生物第3节 群落的演替导学案

  人教版（2019）高一生物选择性必修二导学案

第3节　群落的演替

学习目标：阐明一个群落代替另一个群落的演替过程，包括初生演替和次生演替两种类型。

学科素养：1.生命观念——通过对具体实例的分析讨论，理解群落演替的概念、过程及特点。

2．科学思维——结合实例，通过分类与比较，明确初生演替与次生演替的不同。

3．生命观念——通过实例探讨人类活动对群落演替的影响，认同退耕还林等措施的意义，进一步形成可持续发展观，增强保护环境的责任感。

知识点一　群落演替的类型

自主梳理

1．概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落________的过程，叫做群落演替。

答案：代替

2．初生演替与次生演替的过程与概念

(1)初生演替过程(以裸岩上发生的演替为例)

裸岩阶段→________阶段→苔藓阶段→________植物阶段→灌木阶段→乔木阶段。

(2)次生演替过程(以弃耕农田上发生的演替为例)

弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→________→灌木丛→乔木→树林。

(3)

(4)

答案：(1)地衣　草本　(2)小灌木　(3)植物　植被　(4)植被　土壤条件　植物的种子

3．初生演替与次生演替的异同点

(1)不同点

除了演替起点的不同，初生演替与次生演替的区别还有：初生演替速度慢，趋向形成________，经历的阶段________；次生演替速度快，趋向于______________，经历的阶段________。

(2)相同点

这两类演替，都是从________的群落发展为________的群落，群落中的________和群落层次________，土壤、光能得到_____________。

答案：(1)新群落　相对较多　恢复原来的群落　相对较少　(2)结构简单　结构复杂　物种数量　增多　更充分的利用

4．影响群落演替的因素

有群落________的变化，生物的迁入、迁出，群落________的发展变化，以及人类的活动，等等。

答案：外界环境　内部种群相互关系

[自查自纠]

(1)在裸岩上发生演替时首先出现的生物是地衣。　(　　)

(2)自然恢复林的形成属于初生演替。(　　)

(3)次生演替的速度比初生演替的速度快。(　　)

(4)演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化。(　　)

(5)如果时间允许，弃耕的农田总能形成森林。(　　)

(6)旅游等人类活动可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。(　　)

答案：(1)√　(2)X　(3)√　(4)X　(5)X  (6)√

[互动探究]

群落演替有哪几种类型？演替过程是怎样的？有何趋势？如图表示某生物群落的演替过程。请据图回答下列问题。

(1)图中包含几种群落演替类型？请指出来。

(2)杂木植物群落演替成针阔叶混交林群落和阔叶林群落的主要原因是什么？

(3)在乱石窑裸地演替成针阔叶混交林群落的过程中，有机物总量、群落结构、物种丰富度及群落的稳定性分别会发生怎样的变化？

(4)一般情况下，在群落演替过程中曾经出现过的生物随着优势物种地位被取代，是否会灭绝？

答案：(1)提示：针阔叶混交林群落遭受火山喷发等自然灾害而引起的群落演替属于初生演替；阔叶林群落经人工砍伐后的群落演替为次生演替。

(2)提示：两地所处的环境条件不同。

(3)提示：有机物总量会逐渐增加，群落结构会变得更加复杂，物种丰富度会变得更大，群落的稳定性会变得更强。

(4)提示：不会，仅仅是优势物种的地位被取代。

重难点突破

1．对群落演替的概念理解

(1)群落的演替是在生物群落发展变化的过程中，一个群落代替另一个群落的演变现象。

(2)群落演替的标志是群落在物种组成上发生了质的变化。群落演替不是物种的取代，而是优势种群的变化。

2．群落演替的方向及相应过程中生物量的变化

(1)方向类型一

(2)方向类型二

3.群落演替的原因

(1)外界环境因素：环境不断变化，为群落中某些物种提供有利的繁殖条件，而对另一些物种的生存产生不利影响。

(2)群落内部因素：生物本身不断进行繁殖、迁徙；群落内部由于生命活动造成内部环境改变；种内和种间关系不断发生变化。

(3)人类活动的干扰。

【易错提醒】

1．关于群落演替的三个易错点

(1)演替并不是“取而代之”。演替过程是一种“优势取代”而非“取而代之”，如形成森林后，乔木占据优势地位，但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。

(2)演替是“不可逆”的。演替是发生在时间和空间上的不可逆变化，但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。

(3)并非所有的演替都能形成森林。一般来说，在气候适宜的环境中，群落的演替可以形成森林，但在干旱的草原或荒漠地区，群落演替就很难发展到森林阶段，只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。

2．群落演替是连续的

当群落演替到达稳定阶段，也就是形成顶极生物群落时，虽然有较为稳定的物种组成，群落结构较为复杂，但此时的生物群落也在发生着演替，处于不断变化的相对稳定状态，也就是说演替是连续的。

随堂练习

1．下列关于群落及其演替的说法，错误的是(　　)

A．如果时间允许，弃耕的农田一定能形成森林

B．初生演替经历时间较长，次生演替经历时间较短

C．群落演替是一个群落代替另一个群落的过程

D．群落演替的总趋势一般是生物种类越来越多，群落的稳定性越来越高

答案：A

解析：弃耕的农田在条件适宜的环境中能形成森林，条件不适宜时很难形成森林。

2．(不定选)某兴趣小组深入一块弃耕农田进行调查，记录演替过程中不同阶段优势植物和常见植物，结果如下表。下列说法正确的是(　　)

A.在演替过程中不断形成新物种，并取代原有的物种

B．随着时间的推移，群落的垂直结构变得复杂

C．群落演替使生态系统对光能的利用率提高

D．与草本植物阶段相比，木本植物阶段的演替比较缓慢

答案：BCD

解析：在演替过程中是优势物种的取代，但并没有形成新的物种，是由其他地方传播来的，A错误；由题表可知，该演替过程为草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段，群落的垂直结构变得复杂，B正确；群落演替过程中物种组成越来越复杂，使生态系统对光能的利用率提高，C正确；由题表可知，与草本植物阶段相比，木本植物阶段的演替需要的时间较长，比较缓慢，D正确。

知识点二　人类活动对群落演替的影响

自主梳理

1．人类活动对群落演替的影响

(1)人类的许多活动正在影响着群落的演替，往往使群落演替按照不同于自然演替的________进行。例如，砍伐森林可以在短期内改变森林群落中的物种组成和物种________，进而改变群落的演替方向；________则可能很快导致土地荒漠化，使草原生物群落演替为荒漠生物群落；未经处理的污水直接排入河流，可能给水生生物带来灭顶之灾。

(2)研究群落演替的意义

在自然界，群落的演替是普遍现象，而且有一定的规律，人类掌握了这些规律就能根据现有情况，预测________，从而正确掌握群落的动向，使之朝着对________方向发展。

答案：(1)方向和速度　丰富度　过度放牧　(2)群落的未来　人类有益的

2．退耕还林、还草、还湖

(1)原因：以牺牲环境为代价的垦殖活动(如毁林开荒、围湖造田等)，造成严重的________，并且成为________频繁发生的重要原因。

(2)目的：处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，走________道路。

(3)措施：颁布了《退耕还林条例》。

(4)进一步的措施：我国于2014年启动了新一轮退耕还林还草工程；2015年将这项工程列为________体制改革的组成部分；2018年，我国启动了大规模________行动。未来的美丽中国会有更多的蓝天白云、绿水青山。

答案：(1)水土流失　洪涝灾害　(2)可持续发展　(4)生态文明　国土绿化

[自查自纠]

(1)由于人类活动总是使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行，所以人类活动对群落演替的影响总是不利的。(　　)

(2)砍伐森林可以在短期内改变森林群落的物种组成和物种丰富度，进而改变群落演替的方向。(　　)

(3)退耕还林、还草、还湖的实质是消除人类活动对群落演替的影响，使群落按照自然演替的方向和速度进行。(　　)

答案：(1)X　解析：人类的封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落等活动，能使群落朝着物种增多、结构复杂的方向进行。

(2)√　(3)√

[互动探究]

人类生产生活往往会改变环境，这将对当地的群落演替产生怎样的影响？

(1)请列举人类的哪些活动可能导致现有群落的破坏而引起群落的演替。

(2)从防止草原群落有害演替的角度出发，你认为应如何合理利用草原？

(3)你认为采取哪些措施，能提高群落结构的复杂性？

(4)人类活动均加快了群落演替的速度，对吗？为什么？人类活动均使演替朝不同于自然演替的方向进行，对吗？为什么？

答案：(1)提示：砍伐森林、填湖造地、过度放牧、环境污染等。

(2)提示：在草原地区，应该科学地分析牧场的载畜量，做到合理放牧。

(3)提示：封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落等。

(4)提示：不对，人类活动可能加快群落演替的速度，也可能延缓群落演替的速度。不对，人类活动也可能不改变群落演替的方向。

核心归纳

1．群落演替的影响因素

(1)生物与环境协同进化的必然结果：环境不断变化，为群落中某些物种提供繁殖条件，而对另一些物种生存产生不利影响。

(2)植物繁殖体的散布：即植物不断地进行繁殖和迁移。

(3)植物之间直接或间接地相互作用，使它们之间不断相互影响，种间关系不断发生变化。

(4)自然因素的影响：如火山爆发、森林火灾等。

(5)人类活动的影响：如毁林开荒、围湖造田以及对自然资源的过度开发、环境污染等。人类活动通常是有意识、有目的进行的，因此人类对群落演替的影响往往会超过其他因素。

2．人类活动对群落演替的影响

(1)人类活动对群落演替的影响很大。人类有目的、有意识进行的生产活动可以对其他生物之间、人类与其他生物之间以及生物与环境之间的相互关系加以控制，甚至可以改造或重建起新的关系。

(2)人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。

①砍伐森林、填湖造地、捕杀动物等活动，使群落向不良方向演替，不利于生态系统稳定性的维持。

②封山育林、治理沙漠、管理草原等活动，使群落演替向良性方向发展，对于改善生态环境、实现经济和环境的可持续发展具有重要的现实意义。

【易错易混】人类活动与群落演替方向的关系

(1)一般情况下，人类活动会改变群落自然演替的速度和方向，如人类的砍伐森林、过度放牧等破坏性行为，以及封山育林、管理草原等保护性行为。

(2)在恶劣环境条件下，群落会遭到破坏。同样，人类的破坏性行为也会使群落破坏，此时人类活动导致群落演替的方向与自然演替方向相同。

3．外来物种的引入

(1)人类活动中，会有意或无意地将一个新物种引入某一群落之中，在适宜条件下，新物种会迅速成为优势种，破坏原有群落的稳定性。

(2)外来物种的负面影响

①影响生物的多样性：外来物种由于缺乏天敌而大量繁殖，使本地物种生存空间变小，甚至影响到本地物种生存，降低生物的多样性。

②破坏生态系统的平衡：外来物种大量繁殖形成优势种，使本地物种已适应的栖息环境发生改变，破坏本地生态系统原有的相对稳定，导致生态系统的平衡被破坏。

随堂练习

1．种植抗旱的蒿类植物能有效治理局部沙化的环境，下列叙述正确的是(　　)

A．治理沙化环境说明人类活动可以改变群落演替的方向，但不改变其速度

B．治沙植物应选用根系发达、叶小或退化的品种

C．沙化环境中影响群落空间结构的最主要环境因素是温度

D．在沙化环境中觅食的植食性动物之间只有种间竞争关系

答案：B

解析：治理沙化环境说明人类活动可以改变群落演替的方向，也能改变其速度，A错误；种植治沙植物应选用根系发达、叶小或退化的品种，以适应沙化环境，B正确；沙化环境中影响群落空间结构的最主要环境因素是水分，C错误；在沙化环境中觅食的植食性动物之间不只有种间竞争关系，还可能有其他种间关系，D错误。

2．关于人类活动对群落演替影响的说法，错误的是(　　)

A．在多年的旧墙壁上生出苔藓是受人类活动的影响

B．披荆斩棘，开出一条道路，是人类活动影响了群落演替

C．化工厂污水的排放改变了河水中的植物群落

D．过度放牧和城市的出现都属于人类对群落演替的影响

答案：A

解析：在多年的旧墙壁上生出苔藓是群落自然演替的结果；披荆斩棘开出道路、化工厂污水的排放、过度放牧和城市的出现都属于人类活动对群落演替的影响。

 [要语必背]

1．在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替，叫作初生演替。

2．在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替，叫作次生演替。

3．影响群落演替的因素，如群落所处的外界环境、生物的迁入和迁出、群落内部种群的相互关系以及人类的活动等，常常处于变化之中，适应变化的种群数量增长或得以维持，不适应的数量减少甚至被淘汰，因此，群落就不断地演替。

4．人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。

巩固提升

1．河水携带泥沙流入大海时，泥沙会在入海口淤积形成三角洲。在这个过程中，会出现3种植物群落类型：①以芦苇为主的植物群落(生长在淡水环境中)，②以赤碱蓬为主的植物群落(生长在海水环境中)，③草甸植物群落(生长在陆地环境中)。该三角洲上的植物群落是通过群落演替形成的，演替的顺序是(　　)

A．②①③     B．③②①

C．①③②      D．③①②

答案：A

解析：由题干信息可知，该处形成三角洲的过程发生的演替属于次生演替，由于入海口的海水环境，最先形成的群落应是②以赤碱蓬为主的植物群落，随着河水(淡水)的不断冲刷，此处环境中水的盐浓度会逐渐下降，植物群落便逐渐演替为①以芦苇为主的植物群落，由于河水中带有泥沙，三角洲处的陆地面积也会有一定的增大，因此会逐渐演替为③草甸植物群落，则演替顺序为②①③，A正确。

2．(不定选)下图表示两个陆生群落的演替过程。据图判断，下列说法正确的是(　　)

A．a曲线代表群落的次生演替，b曲线代表群落的初生演替

B．图中C点到D点表示生态系统可能遭到破坏

C．E点的物种丰富度最高，且各种群密度达到最大

D．E点可代表群落达到平衡状态，其类型由气候和土壤等条件决定

答案：ABD

解析：a曲线的起点不为0，b曲线的起点为0，因此a曲线代表群落的次生演替，b曲线代表群落的初生演替，A正确；图中C点到D点生物多样性降低，此时生态系统可能遭到破坏，B正确；E点的物种丰富度最高，但各种群密度不一定达到最大，C错误；E点可代表群落达到平衡状态，其类型由气候和土壤等条件共同决定，D正确。

3．以空间变化代替时间变化进行调查是植物群落演替研究的常用方法。曾经因人为开发及黄河下游水量的减少造成地下水位下降，使得青龙湖湿地植物群落发生了较显著变化。研究人员对现阶段该湿地的植物群落分布情况进行调查(群落名称以优势种植物命名)，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．根据现有植物群落分布状况可推测水位下降后群落演替的方向

B．群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一

C．通过统计样方内优势种植物的个体数可获知物种丰富度

D．不同植物群落与湖心的距离会随着水位变化发生改变

答案：C

解析：植物群落演替研究的常用方法是以空间变化代替时间变化，即以现有群落组成及结构为基础，通过同时研究当前植被空间上的组合，揭示植物群落先后变化的时间过程，因此根据现有植物群落分布状况可推测水位下降后群落演替的方向，A正确；群落演替过程中，一些种群取代另一些种群，是“优势取代”，而非“取而代之”，因此群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一，B正确；一个群落中物种数目的多少，称为物种丰富度，而不是优势种植物的个体数，C错误；不同植物群落与湖心的距离会随着水位变化发生改变，D正确。

4．下图表示两个群落的演替过程，下列叙述正确的是(　　)

A．第N年时，甲、乙群落的群落结构相同

B．甲群落的演替类型属于次生演替

C．若时间允许，甲群落可能发展到相对稳定的森林阶段

D．乙群落的演替类型可能属于初生演替

答案：C

解析：第N年时，甲、乙群落中物种丰富度相同，但群落结构不一定相同，A错误；甲群落的物种丰富度从0开始，表示的是初生演替，B错误；若时间允许，甲群落可能发展到相对稳定的森林阶段，C正确；乙群落的演替中，物种丰富度不从0开始，且物种丰富度不断减少，属于次生演替，D错误。

5．如图为甲、乙两地在一段时间内物种丰富度变化曲线，其中甲地为森林生态系统，乙地为废弃的矿区。

(1)研究甲、乙两地在一段时间内物种丰富度的变化情况是在________水平上研究的问题，可用____________法来统计甲地大型哺乳动物的丰富度。

(2)单位面积甲地合成的有机物比乙地多，从群落的空间结构角度分析，原因是__________，植物对光的利用率高。

(3)若气候条件适宜，乙地最终也可演替成森林，但由于缺乏形成森林所需要的________条件，因此演替的时间会相当漫长，如果乙地的群落演替到D点时，人类开荒种田，则会改变该群落演替的________。

答案：(1)群落　记名计算

(2)垂直结构复杂(明显)

(3)土壤　速度和方向