1、第4节 群落的演替,1883，8，27 印度尼西亚喀拉喀托火山爆发,问题探讨,2.火山爆发后环境条件发生了变化。在火山爆发中，有些物种可能会绝灭；在恢复过程中外来新物种可能会进入。群落结构因此而发生了变化，一般不能恢复原来的群落结构。,这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？,群落是一个动态的开放的生命系统。由于气候变迁、洪水、火烧、山崩、地壳运动、动物的活动和植物繁殖体的迁移散布，以及因群落本身的活动改变了内部环境等自然原因，或者由于人类活动的结果，使群落结构受到干扰或破坏，一些生物的种群消失了，就会有其他一些生物的种群来占据它们的空间，再过一段时间，就会有另一些生物的种群兴起，达到一个相对稳定
2、的阶段。,群落的动态发展,随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做演替。,群落演替的概念,群落演替有哪些类型？演替的大致阶段如何？,裸岩上的演替,群落演替的类型,裸岩阶段,思考与讨论,1、光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物，而是地衣？ 2、地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础？为什么苔藓能够取代地衣？ 3、在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？,一年生杂草,多年生杂草,小灌木,灌木林,乔木（树林）,所有弃耕的农田都能 演替成树林吗?,比较弃耕农田上的演替与裸岩上的演替过程,弃耕农田上的演替,弃耕农田上的群落演替一年生杂草多年生杂草小灌木灌木丛乔木
3、（森林）,在干旱的荒漠上很难形成,群落的演替类型,1、初生演替（primary succession）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。如：沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。 2、次生演替（secondary succession）原有的植被虽已不存在，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的繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替。如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。,初生演替（原生演替）类型,（1）旱生演替：裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段森林阶段（乔木阶段）,（2）水生演替：湖底阶段自由
4、漂浮植物阶段沉水植物阶段浮叶根生植物阶段挺水植物阶段湿生草本植物阶段木本植物阶段,湖泊演替为森林,次生演替例举,火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田等,1、解释小路周围杂草的分布与人类活动的关系？2、如小路废弃后，会出现“远芳侵古道，晴翠接荒城” 的景象吗？,至少有两种因素在小路周围的杂草分布中起作用：一是人的践踏，从耐践踏而言，车前草最强，狼尾草次之，狗尾草最弱；二是植物之间的竞争，在远离人践踏的地方，茎秆较高的狗尾草优先获得阳光，车前草等处于劣势。如果小路被废弃后，人的践踏活动停止了，在路周围会慢慢长出茎秆较高的植物，逐渐成为优势植物。于是，就会出现“远芳侵古道，晴翠接荒城”的景象。
5、,过度放牧、导致草原退化,过度砍伐、导致森林破坏,污水排放，破坏水域生物群落,生物入侵,美国白蛾,生物入侵,学名褐云玛瑙螺，也就是人们常说和常食用的东风螺、菜螺、花螺、法国螺。,生物入侵,水葫芦（凤眼莲）,生物入侵的危害,（1）破坏景观的自然性和完整性外来物种入侵后，就会乘机扎根、繁殖，不断扩张，逐渐形成优势种，使得原有的天然植被景观遭到破坏，并阻碍植被的自然恢复。例如，凤眼莲原产南美，1901年作为花卉引入中国，20世纪五六十年代曾作为猪饲料推广，此后大量逸生。在昆明滇池内，1994年该种的覆盖面积约达10 km2，不但破坏当地的水生植被，堵塞水上交通，给当地的渔业和旅游业造成很大损失，还严
6、重损害当地水生生态系统。,（2）破坏生态系统平衡由于外来入侵物种杀死或排挤当地植物，因而依靠当地植物生存的动物也就紧跟着大量减少，引起生态系统中物种的单一化，从而导致很多相应的生态问题，包括水土流失、火灾、虫灾以及当地特有生物资源丧失等，最终导致生态系统的崩溃。,生物入侵的危害,（3）危害生物多样性入侵种中的一些恶性杂草，例如，紫茎泽兰、飞机草、小花假泽兰（薇甘菊）、豚草、小白酒草、反枝苋等种可分泌某些化合物抑制其他植物发芽和生长，排挤本土植物并阻碍植被的自然恢复。外域病虫害的入侵会导致严重灾害。原产日本的松突圆蚧于20世纪80年代初入侵我国南部，到1990年底，已有1.3105 hm2以上的
7、马尾松林因受松突圆蚧的危害而枯死，松突圆蚧还侵害一些狭域分布的松属植物，如南亚松。原产北美的美国白蛾1979年侵入我国，仅辽宁省的虫害发生区就有100多种本地植物受到危害。,五、生物入侵的危害,（4）影响遗传多样性随着生境片段化，残存的次生植被常被入侵种分割、包围和渗透，使本土生物种群进一步破碎化，还可以造成一些物种的近亲繁殖和遗传漂变。有些入侵种可与同属近缘种，甚至不同属的种杂交，例如，加拿大一枝黄花可与假蓍紫菀杂交。入侵种与本地种的基因交流可能导致后者的遗传侵蚀。在植被恢复中将外来种与近缘本地种混植，例如，在华北和东北国产落叶松产区种植日本落叶松，以及在海南国产海桑属产区栽培从孟加拉国引进
8、的无瓣海桑，都存在相关问题，已有一些这些属间、种间杂交的报道。,五、生物入侵的危害,（1）人类活动往往是有目的、有意识地进行的，可以对生物之间、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）人类可以砍伐森林、填湖造地、捕杀动物，也可以封山育林、治理沙漠、管理草原。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。,群落演替的内外因素,为什么大面积围湖造田是洪灾频繁发生的原因之一？,退耕还林、退牧还草、退田还湖,大面积围湖造田，使湖面大大缩小，减小了蓄洪容积，降低了蓄洪能力，导致洪灾频繁发生。,我国退耕还林、还草、还湖的进展情况,长期以来
9、，我国农业发展史，实际上是一部边际土地开垦史。20世纪50年代以来，先后在黑龙江三江平原、新疆和华南地区有计划地组织大规模垦荒，在其他江河、荒原、沼泽和丘陵地区也开展了规模不等的垦殖活动。19521990年，全国累计开垦荒地3.58107 hm2，其中80%是1970年以前开垦的。,大量开垦直接导致农牧渔业生产能力和环境质量下降。开垦的结果是：水土流失，江河蓄洪能力下降，以及土地严重退化。这些问题已引起各方面广泛关注。 我国已实施大规模退耕还林、退田还湖、退牧还草等重要政策，并从 2003 年1月起开始实施退耕还林条例。,退耕还林1999年开始在四川、陕西、甘肃三省试点，2002年全面实施，已
10、累计完成退耕还林3.18106 hm2，荒山造林3.25106 hm2，中央累计投入达232亿元。规划在2010年前退耕还林1.47107 hm2，宜林荒山荒地造林1.73107 hm2。工程建成后，工程区将增加林草覆盖率5个百分点，水土流失控制面积8.67107 hm2，防风固沙控制面积1.03108 hm2。这是50多年来我国涉及范围最广、任务量最大、农民参与度最高的生态建设工程。,退田还湖1998年以来，为治理长江水患，国家实施了“平垸行洪、退田还湖、移民建镇”的方针。5年来的“退田还湖”，已使第一大淡水湖鄱阳湖面积由3950 km2“长”到了5100 km2，第二大淡水湖洞庭湖面积增长
11、了35%，恢复到60年前的4 350 km2。两大湖区为此搬迁的移民相当于三峡移民的1.4倍。两大湖泊的扩容，改善了长江流域的生态。目前，长江干流水面恢复了1 400多km2，增加蓄洪容积1.31010 m3。这是历史上自唐宋以来第一次从围湖造田转变为大规模的退田还湖。,退牧还草从2003年起，用5年时间，在蒙甘宁西部荒漠草原、内蒙古东部退化草原、新疆北部退化草原和青藏高原东部江河源草原，先期集中治理6.67107 hm2，约占西部地区严重退化草原的40%。“退牧还草”将采取禁牧、休牧和划区轮牧三种形式进行，实行草场围栏封育，适当建设人工草地和饲草料基地，大力推行舍饲圈养。力争五年内，使工程区
12、内退化的草原得到基本恢复，天然草场得到休养生息，变过牧超载为以草定畜，达到草畜平衡，实现草原资源的永续利用，建立起与畜牧业可持续发展相适应的草原生态系统。,P824,下列哪一项演替属于初生演替（ ）A从湖底开始的水生演替 B草原的放牧演替C农田弃耕后的恢复演替 D砍伐森林的恢复演替,A,一个湖泊经历了一系列的演替阶段后，可演变为一个森林。在演替过程中首先出现的是（ ）A沼泽 B湿地 C草原 D森林,A,下列哪项不是群落演替的趋势（ ）A. 生物种类越来越多B. 种间关系越来越复杂C. 有些物种可能灭绝D. 生物种类越来越少,D,下列4种群落类型中，哪些是以一年生植物占 优势的群落类型（ ）A极
13、地苔原 B温带草原C热带雨林 D常绿阔叶林,B,练习P8283基础题1.（1）；（2）。2. D。 3.C。4.水生演替系列实际上是湖沼池塘填平的过程，这个过程是从湖泊池塘的边沿向中央水面逐渐推进的。因此有时我们可以在离岸不同距离的地方看到处于同一演替系列中不同阶段的几个群落，这些群落都围绕着湖中心呈环状分布，并随着时间的变化改变起始位置。每一个群落在发展的同时都在改变这环境条件并创造着新的环境条件。一个新的群落迟早会在原有群落的基础上产生出来。,一、概念检测1.（1）；（2）；（3）；（4）；（5）。2.（1）D；（2）D；（3）C。二、知识迁移 1.（1）从图中可知，鸽的种群密度较小易受鹰
14、的攻击，种群密度较大则鹰的攻击成功率就较低。（2）起初出现数量增加，以后可能趋于稳定。2.这是群落演替的结果。因为柳树较高大，占据更多的空间和阳光。与草莓相比，它具有生长的优势，所以柳树能迅速繁殖起来，而草莓得不到生长所需的阳光，难以成片生长。,自我检测的答案和提示,三、技能应用最有代表性的样方应该是最接近平均数的样方，可通过目测直接作出判断。取多个样方时，应兼顾种群密度高、适中和低这三种情况，分别计数，然后计算出平均值。,四、思维拓展1.是由于人类活动的影响，例如农药对环境造成污染，人们的捕捉等。2.害虫数量会增多，土壤生态环境破坏，土质变差；农民对化肥、农药的依赖性增强，生产成本较高，收入
15、降低。3.按此趋势，30年后，稻田对人类活动的依赖性（尤其是化肥、农药等）将越来越强，稻田群落变得更为单一、脆弱。4.这是人类按照自然规律进行的创造，其目的是借助于自然群落中生物之间的关系，使人类的活动在满足人类需求的同时，也有益于环境。,因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分，而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分。 通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤，并积累起了有机物，这为苔藓的生长提供了条件。而苔藓生长后，由于其植株高于地衣能获得更多的阳光，处于优势地位，其结果是逐渐取代了地衣。 能找到这些植物。在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指优势取代，而不是“取而代之”。形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木的优势，但在森林中各种类型的植物都是存在的。,
