新教材•人教版 • 选择性必修 二 2.3 群 落 的 演 替 【教学过程】 Teaching Process 1. 概念图 3. 教学总结、综 合 4. 课堂练习巩固 群落的演替 2. 课堂教 学内容 科学方法 典型习题 规律总结 第 2 章 “群落及其演替”概念图 群落及其演替 从内 部结 构看 视 群落 角 决 定 问 题 物种组成 群落的结构 从生 物的 适应 群落的主要类型 性看 群落 从动 态变 化看 群落 物种丰富度 种间关系 空间结构 垂直结构 季节性 水平结构 原始合作 互利共生 捕食 寄生 种间竞争 生态位 荒漠生物群落 草原生物群落 森林生物群落 演替的类型 群落的演替 人类活动对 演替的影响 生物对环境的 适应性特征 出生演替 次生演替 影响演替的方向和速度 退耕还林、还草、还湖 始 终 处 于 动 态 变 化 中 影响 因素 人外 类界 活环 动境 群 落 内 生 物 起始 群落演替 条件 初生演替 次生演替 结构越来越复杂 达到与群落所处环境相适应的相对稳定的状态 时间： 1883 年 8 月 7 日 地点：印度尼西亚 喀拉喀托 火山 事件：喀拉喀托火山 大爆发 问题探讨 1883 年 8 月 7 日，印度尼西亚喀拉喀 托火山爆发，岩浆滚滚而出，所到之地生物 全部死亡，成了一片裸地。几年后，地面上 长出了小草，出现了一种蜘蛛。到 1909 年 ， 有 202 种 动 物 在 这 块 新 的 土 地 上 生 活 。 1919 年 动 物 增 加 到 621 种 ， 1934 年增加到 880 种。在此期间，植株逐渐繁茂 起来，形成了小树林。 讨论 1 ：生物是如何一步步地定居在新土地上的？ 喀拉喀托火山爆发的情景 小草 →202 种动物→ 621 种动物→小树林， 880 种动物 蜘蛛 讨论 2 ：这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？ 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 会消失，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。 一 . 群落的演替 1. 群落演替 随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过 ： 程。 1883 年 几年后 喀拉喀托火山爆发的情景 1909 年 1919 年 火山爆发 小草 蜘蛛 202 种动物 621 种动 物 1934 年小树林 880 种动 物 喀拉喀托火山的群落 一 . 群落的演替 2. 研究方法 ： 建立永久样地持续观察 喀拉喀托火山爆发的情景 “ 空间代替时间法” 喀拉喀托火山的群落 一 . 群落的演替 3. 群落演替的类型 ： （ 1 ）初生演替 从裸岩上开始的群落演替分 析 思考：据表中信息，初步判断裸岩上植物群落演替依次经历哪些阶段 ？ 根据“潘林 , 刘士山 , 吕洪彦 . 五大连池新期火山的植被类型及群落特征”的研究整理 一 . 群落的演替 3. 群落演替的类型 从裸岩上开始的群落演替 ： （ 1 ）初生演替 表层为岩石或石砾， 裸岩上没有任何生 物 裸岩 乔木 裸 在 先 首 地衣 上定居 岩 灌木 草本植物 地衣 苔藓 群落演替： 随着时间的推移 ，一个群落被另 一个群落代替的 一 . 群落的演替 3. 群落演替的类型 从裸岩上开始的群落演替分 ： （ 1 ）初生演替 析 ① 裸岩阶段； 地衣是真菌和藻类的共生体。藻类能进行光合作用 ② 地衣阶段； 例如，裸岩表面无土壤、干燥、光照强、温度变化大，在这 样恶劣的环境条件下，最先出现的生物是地衣。地衣能分泌 草本植物阶段；一种 有机酸腐蚀岩石表面，加之自然的风 化作用，使坚硬的岩石表面慢慢地出 灌木阶段； 现一些小颗粒。在地衣残体的作用下， 这些细小颗粒含有了有机的成分，久 森林阶段 而久之，在裸岩的表面便形成了微薄 的土壤层，这为苔藓等植物创造了生 存条件。 ③ 苔藓阶段； ④ ⑤ ⑥ ，为真菌提供有机物 ; 真菌的菌丝能吸收水分和无 机盐，为藻类进行光合作用提供原料。 一 . 群落的演替 （ 1 ）初生演替 从裸岩上开始的群落演替分 演替阶段 优势植物 成因 析 无机环境变化 裸岩阶段 无 无任何生物繁殖体 裸地，无土壤条件 地衣阶段 地衣 分泌有机酸从岩石 土壤颗粒和有机物逐渐增多 中获取养分 苔藓阶段 苔藓 与地衣争夺阳光的 土层加厚，有机物增多 竞争中处于优势 草本植物阶段 草本植物 较高，更利于争夺 土 壤 有 机 物 越 来 越 丰 富 ， 通 阳光 气性越来越好 灌木阶段 灌木 更为高大，“剥夺” 遮阴、避风，土壤利于灌木 了草本植物的阳光 生长 乔木阶段 乔木 具有更强的获得阳 土 壤 湿 润 ， 生 物 与 环 境 之 间 光的能力 的关系更加丰富多样，相对 稳定。 阳光、土壤、有机物 一 . 群落的演替 3. 群落演替的类型 ： （ 1 ）初生演替 ① 裸岩阶段； ② 地衣阶段； 从裸岩上开始的群落演替分 析 思考 • 讨论： 分析群落的演替 讨论 1. 光裸的岩石上首先定居的生物为什么不是苔 藓和草本植物，而是地衣？ ③ 苔藓阶段； 因为苔藓和草本植 ④ 草本植物阶段； 物无法直接从裸岩 ⑤ 灌木阶段； 中获取养分，而地 衣可以通过分泌有 ⑥ 森林阶段 机酸而从裸岩中获 取养分。 一 . 群落的演替 3. 群落演替的类型 ： （ 1 ）初生演替 ① 裸岩阶段； ② 地衣阶段； 从裸岩上开始的群落演替分 析 思考 • 讨论： 分析群落的演替 讨论 2. 地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础？ 地衣被苔藓取代了吗？ ③ 苔藓阶段； 地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤 ④ 草本植物阶段； ，并积累起有机物，这为苔藓的生长提供了 条件。 苔藓生长后，由于其植株高于地衣能获得更 ⑤ 灌木阶段； 多的阳光，处于优势地位，结果逐渐取代了 地衣； ⑥ 森林阶段 这里的取代指的是优势取代，即优势种的更 迭，地衣不一定消失； 一 . 群落的演替 3. 群落演替的类型 ： （ 1 ）初生演替 ① 裸岩阶段； ② 地衣阶段； ③ 苔藓阶段； 从裸岩上开始的群落演替分 析 思考 • 讨论： 分析群落的演替 讨论 3. 灌木逐渐取代了部分草本植物的原因是什么 ？ 灌木比草本植物更加高大，“剥夺”草本植物 ④ 草本植物阶段； 的阳光，逐渐取代了部分草本植物。 ⑤ 灌木阶段； ⑥ 森林阶段 一 . 群落的演替 3. 群落演替的类型 从裸岩上开始的群落演替 ： （ 1 ）初生演替 讨论 4 ：在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和 灌木吗？ 根据“潘林 , 刘士山 , 吕洪彦 . 五大连池新期火山的植被类型及群落特征”的研究整理 一 . 群落的演替 3. 群落演替的类型 ： （ 1 ）初生演替 ① 裸岩阶段； ② 地衣阶段； ③ 苔藓阶段； 从裸岩上开始的群落演替分 析 思考 • 讨论： 分析群落的演替 讨论 4. 在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、 草本植物和灌木吗？ 能找到；在群落演替过程中，一些种群取代 ④ 草本植物阶段； 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 ⑤ 灌木阶段； 灌木的优势，但在森林中各种类型的植物都 ⑥ 森林阶段 是存在的。 一 . 群落的演替 3. 群落演替的类型 从裸岩上开始的群落演替 ： （ 1 ）初生演替 讨论 5 ：苔藓阶段后 为什么先经历草本植 物阶段，而不是马上 长出高大乔木？ 裸岩 乔木 灌木 草本植物 地衣 苔藓 一 . 群落的演替 3. 群落演替的类型 从裸岩上开始的群落演替 ： （ 1 ）初生演替 讨论 6 ：随着植物的发展变化，群落中的其他生物是否也会发生 变化？ 微生物 昆虫、小动物 鸟 类