1、第4节群落的演替 课时素养目标1.结合群落特征，理解群落演替的过程和特点。(生命观念)2.通过分类与比较，明确初生演替与次生演替的不同。(科学思维)3.结合实例，分析人类活动对群落演替的影响。(社会责任)必备知识自主学习一、群落演替的概念、原因、类型和特点1.演替的概念和原因：(1)演替的概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。(2)原因：群落是一个动态的、开放的生命系统。2.群落演替的类型：(1)初生演替。概念：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。过程：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。实例：沙丘、火山岩、冰
2、川泥上进行的演替。(2)次生演替：概念：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繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。过程：弃耕农田一年生杂草多年生杂草小灌木灌木丛乔木林。实例：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。3.群落演替的一般特点：判一判：判断下列关于群落演替的说法是否正确(正确的打“”，错误的打“”)。(1)根据群落演替的理论，所有的群落最终都会演替成森林。()提示：在干旱条件下不会演替成森林。 (2)群落演替的结果一定是群落的结构越来越复杂。()提示：群落演替的结果不一定是越来越复杂，比如草原的沙漠化过程。 (3)群落演替的
3、原因一定是群落结构受到干扰或破坏。()提示：群落演替的原因不一定是群落结构受到干扰或破坏。火山爆发后发生的群落演替能恢复原来的群落结构吗？试分析原因。提示：一般不能。火山爆发后环境条件发生了变化，在火山爆发过程中，有些物种可能会灭绝，在恢复过程中，外来物种可能会入侵。群落结构发生了变化，一般不能恢复原来的群落结构。二、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：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)，造成严重的水土流失，并且成为洪涝灾害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，走可持续发展的道路。(3)
4、措施：颁布了退耕还林条例。(4)取得成果：经过十多年的建设，已经取得了显著的生态效益、经济效益和社会效益。人类活动是否能任意控制群落演替的方向？为什么？提示：不能。虽然人类活动会改变群落演替的方向，但群落演替有一定的规律，人类活动不能违背客观规律，也就是说不能任意对生物与环境的关系加以控制，否则要遭到客观规律的惩罚，如盲目地围湖造田导致洪灾频发等。关键能力合作学习知识点一 群落演替的概念和类型1.群落演替类型的比较：内容初生演替次生演替起点原先从没有过植被，或虽存在过植被，但被彻底消灭了的环境原有群落环境只是失去了原有植被，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时间经历的时
5、间长经历的时间短速度缓慢较快影响因素自然因素人类活动较为关键实例裸岩上的演替弃耕农田上的演替2.群落演替的方向及变化：方向 简单复杂稳定 复杂简单稳定实例 大多数自然群落(环境条件适宜) 受污染或破坏的群落能量变化 增加并趋向于稳定 减少并趋向于稳定物质变化 1.拓展探究：群落演替是不是一个群落中的所有生物完全被新的生物所取代？ 为什么？(科学思维)提示：不是。演替过程中一些种群取代另一些种群，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、苔藓等。2.教材二次开发：教材中展示了弃耕农田上的演替过程。废弃的农田演替至草本和灌木混生阶段时，与初始阶段相
6、比，一年生草本植物的数量大幅度减少，其原因是什么？提示：一年生草本植物在与多年生草本植物以及灌木争夺阳光和空间等竞争中处于劣势。(2017天津高考)大兴安岭某林区发生中度火烧后，植被演替过程如图。据图回答：(1)该火烧迹地上发生的是_演替。与相比，中群落对光的利用更充分，因其具有更复杂的_结构。(2)火烧15年后，草本、灌木丰富度的变化趋势均为_，主要原因是它们与乔木竞争时获得的_。(3)针叶林凋落物的氮磷分解速率较慢。火烧后若补栽乔木树种，最好种植_，以加快氮磷循环。(4)用样方法调查群落前，需通过逐步扩大面积统计物种数绘制“种-面积”曲线，作为选取样方面积的依据。如图是该林区草本、灌木、乔
7、木的相应曲线。据图分析，调查乔木应选取的最小样方面积是_。【解题思维】【解析】(1)在原有植被虽已不存在，但是保留有土壤条件，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方开始的演替叫次生演替，如火烧后的森林恢复的演替、农田弃耕后进行的演替。与相比，中群落对光的利用更加充分，阳光是植物分层现象的决定因素，所以应该具有更复杂的垂直结构。(2)从题图中可知，火烧15年后，草本、灌木的丰富度先逐渐下降后趋于稳定，而乔木先缓慢增长后趋于稳定，这是由于在竞争过程中，乔木逐渐占据优势地位，草本、灌木获得的光照逐渐减少。(3)火烧后补栽乔木树种，由于针叶林凋落物的氮磷分解速率较慢，最好种植阔叶树，以加快氮磷循环。
8、(4)乔木个体较大，单位面积内个体数目较少，题图中样方面积为S3时乔木的物种数达到最大值，故调查乔木应选取的最小样方面积是S3。答案：(1)次生垂直(2)下降后保持相对稳定光逐渐减少(3)阔叶树(4)S3【审答误区】本题的常见错因有两种(1)混淆初生演替和次生演替的起点，本题中用的是林区发生中度的火烧，因此应为次生演替。(2)对植物群落演替的趋势理解错误，群落演替是在种群竞争中对光照的利用更充分。【母题追问】(1)从其生活环境来看，火烧40年后，群落中留存的草本和灌木类型一般适合在什么样的环境中生存？提示：适合在阴湿的环境中生存。(2)该群落演替的最终阶段为针叶林阶段，导致这一结果的主要环境因
9、素是什么？提示：温度。【方法规律】“二看法”区分初生演替和次生演替(2020全国卷)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：以芦苇为主的植物群落(生长在淡水环境中)，以赤碱蓬为主的植物群落(生长在海水环境中)，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.B.C.D.【解析】选A。本题主要考查群落的演替过程。河水携带的泥沙在入海口处逐渐淤积，最终形成三角洲，即陆地，由此推测，最先出现的是生长在海水环境中的以赤碱蓬为主的植物群落，然后是生长在淡水环境中的以芦苇为主的植物群落，最后是生长在陆地环
10、境中的草甸植物群落。【补偿训练】(2020枣庄高二检测)下列有关群落演替的说法中正确的是()A.如果时间允许，弃耕农田总能形成树林B.在群落演替过程中，最先出现的动物是植食性动物C.外来物种入侵不会对当地群落演替产生影响D.由于灌木繁殖能力较强，演替过程中灌木逐渐取代草本植物【解析】选B。弃耕农田不一定能形成树林，比如在干旱的荒漠地区，A错误。在群落演替过程中，最先出现的动物是植食性动物，随后才会出现肉食性动物，B正确。外来物种入侵会对当地群落演替产生影响，C错误。由于灌木高大，利于竞争阳光，故演替过程中灌木逐渐取代部分草本植物，D错误。知识点二 人类活动对群落演替的影响1.群落演替的影响因素
11、：(1)生物与环境共同进化的必然结果：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远远超过其他因素。2.人类活动对群落演替的影响：(1)人类活动对生物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
12、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速度和方向进行。有利于群落演替的人类活动：退耕还林、还草、还湖，封山育林等。不利于群落正常演替的活动：砍伐森林、围湖造田、过度放牧等。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物种，破坏原有群落的稳定性。(2)外来物种的负面影响。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的生存，降低生物的多样性。破坏生态系统的平衡：外来物种大量繁殖形成优势物种，使本地物种已适应的栖
13、息环境发生改变，破坏了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。1.拓展探究：群落演替过程中不同生物的竞争结果是不是唯一的途径？为什么？(科学思维)提示：不是。群落中各种生物之间相互影响，对于具有竞争关系的两种生物而言，其他生物的作用可能会导致竞争结果的改变。如人类的活动会影响群落演替的方向和速度，例如人为改造农田，阻止了农田往森林阶段演替的过程。2.情境探究：长期以来，由于盲目毁林开垦和进行陡坡地、沙化地耕种，造成了我国严重的水土流失和风沙危害，自然灾害频频发生。从保护和改善西部生态环境出发，我们国家因地制宜地造林种草，恢复林草植被。实行退耕还林后，群落会发生怎样的变化？(科学思
14、维)提示：退耕还林后，群落中生物的总量增加，结构将更加复杂，群落变得更加稳定。如图表示两个群落演替过程中物种丰富度的变化，相关叙述不正确的是 ()A.甲可表示火灾后森林上进行的演替B.甲的演替速度比乙快、历时短C.甲中处的物种组成相同D.若气候条件适宜，甲、乙均可演替成森林【解题导引】【解析】选C。甲表示次生演替，乙表示初生演替，次生演替的速度比初生演替快、历时短；不论初生演替还是次生演替，若气候条件适宜，最后都可以演替成森林；处的物种丰富度相同，但物种组成不一定相同。【审答误区】A、B选项出现演替类型判断的错误：从起点看曲线甲原来有丰富的物种为次生演替，曲线乙开始物种为零，因此为初生演替。【
15、类题精练】20192020年的澳洲山火对人类和森林生态系统造成严重危害。下列叙述正确的是()A.过火地区上的所有植物构成了一个群落B.过火地区的群落演替过程中优势物种被替代主要是植物之间竞争的结果C.过火后的森林和过量砍伐的森林发生的演替类型不同D.火灾过后的森林发生的演替类型是初生演替【解析】选B。一定自然区域内相互间有直接或间接联系的所有生物称为群落，过火地区上的所有植物不能构成一个群落，A错误。演替过程中优势物种被替代主要是植物之间竞争的结果，B正确。过量砍伐的森林和火灾后的森林因为保留了原有的土壤条件，或者保留了植物种子和其他繁殖体，所以都是次生演替，C、D错误。【补偿训练】某地区为保
16、护生态环境，实施退耕还林工程，群落经过数十年的演替逐渐发展到稳定阶段。下列相关叙述不正确的是()A.物种组成是区分不同群落的重要特征B.实施退耕还林工程后，可增大部分野生动植物种群的K值C.群落中自下而上的草本、灌木和乔木形成了植物的垂直结构D.演替过程中，后一阶段优势物种的兴起，一般会造成前一阶段优势物种的消亡【解析】选D。物种组成是区分不同群落的重要特征，A正确。实施退耕还林工程后，可增大部分野生动植物种群的K值，B正确。群落中自下而上的草本、灌木和乔木形成了植物的垂直结构，C正确。演替过程中，后一阶段优势物种的兴起，一般不会造成前一阶段优势物种的消亡，D错误。核心素养情境探究【材料情境】
17、2017年中国塞罕坝林场建设者荣获联合国 “地球卫士奖”。历史上塞罕坝曾是茂盛的森林，后来由于人类活动，到解放初期已退化为高原荒丘。1962年林业部在塞罕坝组建林场，历经三代人55年的艰苦奋斗，终于将塞罕坝建设成森林覆盖率高达80%的“绿色屏障”，还产生了巨大的经济效益，印证了习近平总书记提出的“绿水青山就是金山银山”。 探究：(1)塞罕坝林场工人摸索出适合当地气候的树种，辅以先进的搭配和混交技术，将严重退化的群落逐渐恢复到砍伐前的状态，这属于哪种演替类型？人类活动对它的影响是什么？(社会责任)提示：塞罕坝林场工人将严重退化的群落逐渐恢复到砍伐前的状态，这属于生态学上群落的次生演替。在人为作用
18、下，林场的演替速度加快，方向明确，所以人类活动能改变群落演替的速度和方向。(2)在塞罕坝群落的变化过程中，灌木群落代替草本群落的原因是什么？(科学思维)提示：灌木群落代替草本群落，优势种群发生了改变，其原因是灌木长得更高大，在竞争阳光中占优势。【材料情境】一个位于槭树林和山毛榉林之间的湖泊，由于某种原因干涸了，很快长满杂草，几年后，草本植物开始减少，各种灌木却繁茂起来，最后这个湖泊演变成了一片槭树和山毛榉的混交林。这片森林在不受外力干扰的情况下将会长期占据在那里，成为一个非常稳定的生态系统。探究： (1)这个湖泊演变成槭树和山毛榉混交林的过程称为哪种演替？该槭树和山毛榉混交林属于哪类群落？(生
19、命观念)提示：这个湖泊最后演变成了一片森林，这属于次生演替，槭树和山毛榉混交林属于森林群落。(2)该湖泊在此演替过程中，下列曲线中能正确反映相关变化趋势的是哪个？(科学思维)提示：在群落演替过程中，植物的种类和数量也在增多，净光合产量不断增加，当生态系统达到稳定时，净光合产量也达到稳定，B正确课堂检测素养达标1.关于群落演替类型、特点及影响因素，下列说法正确的是_。初生演替中草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成仍会发生变化大火后的草原进行的演替属于次生演替森林阶段动物的分层比灌木阶段的简单决定群落演替的根本原因在于群落外部的环境条件，诸如气候、地貌、土
20、壤和火等【解析】选。初生演替中草本阶段生物种类较少，群落自我调节能力较弱，错误；演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成仍会发生变化，正确；大火后的草原仍保留有植物的种子，进行的演替属于次生演替，正确；森林阶段动物的分层比灌木阶段的复杂，错误；决定群落演替的根本原因在于生物与环境的共同作用，错误。2.(2020哈尔滨高二检测) 一块甘蔗田弃耕几年后，形成了杂草地，该草地中()A.物种组成比甘蔗田简单B.动物没有分层现象C.群落演替为次生演替D.植物没有垂直结构【解析】选C。甘蔗田种植作物较单一，杂草地中物种较多，丰富度要高于甘蔗田，A错误。该杂草地动物具有分层现象，B错误。在弃耕的甘蔗田中形成
21、了杂草地属于次生演替，C正确。该杂草地植物有垂直分层现象，D错误。3.下列不属于群落演替的是()A.人们在地震后的废墟上重建家园B.湖泊因泥沙淤积而形成沼泽长出植物C.弃耕的农田逐渐长出杂草D.过量砍伐的森林重新长出林木【解析】选A。人们在地震后的废墟上重建家园属于人类行为，不属于群落的演替，A符合题意。根据次生演替的概念，湖泊因为堵塞而形成沼泽，上面长出了新的植物的演替属于次生演替，B不符合题意。弃耕后的农田保留着较好的土壤条件，并且存在植物的种子等，因此此处发生的演替属于次生演替，C不符合题意。森林砍伐破坏后，很快又长出新的植物的演替属于次生演替，D不符合题意。4.最先开始出现昆虫和小动物
22、的群落演替阶段是()A.地衣阶段B.苔藓阶段C.草本植物阶段D.灌木阶段【解析】选C。地衣阶段土壤颗粒和有机物逐渐增多；苔藓阶段土壤中微生物群落越来越丰富；草本植物阶段各种昆虫和其他小动物开始出现；灌木阶段为许多鸟类提供栖息地，物种丰富度增大。5.下列有关人类活动，有利于群落向正面演替的是()A.围湖造田B.过度放牧C.封山育林D.退草还耕【解析】选C。围湖造田、过度放牧、退草还耕都会导致生物群落结构简单化，生产力下降，不利于群落向正面演替。封山育林使生物群落的结构和成分由简单到复杂，对环境资源利用由不充分到充分，使生产力由低逐步提高，有利于群落向正面演替。6.我国在某些地区进行退耕还林、还草
23、、还湖的主要目的是()A.增加当地森林、草原等的面积B.改变产业方向，提高经济效益C.改善当地的生态环境，增强对自然灾害的抵抗能力D.增加植被【解析】选C。农田生物种类单一，结构简单；而森林、草原等植被能涵养水源、保持水土、防风固沙，湖泊有蓄洪防旱的作用。退耕还林、还草、还湖有利于改善生态环境。7.某一森林在遭受大火完全烧毁前后，草本植物、灌木和乔木的生物量变化如图所示(b点为发生火灾的时间)。请回答下列问题。(1)草本植物、灌木和乔木的种间关系是_ 。(2)ab段，三类植物在群落中会呈现出镶嵌分布，从而形成了群落的 _。(3)bf段，显示火灾后的群落演替情况，该演替类型属于_。三类植物在bf
24、段的增长方式近似于_型曲线。(4)与cd段相比，ef段的动物分层现象较为_。【解析】(1)草本植物、灌木和乔木之间需要争夺阳光、水分、营养元素等，构成竞争关系。(2)群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现为呈镶嵌分布。因此这三类植物在群落中的镶嵌分布形成群落的水平结构。(3)次生演替是指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的地方发生的演替，如火灾过后的森林上进行的演替。由图可以看出，三类植物在bf段的增长近似于“S”型曲线。(4)不同动植物在同一位置出现在垂直空间上的分层现象，属于群落的垂直结构。结合图示分析，与cd段相比，ef段动物的食物来源更丰富，所以ef段的动物分层现象更为复杂。答案：(1)竞争(2)水平结构(3)次生演替S(4)复杂
