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课件网) 第四节 群落随时间变化有序地演替 一、 二、 三、 正在火山喷发 火山喷发结束 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,所到之处生物全部死亡,成了一片裸地。 几年后,地面上长出了小草,出现了一种地蛛; 到1909年,有20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 期间,植物逐渐禁茂起来,形成了小树林。 火山喷发前 印度尼西亚喀拉喀托火山爆发 藻类能进行光合作用,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。 分泌有机酸,腐蚀岩石表面,加上风化作用,岩石表面出现小颗粒,久而久之形成微薄的土壤层,这为苔藓等植物创造了生存条件。 植物界的开路先锋———地衣 1.地衣: 是真菌和藻类的共生体。 2.作用: 从裸岩到森林群落的演替 演替阶段 优势植物 成因 无机环境变化 裸岩阶段 地衣阶段 苔藓阶段 草本阶段 灌木阶段 乔木阶段 从裸岩到森林群落的演替 无 无任何生物繁殖体 裸地,无土壤条件 地衣 分泌有机酸从岩石中获取养分 土壤颗粒和有机物逐渐增多 苔藓 与地衣争夺阳光的竞争中处于优势 土层加厚,有机物增多 草本植物 较高, 更利于争夺阳光 土壤有机物越来越丰富, 通气性越来越好 灌木 更为高大,“剥夺”了草本植物的阳光 遮阴、避风, 土壤利于灌木生长 乔木 具有更强的获得阳光的能力 土壤湿润,生物与环境之间的关系更加丰富多样, 相对稳定。 思考: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、一个群落会被另一个群落代替 实例:(1)从裸露的岩石到森林群落的演替 本质: 群落演替: 一些物种替代另一些物种、一个群落替代另一个群落的自然演变过程 (2)从湖底的原生裸地到森林群落的演替 裸底阶段 沉水植物阶段 浮叶根生植物阶段 森林群落阶段 挺水植物和沼泽植物阶段 是不同种群与环境变化相互作用而发生的优势种取代的过程,也是群落中各种群与无机环境相适应的过程。 意义: 更充分地利用自然条件,尤其是利用一切可以利用的能量。 物种替代另一些物种 群落替代另一个群落 裸岩阶段 苔藓阶段→草本阶段 →灌木阶段→森林阶段 土壤的形成 岩石 岩石颗粒 低等类群 高等类群 裸底 沉水 矿质微粒沉降 植物残体 垫高 二、群落演替包括初生演替和次生演替两种类型 1.初生演替: 2.次生演替: 演替类型 从完全没有植被,并且也没有任何植物繁殖体存在的裸地上开始的演替。 举例:裸岩和湖底开始的演替。 在被毁灭群落基质上所进行的演替。 举例:伐林地、火烧地、放牧地和弃耕地上所发生的演替。 思考:若要演替到相对稳定的森林阶段,上述两个演替中次生演替所需的时间短? 与初生演替相比较,次生演替的土壤基质和环境条件比较好,次生演替经历的时间也相对比较短。 初生演替和次生演替的比较 植被 植物繁殖体 原有植被 长 慢 短 快 复杂 增加 增多 充分 1.相同 2.不同 植物繁殖体 群落基质 伐林地 弃耕地 一年生杂草 多年生杂草 繁殖体的迁徙 散布 优势种 生态位 气候 地貌 火 人类 三、群落演替的终点是顶级群落 1.顶极群落概念: 地球上现存的群落大都处于顶极状态。 气候条件 顶极群落 高温高湿 低温高湿 中温中湿 低温低湿 极端缺水 演替达到最终平衡状态时的群落。 2.特点: (1)群落结构处于最复杂、最稳定的动态平衡状态。 (2)如果没有外力干扰,群落结构将永远保持原状。 3.决定因素和实例 顶极群落类型主要是由平均温度和年降雨量决定。 思考:火山爆发后,能否恢复为最初的群落? 热带雨林 北方针叶林 温带草原 苔原 荒漠 气候和土壤条件 复杂 稳定 平均温度 年降雨量 低温高湿 中温中湿 低温低湿 极端 缺水 4.演替的趋势 (1)从结构 ... ...