高中生物《生物群落的演替》的教案
一、教學(xué)目標(biāo)
1.闡明群落的演替過程。
2.說明人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響。
3.關(guān)注我國(guó)實(shí)行退耕還林、還草、還湖，退牧還草的政策。
二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
群落的演替過程。
三、板書設(shè)計(jì)：
一、演替
㈠初生演替
㈡次生演替
二、人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響
三、退耕還林、還草、還湖
四、教學(xué)過程：
〖引入“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生”，你知道其中的原因嗎？
2.火山爆發(fā)后環(huán)境條件發(fā)生了變化。在火山爆發(fā)中，有些物種可能會(huì)絕滅；在恢復(fù)過程中外來(lái)新物種可能會(huì)進(jìn)入。群落結(jié)構(gòu)因此而發(fā)生了變化，一般不能恢復(fù)原來(lái)的群落結(jié)構(gòu)。
〖板書演替：隨著時(shí)間的推移，一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過程，就叫做演替。
〖問題以“本節(jié)聚焦”的問題再次引起學(xué)生的思考。
〖板書一、演替的類型
〖學(xué)生活動(dòng)學(xué)生帶著“思考與討論1”，閱讀P79～P80，并完成“思考與討論”。
〖提示1.因?yàn)樘μ\和草本植物無(wú)法直接從裸巖中獲取養(yǎng)分，而地衣可以通過分泌有機(jī)酸而從裸巖中獲取養(yǎng)分。
2.通過地衣分泌有機(jī)酸加速巖石風(fēng)化形成土壤，并積累起了有機(jī)物，這為苔蘚的生長(zhǎng)提供了條件。而苔蘚生長(zhǎng)后，由于其植株高于地衣能獲得更多的陽(yáng)光，處于優(yōu)勢(shì)地位，其結(jié)果是逐漸取代了地衣。
3.能找到這些植物。在群落演替過程中，一些種群取代另一些種群是指優(yōu)勢(shì)取代，而不是“取而代之”。形成森林后，喬木占據(jù)了優(yōu)勢(shì)，取代了灌木的優(yōu)勢(shì)，但在森林中各種類型的植物都是存在的。
〖板書㈠初生演替：指在一個(gè)從來(lái)沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來(lái)存在過植被、但徹底消滅了的地方的演替。
㈡次生演替：指在原有植被雖已不存在，但土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體（如能發(fā)芽的地下莖）的地方發(fā)生的演替。
〖講述我國(guó)東北科爾沁草原地區(qū)的農(nóng)田，在棄耕后開始出現(xiàn)恢復(fù)演替，這是一種次生演替。耕作前的原始植被為貝加爾針茅草原，開墾后種了幾年玉米，后因產(chǎn)量下降而棄耕。棄耕后的1～2年內(nèi)以黃蒿、狗尾草、豬毛菜、苦荬菜等雜草占優(yōu)勢(shì)；2～3年后，黃蒿占優(yōu)勢(shì)；3～4年后，羊草、野古草、狼尾草等根莖禾草入侵，并逐漸占優(yōu)勢(shì)，進(jìn)入根莖禾草階段；7～8年后，土壤變堅(jiān)實(shí)，叢生禾草開始定居，并逐漸代替了根莖禾草，恢復(fù)到貝加爾針茅群落。這一過程需要經(jīng)歷10～15年，根據(jù)耕作時(shí)期長(zhǎng)短，土壤侵蝕程度，以及周圍原始物種的遠(yuǎn)近而有所不同。
〖板書二、人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響
〖學(xué)生活動(dòng)學(xué)生帶著“思考與討論2”，閱讀P81，并完成“思考與討論”。
〖提示1.至少有兩種因素在小路周圍的雜草分布中起作用：一是人的踐踏，從耐踐踏而言，車前草最強(qiáng)，狼尾草次之，狗尾草最弱；二是植物之間的競(jìng)爭(zhēng)，在遠(yuǎn)離人踐踏的地方，莖稈較高的狗尾草優(yōu)先獲得陽(yáng)光，車前草等處于劣勢(shì)。
2.如果小路被廢棄后，人的踐踏活動(dòng)停止了，在路周圍會(huì)慢慢長(zhǎng)出莖稈較高的植物，逐漸成為優(yōu)勢(shì)植物。于是，就會(huì)出現(xiàn)“遠(yuǎn)芳侵古道，晴翠接荒城”的景象。
〖板書三、退耕還林、還草、還湖
〖講述長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展史，實(shí)際上是一部邊際土地開墾史。20世紀(jì)50年代以來(lái)，先后在黑龍江三江平原、新疆和華南地區(qū)有計(jì)劃地組織大規(guī)模墾荒，在其他江河、荒原、沼澤和丘陵地區(qū)也開展了規(guī)模不等的墾殖活動(dòng)。1952～1990年，全國(guó)累計(jì)開墾荒地3.58×107 hm2，其中80%是1970年以前開墾的。大量開墾直接導(dǎo)致農(nóng)牧漁業(yè)生產(chǎn)能力和環(huán)境質(zhì)量下降。開墾的結(jié)果是：水土流失，江河蓄洪能力下降，以及土地嚴(yán)重退化。這些問題已引起各方面廣泛關(guān)注。我國(guó)已實(shí)施大規(guī)模退耕還林、退田還湖、退牧還草等重要政策，并從2003年1月起開始實(shí)施《退耕還林條例》。
退耕還林。1999年開始在四川、陜西、甘肅三省試點(diǎn)，2002年全面實(shí)施，已累計(jì)完成退耕還林3.18×106 hm2，荒山造林3.25×106 hm2，中央累計(jì)投入達(dá)232億元。規(guī)劃在2010年前退耕還林1.47×107 hm2，宜林荒山荒地造林1.73×107 hm2。工程建成后，工程區(qū)將增加林草覆蓋率5個(gè)百分點(diǎn)，水土流失控制面積8.67×107 hm2，防風(fēng)固沙控制面積1.03×108 hm2。這是50多年來(lái)我國(guó)涉及范圍最廣、任務(wù)量最大、農(nóng)民參與度最高的生態(tài)建設(shè)工程。
退田還湖。1998年以來(lái)，為治理長(zhǎng)江水患，國(guó)家實(shí)施了“平垸行洪、退田還湖、移民建鎮(zhèn)”的方針。5年來(lái)的“退田還湖”，已使第一大淡水湖──鄱陽(yáng)湖面積由3 950 km2“長(zhǎng)”到了5 100 km2，第二大淡水湖──洞庭湖面積增長(zhǎng)了35%，恢復(fù)到60年前的4 350 km2。兩大湖區(qū)為此搬遷的移民相當(dāng)于三峽移民的1.4倍。兩大湖泊的擴(kuò)容，改善了長(zhǎng)江流域的生態(tài)。目前，長(zhǎng)江干流水面恢復(fù)了1 400多km2，增加蓄洪容積1.3×1010 m3。這是歷史上自唐宋以來(lái)第一次從圍湖造田轉(zhuǎn)變?yōu)榇笠?guī)模的退田還湖。
退牧還草。從2003年起，用5年時(shí)間，在蒙甘寧西部荒漠草原、內(nèi)蒙古東部退化草原、新疆北部退化草原和青藏高原東部江河源草原，先期集中治理6.67×107 hm2，約占西部地區(qū)嚴(yán)重退化草原的40%。“退牧還草”將采取禁牧、休牧和劃區(qū)輪牧3種形式進(jìn)行，實(shí)行草場(chǎng)圍欄封育，適當(dāng)建設(shè)人工草地和飼草料基地，大力推行舍飼圈養(yǎng)。力爭(zhēng)5年內(nèi)，使工程區(qū)內(nèi)退化的草原得到基本恢復(fù)，天然草場(chǎng)得到休養(yǎng)生息，變過牧超載為以草定畜，達(dá)到草畜平衡，實(shí)現(xiàn)草原資源的永續(xù)利用，建立起與畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展相適應(yīng)的草原生態(tài)系統(tǒng)。
⊙要點(diǎn)解析
1. 群落的演替是一個(gè)群落取代另一個(gè)群落的過程，這個(gè)過程直到出現(xiàn)一個(gè)頂極群落才會(huì)中止。群落這種依次取代現(xiàn)象就叫演替。如：一塊農(nóng)田，如果人們不去耕耘和種植，任其自然發(fā)展，不用多久，就會(huì)長(zhǎng)滿各種野草。多年以后，農(nóng)田又會(huì)發(fā)生變化，草本植物減少，各種灌木又繁茂地生長(zhǎng)起來(lái)。再過若干年，一些高大的喬木也在這里生長(zhǎng)起來(lái)，灌木又處于次要地位。經(jīng)過漫長(zhǎng)的時(shí)間，最終這塊農(nóng)田演變?yōu)橐黄帧Ｔ诓皇芡饬Φ母蓴_情況下，它將成為一個(gè)非常穩(wěn)定的森林群落，而不會(huì)被別的群落所取代，成為頂極群落。
2．群落的形成總是從沒有生物生長(zhǎng)的地段開始的，這種沒有生物生長(zhǎng)的地段稱為裸地。裸地可分為原生裸地和次生裸地。前者指從來(lái)沒有生物生長(zhǎng)或雖曾有過植物生長(zhǎng)，但被徹底消滅了，沒有留下任何植物的傳播體及原有植被影響下的土壤。后者指原來(lái)有植物生長(zhǎng)，因植被遭受破壞后形成的裸地。這種裸地雖然沒有植物生長(zhǎng)，但原有的土壤條件沒有被破壞或破壞不夠嚴(yán)重，在土壤中還保留了植物的繁殖體，如種子、根、莖等。原有的植物繁殖體和殘存的土壤條件在群落形成過程中將起一定的作用，故次生裸地上群落形成的速度比原生裸地快。次生演替過程的長(zhǎng)短，主要決定于群落受干擾的強(qiáng)度和所持續(xù)的時(shí)間。例如，森林的次生演替取決于森林的利用方式，砍伐方式(擇伐、皆伐)及其對(duì)林內(nèi)優(yōu)勢(shì)樹種的苗木、幼樹和地被的破壞程度都為群落的演替造成了不同的條件，影響群落的復(fù)生和變化過程。在森林群落的演替過程中，動(dòng)物群落的演替也是十分明顯的。
3．群落內(nèi)部環(huán)境的`變化是由群落本身的生命活動(dòng)造成的，與外界環(huán)境條件的改變沒有直接的關(guān)系；有些情況下，是群落內(nèi)物種生命活動(dòng)的結(jié)果，為自己創(chuàng)造了不良的居住環(huán)境，使原來(lái)的群落解體，為其他植物的生存提供了有利條件，從而誘發(fā)演替。
4．外界環(huán)境條件如氣候決定著群落的外貌和群落的分布，也影響到群落的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)力。氣候的變化，無(wú)論是長(zhǎng)期的還是暫時(shí)的，都會(huì)成為演替的誘發(fā)因素。地表形態(tài)(地貌)的改變會(huì)使水分、熱量等生態(tài)因子重新分配，轉(zhuǎn)過來(lái)又影響到群落本身。土壤的理化特性對(duì)于置身于其中的植物、土壤動(dòng)物和微生物的生活有密切的關(guān)系。火也是一個(gè)重要的誘發(fā)演替的因子。影響演替的外部環(huán)境條件并不限于上述幾種，凡是與群落發(fā)育有關(guān)的直接或間接的生態(tài)因子都可成為演替的外部因素。
5．人類的活動(dòng)對(duì)生物群落演替的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他所有的自然因子，因?yàn)槿祟惿鐣?huì)活動(dòng)通常是有意識(shí)、有目的地進(jìn)行的，可以對(duì)自然環(huán)境中的生態(tài)關(guān)系起促進(jìn)、抑制、改造和建設(shè)的作用。放火燒山、砍伐森林、開墾土地等，都可以使生物群落改變面貌。人還可以經(jīng)營(yíng)、撫育森林，管理草原，治理沙漠，使群落演替按照不司于自然發(fā)展的道路進(jìn)行。人甚至還可以建立人工群落，將演替的方向和速度置于人為控制之下。
五、教后感：人類活動(dòng)往往是有目的、有意識(shí)地進(jìn)行的，可以對(duì)生物之間、人類與其他生物之間以及生物與環(huán)境之間的相互關(guān)系加以控制，甚至可以改造或重建起新的關(guān)系；人類可以砍伐森林、填湖造地、捕殺動(dòng)物，也可以封山育林、治理沙漠、管理草原。人類活動(dòng)往往會(huì)使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行。教育學(xué)生要尊重自然，熱愛自然，而不是破壞自然。
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