第03章群落生态学1.ppt

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1、l第一节第一节 生物群落概述生物群落概述 l第二节第二节 生物群落的种类组成生物群落的种类组成 l第三节第三节 生物群落的结构生物群落的结构l第四节第四节 生物群落的动态生物群落的动态 l第五节第五节 生物群落的分类与排序生物群落的分类与排序 l第六节第六节 地球上主要生物群落地球上主要生物群落l生物群落生物群落（biotic community）:特定时间和空间中各种生物种群特定时间和空间中各种生物种群之间以及它们与环境之间通过相互作用而有机结合的具有一之间以及它们与环境之间通过相互作用而有机结合的具有一定结构和功能的复合体。定结构和功能的复合体。也可以说，一个生态系统中具生命也可以说，一个

2、生态系统中具生命的部分即生物群落。的部分即生物群落。l生物群落=植物群落+动物群落+微生物群落 l生物群落的概念具有具体和抽象两重含义，说它是具体的，是因为我们确实很容易找到一个区域或地段，在那里我们可以观察或研究一个群落的结构和功能；它同时又是一个抽象的概念，指的是符合群落定义的所有生物集合体的总称。l (一)具有一定的种类组成 l（二）物种之间相互影响l（三）一定的外貌和结构l（四）形成群落环境l（五）一定的分布范围l（六）一定的动态特征l（七）群落的边界特征 每个群落都是由一定的植物、动物、微生物种群组成的。因此，种类组成是区别不同群落首要特征。一个群落中种类成分的多少及每种个体的数量，

3、是度量群落多样性的基础。生物群落不是种群之间的简单集合。哪些物种能够组合在一起构成群落，取决于两个条件：一是必须共同适应它们所处的无机环境；二是它们内部的相互关系必须取得协调、平衡。因此研究群落中不同种群之间的关系是阐明群落形成机制的重要内容。生物群落本身所具有的一定的物种组成使其具有另一重要特征，即一定的群落外貌和结构特点，包括植物的生长型(如乔木、灌木、草本和苔藓等)和群落结构(形态结构、生态结构与营养结构)。生物群落对其居住环境产生重大影响，并形成群落环境。任一群落分布在特定地段或特定生境上，不同群落的生境和分布范围不同。生物群落是生态系统中具生命的部分，生命的特征是不停地运动，群落也是

4、如此。其运动形式包括季节动态、年际动态、演替与演化。在自然条件下，有些群落具有明显的边界，如水生群落与陆生群落之间的边界，可以清楚地加以区分；有的则不具有明显边界，而处于连续变化中。如草甸草原和典型草原的过渡带，典型草原和荒漠草原的过渡带等。前者见于环境梯度变化较陡，或者环境梯度突然中断的情形。例如，地势变化较陡的山地的垂直带，陆地环境和水生环境的边界处（池塘、湖泊、岛屿等）。但两栖类（如蛙）常常在水生群落与陆地群落之间移动，使原来清晰的边界变得复杂。l但在多数情况下，不同群落之间都存在过渡带，被称为群落交错区（ecotone），并导致明显的。l 关于群落的性质，长期以来一直存在着两种对立的观

5、点。争论的焦点在于群落到底是一个有组织的系统，还是一个纯自然的个体集合。l（一）（一）机体论学派机体论学派（organismic school）的观点的观点 l（二）（二）个体论学派个体论学派(individualistic school)的观点的观点 认为：群落是客观存在的实体，是一个有组织的系统，像认为：群落是客观存在的实体，是一个有组织的系统，像有机体与种群那样，被称为机体论观点；有机体与种群那样，被称为机体论观点；沿着环境梯度或沿着环境梯度或连续环境的群落组成了一种不连续的变化，因此生物群落连续环境的群落组成了一种不连续的变化，因此生物群落是间断分开的。是间断分开的。在植物生态学发展的

6、早期，美国生态学家Clements（1916、1928）曾把植物群落比拟为一个有机体，看成是一个自然单位。其理论根据是：任何一个植物群落都要经历一个从先锋阶段（pioneer stage）到相对稳定的顶极阶段（climax stage）的演替过程。如果时间充足的话，森林区的一片沼泽最终会演替为森林植被。这个演替过程类似于一个有机体的生活史。因此，群群落像一个有机体一样，有出生、生长、成熟和死亡的不同发育阶段，而这些不同的发育阶段或演替上相关联的群落，可以解释成一个有机体的不同发育时期。l认为群落并非自然界的实体，而是生态学家为了便于研认为群落并非自然界的实体，而是生态学家为了便于研究，从一个连

7、续变化着的植被连续体中，人为确定的一究，从一个连续变化着的植被连续体中，人为确定的一组物种的集合，被称为个体论观点组物种的集合，被称为个体论观点.l在连续环境下的群落组成是逐渐变化的，因而不同群落类型只能是任意认定的。前苏联的Ramensky、美国Gleason的和法国的Lenoble等支持上述观点。H.A.Gleason在1926年发表了“植物群丛中的个体论概念（individualisticconcept）”一文，认为任何群落与有机体相比拟都是欠妥的。因为群落的存在依赖于特定的生境与物种的选择性，但环境条件在空间与时间上都是不断变化的，因此群落之间不具有明显的边界，而且在自然界没有任何两个

8、群落是相同。现代生态学的研究，群落既存在着连续性的一面，也有间断性的一面。如果采取生境梯度的分析的方法，即排序的方法来研究连续群落变化，在不少情况下，表明群落并不是分离的、有明显边界的实体，而是在空间和时间上连续的一个系列。但事实上，如果排序的结果构成若干点集的话，则可达到群落分类的目的；如果分类允许重叠的话，则又可反映群落的连续性。这一事实反映了群落的连续性和间断性之间并不一定要相互排斥，关键在于研究者从什么角度和尺度看待这个问题。l在自然界中,任何一个生物群落总是由一定数量的生物种类组成的,种类成分是形成群落的物质基础.种类组成是决定群落性质最重要的因素，也是鉴别不同群落类型的基本特征。群

9、落学研究一般都从分析种类组成开始。l调查群落中的生物组成成分是研究群落特征的第一步.我们通常所采用的方法是“样地法”.它是研究群落结构和分析种类组成的基本方法.l种类成分的分布要均匀一致l群落结构要完整,层次要分明l生境条件(特别是地形和土壤)要一致l样地要设在群落中心的典型部分,避免选在两个类型的过渡地带l样地要用显著的实物标记,以便明确观察范围l样地的面积不应小于最小面积植物群落的最小面积比较容易确定，用下述方法即可求得。但动物群落的最小面积较难确定，常采用间接指标（如根据大熊猫的粪便、觅食量等指标）加以统计分析，确定其最小面积。l群落最小面积，可以反映群落结构特征。组成群落的物种越丰富，

10、群落的最小面积越大。如西双版纳热带雨林，由于环境条件优越，群落结构复杂，物种多样性十分丰富，其最小群面积可达2500，群落内主要高等植物在130种种左右左右；而东北小兴安岭红松林群落，最小面积为400，主要高等植物仅40种种左右。对群落的种类组成进行逐一登记后，得到一份所研究群落的生物种类名录，生物种类名录，一个区域内所有植物种类的组合叫做植植物区系，物区系，群落的种类组成情况在一定程度上反映出群落的性质。然后，根据各个种在群落中的作用而划分群落成员群落成员型型。下面是植物群落研究中常用的群落成员型分类。对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物。他们通常是个体数量多、投影盖度大、生物量

11、高、体积较大、生活能力较强，即优势度较大的种。优势层（指乔木层）中的优势种称为建群种。在森林群落中，乔木层中的优势种既是优势种，又是建群种；而灌木层中优势种就不是建群种，原因是灌木层在森林群落中不是优势层。生态学上的优势种对整个群落具有控制性影响，如果把群落中的优势种去除，必然导致群落性质和环境的变化；但若把非优势种去除，只会发生较小的或不显著的变化，因此不仅要保护那些珍稀濒危植物，而且也要保护那些建群植物和优势植物，它们对生态系统的稳态起着举足轻重的作用。指个体数量与作用都次于优势种，但在决定群落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用的植物种。在复层群落中，它通常居于下层，如大针茅草原中的小半

12、灌木冷蒿就是亚优势种。伴生种为群落常见种类，它与优势种相伴存在，但不起主要作用。偶见种是那些在群落中出现频率很低的种类，多半是由于种群本身数量稀少的缘故。定义定义：表示一个种在群落中的个体数量相对多少。多度的统计法：多度的统计法：一是个体的直接计算法，即“记名计算法记名计算法”，对树木种类，或者在详细的群落研究中，就常用记名计算法；另一是目测估计法目测估计法。一般在植物个体数量多而植物体形小的群落（如灌木、草本群落），或者在踏察中，常用目测估计法。目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体的多少。Drude Clements Braun-Blanquet Soc.极多 Dominan

13、t 优势 D 5 非常多 Cop3 很多 Cop.Cop2 多 Cop1 尚多 Abundant 丰盛 A Frequent 常见 F 4 多 3 较多 2 较少 Sp.少 Occasional 偶见 O Sol.稀少 Rare 稀少 r 1 少 Un.个别 Very rare 很少 Vr+很少 l 密度密度是指单位面积上的植物株数，指单位面积上的植物株数，用公式表示:l d(密度密度)=N/S 式中：式中：d密度；密度；N样地内某种植物的个体数目；样地内某种植物的个体数目；S样地面积。样地面积。相对密度（相对密度（relative density）:样地内某一种的个体数占全部种个体数的百分比

14、。No.of one species/total no.100%密度比（密度比（density ratio）：）：某一种的密度占群落中密度最高的物种密度的百分比。l定义：定义：植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比叫投影盖度简称盖度。植物基部覆盖面积称为基部盖度，草本植物的基部盖度以离地0.03米处的草丛断面积计算，树种的树种的基部盖度以某一树种的胸高（离地基部盖度以某一树种的胸高（离地1.3米）断面积与米）断面积与样地内全部断面积之比来计算，样地内全部断面积之比来计算，这种基部盖度又称显著度（dominance），有人称之为优势度。l相对盖度：相对盖度：群落中某一物种的盖度占所有种盖度之

15、和的百分比。l盖度比：盖度比：某一物种的盖度与盖度最大的种的盖度比。l频度频度是指某物种在调查范围内出现的频率。lF（频度）=ni（某物种出现的样方数）/N（样本总数）100%l相对频度：相对频度：某一物种的频度与全部物种频度之和的比 l频度属于A级（1%-20%）的植物种类占53%，属于B级（21-40%）者有14%，C级（41-60%）有9%，D级（61-80%）有8%，E级（80-100%）有16%，按其所占比例的大小，五个频度级的关系：ABCDE。高度比=某物种的高度/最高物种的高度 100%衡量种群生物量（Biomass）或现存量的指标。占有空间大小的量度。草本或小灌木可用排水法；大

16、树：V=shf s:胸高断面积 h：树高f:形数（查表）l(1)优势度优势度l(2)重要值重要值l(3)综合优势比综合优势比 表示表示种种在群落中在群落中的的地位地位和和作用作用。表达方式有：盖度体积重量or 盖度多度or重量 盖度多度 优势度是确定物种在群落中生态重要性的指标，优势度大的种就是群落中的优势种。确定植物优势度时，指标主要是种的盖度和密度。动物一般以个体数或相对多度来表示。l森林群落中Curtis等（1951）提出用重提出用重要值来表示每一个物种的相对重要性。要值来表示每一个物种的相对重要性。l森林群落森林群落：重要值=相对密度（%）相对频度（%）相对显著度（%）l草原群落草原群落：重要值=相对密度相对频度 相对盖度1 是一个反映种群的大小、多少和分布状况的综合性指标；2 反映了种群在群落中的地位和作用；3 可确定群落的优势种；表明群落的性质4 可推断群落所在地的环境特点；5 是用于群落分类的一个很好的指标。lSDR2：在密度比、盖度比、频度比、高度比和重量比这五项指标中任意两项求其平均值再乘以100%。生物中的多样化和变异性以及物种生境的生态复生物中的多样化和变异性以及