森林生态学精品课程-第7章.ppt
第七章森林群落演替,第一节 群落演替概念,一、群落演替的概念：群落演替：在一定地段上，一种生物群落为另一种生物群落所取代的过程，称为群落演替。演替系列：演替过程中出现的一系列的群落类型，称为演替系列。,第一节 群落演替概念,二、群落演替的原因（一）内部因素：1.建群种对环境条件的改变。2.不同树种的生态学特性与生物学特性的差异。如白桦喜光，云杉耐荫。（二）外部因素：1.渐变的环境条件：冰期的进退，气候的改变等。2.突然改变的环境条件：干扰是指发生在一定地理位置上，对生态系统结构造成直接 损伤的、非连续的的物理作用或事件。如:火灾、风害、病虫害等。,第一节 群落演替概念,第一节 群落演替概念,第二节 演替类型,一、按演替发生的起始条件划分：原生演替和次生演替 1.原生演替(primary succession）：开始于原生裸地上的植物群落演替。原生裸地：指以前完全没有植物的地段，或原来存在过植被，但被彻底消灭，甚至植被下的土壤条件也不复存在。例如：火山喷发熔岩破坏植被形成的裸地、湖泊等。原生演替特点：基质中没有植物的繁殖体，历经时间长，进行缓慢。,第二节 演替类型,2.次生演替（secondary succession）：开始于次生裸地上的植物群落演替。次生裸地：是植物已被消灭，土壤中仍保留原来群落中的植物繁殖体。例如森林采伐后的皆伐迹地、开垦草原、火灾和毁灭性的病虫害，都能造成次生裸地。次生演替特点：由外部干扰所引起，基质中有植物的繁殖体，演替速度往往较快。森林被采伐或火烧之后的恢复过程都可以看作是次生演替过程。,第二节 演替类型,第二节 演替类型,二、按演替初始环境的水分条件划分：旱生演替和水生演替 1.旱生演替：开始于裸露岩石、沙地等干旱基质上的原生演替。,第二节 演替类型,2.水生演替：从积水环境发生的原生演替。水生演替过程实际是湖泊被填平的过程。在湖泊周围可同时看到这些不同的阶段。,第二节 演替类型,第二节 演替类型,三、按照演替的方向划分 1.进展演替：从结构简单、不稳定或稳定性较小的群落阶段向更复杂、更稳定的群落阶段。特征：（1）土壤顺行发展，厚度增加，有机质含量增加，层次分化明显；(2)强烈影响外界环境及群落内的小气候；(3)群落高度增加，层次增加，结构更加复杂；(4)生产力逐渐提高；(5)物种多样性增加，稳定性提高；(6)群落向中生化的方向发展。,第二节 演替类型,2.逆行演替：在人为破坏或自然因素的干扰之下，稳定性高结构复杂的植物群落向结构简单、稳定性小的植物群落演替。特征：（1）群落结构简单化；（2）生产力降低；（3）向旱生或湿生的方向发展；（4）对环境资源的利用不充分。,第二节 演替类型,第二节 演替类型,3.循环演替：,糖槭林,黄桦,山毛榉,美国New Hampshire的北方硬阔叶林的循环演替,第二节 演替类型,四、按演替发生的时间进程：1.世纪演替：以地质年代来计算，常伴随气候的历史变迁和地貌的大规模改造。2.长期演替：常达几十年，甚至几百年。一般森林群落的演替属于这种演替。3.快速演替：几年或十几年间发生的演替。如弃耕地的演替。,第二节 演替类型,五、演替的实例：东北阔叶红松林的演替,第二节 演替类型,第三节 顶级群落,一、群落演替的顶级学说（一）演替顶级：植物群落的演替最后停留在一个成熟的相对稳定的阶段，这一阶段称为演替顶级，或顶级群落。特征：（1）群落物种间能很好的相互适应；（2）主要组成物种能在群落内完成更新，同时能够排除新种类的入侵；（3）在物种组成和结构上已趋于稳定；（4）对环境资源达到最大程度的利用。,（二）有关演替顶级的学说 1.单元顶级学说 以Clements为代表。（1）一个气候区只有一个潜在的气候顶级，它是 与该地区气候相适应的最稳定的群落。（2）在一个气候区所有演替系列的群落，如果给以充分时间的话，最终将趋向于一个中生的单一顶级，这种顶级是由该地区的气候所决定的，因此称为气候顶级。,第三节 顶级群落,亚顶级：在任何演替中，由于某种原因，是演替长期停留在演替顶级之前的一个阶段，这一阶段称为亚顶级。偏途顶级：又称为干扰顶级，由于干扰使得真正的演替顶级受到改变，而形成另外一个相对稳定的群落称为偏途顶级。后顶级或前顶级：在某一气候区，由于局部环境的差异，出现了相邻气候区的的顶级，称为前顶级或后顶级。,第三节 顶级群落,2.多元顶级学说 以坦斯利（Tansley）为代表。(1)如果一个群落相对稳定，能自行繁殖，并终结了演替的过程，就可称为顶级群落。(2)在一个气候区内，群落演替的最终结果，不一定都汇集于一个共同的气候顶级。(3)在一个气候区，除了气候顶级之外，还存在同等重要的土壤顶级、气候顶级、火烧顶级，同时还可存在一些复合型的顶级，如地形气候顶级。,第三节 顶级群落,3.顶级格局假说 由怀梯克（Whittaker）提出。(1)在任何一个区域内，环境因子都是连续不断变化的，随着环境梯度的变化，各种类型的顶级群落也是连续变化的，构成一个顶级群落连续变化的格局。(2)在这一格局中，分布最为广泛，且常位于格局中心的顶级群落，称为优势顶级，它是最能反应该地区气候特征的顶级群落。优势顶级相当于单元顶级学说的气候顶级。,第三节 顶级群落,二、森林经营与演替（一）采伐方式与演替 皆伐适用于早期演替阶段的林分及其更新。（二）经营方向与演替 处于早期演替阶段的林分，适于培育中小径 材；后期演替阶段的林分，适于培育大径材，并有 良好的生态效益。（三）群落演替理论的应用 封山育林栽针保阔,第三节 顶级群落,第三节 顶级群落,第三节 顶级群落,
