群落生态学课件.ppt
《群落生态学课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《群落生态学课件.ppt(128页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、群落生态学,1 群落的组成与结构 2 群落的动态 3 群落的分类与排序,1 生物群落的概念,1.1生物群落的定义 群落(community)的概念来源于植物生态研究。自然界植物的分布不是杂乱无章的,而是遵循一定的规律而集合成群落,每个群落都有其特定的外貌,它是群落对生境因素的综合反应。,1.2群落的基本特征,1 具有一定的种类组成: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的首要特征。一个群落中种类成分的多少及每种个体的数量,是度量群落多样性的基础。,2 群落中各物种之间是相互联系的 一个群落的形成和发展必须经过生物对环境的适应和生物种群之间的相互适应。即生
2、物群落并非种群的简单集合。能够组合在一起构成群落的种群具备两个先决条件:第一,必须共同适应它们所处的无机环境;第二,它们内部的相互关系必须取得协调、平衡。,3群落具有自己的内部环境 生物群落对其居住环境产生重大影响,并形成群落环境。,4具有一定的结构 生物群落除具有一定的种类组成外,还具有一系列结构特点,包括形态结构,生态结构与营养结构。如生活型组成,种的分布格局,成层性,季相,捕食者和被食者的关系等。但其结构常常是松散的,不像一个有机体结构那样清晰,有人称之为松散结构。,5具有一定的动态特征 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,群落也是如此,任何一个生物群落都有其发生、
3、发展、成熟、衰败与灭亡的阶段。其运动形式包括季节动态,年际动态,演替与演化。,6 具有一定的分布范围 任一群落都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。无论从全球范围看还是从区域角度讲,不同生物群落都是按着一定的规律分布。,7群落的边界特征 在自然条件下,有些群落具有明显的边界,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。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),并导致明显的边缘效应。,8.群落中各物种不具有同等的群落学重要性 不同物种对群落的结构、功能及稳定性的影响和贡献不同。,生物群落可以从植物群落、动物群落和微生物群落
4、这三个不同角度来研究。其中以植物群落研究得最多、最深入,群落学的一些基本原理多半是在植物群落研究中获得的。最有成效的群落生态学研究,应该是动、植物(还有微生物)群落的有机结合。,2 群落的种类组成,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。群落学研究一般都从分析种类组成开始。,种类组成的性质分析 最小面积:基本能够反映出某种群落所包含的植物种类的最小面积。最小面积可以通过绘制种面积曲线的方法获得。,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型。,下面是植物群落研究中常用的群落成员型分类。1优势种和建群种 对群落的结构和
5、群落环境的形成有明显控制作用的植物种称为优势种(dominant species),它们通常是那些个体数量多、投影盖度大、生物量高、体积较大、生活能力较强,即优势度较大的种。,群落的不同层次可以有各自的优势种,比如森林群落中,乔木层,灌木层,草本层和地被层分别存在各自的优势种,其中乔木层的优势种,即优势层的优势种常称为建群种(constructive species)。,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
6、系统的稳态起着举足轻重的作用。,2亚优势种(subdominant species)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灌木冷蒿就是亚优势种。,3伴生种(companion species)伴生种为群落的常见种类,它与优势种相伴存在,但不起主要作用。4偶见种或罕见种(rare species)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。同一种植物在不同的群落中可表现为不同的群落成员型。,2.2 种类组成的数量特征,有了所研究群落的完整的生物名录,只能说明群落中有哪
7、些物种,想进一步说明群落特征,还必须研究不同种的数量关系。对种类组成进行数量分析,是近代群落分析技术的基础。,1多度(abundance)多度是对物种个体数目多少的一种估测指标,多用于群落野外调查。国内多采用Drude的七级制多度,即:Soe(Sociales)极多,植物地上部分郁闭 Cop(Copiosae)3 数量很多 Cop2 数量多 Cop1 数量尚多 Sp(Sparsal)数量不多而分散 Sol(Solitariae)数量很少而稀疏 Un(Unicum)个别或单株,2密度(density)指单位面积或单位空间内的个体数。一般对乔木,灌木和丛生草本以植株或株丛计数,根茎植物以地上枝条计
8、数。样地内某一物种的个体数占全部物种个体数的百分比称做相对密度(relative density)。某一物种的密度占群落中密度最高的物种密度的百分比称为密度比(density ratio)。,3盖度(cover degree,或coverage)是指植物的地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比,即投影盖度。后来又出现了“基盖度”的概念,即植物基部的覆盖面积。对于草原群落,常以离地面1英寸(2.54cm)高度的断面计算;对森林群落,则以树木胸高(1.3m处)断面积计算。基盖度也称真盖度。乔木的基盖度特称为显著度(dominant)。,盖度可分为种盖度(分盖度),层盖度(种组盖度)、总盖度(群落盖
9、度)。林业上常用郁闭度来表示林木层的盖度。通常,分盖度或层盖度之和大于总盖度。群落中某一物种的分盖度占所有分盖度之和的百分比,即相对盖度。某一物种的盖度占盖度最大物种的盖度的百分比称为盖度比(cover ratio)。,4.频度(frequency)即某个物种在调查范围内出现的频率。常按包含该种个体的样方数占全部样方数的百分比采计算,即:频度=某物种出现的样方数样方总数100,瑙基耶尔(Raunkiaer)频度定律:将植物群落中不同物种的频度以20划分为A、B、C、D、E五个不同的级别,五个频度级之间的关系是:ABCDE。这个规律符合群落中低频度物种的数目比高频度物种的数目多的事实,基本适合于
10、任何稳定性较高而种类分布较均匀的的群落。,群落的均匀性与A级和E级的大小成正比。如果B、C、D级的比例增高时,则群落中种的分布不均匀,暗示着植被的分化与演替的趋势。除此之外,还有高度、重量、体积等个体指标。,4重要值(important value)是用来表示某个种在群落中的地位和作用的综合数量指标,因为它简单、明确,所以在近些年来得到普遍采用。重要值是美国的Curtis和R.P.McIntosh(1951)首先使用的,计算的公式如下:,重要值(IV)=相对密度十相对频度十相对优势度 上式用于草原群落时,相对优势度可用相对盖度代替:重要值=相对密度十相对频度十相对盖度,重要值的意义:1 是一个
11、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。,2.3种的多样性,生物多样性可定义为“生物的多样化和变异性及物种生境的生态复杂性”。,生物多样性一般有三个水平,即遗传多样性,指地球上生物个体中所包含的遗传信息之总和;物种多样性,指地球上生物有机体的多样化,包括种的丰富度和种的均匀度;生态系统多样性,涉及的是生物圈中生物群落、生境与生态过程的多样化。,1多样性的涵义:,(1)种的数目或丰富度(species richness)指一个群落或生境中物种数目的多少。,本节从群落特征角度,讨论物种的多
12、样性。,(2)种的均匀度(species evenness or equitability)指一个群落或生境中全部物种个体数目的分配状况,它反映的是各物种个体数目分配的均匀程度,例如,甲群落中有100个个体,其中90个属于种A,另外10个属于种B。乙群落中也有100个个体,但种A、B各占一半。那么,甲群落的均匀度就比乙群落低得多。,2多样性的测定 测定多样性的公式很多,我们这里仅选取其中2种有代表性的进行介绍。多样性指数 多样性指数是丰富度和均匀性的综合指标,有人称为异质性指数(heterogenity index)或种的不齐性(species heterogenity)。,(1)辛普森多样性
13、指数(Simpsons diversity index)。在无限大小的群落中,随机取样得到同样的两个标本,以它们的概率得出多样性指数。辛普森多样性指数=随机取样的两个个体属于不同种的概率=1随机取样的两个个体属于同种的概率。,(2)香农-威纳指数(Shannon-Weiner index)。信息论中熵的公式原来时表示信息的紊乱和不确定程度的,我们也可以用来描述种的个体出现的紊乱和不确定性,这就是种的多样性。香农-威纳指数即按此原理设计的,其计算公式为:H=,植被分布随纬度和海拔的变化,3 群落的结构,群落结构是群落中相互作用的种群在协同进化中形成的,其中生态适应和自然选择起了重要作用。群落结构
14、特征不仅包涵种类组成,还包括群落的空间结构及其生态内涵。,3.1群落的结构单元,群落空间结构决定于两个要素,即群落中各物种的生活型(lifeform)及相同生活型的物种所组成的层片(synusia),它们可看做群落的结构单元。生物群落空间形态结构的分化有利于资源的利用。,1生活型(life form)生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式。同一生活型的生物,不但体态相似,而且在适应特点上也是相似的。,(1)高位芽植物(phanerophytes)休眠芽位于距地面25cm以上。分为四个亚类,即大高位芽植物(高度30m),中高位芽植物(830m),小高位芽植物(28m)与矮高位芽植物(25cm2
15、m)。,(2)地上芽植物(Chamaephytes)更新芽位于土壤表面之上,25cm之下,多为半灌木或草本植物。(3)地面芽植物(Hemicryptophytes)又称浅地下芽植物或半隐芽植物,更新芽位于近地面土层内,冬季地上部分全枯死,即为多年生草本植物。,(4)隐芽植物(Cryptophytes)更新芽位于较深土层中或水中,多为鳞茎类、块茎类和根茎类多年生草本植物或水生植物。(5)一年生植物(Therophytes)以种子越冬。,2层片(synusia)层片作为群落的结构单元,是在群落产生和发展过程中逐步形成的。层片一词系瑞典植物学家H.Gams(1918)首创。他将层片划分为三级:第一级
16、层片是同种个体的组合,第二级层片是同一生活型的不同植物的组合,第三级层片是不同生活型的不同种类植物的组合。,前苏联著名植物群落学家B.H.苏卡乔夫(1957)指出:“层片具有一定的种类组成,这些种具有一定的生态生物学一致性,而且特别重要的是它具有一定的小环境,这种小环境构成植物群落环境的一部分”。现在人们一般将其定义为:层片是指由相同生活型和相似生态要求的种组成的机能群落(functional community)。,3.2群落的垂直结构,群落的垂直结构,主要指群落分层现象。陆地群落的分层,与光的利用有关。森林群落的林冠层吸收了大部分光辐射,往下光照强度渐减,并依次发展为林冠层,下木层,灌木层
17、,草本层和地被层等层次。,层(1ayer)的分化主要决定于植物的生活型。也可以说,陆生群落的垂直结构是不同高度的植物或不同生活型的植物在空间上垂直排列的结果。温带夏绿阔叶林的地上成层现象最为明显,寒温带针叶林的成层结构简单,而热带雨林的成层结构最为复杂。,温带落叶森林,热带雨林,生物群落的分层包括地上分层和地下分层。地上分层可以充分利用阳光和空间。地下分层由不同植物的根系在土壤中达到的深度不同引起的,最大的根系生物量集中在表层。地下分层可以充分利用土壤中的营养和水分。成层结构显著提高了生物利用环境资源的能力。,3.3群落的水平结构,群落的水平结构是指群落的配置状况或水平格局,有人称之为群落的二
18、维结构。其主要特征就是镶嵌性(mosaic)。两个层片在二维空间中的不均匀配置,使群落在外形上表现为斑块相间,我们称之为镶嵌性。,每一个斑块就是一个小群落(microcoense),它们彼此组合,形成了群落的镶嵌性。群落内部环境因子的不均匀性,例如小地形和微地形的变化,土壤湿度和厚度的差异以及人与动物的影响,是形成群落镶嵌性的主要原因。,3.4群落的时间结构,不同植物种类的生命活动在时间上的差异,就导致了群落的结构在时间上的相互更替,形成了群落的时间结构。群落的时间结构包括植物群落周期性变化以及动物的季节性变化。,3.5群落交错区与边缘效应,群落交错区(ecotone)又称生态交错区或生态过渡
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 群落 生态学 课件
链接地址:https://www.31ppt.com/p-3999736.html