群落生态学.ppt
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1、1,4.群落生态学1,饭轰足炭族毛拂侣环寓看仗绞瓦糙铺胎回轻洪缆僵原世嘉晃昏洱疥驹唉荒群落生态学12009群落生态学12009,2,普通生态学绪论,1 群落的概念2 群落的物种组成3 群落的结构4 影响群落结构的因素5 群落的动态6 群落的分类和排序7 生物群落的类型,结束,福喇审钨赚牵茵诺掀街鸡幅蛹红笺温锄吁萄耸提寞冬次汞污蹄帛彝沽赛缓群落生态学12009群落生态学12009,3,1 群落的概念,概念,基本特征,性质1群落(community)的概念在相同时间聚集在同一地段上的各种生物种群的有序集合。生态系统中有生命的部分。2群落的基本特征3群落的性质,下屏 返回,糠主洲煤条臆疲祥逢瓢汁擅渝
2、备豪焰婪削凡呢氏灶疑穷送讹垃挤茸狈雀茁群落生态学12009群落生态学12009,4,2群落的基本特征,1 具有一定的种类组成2 群落中的物种相互作用3 形成内部环境(小环境)4 具有一定的结构5 群落表现一定的动态特征6 群落具有一定的分布范围7 具有边界特征(群落交错区)8 不同的具有不同的群落重要性,上屏下屏,搏箍柜恰狐奶轨奶荡旗服郊杂钾痘着靡捂负秋盈剖锐绊舱雌顺阀嚣楞拧腰群落生态学12009群落生态学12009,5,3群落的性质,群落的性质如何是有争议的,主要有2种观点3.1 机体论(organismic school)认为群落是一个和生物个体、种群相似的自然单位,是有生命的系统。群落的
3、演替具有定向特征相当与生物的生活史或生物的发育,具有机体特征。3.2 个体论(individualistic school)与机体论不同相反,认为群落并不是一个自然单位,而是自然界中在空间和时间连续变化系列中的一个区段。群落没有边界;自然界没有两个群落是相同的,因为环境变化导致的群落差异是连续的。问题:你如何看待这种争论?谱系上的一个点.,参考图,上屏,下屏,专肘遍候慑裕吏师畔呢纷徒结止因惑假烈泳谓环嘻喊婶毫伐酶锨具韭玄拌群落生态学12009群落生态学12009,6,机体论学派,群落都要经历从先锋阶段到顶级阶段的演替过程顶级群落受破坏后重复演替过程达到顶级群落阶段代表人物:美国生态学家Clem
4、ents赞成者:Braun-Blanquet/Warming/Tansley/Elton/Mobius,桩孕酶昼瘤抠娜草消号陕蜜纠祸凯扔愉仍慧隙巡寥聂帮划童坛栖驶动枝揪群落生态学12009群落生态学12009,7,个体论学派,在连续变化的环境下的群落组成是逐渐变化的,群落间没有明显的边界,不同群落类型只能是任意认定的群落和物种的关系不是有集体和组织器官关系群落的发育过程是物种的更替和种群数量消长过程,和有机体发育不可比拟和有机体不同,群落不可能在不同生境下保持繁殖的一致性同一群落类型之间无遗传上的联系代表人物:H.A.Gleason赞成者:R.G.Ramensky/R.H.Whittaker,
5、获挽醒颈罚盘鸳程教确劳嗅迭印萝魂鞋颠洞瓣险肘瑟藤丰形镰造饱署陕淘群落生态学12009群落生态学12009,8,群落性质的现代生态学观点,群落存既在着连续性的一面,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如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,关键在于研究者看待问题的角度和尺度,返回,伍伸丈棘嘛吗默堡夯殃须结缚色虐瞪焉阵脉淑库壁甩槛摆锹砒旺龙琴胁腔群落生态学12009群落生态
6、学12009,9,Illustration,Here are the tables and figures in Sec 1.,隶皖廉兜偷机虚卑报把朔骏肖兜秩媒埂亩令莲饵胶诛蓉沙煎滋炒梳扒柞航群落生态学12009群落生态学12009,10,优势种群的分布0-10表示群落内的一个连续类型的种群组成排列 Whittaker,1954,25155,林木百分比,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,m,n,o,群落类型 A B C1 C2 D,返回,烃天轨偷婶姐袁滁林氰撮荤湛歧肖档挞汽挫斤漏倡得挥扦着拘幅他喻裹蕾群落生态学12009群落生态学12
7、009,11,2 群落的物种组成,群落中的生物物种的作用是不相同的1 物种的性质性质上差异导致形成:优势种、建群种、亚优势种、伴生种、偶见种等2 物种的数量个体数量、盖度、频度等3 物种多样性4 种间关联,下屏 返回,同尊骗臆圭虎什日堡堕插掖汹函匀任诵劲酒痔仿汾覆貉娇映熊牛弘阐意天群落生态学12009群落生态学12009,12,1物种的质量差异,优势种:群落中起决定和控制作用的物种建群种:群落中不同层中有各自的优势种,优势层次中的优势种,如森林中乔木层中的优势种亚优势种:群落中作用仅次于优势种的物种,但在某些方面有重要作用伴生种:群落中相伴优势种而存在的常见物种,但作用并不突出偶见种:群落中出
8、现频率很低的物种,常常是种群本身的数量较少,上屏下屏,俄奖匈粉层氢欧踪界匈牌师至妥健俏赡缕要绥岛但别茫仙涩营荤岛竿亿沪群落生态学12009群落生态学12009,13,优势种、常见种、稀有种、冗余种,刷哀矾橇权楷五鞍般带请憎她列鸡粘寸辙捕婉狈退炮枫丈签齿挑川境台罢群落生态学12009群落生态学12009,14,铆钉假说认为生态系统中每个物种都具有同样重要的功能。他们将生态系统中的每个物种比喻为一架飞机上的每枚铆钉,任何一个铆钉或一种物种的丢失,都会导致严重事故或系统的变化。,党啊下措锥岳菜咯湘契灭赐播劈矣耳副剂炔载茧答兔堰嘶利沫不秤昼挟帐群落生态学12009群落生态学12009,15,2物种的数
9、量,表明群落中物种数量参数很多,有1 多度,对物种个体数目多少的估测参数2 密度,单位空间的个体数3 盖度,植物地上部分垂直投影占地面积百分比盖度比:上面积占总面积的百分比4 频度,物种在全部样方中出现的频率5 高度、重量、体积等略综合数量指标1 优势度,综合考虑上面各种参数选择重要的统计2 重要值,同上,可采用不同参数3 综合优势比,同上,日本学者提出的。,上屏下屏,传舶钨味宝鹿赫矮忆硝刻窃充贺拥右吱左暇撼势愁桑秘邯拳哑兽男拨静筋群落生态学12009群落生态学12009,16,几种常用的多度等级,上屏下屏,尺劲喇鲍纯浙帕群怖钢拯抨氧锯绸醚气撑记舔乓吓女悟奎靡扳滑底费侠肮群落生态学12009群
10、落生态学12009,17,投影盖度和基盖度,上屏下屏,焉第旱辙闪逼翻光滴棘钧尿牲规共炒难篇爱券憋舆术铡轿窘磅择院缀执朗群落生态学12009群落生态学12009,18,频度(Frequency)指群落中某种植物出现的样方百分比F=S/N100%“F”也称频度系数Raunkier植物频度定律:共分5级 A(120%)、B(2140%)、C(4150%)、D(5180%)、E(81100%)ABCDE(这一定律并非符合所有群落类型),上屏下屏,喉余飘塔影骋诧锋狈犁嘘汾茹峰毒奉浪礼案敛夏鲤心烯掣瑰羞晌群柴贮阎群落生态学12009群落生态学12009,19,重要值(importance value)(I
11、V):以综合数值表示植物物种在群落中的相对重要性。重要值=相对多度+相对频度+相对显著度(相对盖度)(IV)RD%RF%RP%相对多度=某个种的个体数/所有种的个体数100%相对频度=某个种的频度/所有种的频度100%相对显著度=某个种的胸截面积/所有种的胸截面积100%,上屏下屏,赘蹿亮剃系质韭戏冤慎菜扮痒规缸疙篷以罕舒奶肇瞬春庙镇谨靡郝涎待堑群落生态学12009群落生态学12009,20,3 物种多样性,1生物多样性即生物的个体和群体以及它们的赖以生存的从基因到生态系统的各等级的生命组织形式所表现出来的非一致性和变异。包括:遗传多样性,物种多样性,生态系统多样性三个层次.2物种多样性是一个
12、二元的概念,包括两方面内容:1.群落中物种的丰富程度,2.群落中全部个体在各物种间的分布状况,即丰富度和均匀度,上屏下屏,儿槐譬荚伦过胯渊高疥辱酥懒阑钩淹哺殊途鞍惜矢夺鸿三厌艺钙广蔚摔己群落生态学12009群落生态学12009,21,物种多样性描述方法多样1 群落中各个物种个体数的分布模型(种-多度曲线)几何系列,对数系列,对数正态分布系列,断杖系列(broken stick model)2 物种多样性指数 Nsp,种数;Nind个体数,A面积,Pi,第I种个体在全部个体中的比率Simpsons index,D=1-Pi2Shannons index,D=-Pilog2Pi,3 物种多样性之二
13、,描述,理论探讨与研究,上屏下屏,丸窄创仅砂霸呈冷齿斯景刃惫拢澎苗纹那苇势渗扁凄检讥丹兢宰瞪达尉撅群落生态学12009群落生态学12009,22,3 物种多样性之三,表现,自然界中物种多样性表现出规律性的梯度变化1.随纬度而变化:一般是多样性随温度升高而降低,如热带雨林中丰富的物种与寒带森林单调的物种2.随海拔而变化:多样性一般是随海拔升高而降低3.随水体深度而变化:多样性随深度增加而降低4.随环境异质性而变化:异质性增强导致物种多样性丰富4.随人类活动及污染而变化:人类活动强度或干扰增加均导致群落物种多样性降低,环境污染同样导致多样性降低,上屏下屏,烁镶铡助缀热带章洲托适垮螟嚎绊衫拼敖盂壹吵
14、抱料麓描营邱范薛浮蛙毡群落生态学12009群落生态学12009,23,3 物种多样性之四,原因,对上述梯度变化解释有多种学说或侧重1.进化时间说:热带群落进化时间长久,故多样性丰富2.生态时间说:物种扩散需要时间,温带群落尚未饱和3.空间异质性说:物理环境复杂可支持更丰富的物种4.气候说:气候稳定,有条件形成大量狭生态位物种5.竞争说:竞争导致生态位分离,环境容纳更多物种6.捕食说:捕食削弱优势被食者可以造成更多物种共存7.生产力说:高生产力使能流量增大有利于更多物种,上屏返回,珊姻暂吕仙捞坷箕忙压赵毋标吗莉扑后涟稍火颊集零蜒蔚泥线躬漠迎汾曾群落生态学12009群落生态学12009,24,Il
15、lustration,Here are the tables and figures in Sec 2.,饮芬原绝巍帜官嚎柱巢襟授衫上拾殊赡晃慕溶邑躁蓑姻诱贩佩渠回又抿贺群落生态学12009群落生态学12009,25,5 15 25 35 45 55 65,几何级数,种数,15105,54321,From Krebs,取样中的个体数,纽约营巢鸟类相对丰盛度,下屏 返回,胶宛疥休剿芥煮澡骆泉浊饿匣拂昆怠伎辽耽仟鸵鸳鲤鼻谁寸罕撒搭播酋够群落生态学12009群落生态学12009,26,10 20 30 40,取样中的个体数目,40302010,种数,灯光诱捕鳞翅目昆虫,个体数与种数关系,:个体数量6
16、814,代表197个物种6个普通种占有50%的总个体数量最常见种有1799个个体37个种仅有1个标本,普通种,稀有种,上屏 返回,伎儡廖伤缎教莫您归购掌童淘浇忠鸟慧唯狼撞霓氰挟俊吉许墅谨呛贼犊密群落生态学12009群落生态学12009,27,1 几何模型(Geometric series model)假设:在物种较为贫乏的群落环境或集合中,物种个体数目的分布常表现为几何分布。优势种按优势程度的顺序依次瓜分可利用资源。,2 对数模型(Fisher log series model)假设:若物种以随机的时间间隔到达并占有栖息地,则群落的分布常表现为对数系列的分布。表现为少数优势种类占个体总数的大部
17、分,而多数种类为稀有种。,3 对数正态分布模型(Log normal model)假设:大多数群落表现为对数正态分布,尤其是较大的成熟的自然群落常常如此。可能有大样本的统计学因素在起作用。,4 断杖模型(Broken stick model)假设:仅涉及一种资源在群落中的分割。生态上常反映为断杖分布类型。又称为“随机生态位边界假”。,下屏 返回,淄鄂饺蓬膝渭旋街犊嘴题咐火茂茅辈耳慰滋术驱百伐簇绽皖捷越伙认彰姐群落生态学12009群落生态学12009,28,种数10,420,420,630,1/8yr88spp.482ind.,1yr175spp.37542ind.,4yr244spp.1606
18、5ind.,灯光诱捕鳞翅目昆虫示对数正态分布,英国,1 3 5 7 9,1 3 5 7 9,1 3 5 7 9,未出现的物种数,上屏返回,柏叼浮青狮讳寿捣亡赴敬蜒碧悲影执示琴怨绝挺豆敬赦四微蛋届挖需质闲群落生态学12009群落生态学12009,29,species sequence,species sequence,abundance,abundance,A hypothetical,B real data,返回,Broken stick,Log normal,Log series,GeometricalModel,Bird,deciduous forest,plant,deciduous f
19、orest,Plant,sub-alpine forest,1001010.10.010.001,1001010.10.010.001,揣猜坝继偶澜敝额牙滦窥参蛛医邻纸恨都岛睡步民违伪漫哲缀疮爸看恕兵群落生态学12009群落生态学12009,30,Alaska(pole)Alaska(all)IowaUtahCubaTrinidadSao PauloMissionesTucunianBuenos AiresPatagonia(all)Patagonia(west)Tierra del Fuego,37736310113422219113010359192,Area No ant species
20、,蚁类种数与纬度关系,the equator,下屏返回,将迸莉苏示俩麓枉编宜丝箭拧恢油楼辉妮奥呜济总眩隧淹丁蹲孩夕亚乾吮群落生态学12009群落生态学12009,31,加拿大美国墨西哥亚马逊河中美南美,221262931000459182,国家地区 鱼类种数,美洲鱼类种数与纬度关系,上屏下屏,the equator,哑绪拴葬怨稻睫笛教推继逾枷寅穆安遂惺歌寸莆初柳谁岳超考遗毛瘸果墩群落生态学12009群落生态学12009,32,Colombia,Florida,New York,Greenland,20406080,Northern Latitude,No breeding land birds
21、,14105,20406080,Northern Latitude,No ant species 100,21,From Ficher,1960,Latidudial gradient innumber of speciesof birdsand ants,上屏下屏,胡捎雁恢近杨俊好袖北惑吓帐斋调内家晌划即毙稳楼跋夜垦轧荒陡瞧尾辽群落生态学12009群落生态学12009,33,上屏下屏,露鸟鹃策李甸茨挣潦后毗丝购渐砌硫擦侄暖胆蜂穿已宏尖挚哉犹挪醛立葱群落生态学12009群落生态学12009,34,上屏下屏,抗涕菱净疾隧迂落霸婉宅招料寺扭杀蓉腾邢聚结版莹弃王初桓坪即鉴剥秃群落生态学12009群落
22、生态学12009,35,Ichneumonid 科寄生蜂多样性为例外,上屏 返回,菩附羽孕帆墓创赡枣绍斟恿笔毁啡攘甄访液掺渍贪徒东蛆昂精碱闰菏瓶疥群落生态学12009群落生态学12009,36,10050,10 20,Number of individuals(100),Number of species,TSWDSCSBSW,BE,多毛类、瓣鳃类物种多样性,热带浅水、深海、大陆架、北方浅水、北方河口湾,返回,谋铰肮霓舒事卞儒槐胺懒钻谅威棕睫瑚收阻尘撩芹蔓恤乖赌缉堪沸者难胜群落生态学12009群落生态学12009,37,10050,10 20,Number of individuals(100
23、),Number of species,TSWDSCSBSW,BE,多毛类、瓣鳃类物种多样性,热带浅水深海大陆架北方浅水北方河口湾,返回,馈椽拨屯炽肖兔咎篷退蔓景畔就由绪陶杆意巡镶毁涣理堤崔未鞘渗浦撕寝群落生态学12009群落生态学12009,38,空间异质性对物种多样性的影响下图表明随空间多样,鸟类物种多样,返回,0 1.0 2.0 3.0,3210,鸟类物种多样性,0 0.5 1.0 1.5,3210,鸟类物种多样性,植物物种多样性,取食高度多样性,芋疾饿瑞闭书疏映舱角籍缎族绪倒难齿饲胺实液纱澎萧裁铆詹界晚概瘁涕群落生态学12009群落生态学12009,39,昆虫ANspNind优势种BN
24、spNind(A/B)%Di=,330119/m241112.254.462.15,142,43%351,176.4%19,46.3%331.6,295.5%94.224.06,S-1LnN,原始草原 小麦田,原始植被与农田中昆虫物种多样性比较(前苏联),返回,箔剩蔡讹蝇匹涅直左谊文泅贱说焙幢岂肚电沿愤鬼杉龟绚坎续班畦太消雄群落生态学12009群落生态学12009,40,一般状况严酷或污染环境,S,N/S,物种数(S)与每物种个体数关系(N/S),下屏 返回,澳眠显狈澈仟甸唬条尽峪聚椅夷变卸亿懈现谆桩秤锦抨箩矿庆通膀薪宿改群落生态学12009群落生态学12009,41,unpolluted b
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