第十章群落的動態(tài)2

1、第十章 群落的動態(tài) （4學時）1.教學基本要求：掌握群落的動態(tài)、群落的演替2.教學內容：第一節(jié) 生物群落的內部動態(tài)第二節(jié) 生物群落的演替3.主要知識點與重點： 群落的演替群落動態(tài)的主要內容2第一節(jié) 群落的內部動態(tài)季節(jié)性變化年間變化：波動舉例：Watt AS 蘇格蘭帚石楠灌叢周期性演替？石蕊石蕊地衣地衣熊果熊果群落群落石楠石楠群落群落4一、群落演替的基本概念一、群落演替的基本概念群落演替(community succession)5第二節(jié) 生物群落的演替 2. 先鋒種和先鋒群落:6783. 演替頂極和頂極群落：91011二、演替的類型二、演替的類型按照演替發(fā)生的時間進程，可以分為：12按演替發(fā)生

2、的起始條件，可以分為：131415Mt. St. HelensLake Michigan dunesGlacier Bay16nGlacier Bay, Alaska.17次生演替18Yellowstone.192021發(fā)生在棄耕地上的發(fā)生在棄耕地上的次生演替模式：次生演替模式：2223內因性演替指群落內部不同物種的競爭、抑制或生命活動，而改變環(huán)境條件引起的演替。 24l按控制演替的主導因素，可分為：按控制演替的主導因素，可分為：內因性演替內因性演替外因性演替外因性演替n外因性演替指非生物因素變動而引起的演替，如海岸的升降、河流的沖積、沙丘的移動、大氣候的變化等。 自養(yǎng)性演替指群落中主要生物以

3、增加光合作用產(chǎn)物的方式進行的演替。 如裸巖-地衣苔蘚-草本-灌木-森林的演替。25l按群落代謝的特征，可分為：按群落代謝的特征，可分為：自養(yǎng)性演替自養(yǎng)性演替異養(yǎng)性演替異養(yǎng)性演替n異養(yǎng)性演替指群落中的主要生物以分解作用為主的方式進行的演替，使群落中有機物的量由于腐敗分解而逐漸減三、演三、演替系列替系列定義： 從植物的定居開始，到形成穩(wěn)定的植物群落為止，這個過程稱演替系列。26 水生演替系列的實例水生演替系列的實例 從湖泊演替為森林從湖泊演替為森林（原生演替）（原生演替）一個湖泊經(jīng)歷一系列演替后，可以演變?yōu)橐粋€森林群落，大體要經(jīng)歷以下幾個階段：2728293031演替趨勢演替趨勢32 旱生演替系列

4、的實例旱生演替系列的實例 沙丘的群落演替（原生演替）沙丘的群落演替（原生演替）美國密執(zhí)安沙丘上的群落演替裸露沙丘固沙草本植物(濱草Ammophila breviligulata、沙拂子茅)固沙灌木(沙李Prunus pumila、沙柳Salix spp.、三角楊 Populus deltoides)固沙喬木(松柏林、黑櫟林、櫟山核桃林、山毛櫸槭樹林)3334 旱生演替系列的實例旱生演替系列的實例 從裸巖演替到森林從裸巖演替到森林（原生演替）（原生演替）35363738394041從冰川到森林大致要經(jīng)過以下幾個演替階段：42n 冰川演替實例冰川演替實例退卻的阿拉斯加冰川谷上首先定居的是自養(yǎng)細菌4

5、3苔蘚和地衣隨后定居，生物風化形成土壤。44隨后先鋒植物種如草本灌木在此定居45形成喬木林，云杉替代榿木植物和三角葉楊 46形成北美氣候頂極群落云杉和鐵杉混合林 47回顧群落演替的概念、先鋒種群落演替的類型演替系列、演替頂級、頂級群落水生原生演替階段旱生原生演替階段裸巖4950515253四、影響群落演替的因素四、影響群落演替的因素控制演替的因素類型54非生物因素非生物因素生物因素生物因素人為因素人為因素 非生物因素非生物因素氣候因素：氣候頂極土壤因素：土壤頂極地形地貌因素：地形頂極火燒：火燒頂極洪澇55一般認：在任何氣候區(qū)內，群落的發(fā)展經(jīng)過若干一般認：在任何氣候區(qū)內，群落的發(fā)展經(jīng)過若干階段，

6、最后都要達到與該氣候區(qū)氣候完全相適應的階段，最后都要達到與該氣候區(qū)氣候完全相適應的最穩(wěn)定的狀態(tài)，即氣候演替頂極。最穩(wěn)定的狀態(tài)，即氣候演替頂極。氣候干旱使地球表面許多草地群落發(fā)生退化氣候干旱使地球表面許多草地群落發(fā)生退化56 生物因素生物因素群落內物種的生命活動植物繁殖體的遷移、散布和動物的活動性種內和種間的關系：動物頂極57在群落的種類組成中在群落的種類組成中, ,新的植物分類單位新的植物分類單位( (如種、如種、 亞種、生態(tài)型亞種、生態(tài)型) )不斷發(fā)生不斷發(fā)生, ,這也對群落演替有影響這也對群落演替有影響 人為因素人為因素森林的采伐人為的火燒家畜的過度放牧割草開荒修建水庫工廠建造環(huán)境污染58

7、火燒干擾影響群落演替59人為因素可引起兩種特殊的演替人為因素可引起兩種特殊的演替逆行演替（regressive succession）: 在不利的自然因素和人為因素（如污染和過牧）干擾下，生物群落的演替也可以向反方向進行，使群落逐漸退化，使群落的結構簡單化和群落生產(chǎn)力下降。60進展演替（progressive succession）：隨著演替的進行，生物群落的結構和成分由簡單到復雜，群落對環(huán)境的利用由不充分到充分，群落生產(chǎn)力由低到逐步增高，群落逐漸發(fā)展為中生化，生物群落對外界環(huán)境的改造逐漸強烈。五、演替的機制理論五、演替的機制理論經(jīng)典的演替觀個體論演替觀61對于演替的機制存在著兩種不同的學說和

8、觀點：對于演替的機制存在著兩種不同的學說和觀點：演替理論演替理論62 經(jīng)典的演替觀經(jīng)典的演替觀63 個體論演替觀個體論演替觀主要主要個體論演替觀個體論演替觀64 Egler早期理論早期理論65 Connell 和和Slatyer理論理論個體論演替觀模型個體論演替觀模型促進模型促進模型( (Facilitation model) )66抑制模型抑制模型(Inhibition model)67忍受模型忍受模型(Tolerance model)68各階段物種都可演替到各階段物種都可演替到D！六、演替頂極學說六、演替頂極學說演替頂極定義： 是指每一個演替系列都是由先鋒階段開始，經(jīng)過不同的演替階段，到達

9、穩(wěn)定狀態(tài)的最終演替階段。69n有關演替頂極理論主要有3種單元頂極學說單元頂極學說(F.E.Clements,1916)在同一個氣候區(qū)內，只能有一個頂極群落，而這個頂極群落的特征完全是由當?shù)氐臍夂驔Q定的，因此又叫氣候頂極。70多元頂極學說多元頂極學說(A.G.Tansley,1954)任何一個區(qū)域的頂極群落都是多個的，都是由一定的環(huán)境條件所控制和決定的，如土壤的濕度、土壤的營養(yǎng)特性、地形和動物活動等。有人則分別將這些群落稱為地形頂極、土壤頂極和動物頂極。71l單元頂極學說和多元頂極學說實質上的差異是單元頂極學說和多元頂極學說實質上的差異是在測定群落相對穩(wěn)定的時間標準上有差異，即在測定群落相對穩(wěn)定

10、的時間標準上有差異，即以地質時間還是以生態(tài)時間以地質時間還是以生態(tài)時間。頂極頂極-格局學說格局學說(R.H.Whittaker,1953)自然群落是由許多環(huán)境因素決定的，除氣候因素外，還包括土壤、生物、火、風等因素。但環(huán)境梯度是連續(xù)變化的，不是呈離散狀態(tài)的，因而形成連續(xù)的頂極群落，構成一個頂極群落連續(xù)變化的格局。72l是多元頂極群落學說的一個變型。是多元頂極群落學說的一個變型。8 8 作業(yè)題作業(yè)題737475謝謝聆聽學習愉快第十章 群落的動態(tài) （4學時）1.教學基本要求：掌握群落的動態(tài)、群落的演替2.教學內容：第一節(jié) 生物群落的內部動態(tài)第二節(jié) 生物群落的演替3.主要知識點與重點： 群落的演替群

11、落動態(tài)的主要內容78第一節(jié) 群落的內部動態(tài)季節(jié)性變化年間變化：波動舉例：Watt AS 蘇格蘭帚石楠灌叢周期性演替？石蕊石蕊地衣地衣熊果熊果群落群落石楠石楠群落群落80一、群落演替的基本概念一、群落演替的基本概念群落演替(community succession)81第二節(jié) 生物群落的演替 2. 先鋒種和先鋒群落:8283843. 演替頂極和頂極群落：858687二、演替的類型二、演替的類型按照演替發(fā)生的時間進程，可以分為：88按演替發(fā)生的起始條件，可以分為：899091Mt. St. HelensLake Michigan dunesGlacier Bay92nGlacier Bay, Al

12、aska.93次生演替94Yellowstone.959697發(fā)生在棄耕地上的發(fā)生在棄耕地上的次生演替模式：次生演替模式：9899內因性演替指群落內部不同物種的競爭、抑制或生命活動，而改變環(huán)境條件引起的演替。 100l按控制演替的主導因素，可分為：按控制演替的主導因素，可分為：內因性演替內因性演替外因性演替外因性演替n外因性演替指非生物因素變動而引起的演替，如海岸的升降、河流的沖積、沙丘的移動、大氣候的變化等。 自養(yǎng)性演替指群落中主要生物以增加光合作用產(chǎn)物的方式進行的演替。 如裸巖-地衣苔蘚-草本-灌木-森林的演替。101l按群落代謝的特征，可分為：按群落代謝的特征，可分為：自養(yǎng)性演替自養(yǎng)性演

13、替異養(yǎng)性演替異養(yǎng)性演替n異養(yǎng)性演替指群落中的主要生物以分解作用為主的方式進行的演替，使群落中有機物的量由于腐敗分解而逐漸減三、演三、演替系列替系列定義： 從植物的定居開始，到形成穩(wěn)定的植物群落為止，這個過程稱演替系列。102 水生演替系列的實例水生演替系列的實例 從湖泊演替為森林從湖泊演替為森林（原生演替）（原生演替）一個湖泊經(jīng)歷一系列演替后，可以演變?yōu)橐粋€森林群落，大體要經(jīng)歷以下幾個階段：103104105106107演替趨勢演替趨勢108 旱生演替系列的實例旱生演替系列的實例 沙丘的群落演替（原生演替）沙丘的群落演替（原生演替）美國密執(zhí)安沙丘上的群落演替裸露沙丘固沙草本植物(濱草Ammop

14、hila breviligulata、沙拂子茅)固沙灌木(沙李Prunus pumila、沙柳Salix spp.、三角楊 Populus deltoides)固沙喬木(松柏林、黑櫟林、櫟山核桃林、山毛櫸槭樹林)109110 旱生演替系列的實例旱生演替系列的實例 從裸巖演替到森林從裸巖演替到森林（原生演替）（原生演替）111112113114115116117從冰川到森林大致要經(jīng)過以下幾個演替階段：118n 冰川演替實例冰川演替實例退卻的阿拉斯加冰川谷上首先定居的是自養(yǎng)細菌119苔蘚和地衣隨后定居，生物風化形成土壤。120隨后先鋒植物種如草本灌木在此定居121形成喬木林，云杉替代榿木植物和三角

15、葉楊 122形成北美氣候頂極群落云杉和鐵杉混合林 123124125126127128四、影響群落演替的因素四、影響群落演替的因素控制演替的因素類型129非生物因素非生物因素生物因素生物因素人為因素人為因素 非生物因素非生物因素氣候因素：氣候頂極土壤因素：土壤頂極地形地貌因素：地形頂極火燒：火燒頂極洪澇130一般認：在任何氣候區(qū)內，群落的發(fā)展經(jīng)過若干一般認：在任何氣候區(qū)內，群落的發(fā)展經(jīng)過若干階段，最后都要達到與該氣候區(qū)氣候完全相適應的階段，最后都要達到與該氣候區(qū)氣候完全相適應的最穩(wěn)定的狀態(tài)，即氣候演替頂極。最穩(wěn)定的狀態(tài)，即氣候演替頂極。氣候干旱使地球表面許多草地群落發(fā)生退化氣候干旱使地球表面許

16、多草地群落發(fā)生退化131 生物因素生物因素群落內物種的生命活動植物繁殖體的遷移、散布和動物的活動性種內和種間的關系：動物頂極132在群落的種類組成中在群落的種類組成中, ,新的植物分類單位新的植物分類單位( (如種、如種、 亞種、生態(tài)型亞種、生態(tài)型) )不斷發(fā)生不斷發(fā)生, ,這也對群落演替有影響這也對群落演替有影響 人為因素人為因素森林的采伐人為的火燒家畜的過度放牧割草開荒修建水庫工廠建造環(huán)境污染133火燒干擾影響群落演替134人為因素可引起兩種特殊的演替人為因素可引起兩種特殊的演替逆行演替: 在不利的自然因素和人為因素（如污染和過牧）干擾下，生物群落的演替也可以向反方向進行，使群落逐漸退化，

17、使群落的結構簡單化和群落生產(chǎn)力下降。135五、演替的機制理論五、演替的機制理論經(jīng)典的演替觀促進理論，Clements 1916136對于演替的機制存在著三個重要理論：對于演替的機制存在著三個重要理論：演替理論演替理論抑制作用理論，Egler 1954忍耐作用理論,Connell & Slatyer 1977137 經(jīng)典的演替觀經(jīng)典的演替觀促進理論促進理論批評：去掉先鋒物種使得后期物種出現(xiàn)和生長138 個體論演替觀個體論演替觀主要主要個體論演替觀個體論演替觀139 Connell 和和Slatyer理論理論個體論演替觀模型個體論演替觀模型促進模型促進模型( (Facilitation m

18、odel) )141抑制模型抑制模型(Inhibition model)142忍受模型忍受模型(Tolerance model)143各階段物種都可演替到各階段物種都可演替到D！六、演替頂極學說六、演替頂極學說演替頂極定義： 是指每一個演替系列都是由先鋒階段開始，經(jīng)過不同的演替階段，到達穩(wěn)定狀態(tài)的最終演替階段。144單元頂極學說單元頂極學說(F.E.Clements,1916)在同一個氣候區(qū)內，只能有一個頂極群落，而這個頂極群落的特征完全是由當?shù)氐臍夂驔Q定的，因此又叫氣候頂極。145多元頂極學說多元頂極學說(A.G.Tansley,1954)任何一個區(qū)域的頂極群落都是多個的，都是由一定的環(huán)境條件所控制和決定的，如土壤的濕度、土壤的營養(yǎng)特性、地形和動物活動等。有人則分別將這些群落稱為地形頂極、土壤頂極和動物頂極。146l單元頂極學說和多