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文檔簡介

《群落的動態(tài)》執(zhí)教教師:XXX《群落的動態(tài)》執(zhí)教教師:XXX10.1生物群落的內部動態(tài)10.2生物群落的演替10.2.1演替的概念10.2.2演替的類型10.2.3演替系列10.2.4演替方向10.2.6演替過程的理論模型10.2.7演替頂極學說

生物群落的動態(tài)(dynamics)包括三方面的內容:即群落的內部動態(tài)(包括季相變化與年際間變化)、群落的演替和地球上生物群落的進化。

10.1生物群落的內部動態(tài)生物群落的動態(tài)(d10.1生物群落的內部動態(tài):量的變化季節(jié)變化:季相生物群落的年變化:在不同年度之間,生物群落常有的明顯變動。但這種變動只限于群落內部的變化,不產生群落更替現(xiàn)象,故稱為波動。波動群落的波動多數(shù)是由群落所在地區(qū),氣候條件的不規(guī)則變動引起的,其特點是群落區(qū)系成分的相對穩(wěn)定性,群落數(shù)量特征變化的不定性以及變化的可逆性。

10.1生物群落的內部動態(tài):量的變化季節(jié)變化:季相波動的類型不明顯波動:數(shù)量關系變化很小,群落外貌和結構基本保持不變,出現(xiàn)在不同年份氣象、水文較一致的情況下擺動性波動:群落成分在個體數(shù)量和生產量方面的短期變動(1-5年),它與群落優(yōu)勢種的逐年交替有關偏途性波動:氣候、水分條件的長期偏離而引起一個或幾個優(yōu)勢種明顯變更的結果,通過群落自我調節(jié),還可以回復到接近于原來狀態(tài),時期長(5-10年)波動的類型不明顯波動:數(shù)量關系變化很小,群落外貌和結構基本保10.2生物群落的演替10.2.1關于演替的一些概念演替(succession):某一地段上一種生物群落被另一種生物群落所依次取代的過程。主要是一個植物群落被另一個植物群落所取代的過程。10.2生物群落的演替10.2.1關于演替的一些概念10.2.2演替的一般過程:1、裸地:無植被覆蓋的地段。原生裸地:指從來沒有植物生長過的地面,或原來雖存在過植被,但被徹底消滅了(包括原有植被下的土壤)。次生裸地:由于砍伐、火燒、放牧、農業(yè)開墾等原生植被受到破壞的地段。原有植被雖已不存在,但原有植被影響下的土壤條件仍基本保留,甚至還殘留原有植物的種子或其它繁殖體。本質區(qū)別在于有無土層、有無植物的繁殖體。10.2.2演替的一般過程:10.2.2演替的一般過程:2、遷移:通過繁殖體植物遷移的速度、散布的廣度取決于:結實量、種子數(shù)量、大小、壽命長短。3、定居:植物繁殖體到達新地點后,開始發(fā)芽、生長和繁殖后代的過程。占空力、忍耐力和競爭力。占空種、忍耐種和強力種。10.2.2演替的一般過程:10.2.2演替的一般過程:4、競爭:Theinitialorearlysuccessionalspecies,oftenreferredtoaspioneerspecies,areusuallycharacterizedbyhighgrowthrates,smallersize,highdegreeofdispersal,andhighratesofpopulationgrowth(r-selectedspecies).水平分布不均勻,優(yōu)勢種不明顯,外貌參差不齊,雜亂無章,無層次分化,采取r-對策,以繁殖取勝,形成混合郁閉群落。5、穩(wěn)定:Incontrast,latesuccessionalspeciesgenerallyhavelowerratesofdispersalandcolonization,slowergrowthrates,andarelargerandlonger-lived(K-selectedspecies).經過長期競爭,生長良好的植物可以成為優(yōu)勢種,而另外則退為伴生種,甚至消失,最終各物種之間形成了制約的關系,漸成穩(wěn)定群落,水平分布均勻,優(yōu)勢種明顯,種類較多,外貌整齊,不郁閉,種群數(shù)量恒定,種間關系達到協(xié)調,處于相對穩(wěn)定階段。10.2.2演替的一般過程:10.2.3演替類型初生演替(primarysuccession)在原生裸地上開始的演替。特點:從極端條件開始,向水分適中方向,即中生化方向發(fā)展,經歷的時間長,階段多。次生演替(secondarysuccession)在次生裸地上開始的演替(不存在植被,但在土壤或基質中保留有植物繁殖體的裸地),比較典型的是森林的采伐演替和草原的放牧演替。特點:由外部干擾所引起,演替速度往往較快。10.2.3演替類型初生演替(primarysucces優(yōu)質生物公開課精選——《群落的動態(tài)》課件SecondaryTerrestrialSuccession

SecondaryTerrestrialSuccessi棄耕農田上的演替一年生雜草

多年生雜草小灌木灌木林喬木棄耕農田上的演替一年生雜草多年生雜草小灌木灌木林喬木10.2.3演替的類型(2)按照引起演替的主導因素劃分:群落發(fā)生演替(群落發(fā)生):在裸地上先鋒植物開始浸入,逐步長滿空間,又被其它物種取代的過程。由于植物入侵及競爭的結果。內因性(生態(tài)/動態(tài))演替:群落中生物的生命活動結果首先使它的生境發(fā)生改變,然后被改造的生境又反作用于群落本身。如此相互促進,使演替不斷向前發(fā)展外因性(生態(tài)/動態(tài))演替:由于外界環(huán)境因素的作用所引起的群落變化。如氣候、地貌、土壤、火和人為因素10.2.3演替的類型(2)按照引起演替的主導因素劃分:10.2.3演替的類型(3)按群落代謝特征來劃分:自養(yǎng)性演替:光合作用所固定的生物量積累越來越多。例如由裸巖→地衣→苔蘚→草本→灌木→喬木的演替過程。異養(yǎng)性演替:如有機污染的水體,由于細菌和真菌的分解作用,有機物質是隨演替減少。10.2.3演替的類型(3)按群落代謝特征來劃分:10.2.3演替的類型(4)按照基質的性質劃分的演替類型

旱生演替系列①地衣植物階段②苔蘚植物階段③草本植物階段④灌木植物階段⑤喬木植物階段水生演替系列①自由漂浮植物階段②沉水植物群落階段③浮葉根生植物群落階段④挺水植物群落階段⑤濕生草本植物階段⑥木本植物階段水生演替:演替開始于水生環(huán)境中,但一般都發(fā)展到陸地群落。如淡水湖或池塘中水生群落向中生群落的轉變過程。旱生演替:演替從干旱缺水的基質上開始。如裸露的巖石表面上生物群落的形成過程。10.2.3演替的類型(4)按照基質的性質劃分的演替類型10.2.4演替系列

生物群落的演替過程,從植物的定居開始,到形成穩(wěn)定的植物群落為止,這個過程叫做演替系列。演替系列中的每一個明顯的步驟,稱其為演替階段或演替時期。

對原生演替系列的描述,都是采用從巖石表面開始的旱生和從湖底開始的水生演替。這是因為巖面和水底代表了兩類生境的極端類型,一個極干,一個為水生環(huán)境。在這樣生境上開始的群落演替,其早期階段的群落中,植物生活型組成幾乎到處都是非常近似的。因此可以把它們作為一種模式來加以描敘。10.2.4演替系列生物群落的演替過程,從植物的定(1)水生演替系列水生演替系列:演替開始于水生環(huán)境中的群落演替過程。一般都發(fā)展到陸地群落,如淡水湖或池塘中水生群落向中生群落的轉變過程。1、自由飄浮植物階段(裸底階段):由于光照不足,湖內無植物和動物,而只有一些小型浮游生物,后期有一些漂浮的維管束植物(水葫蘆、浮萍)大量繁殖,靠浮游有機體的死亡殘體聚集,以及湖岸雨水沖刷所帶來的礦質微粒,引起湖底抬高。(1)水生演替系列水生演替系列:演替開始于水生環(huán)境中的群落(1)水生演替系列沉水植物階段:沉水植物的根扎于土中,植物體在水中光線可達到處。水深5-7米,首先出現(xiàn)輪藻屬植物,由于它的生長,湖底有機質積累較快而多,由于湖底嫌氣條件輪藻的殘體分解不完全,湖底進一步抬高;水深2-4米左右,有金魚藻、貍藻等出現(xiàn),繁殖強,墊高湖底。出現(xiàn)了浮游動物。浮葉根生植物階段:根扎于泥土中,葉柄細長,葉子漂浮于水面,如蓮、菱角等。水深1米左右,睡蓮等植物飄浮水面,導致水下的沉水植物得不到光照而被排擠,植物的莖部的阻礙,更多泥沙沉積下來,同時植物殘體量更大,湖底抬高,有利于下一階段植物入侵。動物:蜻蜓、青蛙。(1)水生演替系列沉水植物階段:沉水植物的根扎于土中,植物水生演替系列挺水植物階段:根扎于泥土中,葉子在水面以上。水變淺,蘆葦、香蒲等個體更大,突出水面,枝葉茂密,根常糾纏絞結,攔截泥沙能力更強,殘體也更多,水更淺,使湖底迅速升高。動物有蜻蜓、青蛙和翠鳥等。濕生草本植物階段(沼生):水變成季節(jié)性積水,根莖發(fā)達的濕生的沼澤植物開始生長。如莎草科、禾本科等一些濕生種類。排水能力更強和墊高能力更強。動物區(qū)系:候鳥。疏林階段:耐水濕的灌木、喬木出現(xiàn),如柳、赤楊中生森林:土壤含水量下降,隨樹木侵入,形成森林。地下水位降低,大量地被物改變了土壤條件。動物區(qū)系:昆蟲、嚙齒類、中小型哺乳動物、爬行類、鳥類等水生演替系列挺水植物階段:根扎于泥土中,葉子在水面以上。水變演替時間、空間是一組平行的哲學概念,植被、群落是時空的產物。群落的演替(分化)、分布(分化定格)是從時間、空間兩個側面來探討同一客觀實體。分布不同植物群落在不同時間內按照一定順序占據同一地段的過程。是一種狀況,不同群落在同一時間內按照一定格局,占據不同地段的狀況。一般從其空間分布來推斷演替演替時間、空間是一組平行的哲學概念,植被、群落是時空的產物。從空間分布來推斷演替從空間分布來推斷演替旱生演替系列旱生演替系列10.2.5演替方向進展演替:群落的演替顯示著群落是從先鋒群落經過一系列的階段,到達中生性頂極群落。這種沿著順序階段向著頂極群落的演替過程稱之為進展演替逆行演替:發(fā)生在人為破壞或自然災害干擾因素之后,原來穩(wěn)定性較大,結構較復雜的群落消失,代以結構簡單、穩(wěn)定性小的群落,利用環(huán)境和改造環(huán)境能力相對減弱,甚至倒退到裸地。例如在強烈放牧情況下,草原會向旱生化的方向發(fā)展,并隨著放牧強度的加大,草原會逐漸發(fā)展到接近于荒漠帶的一些植物群落。10.2.5演替方向進展演替:群落的演替顯示著群落是從先鋒優(yōu)質生物公開課精選——《群落的動態(tài)》課件優(yōu)質生物公開課精選——《群落的動態(tài)》課件10.2.6演替模型J.H.Connell&R.O.Slatyer1977提出的演替模型有3種:促進模型抑制模型忍耐模型10.2.6演替模型J.H.Connell&R.O.演替模型促進模型:先來物種改變了環(huán)境條件,不利于它自身生存,而促進了后來其它物種的繁榮;物種替代有順序性和方向性,可預測的。演替模型促進模型:先來物種改變了環(huán)境條件,不利于它自身生存,演替模型抑制模型:先來物種抑制后來物種,使后來者難以入侵和繁榮;物種替代沒有固定順序,在很大程度上取決于哪一物種先到演替模型抑制模型:先來物種抑制后來物種,使后來者難以入侵和繁

忍耐模型

物種替代決定于物種競爭能力(忍受貧乏資源的能力).機會種在決定演替途徑上并不重要,有競爭能力的物種可能形成頂極群落的優(yōu)勢種。

忍耐模型物種替代決定于物種競爭能力(忍受貧乏資源的能力)三類模型的共同點:演替中的先鋒物種最先出現(xiàn),它們具有生長快,種子產量大,有較高的擴散能力等特點。這類易擴散和移殖的物種一般對相互遮蔭和根間競爭的環(huán)境是不易適應的,所以在三種模型中,早期進入物種都是比較易于被擠掉的。

上述三種模型的區(qū)別表明

重要的是演替的機制,即物種替代的機制,是促進?抑制?還是現(xiàn)存物種對替代影響不大?而演替機制決定于物種間的競爭能力。三類模型的共同點:演替中的先鋒物種最先出現(xiàn),它們具有生長快,10.2.8演替頂極學說演替頂極climax:每一演替系列都是由先鋒階段開始,經過不同的演替階段,到達中生狀態(tài)的最終演替階段(群落類型)。頂極是最終平衡狀態(tài),充分發(fā)育成熟,達到相對穩(wěn)定的群落。單元頂極論

monoclimaxhypothesis多元頂極論

polyclimaxtheory頂極格局假說

climax-patternhypothesis10.2.8演替頂極學說演替頂極climax:每一演替系列單元頂極論H.C.Cowles和F.E.Clements(1916)提出一個地區(qū)的全部演替都將會聚為一個單一、穩(wěn)定、成熟的植物群落。(與大氣候相統(tǒng)一、相適應的頂極,殊途同歸)頂極群落:和當?shù)貧夂驐l件保持協(xié)調和平衡的群落,這個演替的終點為頂極群落。主要表現(xiàn)在頂極群落的優(yōu)勢種能夠很好地適應于地區(qū)的氣候條件,這樣的群落稱之為氣候頂極群落。

頂極群落的特征只取決于氣候:給以充分時間,演替過程和群落造成環(huán)境的改變將克服地形位置和母質差異的影響在一個氣候區(qū)域內所有生境中,最后都將是同一的頂極群落認為演替總是向前發(fā)展的,是進展演替單元頂極論H.C.Cowles和F.E.Clem非正常的頂極群落亞頂極(subclimax):達到氣候頂極以前的一個相對穩(wěn)定的演替階段。偏途頂極(disclimax):一個群落由于長期反復受人類經濟活動的干擾,而引起的相對穩(wěn)定的群落,如人工生態(tài)系統(tǒng)。先頂極(preclimax):在一個特定的氣候區(qū)域內,由于局部氣候條件適宜而產生的較優(yōu)越氣候區(qū)的頂極超頂極(后頂極)(postclimax):在一個特定的氣候區(qū)域內,由于局部氣候條件差而產生的穩(wěn)定群落。非正常的頂極群落亞頂極(subclimax):達到氣候頂極以多元頂極論由英國的A.G.Tansley于1954年提出。如果一個群落在某種生境中基本穩(wěn)定,能自行繁殖并結束它的演替過程,就可看作頂極群落。在一個氣候區(qū)域內,群落演替的最終結果,不一定都匯集于一個共同的氣候頂極終點。氣候頂極是頂極群落的一種類型。根據主導因子的不同,除了氣候頂極之外,還可有土壤頂極、地形頂極(由特殊地形條件決定的穩(wěn)定平衡)、火燒頂極、動物頂極(由于動物干擾);同時還可存在一些復合型的頂極,如地形-土壤和火燒-動物頂極等認為演替不但有進展演替,還有逆行演替。多元頂極論由英國的A.G.Tansley于1954年提出。頂極格局(配置)假說Whittaker(1953)提出。在任何一個區(qū)域內,環(huán)境因子都是連續(xù)不斷變化的,隨著環(huán)境梯度的變化,各種類型的頂極群落,如氣候頂極、土壤頂極、地形頂極、火燒頂極等,不是截然成離散狀態(tài),而是連續(xù)變化的,因而形成連續(xù)的頂極類型,構成一個頂極群落連續(xù)變化的格局

在這個格局中,分布最廣泛且通常位于格局中心的頂極群落,稱為優(yōu)勢頂極(prevailingclimax),它是最能反映該地區(qū)氣候特征的頂極群落,相當于單元頂極論的氣候頂極。頂極格局(配置)假說Whittaker(1953)提出。在第十一章群落的分類11.1植物群落的分類單位11.2植物群落的命名11.3植物群落的主要類型第十一章群落的分類11.1植物群落的分類單位植物群落的分類1、人為分類:根據人類的經濟利用的目標、特點,方便易行,通俗易懂,但過于粗糙。用材林:薪碳林:易割、燃燒值高的灌木和喬木經濟林:如柑桔林水域涵養(yǎng)林:在水庫周圍水保林:水土保持林防風固沙林護坡護岸林風景林風水林:龍脈林,物種多樣性較高寺廟林植物群落的分類1、人為分類:根據人類的經濟利用的目標、特點,植物群落的分類2、自然分類:根據固有特征,遵照既定原則,納入一定的等級系統(tǒng),使類型之間差異更明顯,更有效地利用和改造群落。植物群落的分類2、自然分類:根據固有特征,遵照既定原則,納入11.1植物群落的分類單位

吳征鎰的《中國植被》主要分類單位分三級:植被型(高級單位)、群系(中級單位)和群叢(基本單位)。每一等級之上和之下又各設一個輔助單位和補充單位。高級單位的分類依據側重于外貌、結構和生態(tài)地理特征,中級和中級以下的單位則側重于種類組成。其系統(tǒng)如下:11.1植物群落的分類單位吳征鎰的《中國植被》主要分11.1植物群落的分類單位

植被型組(Vegetationtypegroup)

植被型(Vegetationtype)植被亞型(Vegetationsubtype)群系組(Formationgroup)

群系(Formation)亞群系(Subformation)群叢組(Associationgroup)

群叢(Association)亞群叢(Subassociation)11.1植物群落的分類單位植被型組(Vegetation如:植被型組(如闊葉林)植被型(如常綠闊葉林)植被亞型(如典型常綠闊葉林)群系組(如青岡林)群系(如青岡、紅楠林)亞群系(大多數(shù)無)群叢(青岡、紅楠—短柱柃—狗脊群落)。如:植物群落分類單位的說明植被型組:凡建群種生活型相近而且群落外貌相似的植物群落聯(lián)合為植被型組。這里的生活型是指較高級的生活型。如闊葉林。植被型:建群種生活型(一二級)相同或相似,對水熱條件的生態(tài)關系一致的植物群落聯(lián)合為植被型。如:落葉闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、常綠闊葉林、硬葉常綠闊葉林等。植被亞型:植被型內優(yōu)勢層片或指示層片有差異植物群落分類單位的說明植被型組:凡建群種生活型相近而且群落外10個植被型組為:針葉林、闊葉林、灌草和灌草叢、草原和稀樹干草原、荒漠包括肉質刺灌叢、凍原、高山稀疏植被、草甸、沼澤、水生植被29個植被型為:寒溫性針葉林、溫性針葉林、溫性針闊葉混交林、暖溫性針葉林、熱性針葉林、落葉闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、常綠闊葉林、硬葉常綠闊葉林、季雨林、雨林、珊瑚島常綠林、紅樹林、竹林、常綠針葉灌叢、常綠草葉灌叢、落葉闊葉灌叢、常綠闊葉灌叢、灌草叢、草原、稀樹干草原、荒漠、肉質刺灌叢、高山凍原、高山墊狀植被、高山流石灘稀疏植被、草甸、沼澤、水生植被10個植被型組為:29個植被型為:11.2群落的命名

群叢的命名方法:凡是已確定的群叢應正式命名,我國習慣于采用聯(lián)名法,即將各個層中的建群種或優(yōu)勢種和生態(tài)指示種的學名按順序排列。在前面冠以Ass.(Association的縮寫),不同層之間的優(yōu)勢種以“-”相連。如Ass.Larix

gmelini-Rhododendrondahurica-Phyrolaincarnata(即興安落葉松-杜鵑-紅花鹿蹄草群叢)。從該名稱可知,該群叢喬木層、灌木層和草本層的優(yōu)勢種分別是興安落葉松、杜鵑和紅花鹿蹄草。11.2群落的命名群叢的命名方法:11.1.2群落的命名

如果某一層具共優(yōu)種,這時用“+”相連。如Ass.Larix

gmelini-Rhododendrondahurica-phyrolaincarnata+Carexsp。即:草本層還有苔草是共優(yōu)種

單優(yōu)勢種的群落,就直接用優(yōu)勢種命名,如以馬尾松為單優(yōu)勢種的群叢為馬尾松群叢,即Ass.Pinusmassoniana

或寫成PinusmassonianaAssociation。11.1.2群落的命名如果某一層具共優(yōu)種,這時用“+當最上層的植物不是群落的建群種,而是伴生種或景觀植物,這時用“<”來表示層間關系(或用“||”或“()”)。如:Ass.Caraganamicrophlla<(或||)Stipagrandis-Cleistogenessquarrasa-Artemisiafrigida或Ass.(Caraganamicrophlla)<Stipagrandis-Cleistogenessquarrasa。小葉錦雞兒<大針茅+糙隱子草+冷蒿在對草本植物群落命名時,我們習慣上用“+”來連接各亞層的優(yōu)勢種,而不用“-”。如:Ass.Caraganamicrophlla<Stipagrandis+Cleistogenessquarrasa+Artemisiafrigida。

當最上層的植物不是群落的建群種,而是伴生種或景觀植物,在對草群系的命名依據是只取建群種的名稱,如東北草原以羊草為建群種組成的群系,稱為羊草群系。即Form.Aneurolepidiumchinense。如果該群系的優(yōu)勢種是兩個以上,那么優(yōu)勢種中間用+號連接。如兩廣地區(qū)常見的華栲+厚殼桂群系。即Form.Castanopsischinensis+Cryptocarychinensis

群系的命名依據是只取建群種的名稱,如東北草原以羊草為建群種組

群系以上高級單位不是以優(yōu)勢種來命名,一般均以群落外貌—生態(tài)學的方法,如針葉喬木群落群系組,針葉木本群落群系綱,木本植被型等。

群系以上高級單位不是以優(yōu)勢種來命名,一般均以群落外貌—11.3植物群落的主要類型1、寒溫帶針葉林:裸子植物為建群種構成的森林植物群落。在系統(tǒng)發(fā)育過程中,原生性強的裸子植物很多滅絕(銀杏:二級保持護植物;銀杉:植物界的熊貓,一級保護),裸子植物種類少,但所構成的森林面積為30%。中國針葉林的建群種是興安落葉松。北界:沿西伯利亞;南界:黑河動物區(qū)系:黑熊、松鼠、狼、優(yōu)勢農產品:大麥、馬鈴薯11.3植物群落的主要類型1、寒溫帶針葉林:裸子植物為建群11.1.3植物群落的主要類型2、溫帶針葉闊葉混交林:建群種為:紅松、蒙古櫟、榆樹、椴樹、槭樹。北界:黑河;南界:沈陽丹東動物區(qū)系:紫貂、黑熊、野豬、云豹、梅花鹿農作物:春小麥、大豆、高粱、玉米11.1.3植物群落的主要類型2、溫帶針葉闊葉混交林:11.1.3植物群落的主要類型3、暖溫帶落葉闊葉林:建群種為:紅松、蒙古櫟、榆樹、椴樹、槭樹。北界:沈陽丹東;南界:秦嶺-淮河一線植被蕩然無存,殘留一些森林片段。優(yōu)勢物種:荊條和酸棗(棘)農作物:二年三熟,冬小麥、高粱、玉米、棉花、花生、煙草、芝麻水果:桃、梨、杏、柿、山楂、蘋果11.1.3植物群落的主要類型3、暖溫帶落葉闊葉林:11.1.3植物群落的主要類型4、亞熱帶常綠闊葉林:建群種:木蘭、山茶和樟北界:秦嶺-淮河一線;南界:北緯20度在中國分布很遼闊(17個省區(qū)),但在全世界的分布很少:在亞洲日本南部、朝鮮有;歐洲的地中海沿岸(不典型,為硬葉林);北美的美國南部佛羅里達州;中美的墨西哥及南美巴西。分類:照葉林:由于有膠質層,使優(yōu)勢種的葉子光亮,日本;月桂林:優(yōu)勢種為月桂,歐洲樟栲林:優(yōu)勢種為樟樹,中國栲楠林:優(yōu)勢種栲楠農作物:一年二熟;水果:柑桔、橙、柚。11.1.3植物群落的主要類型4、亞熱帶常綠闊葉林:11.1.3植物群落的主要類型5、熱帶雨林:中國不典型;剛果、巴西亞馬遜、馬來西亞等.北界:北緯22度農作物:一年3-4熟;咖啡、胡椒、可可。6、草原:分布于溫帶的半干旱7、荒漠:8、非地帶性植被:草甸、沼澤,跨帶、隨機、斑點狀分布。11.1.3植物群落的主要類型5、熱帶雨林:本章小結群落的內部動態(tài):季節(jié)和年間變化(波動)群落的演替:概念、一般過程、演替類型(原生演替和次生演替)、演替系列(水生演替和旱生演替)、演替方向(進展、逆行)、不同的演替觀、演替模型、演替學說影響演替的因素:內因(植物的繁殖體、動物活動、生物關系改變、內部環(huán)境改變);外因(環(huán)境改變、人類干擾)演替與群落功能:森林經營,植被恢復

本章小結群落的內部動態(tài):季節(jié)和年間變化(波動)本章主要概念季相、演替、原生裸地、次生裸地、原生演替、次生演替、進展演替、逆行演替、演替頂極、亞頂極、偏途頂極、先頂極、超頂極(后頂極)本章主要概念季相、演替、原生裸地、次生裸地、原生演替、次生演思考題

1.什么是群落波動,簡述研究群落波動的意義。

2.什么是群落的原生演替和次生演替?它們二者的區(qū)別是什么?3.談談你對非正常頂級群落的演替條件的看法。4.單元頂極論、多元頂極論和頂極格局說之間有哪些區(qū)別和聯(lián)系?5你對時空觀在研究群落演替中的作用有什么認識?思考題1.什么是群落波動,簡述研究群落波動的意義。原生/次生演替(primary/secondarysuccession)原生演替:開始于原生裸地或荒原(沒有植被和植物繁殖體)界面上的群落演替 如:泥石流沖毀了原來的植被,土壤已經不存在了,植物繁殖體的侵入開始了演替過程,顯然只能有低等的植物侵入,隨著土壤的形成高等植物進入,草地—灌叢—樹木的演替過程是十分緩慢的。次生演替:開始于次生裸地或荒原(因自然或人為原因破壞了原來植被造成的裸地,雖無植被但存在植物繁殖體和動物、微生物等)界面上的群落演替如東北大興安嶺火燒之后的群落演替,快速原生/次生演替(primary/secondarysucc作業(yè)(1)簡述植物群落垂直分層的意義。(2)簡述中度干擾假說。(3)比較機體論學派與個體論學派的觀點。(4)甲群落中A、B兩個種的個體數(shù)分別為99和1,而乙群落中A、B兩個種的個體數(shù)均為50,按辛普森多樣性指數(shù)計算,哪個群落的多樣性更高?造成這兩個群落多樣性差異的主要原因是什么?(5)簡述捕食的生態(tài)學意義(6)舉例說明什么是群落交錯區(qū)及其主要特點。(7)論述群落波動與演替之間的區(qū)別。(8)說明水生演替系列和旱生演替系列的過程。(9)什么是定居?(10)原生裸地與次生裸地有什么不同?作業(yè)(1)簡述植物群落垂直分層的意義。作業(yè)(1)簡述植物群落垂直分層的意義。〖答案〗植物群落的成層性包括地上成層與地下成層。成層結構是自然選擇的結果,它顯著提高了植物利用環(huán)境資源的能力,如在發(fā)育成熟的森林中,不同高度的林冠充分吸收利用陽光。成層結構減緩了競爭。此外植物群落的成層結構為動物提供了多樣的棲息環(huán)境,增加了物種多樣性。(2)簡述中度干擾假說?!即鸢浮街械瘸潭鹊母蓴_水平能維持高多樣性。其理由是,如果干擾頻繁,則先鋒種不能發(fā)展到演替中期,因而多樣性較低,如果干擾間隔期很長,使演替過程能發(fā)展到頂極,多樣性也不很高。而中等干擾程度允許更多的物種入侵和定居。(3)論述群落波動與演替之間的區(qū)別?!即鸢浮饺郝涞牟▌邮侵冈诓煌甓戎g,生物群落存在的變動。這種波動限于群落內部的變化,不產生群落的更替現(xiàn)象。群落的波動多數(shù)是由群落所在地區(qū)氣候條件的不規(guī)則變動引起的,其特點是群落區(qū)系成分的相對穩(wěn)定性,群落數(shù)量特征變化的不定性以及變化的可逆性。而演替則是指某一地段上一種生物群落被另一種生物群落所取代的過程。這種過程是群落內部關系與外界環(huán)境中各種生態(tài)因子綜合作用的結果,導致群落的組成種類和外觀的明顯改變。(4)比較機體論學派與個體論學派的觀點?!即鸢浮綑C體論學派。認為群落是客觀存在的實體,是一個有組織的生物系統(tǒng)。其理論依據是:任何一個植物群落都要經歷一個從先鋒階段到相對穩(wěn)定的頂極階段的演替過程,這個演替過程類似于一個有機體的生活史。個體論學派。認為群落的存在依賴于特定的生境與物種的選擇性,但環(huán)境條件在空間與時間上都是不斷變化的,因此群落之間不具有明顯的邊界,而且在自然界沒有任何兩個群落是相同或相互密切關聯(lián)的。由于環(huán)境變化而引起的群落的差異性是連續(xù)的。(5)甲群落中A、B兩個種的個體數(shù)分別為99和1,而乙群落中A、B兩個種的個體數(shù)均為50,按辛普森多樣性指數(shù)計算,哪個群落的多樣性更高?造成這兩個群落多樣性差異的主要原因是什么?〖答案〗造成這兩個群落多樣性差異的主要原因是種的不均勻性,從豐富度來看,兩個群落是一樣的,但均勻度不同。(6)簡述捕食的生態(tài)學意義〖答案〗捕食者一般清除掉的僅是有病的、弱小的個體,這可使被捕食者的種群維持在環(huán)境容納量之下。同時防止了疾病的傳播及不利的遺傳因素的延續(xù)。實際上起著維持被捕食者種群健康和繁榮的作用。(7)舉例說明什么是群落交錯區(qū)及其主要特點?!即鸢浮饺郝浣诲e區(qū)是兩個或多個群落之間的過渡區(qū)域。例如森林和草原之間有一森林草原地帶。在群落交錯區(qū)往往包含兩個相鄰群落中共有的一些種類以及交錯區(qū)本身所特有的種。在交錯區(qū)內種的數(shù)目及一些種的密度增大的趨勢稱為邊緣效應。環(huán)境條件復雜,對氣候變化及外來干擾比較敏感。論述群落波動與演替之間的區(qū)別。群落的波動是指在不同年度之間,生物群落存在的變動。這種波動限于群落內部的變化,不產生群落的更替現(xiàn)象。群落的波動多數(shù)是由群落所在地區(qū)氣候條件的不規(guī)則變動引起的,其特點是群落區(qū)系成分的相對穩(wěn)定性,群落數(shù)量特征變化的不定性以及變化的可逆性。演替則是指某一地段上一種生物群落被另一種生物群落所取代的過程。這種過程是群落內部關系與外界環(huán)境中各種生態(tài)因子綜合作用的結果,導致群落的組成種類和外觀的明顯改變。作業(yè)(1)簡述植物群落垂直分層的意義。人類活動對群落演替的影響人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進行人類活動對群落演替的影響人類活動往往會使群落演替按照不同于自人類活動對群落演替的影響(1)人類活動往往是有目的、有意識地進行的,可以對生物之間、人類與其他生物之間以及生物與環(huán)境之間的相互關系加以控制,甚至可以改造或重建起新的關系;(2)人類可以砍伐森林、填湖造地、捕殺動物,也可以封山育林、治理沙漠、管理草原。人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進行。

人類活動對群落演替的影響(1)人類活動往往是有目的、有意識地人類活動對群落演替的影響

長期以來,我國農業(yè)發(fā)展史,實際上是一部邊際土地開墾史。20世紀50年代以來,先后在黑龍江三江平原、新疆和華南地區(qū)有計劃地組織大規(guī)模墾荒,在其他江河、荒原、沼澤和丘陵地區(qū)也開展了規(guī)模不等的墾殖活動。1952~1990年,全國累計開墾荒地3.58×107hm2,其中80%是1970年以前開墾的。大量開墾直接導致農牧漁業(yè)生產能力和環(huán)境質量下降。開墾的結果是:水土流失,江河蓄洪能力下降,以及土地嚴重退化。這些問題已引起各方面廣泛關注。我國已實施大規(guī)模退耕還林、退田還湖、退牧還草等重要政策,并從2003年1月起開始實施《退耕還林條例》。

人類活動對群落演替的影響長期以來,我國農業(yè)發(fā)展史,實際生物入侵第一批外來入侵物種名單1.紫莖澤蘭2.薇甘菊3.空心蓮子草4.豚草5.毒麥6.互花米草7.飛機草8.鳳眼蓮9.假高梁10.蔗扁蛾11.濕地松粉蚧12.強大小蠹13.美國白蛾14.非洲大蝸牛15.福壽螺16.牛蛙生物入侵第一批外來入侵物種名單生物入侵美國白蛾:1979年從遼寧丹東進入我國。隨后相繼在山東、陜西、河北、上海等地出現(xiàn)。近20年來,美國白蛾對這些地區(qū)的園林綠化和林業(yè)造成了極其嚴重的危害,它們的四齡幼蟲可危害300多種植物,具有暴食性,成片的樹林常被橫掃一光,被稱為“無煙的火災”。人們采用藥物等措施進行控制效果并不明顯。為從根本上控制美國白蛾,在眾多對美國白蛾的寄生性天敵蜂中,篩選出了一種寄生蜂--白蛾周氏嚙小蜂。圖為裝著寄生蜂的蠶繭固定在樹木上放飛。

生物入侵美國白蛾:1979年從遼寧丹東進入我國。隨后相繼在山生物入侵學名褐云瑪瑙螺,也就是人們常說和常食用的東風螺、菜螺、花螺、法國螺??梢喔鞣N農作物幼芽、嫩枝、嫩葉、樹莖表皮,已經成為危害農作物、蔬菜和生態(tài)系統(tǒng)的有害生物。也是人畜寄生蟲和病原體的中間宿主。

生物入侵學名褐云瑪瑙螺,也就是人們常說和常食用的東風螺、菜螺生物入侵水葫蘆(鳳眼蓮)浙江紹興小區(qū)河道填滿水葫蘆生物入侵水葫蘆(鳳眼蓮)浙江紹興小區(qū)河道填滿水葫蘆謝謝觀看請指導謝謝觀看請指導

《群落的動態(tài)》執(zhí)教教師:XXX《群落的動態(tài)》執(zhí)教教師:XXX10.1生物群落的內部動態(tài)10.2生物群落的演替10.2.1演替的概念10.2.2演替的類型10.2.3演替系列10.2.4演替方向10.2.6演替過程的理論模型10.2.7演替頂極學說

生物群落的動態(tài)(dynamics)包括三方面的內容:即群落的內部動態(tài)(包括季相變化與年際間變化)、群落的演替和地球上生物群落的進化。

10.1生物群落的內部動態(tài)生物群落的動態(tài)(d10.1生物群落的內部動態(tài):量的變化季節(jié)變化:季相生物群落的年變化:在不同年度之間,生物群落常有的明顯變動。但這種變動只限于群落內部的變化,不產生群落更替現(xiàn)象,故稱為波動。波動群落的波動多數(shù)是由群落所在地區(qū),氣候條件的不規(guī)則變動引起的,其特點是群落區(qū)系成分的相對穩(wěn)定性,群落數(shù)量特征變化的不定性以及變化的可逆性。

10.1生物群落的內部動態(tài):量的變化季節(jié)變化:季相波動的類型不明顯波動:數(shù)量關系變化很小,群落外貌和結構基本保持不變,出現(xiàn)在不同年份氣象、水文較一致的情況下擺動性波動:群落成分在個體數(shù)量和生產量方面的短期變動(1-5年),它與群落優(yōu)勢種的逐年交替有關偏途性波動:氣候、水分條件的長期偏離而引起一個或幾個優(yōu)勢種明顯變更的結果,通過群落自我調節(jié),還可以回復到接近于原來狀態(tài),時期長(5-10年)波動的類型不明顯波動:數(shù)量關系變化很小,群落外貌和結構基本保10.2生物群落的演替10.2.1關于演替的一些概念演替(succession):某一地段上一種生物群落被另一種生物群落所依次取代的過程。主要是一個植物群落被另一個植物群落所取代的過程。10.2生物群落的演替10.2.1關于演替的一些概念10.2.2演替的一般過程:1、裸地:無植被覆蓋的地段。原生裸地:指從來沒有植物生長過的地面,或原來雖存在過植被,但被徹底消滅了(包括原有植被下的土壤)。次生裸地:由于砍伐、火燒、放牧、農業(yè)開墾等原生植被受到破壞的地段。原有植被雖已不存在,但原有植被影響下的土壤條件仍基本保留,甚至還殘留原有植物的種子或其它繁殖體。本質區(qū)別在于有無土層、有無植物的繁殖體。10.2.2演替的一般過程:10.2.2演替的一般過程:2、遷移:通過繁殖體植物遷移的速度、散布的廣度取決于:結實量、種子數(shù)量、大小、壽命長短。3、定居:植物繁殖體到達新地點后,開始發(fā)芽、生長和繁殖后代的過程。占空力、忍耐力和競爭力。占空種、忍耐種和強力種。10.2.2演替的一般過程:10.2.2演替的一般過程:4、競爭:Theinitialorearlysuccessionalspecies,oftenreferredtoaspioneerspecies,areusuallycharacterizedbyhighgrowthrates,smallersize,highdegreeofdispersal,andhighratesofpopulationgrowth(r-selectedspecies).水平分布不均勻,優(yōu)勢種不明顯,外貌參差不齊,雜亂無章,無層次分化,采取r-對策,以繁殖取勝,形成混合郁閉群落。5、穩(wěn)定:Incontrast,latesuccessionalspeciesgenerallyhavelowerratesofdispersalandcolonization,slowergrowthrates,andarelargerandlonger-lived(K-selectedspecies).經過長期競爭,生長良好的植物可以成為優(yōu)勢種,而另外則退為伴生種,甚至消失,最終各物種之間形成了制約的關系,漸成穩(wěn)定群落,水平分布均勻,優(yōu)勢種明顯,種類較多,外貌整齊,不郁閉,種群數(shù)量恒定,種間關系達到協(xié)調,處于相對穩(wěn)定階段。10.2.2演替的一般過程:10.2.3演替類型初生演替(primarysuccession)在原生裸地上開始的演替。特點:從極端條件開始,向水分適中方向,即中生化方向發(fā)展,經歷的時間長,階段多。次生演替(secondarysuccession)在次生裸地上開始的演替(不存在植被,但在土壤或基質中保留有植物繁殖體的裸地),比較典型的是森林的采伐演替和草原的放牧演替。特點:由外部干擾所引起,演替速度往往較快。10.2.3演替類型初生演替(primarysucces優(yōu)質生物公開課精選——《群落的動態(tài)》課件SecondaryTerrestrialSuccession

SecondaryTerrestrialSuccessi棄耕農田上的演替一年生雜草

多年生雜草小灌木灌木林喬木棄耕農田上的演替一年生雜草多年生雜草小灌木灌木林喬木10.2.3演替的類型(2)按照引起演替的主導因素劃分:群落發(fā)生演替(群落發(fā)生):在裸地上先鋒植物開始浸入,逐步長滿空間,又被其它物種取代的過程。由于植物入侵及競爭的結果。內因性(生態(tài)/動態(tài))演替:群落中生物的生命活動結果首先使它的生境發(fā)生改變,然后被改造的生境又反作用于群落本身。如此相互促進,使演替不斷向前發(fā)展外因性(生態(tài)/動態(tài))演替:由于外界環(huán)境因素的作用所引起的群落變化。如氣候、地貌、土壤、火和人為因素10.2.3演替的類型(2)按照引起演替的主導因素劃分:10.2.3演替的類型(3)按群落代謝特征來劃分:自養(yǎng)性演替:光合作用所固定的生物量積累越來越多。例如由裸巖→地衣→苔蘚→草本→灌木→喬木的演替過程。異養(yǎng)性演替:如有機污染的水體,由于細菌和真菌的分解作用,有機物質是隨演替減少。10.2.3演替的類型(3)按群落代謝特征來劃分:10.2.3演替的類型(4)按照基質的性質劃分的演替類型

旱生演替系列①地衣植物階段②苔蘚植物階段③草本植物階段④灌木植物階段⑤喬木植物階段水生演替系列①自由漂浮植物階段②沉水植物群落階段③浮葉根生植物群落階段④挺水植物群落階段⑤濕生草本植物階段⑥木本植物階段水生演替:演替開始于水生環(huán)境中,但一般都發(fā)展到陸地群落。如淡水湖或池塘中水生群落向中生群落的轉變過程。旱生演替:演替從干旱缺水的基質上開始。如裸露的巖石表面上生物群落的形成過程。10.2.3演替的類型(4)按照基質的性質劃分的演替類型10.2.4演替系列

生物群落的演替過程,從植物的定居開始,到形成穩(wěn)定的植物群落為止,這個過程叫做演替系列。演替系列中的每一個明顯的步驟,稱其為演替階段或演替時期。

對原生演替系列的描述,都是采用從巖石表面開始的旱生和從湖底開始的水生演替。這是因為巖面和水底代表了兩類生境的極端類型,一個極干,一個為水生環(huán)境。在這樣生境上開始的群落演替,其早期階段的群落中,植物生活型組成幾乎到處都是非常近似的。因此可以把它們作為一種模式來加以描敘。10.2.4演替系列生物群落的演替過程,從植物的定(1)水生演替系列水生演替系列:演替開始于水生環(huán)境中的群落演替過程。一般都發(fā)展到陸地群落,如淡水湖或池塘中水生群落向中生群落的轉變過程。1、自由飄浮植物階段(裸底階段):由于光照不足,湖內無植物和動物,而只有一些小型浮游生物,后期有一些漂浮的維管束植物(水葫蘆、浮萍)大量繁殖,靠浮游有機體的死亡殘體聚集,以及湖岸雨水沖刷所帶來的礦質微粒,引起湖底抬高。(1)水生演替系列水生演替系列:演替開始于水生環(huán)境中的群落(1)水生演替系列沉水植物階段:沉水植物的根扎于土中,植物體在水中光線可達到處。水深5-7米,首先出現(xiàn)輪藻屬植物,由于它的生長,湖底有機質積累較快而多,由于湖底嫌氣條件輪藻的殘體分解不完全,湖底進一步抬高;水深2-4米左右,有金魚藻、貍藻等出現(xiàn),繁殖強,墊高湖底。出現(xiàn)了浮游動物。浮葉根生植物階段:根扎于泥土中,葉柄細長,葉子漂浮于水面,如蓮、菱角等。水深1米左右,睡蓮等植物飄浮水面,導致水下的沉水植物得不到光照而被排擠,植物的莖部的阻礙,更多泥沙沉積下來,同時植物殘體量更大,湖底抬高,有利于下一階段植物入侵。動物:蜻蜓、青蛙。(1)水生演替系列沉水植物階段:沉水植物的根扎于土中,植物水生演替系列挺水植物階段:根扎于泥土中,葉子在水面以上。水變淺,蘆葦、香蒲等個體更大,突出水面,枝葉茂密,根常糾纏絞結,攔截泥沙能力更強,殘體也更多,水更淺,使湖底迅速升高。動物有蜻蜓、青蛙和翠鳥等。濕生草本植物階段(沼生):水變成季節(jié)性積水,根莖發(fā)達的濕生的沼澤植物開始生長。如莎草科、禾本科等一些濕生種類。排水能力更強和墊高能力更強。動物區(qū)系:候鳥。疏林階段:耐水濕的灌木、喬木出現(xiàn),如柳、赤楊中生森林:土壤含水量下降,隨樹木侵入,形成森林。地下水位降低,大量地被物改變了土壤條件。動物區(qū)系:昆蟲、嚙齒類、中小型哺乳動物、爬行類、鳥類等水生演替系列挺水植物階段:根扎于泥土中,葉子在水面以上。水變演替時間、空間是一組平行的哲學概念,植被、群落是時空的產物。群落的演替(分化)、分布(分化定格)是從時間、空間兩個側面來探討同一客觀實體。分布不同植物群落在不同時間內按照一定順序占據同一地段的過程。是一種狀況,不同群落在同一時間內按照一定格局,占據不同地段的狀況。一般從其空間分布來推斷演替演替時間、空間是一組平行的哲學概念,植被、群落是時空的產物。從空間分布來推斷演替從空間分布來推斷演替旱生演替系列旱生演替系列10.2.5演替方向進展演替:群落的演替顯示著群落是從先鋒群落經過一系列的階段,到達中生性頂極群落。這種沿著順序階段向著頂極群落的演替過程稱之為進展演替逆行演替:發(fā)生在人為破壞或自然災害干擾因素之后,原來穩(wěn)定性較大,結構較復雜的群落消失,代以結構簡單、穩(wěn)定性小的群落,利用環(huán)境和改造環(huán)境能力相對減弱,甚至倒退到裸地。例如在強烈放牧情況下,草原會向旱生化的方向發(fā)展,并隨著放牧強度的加大,草原會逐漸發(fā)展到接近于荒漠帶的一些植物群落。10.2.5演替方向進展演替:群落的演替顯示著群落是從先鋒優(yōu)質生物公開課精選——《群落的動態(tài)》課件優(yōu)質生物公開課精選——《群落的動態(tài)》課件10.2.6演替模型J.H.Connell&R.O.Slatyer1977提出的演替模型有3種:促進模型抑制模型忍耐模型10.2.6演替模型J.H.Connell&R.O.演替模型促進模型:先來物種改變了環(huán)境條件,不利于它自身生存,而促進了后來其它物種的繁榮;物種替代有順序性和方向性,可預測的。演替模型促進模型:先來物種改變了環(huán)境條件,不利于它自身生存,演替模型抑制模型:先來物種抑制后來物種,使后來者難以入侵和繁榮;物種替代沒有固定順序,在很大程度上取決于哪一物種先到演替模型抑制模型:先來物種抑制后來物種,使后來者難以入侵和繁

忍耐模型

物種替代決定于物種競爭能力(忍受貧乏資源的能力).機會種在決定演替途徑上并不重要,有競爭能力的物種可能形成頂極群落的優(yōu)勢種。

忍耐模型物種替代決定于物種競爭能力(忍受貧乏資源的能力)三類模型的共同點:演替中的先鋒物種最先出現(xiàn),它們具有生長快,種子產量大,有較高的擴散能力等特點。這類易擴散和移殖的物種一般對相互遮蔭和根間競爭的環(huán)境是不易適應的,所以在三種模型中,早期進入物種都是比較易于被擠掉的。

上述三種模型的區(qū)別表明

重要的是演替的機制,即物種替代的機制,是促進?抑制?還是現(xiàn)存物種對替代影響不大?而演替機制決定于物種間的競爭能力。三類模型的共同點:演替中的先鋒物種最先出現(xiàn),它們具有生長快,10.2.8演替頂極學說演替頂極climax:每一演替系列都是由先鋒階段開始,經過不同的演替階段,到達中生狀態(tài)的最終演替階段(群落類型)。頂極是最終平衡狀態(tài),充分發(fā)育成熟,達到相對穩(wěn)定的群落。單元頂極論

monoclimaxhypothesis多元頂極論

polyclimaxtheory頂極格局假說

climax-patternhypothesis10.2.8演替頂極學說演替頂極climax:每一演替系列單元頂極論H.C.Cowles和F.E.Clements(1916)提出一個地區(qū)的全部演替都將會聚為一個單一、穩(wěn)定、成熟的植物群落。(與大氣候相統(tǒng)一、相適應的頂極,殊途同歸)頂極群落:和當?shù)貧夂驐l件保持協(xié)調和平衡的群落,這個演替的終點為頂極群落。主要表現(xiàn)在頂極群落的優(yōu)勢種能夠很好地適應于地區(qū)的氣候條件,這樣的群落稱之為氣候頂極群落。

頂極群落的特征只取決于氣候:給以充分時間,演替過程和群落造成環(huán)境的改變將克服地形位置和母質差異的影響在一個氣候區(qū)域內所有生境中,最后都將是同一的頂極群落認為演替總是向前發(fā)展的,是進展演替單元頂極論H.C.Cowles和F.E.Clem非正常的頂極群落亞頂極(subclimax):達到氣候頂極以前的一個相對穩(wěn)定的演替階段。偏途頂極(disclimax):一個群落由于長期反復受人類經濟活動的干擾,而引起的相對穩(wěn)定的群落,如人工生態(tài)系統(tǒng)。先頂極(preclimax):在一個特定的氣候區(qū)域內,由于局部氣候條件適宜而產生的較優(yōu)越氣候區(qū)的頂極超頂極(后頂極)(postclimax):在一個特定的氣候區(qū)域內,由于局部氣候條件差而產生的穩(wěn)定群落。非正常的頂極群落亞頂極(subclimax):達到氣候頂極以多元頂極論由英國的A.G.Tansley于1954年提出。如果一個群落在某種生境中基本穩(wěn)定,能自行繁殖并結束它的演替過程,就可看作頂極群落。在一個氣候區(qū)域內,群落演替的最終結果,不一定都匯集于一個共同的氣候頂極終點。氣候頂極是頂極群落的一種類型。根據主導因子的不同,除了氣候頂極之外,還可有土壤頂極、地形頂極(由特殊地形條件決定的穩(wěn)定平衡)、火燒頂極、動物頂極(由于動物干擾);同時還可存在一些復合型的頂極,如地形-土壤和火燒-動物頂極等認為演替不但有進展演替,還有逆行演替。多元頂極論由英國的A.G.Tansley于1954年提出。頂極格局(配置)假說Whittaker(1953)提出。在任何一個區(qū)域內,環(huán)境因子都是連續(xù)不斷變化的,隨著環(huán)境梯度的變化,各種類型的頂極群落,如氣候頂極、土壤頂極、地形頂極、火燒頂極等,不是截然成離散狀態(tài),而是連續(xù)變化的,因而形成連續(xù)的頂極類型,構成一個頂極群落連續(xù)變化的格局

在這個格局中,分布最廣泛且通常位于格局中心的頂極群落,稱為優(yōu)勢頂極(prevailingclimax),它是最能反映該地區(qū)氣候特征的頂極群落,相當于單元頂極論的氣候頂極。頂極格局(配置)假說Whittaker(1953)提出。在第十一章群落的分類11.1植物群落的分類單位11.2植物群落的命名11.3植物群落的主要類型第十一章群落的分類11.1植物群落的分類單位植物群落的分類1、人為分類:根據人類的經濟利用的目標、特點,方便易行,通俗易懂,但過于粗糙。用材林:薪碳林:易割、燃燒值高的灌木和喬木經濟林:如柑桔林水域涵養(yǎng)林:在水庫周圍水保林:水土保持林防風固沙林護坡護岸林風景林風水林:龍脈林,物種多樣性較高寺廟林植物群落的分類1、人為分類:根據人類的經濟利用的目標、特點,植物群落的分類2、自然分類:根據固有特征,遵照既定原則,納入一定的等級系統(tǒng),使類型之間差異更明顯,更有效地利用和改造群落。植物群落的分類2、自然分類:根據固有特征,遵照既定原則,納入11.1植物群落的分類單位

吳征鎰的《中國植被》主要分類單位分三級:植被型(高級單位)、群系(中級單位)和群叢(基本單位)。每一等級之上和之下又各設一個輔助單位和補充單位。高級單位的分類依據側重于外貌、結構和生態(tài)地理特征,中級和中級以下的單位則側重于種類組成。其系統(tǒng)如下:11.1植物群落的分類單位吳征鎰的《中國植被》主要分11.1植物群落的分類單位

植被型組(Vegetationtypegroup)

植被型(Vegetationtype)植被亞型(Vegetationsubtype)群系組(Formationgroup)

群系(Formation)亞群系(Subformation)群叢組(Associationgroup)

群叢(Association)亞群叢(Subassociation)11.1植物群落的分類單位植被型組(Vegetation如:植被型組(如闊葉林)植被型(如常綠闊葉林)植被亞型(如典型常綠闊葉林)群系組(如青岡林)群系(如青岡、紅楠林)亞群系(大多數(shù)無)群叢(青岡、紅楠—短柱柃—狗脊群落)。如:植物群落分類單位的說明植被型組:凡建群種生活型相近而且群落外貌相似的植物群落聯(lián)合為植被型組。這里的生活型是指較高級的生活型。如闊葉林。植被型:建群種生活型(一二級)相同或相似,對水熱條件的生態(tài)關系一致的植物群落聯(lián)合為植被型。如:落葉闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、常綠闊葉林、硬葉常綠闊葉林等。植被亞型:植被型內優(yōu)勢層片或指示層片有差異植物群落分類單位的說明植被型組:凡建群種生活型相近而且群落外10個植被型組為:針葉林、闊葉林、灌草和灌草叢、草原和稀樹干草原、荒漠包括肉質刺灌叢、凍原、高山稀疏植被、草甸、沼澤、水生植被29個植被型為:寒溫性針葉林、溫性針葉林、溫性針闊葉混交林、暖溫性針葉林、熱性針葉林、落葉闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、常綠闊葉林、硬葉常綠闊葉林、季雨林、雨林、珊瑚島常綠林、紅樹林、竹林、常綠針葉灌叢、常綠草葉灌叢、落葉闊葉灌叢、常綠闊葉灌叢、灌草叢、草原、稀樹干草原、荒漠、肉質刺灌叢、高山凍原、高山墊狀植被、高山流石灘稀疏植被、草甸、沼澤、水生植被10個植被型組為:29個植被型為:11.2群落的命名

群叢的命名方法:凡是已確定的群叢應正式命名,我國習慣于采用聯(lián)名法,即將各個層中的建群種或優(yōu)勢種和生態(tài)指示種的學名按順序排列。在前面冠以Ass.(Association的縮寫),不同層之間的優(yōu)勢種以“-”相連。如Ass.Larix

gmelini-Rhododendrondahurica-Phyrolaincarnata(即興安落葉松-杜鵑-紅花鹿蹄草群叢)。從該名稱可知,該群叢喬木層、灌木層和草本層的優(yōu)勢種分別是興安落葉松、杜鵑和紅花鹿蹄草。11.2群落的命名群叢的命名方法:11.1.2群落的命名

如果某一層具共優(yōu)種,這時用“+”相連。如Ass.Larix

gmelini-Rhododendrondahurica-phyrolaincarnata+Carexsp。即:草本層還有苔草是共優(yōu)種

單優(yōu)勢種的群落,就直接用優(yōu)勢種命名,如以馬尾松為單優(yōu)勢種的群叢為馬尾松群叢,即Ass.Pinusmassoniana

或寫成PinusmassonianaAssociation。11.1.2群落的命名如果某一層具共優(yōu)種,這時用“+當最上層的植物不是群落的建群種,而是伴生種或景觀植物,這時用“<”來表示層間關系(或用“||”或“()”)。如:Ass.Caraganamicrophlla<(或||)Stipagrandis-Cleistogenessquarrasa-Artemisiafrigida或Ass.(Caraganamicrophlla)<Stipagrandis-Cleistogenessquarrasa。小葉錦雞兒<大針茅+糙隱子草+冷蒿在對草本植物群落命名時,我們習慣上用“+”來連接各亞層的優(yōu)勢種,而不用“-”。如:Ass.Caraganamicrophlla<Stipagrandis+Cleistogenessquarrasa+Artemisiafrigida。

當最上層的植物不是群落的建群種,而是伴生種或景觀植物,在對草群系的命名依據是只取建群種的名稱,如東北草原以羊草為建群種組成的群系,稱為羊草群系。即Form.Aneurolepidiumchinense。如果該群系的優(yōu)勢種是兩個以上,那么優(yōu)勢種中間用+號連接。如兩廣地區(qū)常見的華栲+厚殼桂群系。即Form.Castanopsischinensis+Cryptocarychinensis

群系的命名依據是只取建群種的名稱,如東北草原以羊草為建群種組

群系以上高級單位不是以優(yōu)勢種來命名,一般均以群落外貌—生態(tài)學的方法,如針葉喬木群落群系組,針葉木本群落群系綱,木本植被型等。

群系以上高級單位不是以優(yōu)勢種來命名,一般均以群落外貌—11.3植物群落的主要類型1、寒溫帶針葉林:裸子植物為建群種構成的森林植物群落。在系統(tǒng)發(fā)育過程中,原生性強的裸子植物很多滅絕(銀杏:二級保持護植物;銀杉:植物界的熊貓,一級保護),裸子植物種類少,但所構成的森林面積為30%。中國針葉林的建群種是興安落葉松。北界:沿西伯利亞;南界:黑河動物區(qū)系:黑熊、松鼠、狼、優(yōu)勢農產品:大麥、馬鈴薯11.3植物群落的主要類型1、寒溫帶針葉林:裸子植物為建群11.1.3植物群落的主要類型2、溫帶針葉闊葉混交林:建群種為:紅松、蒙古櫟、榆樹、椴樹、槭樹。北界:黑河;南界:沈陽丹東動物區(qū)系:紫貂、黑熊、野豬、云豹、梅花鹿農作物:春小麥、大豆、高粱、玉米11.1.3植物群落的主要類型2、溫帶針葉闊葉混交林:11.1.3植物群落的主要類型3、暖溫帶落葉闊葉林:建群種為:紅松、蒙古櫟、榆樹、椴樹、槭樹。北界:沈陽丹東;南界:秦嶺-淮河一線植被蕩然無存,殘留一些森林片段。優(yōu)勢物種:荊條和酸棗(棘)農作物:二年三熟,冬小麥、高粱、玉米、棉花、花生、煙草、芝麻水果:桃、梨、杏、柿、山楂、蘋果11.1.3植物群落的主要類型3、暖溫帶落葉闊葉林:11.1.3植物群落的主要類型4、亞熱帶常綠闊葉林:建群種:木蘭、山茶和樟北界:秦嶺-淮河一線;南界:北緯20度在中國分布很遼闊(17個省區(qū)),但在全世界的分布很少:在亞洲日本南部、朝鮮有;歐洲的地中海沿岸(不典型,為硬葉林);北美的美國南部佛羅里達州;中美的墨西哥及南美巴西。分類:照葉林:由于有膠質層,使優(yōu)勢種的葉子光亮,日本;月桂林:優(yōu)勢種為月桂,歐洲樟栲林:優(yōu)勢種為樟樹,中國栲楠林:優(yōu)勢種栲楠農作物:一年二熟;水果:柑桔、橙、柚。11.1.3植物群落的主要類型4、亞熱帶常綠闊葉林:11.1.3植物群落的主要類型5、熱帶雨林:中國不典型;剛果、巴西亞馬遜、馬來西亞等.北界:北緯22度農作物:一年3-4熟;咖啡、胡椒、可可。6、草原:分布于溫帶的半干旱7、荒漠:8、非地帶性植被:草甸、沼澤,跨帶、隨機、斑點狀分布。11.1.3植物群落的主要類型5、熱帶雨林:本章小結群落的內部動態(tài):季節(jié)和年間變化(波動)群落的演替:概念、一般過程、演替類型(原生演替和次生演替)、演替系列(水生演替和旱生演替)、演替方向(進展、逆行)、不同的演替觀、演替模型、演替學說影響演替的因素:內因(植物的繁殖體、動物活動、生物關系改變、內部環(huán)境改變);外因(環(huán)境改變、人類干擾)演替與群落功能:森林經營,植被恢復

本章小結群落的內部動態(tài):季節(jié)和年間變化(波動)本章主要概念季相、演替、原生裸地、次生裸地、原生演替、次生演替、進展演替、逆行演替、演替頂極、亞頂極、偏途頂極、先頂極、超頂極(后頂極)本章主要概念季相、演替、原生裸地、次生裸地、原生演替、次生演思考題

1.什么是群落波動,簡述研究群落波動的意義。

2.什么是群落的原生演替和次生演替?它們二者的區(qū)別是什么?3.談談你對非正常頂級群落的演替條件的看法。4.單元頂極論、多元頂極論和頂極格局說之間有哪些區(qū)別和聯(lián)系?5你對時空觀在研究群落演替中的作用有什么認識?思考題1.什么是群落波動,簡述研究群落波動的意義。原生/次生演替(primary/secondarysuccession)原生演替:開始于原生裸地或荒原(沒有植被和植物繁殖體)界面上的群落演替 如:泥石流沖毀了原來的植被,土壤已經不存在了,植物繁殖體的侵入開始了演替過程,顯然只能有低等的植物侵入,隨著土壤的形成高等植物進入,草地—灌叢—樹木的演替過程是十分緩慢的。次生演替:開始于次生裸地或荒原(因自然或人為原因破壞了原來植被造成的裸地,雖無植被但存在植物繁殖體和動物、微生物等)界面上的群落演替如東北大興安嶺火燒之后的群落演替,快速原生/次生演替(primary/secondarysucc作業(yè)(1)簡述植物群落垂直分層的意義。(2)簡述中度干擾假說。(3)比較機體論學派與個體論學派的觀點。(4)甲群落中A、B兩個種的個體數(shù)分別為99和1,而乙群落中A、B兩個種的個體數(shù)均為50,按辛普森多樣性指數(shù)計算,哪個群落的多樣性更高?造成這兩個群落多樣性差異的主要原因是什么?(5)簡述捕食的生態(tài)學意義(6)舉例說明什么是群落交錯區(qū)及其主要特點。(7)論述群落波動與演替之間的區(qū)別。(8)說明水生演替系列和旱生演替系列的過程。(9)什么是定居?(10)原生裸地與次生裸地有什么不同

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