第八講群落生態(tài)學(xué)

第八講群落生態(tài)學(xué)1第四章群落生態(tài)學(xué)第一節(jié)生物群落的組成與結(jié)構(gòu)第二節(jié)生物群落的動態(tài)第三節(jié)生物群落的分類與排序內(nèi)容提要單元測試2第三節(jié)生物群落的分類與排序§1生物群落的分類中國的植物群落分類法瑞學(xué)派的群落分類美國的群落分類群落的數(shù)量分類參考文獻思考題§2生物群落的排序群落排序的概念間接梯度分析直接梯度分析3中國的植物群落分類中國植物群落分類原則以群落本身的綜合特征作為分類依據(jù)中國植物分類系統(tǒng)單位分類單位分三級：植被型（高級單位）、群系（中級單位）和群叢（基本單位）。每一等級的上下再設(shè)一個輔助單位和補充單位。

4中國的植物群落分類系統(tǒng)植被型組：如草地

植被型：如溫帶草原（植被亞型）：如典型草原群系組：如根莖禾草草原

群系：如羊草草原（亞群系）：如羊草＋叢生禾草草原群叢組：如羊草＋大針茅草原

群叢：如羊草＋大針茅＋柴胡草原亞群叢5植被分類單位植被型：最主要的高級分類單位。建群種生活型相同或相似，同時對水熱條件、生態(tài)關(guān)系一致的植物群落聯(lián)合。群系：主要的中級分類單位。建群種或共建種相同的植物群落聯(lián)合。群叢：基本單位。層片結(jié)構(gòu)相同，各層片優(yōu)勢種或共優(yōu)勢種相同的植物群落聯(lián)合。6植被分類單位植被型組：最高的分類單位。建群種生活型相近因而群落外貌相似的植物群落聯(lián)合。植被亞型：輔助單位。根據(jù)優(yōu)勢層片或批示層片的差異劃分。群系組：根據(jù)建群種親緣關(guān)系近似，生活型近似或生境相近而劃分亞群系：輔助單位。根據(jù)次優(yōu)勢層片及其所反映的生境條件而劃分。群叢組：片層結(jié)構(gòu)相似，而且優(yōu)勢層片與次優(yōu)勢層片的優(yōu)勢種工共優(yōu)勢種相同的植物群落聯(lián)合。亞群叢：反映群叢內(nèi)部在區(qū)系成分、層片配置、動態(tài)變化等方面出現(xiàn)的若干微細變化。7法瑞學(xué)派的群落分類植物區(qū)系－結(jié)構(gòu)分類系統(tǒng)，被稱為群落分類中的歸并法，以植物區(qū)系為基礎(chǔ)。群叢門群叢綱群叢目群叢屬群叢亞群叢群叢變型亞群叢變型群叢相8美國的群落分類雙軌制分類系統(tǒng)根據(jù)群落動態(tài)發(fā)生演替原則的概念來進行群落分類的。群系型群系群叢單優(yōu)種群叢群叢相組合集團季相層頂極群落系統(tǒng)演替系列群叢演替系列單優(yōu)種群叢演替系列演替系列組合集群季相層演替系列系統(tǒng)9群落的數(shù)量分類－目標用植物種的數(shù)據(jù)（屬性）去劃分樣方（實體），可以較客觀地揭示出植被本身可能存在的自然間斷。用土壤、氣候等環(huán)境因素的數(shù)據(jù)去劃分樣方，可能揭示植被間斷的環(huán)境原因。以植物種的分類與用土壤、氣候等環(huán)境因素分類的結(jié)果進行比較，可以反映出植被變化與環(huán)境變化的關(guān)系。用樣方數(shù)據(jù)去劃分植物種的集合，結(jié)果會分成若干種組，它本身可能反映出種間相互作用的規(guī)律。用樣方數(shù)據(jù)去分割環(huán)境因素的集合，結(jié)果會分成若干環(huán)境梯度，反映不同環(huán)境之間的組合關(guān)系。以樣方數(shù)據(jù)分割出的種組與環(huán)境梯度進行比較，可能找到種組與環(huán)境因素的關(guān)系，這樣的種組被稱為生態(tài)種組。10群落的數(shù)量分類－方法多元分析技術(shù)的一般特點不需要隨機取樣，不涉及顯著性檢驗。多元分析方法是施于原始數(shù)據(jù)集合的一套處理規(guī)則，從而揭示屬性之間、實體之間以及屬性和實體之間的復(fù)雜關(guān)系。方法本身不依賴于對實體和屬性具體內(nèi)容的解釋，因些可用于多學(xué)科。多元分析的基本單位叫實體，描述實體數(shù)量特征的各種數(shù)據(jù)項目稱為屬性，在群落生態(tài)學(xué)研究中，實體可以是樣方、樣地、林分或群落等。相似系數(shù)距離系數(shù)相關(guān)系數(shù)信息系數(shù)11N個樣方p個物種數(shù)12距離系數(shù)絕對值距離D＝|xA－

xB|＋|yA－

yB|Djk＝∑|xj－

xk|歐氏距離平方D2＝(xA－

xB)2＋(yA－

yB)2Djk2＝∑(xj－

xk)2

Bray-Curtis距離B(jk)=∑|xj－

xk|/∑|xj+

xk|

yxA(xA,yA)B(xB,yB)■■A,B-實體；x,y-屬性13聚類分析分類樣方（Q分析）計算實體間的相似矩陣C6找出最相似的兩個樣方進行一次合并重算（6－1）×（6－1）的相似距陣重復(fù)合并過程直到全部樣方并成一組2.4493.1594.3742.9891.7321623456個樣方組平均法的聚合樹狀圖14樣方間的6×6歐氏距離距陣12345603.3174.4724.3593.7422.44905.19566.403301.7323.7422.44902.236303.742015第一次合并后的5×5歐氏距離距陣123’5603.3174.4163.7422.44905.5986.403302.9892.72503.742016群落排序的概念排序是把一個地區(qū)內(nèi)所調(diào)查的群落樣地，按照相似度來排定各樣地的位序，從而分析各樣地之間及其與生境之間相互關(guān)系。排序的原理排序的類型17排序類型直接梯度分析(directgradiantanalysis)：利用環(huán)境因素的排序，即以群落生境或其中某一生態(tài)因子的變化，排定樣地生境的序位，又稱直接排序(directordination)，或梯度分析(gradiantanalysis)；間接梯度分析(indirectgradiantanalysis)：用植物群落本身屬性排定群落樣地的位序，稱間接排序(indirectordination)，又稱組成分析(compositionalanalysis)18間接梯度分析極點排序法主分量分析法19排序的原理通過降維，使原來要用p個原始數(shù)據(jù)描述的實體，在盡量保留原數(shù)據(jù)特征的條件下，利用最少數(shù)據(jù)（排序坐標）來描述，有利于揭示原始數(shù)據(jù)反映的規(guī)律。按屬性排序?qū)嶓w稱正分析（normalanalysis）,或叫Ｑ分析（Qanalysis）。按實體去排序?qū)傩缘慕心娣治觯╥nverseanalysis）或叫Ｒ分析（Ranalysis）。bcdef●B●A●D●Cya206個林分7個樹種的多度數(shù)據(jù)相異似數(shù)B(jk)=∑|xj－

xk|/∑|xj+

xk|

21間接梯度分析－極點排序法極點排序法（Polarordination）(PO法)（Bray-Curtis方法）（BC法）1.計算相似和相異似數(shù)矩陣相似系數(shù)相異似數(shù)22間接梯度分析－極點排序法LxhabcDaDbh2=Da2-x2

=Db2-(L-x)2,x=(L2+Da2-b2)/2L;h=(Da2-x2)1/223間接梯度分析－極點排序法2.第一排序軸X的選擇24間接梯度分析－極點排序法3.第二排序軸Y的選擇25間接梯度分析－極點排序法4.排序的圖形表示604020060804020XY●●●●●●ACFEDA26間接梯度分析－主成份量分析（PCA法）主成份量分析（principalcomponentsanalysis）將一個綜合考慮許多性狀的問題，在盡量少損失原有信息的前提下，找出少量幾個（１－３個）主成份量，然后將各個實體在一個2－3維的空間中表示出來，從而達到直觀明了地排序?qū)嶓w的目的。abcdef●B●A●D●C00●D●A●B●Cyxa、b、c、d、e、f為屬性，A、B、C、E、D為實體；x、y為代表綜合信息的2維，即主成份維。（右圖為示意圖）27直接梯度分析Whittaker的梯度分析原理：用與坡向垂直設(shè)置的樣帶，將坡向從深谷到南坡分為5級，將樣帶中的樹種分四等，計算樣帶的濕度指標，然后在高度對濕度的二維空間中排序。（右圖為示意圖）海拔(m)濕度指標ACBDEFGHI28第八章參考