渔业资源与渔场学：第8章群落概念与鱼类群落特征.ppt

第八章 群落概念与鱼类群落特征,Ecological levels are as follows. Individuals 个体 Populations 种群 Communities 群落 Ecosystems 生态系 Biomes 生物群系 Biosphere 生物圈,第一节 群落的基本概念与特征,一、群落的含义(biotic community) 1 生物群落最早由德国生物学家苗比乌斯于1880年开始使用 2 其含义指在一定地理区域内，生活在同一环境下的各种动物、植物和微生物等的种群，彼此相互作用，组成具有独特成分、结构和功能的不同种群集合体陆地生物群落；森林生物群落；珊瑚礁生物群落；海底生物群落,生态位（ecological niche）生物种群在群落中的生活方式和它们在时间和空间上所占有的地位 生态位不同于栖息地： 栖息地代表种群的“住址”，生态位除了说明栖息地外，还说明这一物种在这一群落中的营养地位，所需的物理和生物条件以及在时间和季节变化时的节律性变化等 生态位相似的物种，发生竞争 生态位的多样性是群落结构相对稳定的基础二、群落概念的重要意义 1 群落概念是生态学理论和应用中最重要的原理之一。

它强调了各种生物种群之间的相互作用，生物种群与无机环境之间的相互作用 2 生物群落被认为是生物学研究对象中的一个重要层次它具有个体、种群层次所不能概括的特征和规律群落生态学的诞生 3 群落概念在应用生态学领域中的重要意义，在于人们能应用“群落的发展能导致生物种的发展”这种思想，通过改变群落的方法控制某种生物水生生物群落示意图,R.H.惠特克按初级生产力将地球生物群落分为4类：,三、群落的基本特征 1一个群落中所有生物在生态上是相互联系的,种内与种间关系： 捕食（predation） 竞争（competition） 寄生（parasitism） 共栖（commensalism） 合作（protocooperation）与 互利共生（mutualism） 化学互助和拮抗,2群落与其环境的不可分割性,3生物群落中各个成员在群落生态上的重要性是不相等的优势种和从属种 优势种：群落中的少数种类或种的集群，它们的数目、大小或活动性起着控制群落特性的作用 例：湄洲湾渔业资源调查 ，2010.10,调查站点分布,种类组成：本次拖网调查共有鱼、虾、蟹等共43种，其中鱼类30种 鱼类生物量密度为231.39kg/km2，数量密度为6.89103ind/km2；其中，赤魟生物量密度最大为65.65 kg/km2，多丝六指马鲅数量密度最大为1.81103ind/km2，长丝鰕虎鱼生物量密度和数量密度均最小，分别为0.19 kg/km2、76.50ind/km2。

甲壳类生物量密度为370.42kg/km2，数量密度为28.60103ind/km2；其中，口虾蛄生物量密度和数量密度均最大，分别为204.55kg/km2、24.14103ind/km2，隆线强蟹生物量密度最小为0.42 kg/km2，看守长眼蟹和隆线强蟹数量密度最小，均为87.43 ind/km2 头足类生物量密度为3.72kg/km2，数量密度为0.15103ind/km2利用Pinkas的相对重要性指数（IRI）判断各资源种类的优势种，其公式为： IRI = (N +W ) F104 其中：N为某一种类的尾数占总尾数的百分比； W为某一种类的质量占总质量的百分比； F为某一种类出现的站数占调查总站数的百分比 IRI大于500的资源种类为优势种，IRI值在500100的为常见种，IRI值在10100的为一般种，IRI值在110的为少见种，IRI值小于1的为稀有种所有站点总数量上的优势种：口虾蛄、多丝六指马鲅、赤魟； 常见种：日本蟳、远海梭子蟹、锈斑蟳、海鳗、日本单鳍电鳐、鲬、哈氏刻肋海胆、长毛明对虾、皮氏叫姑鱼各站点生物量上的优势种分别为：第1站点为口虾蛄、远海梭子蟹、哈氏刻肋海胆、赤魟、日本鲟；第2站点为口虾蛄、锈斑蟳、赤魟；第3站点为口虾蛄、赤魟、日本单鳍电鳐、日本蟳、多丝六指马鲅；第4站点为口虾蛄、多丝六指马鲅、远海梭子蟹、海鳗、长毛明对虾；第5站点仅有口虾蛄。

4群落的空间和时间结构 空间结构分层现象 水平分布 时间格局昼夜相和季节相,5群落结构的松散性和边界的模糊性 结构的松散性：分层结构、物种组成等 较为松散； 边界的模糊性：群落的边界有的明显（池塘水生群落与陆地群落之间），有的模糊（海洋中的不同性质水团的生物群落在其交汇的锋面区 ）,四、群落的命名 现在一般依据下述三个方面的特征： 1 按群落中的主要优势种划分与命名 如：(1)波罗的海樱蛤群落；（2) 心形海胆群落；(3)端足类(Haplcops)群落2 群落所占的自然生境 环境条件决定着栖息于其间的生物群落特征与类型因此，可以按照不同自然生境来划分群落例如潮间带生物群落、浅海生物群落、深海生物群落等潮间带生物群落,澳大利亚深海生物,深海水母,3 根据优势种的主要生活型 生活型是不同生物种的生态分类单位，它是依据不同生物外貌（形态）的趋同适应特征进行划分如陆地上有热带雨林群落、草甸沼泽群落等，海洋里有红树林生物群落、大叶藻群落等红树林生物群落,第二节 群落的结构与组分,一、垂直结构 大多数群落都有垂直的分化，这种在垂直梯度上群落生物的组成变化称垂直成层现象 例如水生动物根据它成层现象，一般可分为漂浮生物、浮游生物、游泳生物、附底生物和底内动物等。

二、水平格局 水平格局的形成与构成群落的成员分布情况有关 水生生物群落的水平分布格局主要受地形、底质、海流、水团等非生物因子的影响 均匀分布十分罕见 随机分布某块滩涂上贝类的分布 斑块分布大量存在,群落的三种分布型,山东南部岸带有一条东北西南向沙带，随着沙带的缓慢迁移，致使在一些海区由原来适泥质的底栖生物逐渐被潜沙性底栖生物替代，底层鱼类也由红娘鱼、鲬鱼较多见，转为鱚鱼等鱼类居多 随着黄河计划性减水、入海淡水径流减少的结果，黄河口渔业生物群落组成发生很大变化海流的变迁等也都明显地影响着生物群落水平格局乃至整个群落结构的变化： 东太平洋的厄尔尼诺现象，导致原群落优势种鳀鱼资源锐减，导致以鳀鱼为食的海鸟、海兽类大批死亡以及鳀鱼渔业的崩溃；另一方面却使油鲱等适温较高的生物种群增长，中上层鱼类群落的水平结构完全改变三、时间格局 因为很多环境因子都具有明显的时间节律，所以群落结构也随着时间推移而有明显的变化，这就是群落的时间格局 年际变化；季节变化；逐月变化；昼夜变化等不同时间尺度的变化表 2006年45月吕泗渔场单根方渔获情况,例：沙子口定置网游泳动物群落组成的逐月变化,调查站点： 调查网具：网具网口周长55.6m，网纵向长36.8m，囊网网目0.5cm。

调查时间：2006.5-2007.5,图1 定置网采样站位图 Fig. 1 Sampling stations of setnet,种类共98种 ，其中鱼类56种渔获物重量组成,优势种的逐月变化（重量百分比）,鱼类区系组成与水温,例：陆地生物群落春夏秋冬有明显的季节变化,四、群落交错区和边缘效应 群落交错区：两个不同群落交界的区域 边缘效应：由于群落交错区的环境条件比较复杂，交错区中生物种类和种群密度增加的现象称边缘效应 群落交错区中的生物：邻近两个群落所共有的和交错区所特有的水域中两个水团的交汇区是边缘效应强烈、生物生产力最高的区域五、群落的物种组成 群落结构的简单或复杂程度，还取决于组成群落的生物种类的多寡、数量分布是否均匀和各个种的重要性等因素，有若干评价指标沙子口近海水域定置网渔获物中鱼类名录,1 优势度 优势种(dominants)：决定群落主要特征的物种 决定群落成员重要性程度的通常有三种指标： (1)密度，即单位面积上的个体数 (2)覆盖度，即被叶子所覆盖的地面面积，通常用于藻类、植物 (3)生产量，即单位时间内生产出来的有机物质的量2 物种多样性(species diversity) 种的丰富性(species richness)：群落所含有的种数的多寡； 群落的异质性(heterogeneity)：群落中各个种的相对密度。

异质性与均匀性(equitability)成正比群落物种多样性的测定方法主要有： Fisher-指数，即费希尔对数级数 式中，s样品中的总种数； N样品中的总个体数； 多样性指数 值越大，多样性就越高，值越小，则多样性就越低Shannon-Wiener指数 式中，H：群落的物种多样性指数； Pi ：为样方中属于种i的个体占全部个体的比例； S： 种数公式中对数的底可取2、e和10，但单位不同 H越大，多样性越高与Shannon-Wiener指数相关的参数均匀性指数E：,表示物种数量在各个种间的均匀程度 EH/Hmax Hmax：理论上物种数量完全平均在种间分布时的Shannon-Wiener指数Simpson指数 基于在一个无限大小的群落中，随机抽取两个个体，它们属于同一物种的概率是多少的假设而推导 式中：D为指数；S为物种数目；Pi为第i种的个体数占全部个体数量的比例沙子口挂子网多样性指数的季节变化,3、分类学多样性 既考虑了种类组成数量，又把种类间的分类关系考虑进去多用于软底底栖动物区系的研究，少数用于鱼类群落分析 利用PRIMER软件包中的TAXDTEST求得 分类多样性指数：,分类差异指数,等级多样性指数(只考虑出现种类，不考虑种类数量 ),分类差异变异指数(只考虑出现种类，不考虑种类数量 ),例：青岛近岸水域鱼类群落分类学多样性（2005）,青岛近岸水域鱼类群落分类多样性指数和分类差异指数,青岛近岸水域鱼类群落等级多样性指数漏斗图,青岛近岸水域鱼类群落分类差异变异指数漏斗图,青岛近岸水域鱼类群落等级多样性指数的局域分布,第三节 群落的演替,一、演替的概念 在一定地段上，群落由一个类型转变为另一个类型的有序演变过程，称为群落演替(community succession)。

中国晚中生代以来鱼类区系的演替,草甸群落还会演替成森林池水较深，池底没有有根植物，池水中只有生活着的浮游生物和鱼类，水底则有腹足类、双壳类等底栖生物,水池中出现了沉水植物和挺水植物，鱼类等典型的水生动物随之减少，两栖类、蜗牛等动物增多了,这里变成暂时性的水池，原来的水体由于腐殖质的堆积而变成湿润的陆地，上面生长着草甸群落，蚯蚓、蝗虫、鸟类也都成为这个群落的成员,二、演替的分类 1 按其出现在裸地或是在原来已有群落的地方，可分为： 原生演替（primary succession） 次生演替（secondary succession）,原生演替发生在新近形成的基质上，如冰川沉积物先锋物种的营养物的增减和腐殖质的积累为新物种移殖做好了准备进程缓慢 次生演替是由于干扰引起的，如洪水、火灾和人类活动进程较快2 按引起演替的原因，分为内因性演替和外因性演替 由于海岸的升降、河流冲击、冰川的影响等原因引起的演替为外因性演替； 在气候条件和其他条件相对稳定的情况下，由群落内部原因所引起的演替为内因性演替实验：以藤壶、贻贝为优势种的附着生物群落所形成的带状结构的岩礁带实验前先将这些生物剥离，造成光裸岩面。

（1）不久，单细胞藻和细菌等微小生物便覆盖了整个裸岩面 （2）以这些微生物为食的黑鳞虫戚(Cellana niquamata)和短滨螺等集中到这里摄食、栖居 （3）藤壶的腺介幼体大量地附着在岩礁面上这样，原岩面上占优势的黑鳞蛔和短滨螺只剩下星点分布，另一些则移到岩礁的更上部栖息4）以平均海面下方为附着中心的真牡蛎和海葵类，由于良好附着基藤壶的存在，其幼体便大量附着于藤壶的躯壳上，于是在这一层带上藤壶也逐渐消失，仅在平均海平面以上的岩礁面上才有藤壶残留； 在真牡蛎和海葵的更下层紫贻贝幼体和条纹隔贻贝幼体也把藤壶盖在体下。