
8-群落的组成与结构v资料讲解.ppt
112页单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*1群落生态学第六章 生物群落的组成和结构主要内容 生物群落的概念和性质 群落的种类组成 群落的结构 影响群落组成和结构的因素1、这个池塘中有哪些生物?2、假如池塘中的肉食性鱼大量减少,池塘中其他种群的数量将会出现什么变化?肉食性鱼、浮游动物、浮游植物、植食性鱼、水草、微生物等肉食性鱼浮游动物浮游植物植食性鱼1、群落的概念群落(community): 特定空间或特定生境下生物种群有规律的组合,它们之间以及它们与环境之间彼此影响,相互作用,具有一定的形态结构与营养结构,执行一定的功能生物群落: 植物群落 + 动物群落 + 微生物群落一、 生物群落的概念群落生态学:是研究生物群落与环境相互关系的科学瑞士学者Schrter(1902)首次提出v 不同群落的优势种不同v物种的组成是区别不同群落的重要特征常绿阔叶林常绿针叶林2、群落的基本特征2、群落的基本特征 具有一定的外貌与种类组成 不同物种之间的相互影响 形成群落环境 具有一定的结构 具有一定的动态特征 具有一定的分布范围 具有边界特征 各物种不具有同等的群落学重要性不同物种之间的相互影响:形成群落环境:超冠层主冠层演替层更新层林下草灌层垂直结构q物种组成结构和水平结构3、群落性质 机体论学派 个体论学派 现代生态学观点争论的焦点:群落到底是一个有组织的系统,还是一个纯自然的个体集合。
机体论学派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演替的定向特征类似生物的生活史或生物的发育过程,具有机体特征 群落都要经历“先锋阶段顶级阶段”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Clements个体论学派群落是自然界中在空间和时间连续变化系列中的一个区段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机体和组织器官关系 群落的发育过程是物种的更替和种群数量消长过程 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机体论与个体论主要争论焦点的比较 争论论焦点 机体论观论观 点个体论观论观 点两条途径群丛单丛单 位理论论(群落)指导导下的群落研究种群独立假说说群落类类型 真实实的、自然界存在的一个客观实观实 体抽象而且人为为群落比拟拟有机体、生物的种群落比拟为拟为 有机体欠妥群落边边界 明显显的逐渐过渐过 渡群落分布间间断分布连续连续 分布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,关键在于研究者从什么角度和尺度看待这个问题。
群落的常见称呼方法1.根据群落所占的自然生境来命名:如岩壁植被 2.根据群落中的优势种来命名:如马尾松林群落,木荷林群落 3.根据优势种的主要生活型来命名:如亚热带常绿阔叶林群落,草甸沼泽群落 4.根据群落中的特征种来命名:如木荷群丛 5.根据群落动态来进行分类和命名,如先锋群落1、群落成员的性质分析2、种类组成的数量指标二、 群落的种类组成(一)种类组成的性质分析优势种优势种(dominant species)(dominant species):对群落结构和群落环境:对群落结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种的形成有明显控制作用的物种 通常是群落某一层中个体数最多、盖度大、生物量高的种建群种建群种(constructive species/(constructive species/edificatoredificator) ):群落群落优势层中的优势种优势层中的优势种 一个群落只有一层(优势层)中有建群种单优群落:只有一个建群种的群落共优种群落(共建种群落):有两个或两个以上同等重要建群种的群落混交群落混交群落(一)种类组成的性质分析 亚优势种:指个体数量与作用都次于优势种,但在决定群落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用的植物种 伴生种:群落的常见种类,与优势种相伴存在,但不起主要作用 偶见种:在群落中出现频率很低的种类,多是由于种群本身数量稀少的缘故(二)种类组成的数量特征 怎样调查? 什么指标表示?典型样地的标准样方调查:q北温带不同生活型调查的样方面积:苔藓:0.01-0.1m2低草:1-2m2高草:4m2矮灌木:4m2高灌木:16m2树木:100m2样地样方面积物种数最小面积p 最小面积: 基本上能表现出某群落绝大多数植物种类的面积热带雨林:5050m2常绿阔叶林:2020m2针叶林及落叶林:1010m2灌丛:55或1010m2草地:11或22m2 组成群落的种类越丰富,其最小面积越大环境条件愈优越,群落发育的时间愈长,生物种的数目愈多,群落的结构也愈复杂。
武夷山西伯利亚低等植物840种;低等植物670种高等植物2888种;高等植物139种动物5000种;动物1000种脊椎动物475种;热带雨林常绿阔叶林落叶阔叶林常绿针叶林苔原 我国 南方 北方群落的变化?1、物种的组成是区别不同群落的重要特征2、丰富度(群落中物种数目的多少) 这些群落的不同是靠什么来区别的呢? 群落的物种数目多少如何表示呢?p物种多样性物种多样性的涵义: 丰富度(speciesrichness)一个群落或生境中物种数目的多寡 均匀度(speciesevenness)一个群落或生境中全部物种个体数目的分配状况物种多样性物种多样性的测定 辛普森多样性指数(Simpsonsdiversityindex)=1- 随机取样的两个个体属于同种的概率 香农-威纳多样性指数(Shannon-Weinerindex) 用来描述种的个体出现的紊乱和不确定性,不确定性越高,多样性也越高例 甲群落中有A、B两个物种,其个体数分别为99和1,乙群落中也只有A、B两个物种,其个体数均为50,试计算这两个群落的辛普森指数和香农-威纳指数物种多样性的时空变化规律 空间 纬度:随纬度升高物种多样性降低 海拔:随海拔升高物种多样性降低 水体:随深度增加物种多样性降低 时间 在群落演替的早期,随着演替的进展,物种多样性增加;在群落演替的后期,物种多样性会降低。
1、常用个体数量指标 密度 多度 盖度 频度 重量 体积q相对值q比率几种常用的多度等级Drude Clements Braun-Blanquet Soc. 极多 Dominant 优势优势 D 5 非常多 Cop. Cop3 很多 Abundant 丰盛 A 4 多 Cop2 多 3 较较多 Cop1 尚多 Frequent 常见见 F 2 较较少 Sp 少 Occasional 偶见见 O Sol. 稀少 Rare 稀少r1 少 Un. 个别别 Veryrare 很少 Vr + 很少 种的小样方频度:的频度?RaunkiaerRaunkiaer频度定律频度定律:频度等级划分:A120%B2140%C4160%D6180%E81100%RaunkiaerRaunkiaer频度定律:频度定律: AA BB CC DD EE即:在一个种类分布比较均匀一致的群落中,低频度种的数目较高频度种的数目多;群落的均匀性与A级和E级的大小成正比适用于稳定性较高的种数分布较均匀的群落密度和频度之间的关系:A.密度大且频度也大B.密度较大而频度小C.密度中等而频度较大D.密度小而频度也小优势度(dominance):表示方法不一致 盖度 体积 重量 多度 密度等综合重要值(important value):=(相对密度/相对多度+相对显著度/相对盖度+相对频度)/3综合优势(summed dominance ratio): SDR 密度比 盖度比 频度比 高度比 重量比等综合; 如 SDR4=(密度比+盖度比+频度比+高度比)/42、综合数量指标表示某个种在群落中的地位和作用3、种间关联 种间关联:群落中物种间相互依存的程度 正关联:两个种一块出现的次数比期望值更高 负关联:两个种一块出现的次数比期望值更低 关联系数(association coefficients): 设:样方总数为n,a为两个种均出现的样方数 b、c 为只出现其中一个种的样方数 d 为两个种均不出现的样方数正关联正关联aa、d d型样方多,负关联型样方多,负关联bb、c c型样方多,无关联型样方多,无关联 a a、bb、c c、dd各型样方出现几率相等各型样方出现几率相等V=(ad-bc)/(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)V=(ad-bc)/(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)1/21/2VV-1-1+1+1V0V0正关联;正关联;V0V0负关联;负关联;V=0V=0无关联无关联Whittaker:一个群落中,大部分种间无相互作用,少数为正关联(寄生)和负关联(排斥)三、群落的结构 群落的结构单元 群落的时间结构 群落的垂直结构 群落的水平结构 群落交错区与边缘效应Raunkiaer生活型系统 选择以休眠芽或枝梢在不良季节(寒温带的冬季、热带的旱季)所处的位置,把高等植物划分为五个生活型。
生活型谱(Raunkiaer,1934):p 生活型是植物在进化过程中对气候适应的结果n 四类植物气候 潮湿热带的高位芽植物气候 中纬度的地面芽植物气候 寒带和高山的地上芽植物气候 热带和亚热带沙漠的一年生植物气候不同气候地区的植物群落生活型谱生活型谱温暖、潮湿气候较长的严寒季节干旱气候的荒漠和草原地区生长型 木本植物 半木本植物 草本植物 叶状体植物2、叶的大小分为六级:鳞叶、微叶、小叶、中叶、大叶、巨叶叶面积指数:光能利用率3、层片群落的结构单元p 植物群落中同一生活型的不同植物组合 层片不是简单的分层,每一个层片均由同一生活型的植物所构成;而某些层可能由几个层片组成p 层片的特点: 同一层片的植物是同一个生活型类别 每个层片在群落中都具有一定小环境 每一个层片具有时空变化特征 每一个层片都具有相对独立性(二)群落的时间结构o 群落结构因环境因子变化而随时间呈现明显且有节律的变化,周期性 o 群落季相:群落优势生活型和层片结构的季节变化引起的群落外貌随季节的变化 o 时间格局:群落的组成与结构也随时间序列发生有规律的变化 o 动物的昼夜变化、季节性变化及动物调查的季节性 季相群落内部动态!时间性层片(三)群落的垂直结构 是指群落在空间垂直方向上的分层现象。
植物的分层:动物的分层:主要与光照有关主要与食物有关上:各种昆虫、鸟类 中:树栖兽类、鸟类 下:昆虫、蜘蛛、蛇、 小型鸟和兽类地下:蚯蚓等群落层次性越明显分层越多、群落中的动物种类也就越多分层现象:p 乔木层、灌木层、草木层以及地被物层 ;p 草本植物群落的垂直结构,也具有分层;p 根系、根茎等在地下也是按深度分层分布的 群落的分层现象,是自然选择的结果,是植物与环境相互矛盾统一的反映草本层树冠层灌木层下木层(矮树)地表层杜鹃、麻雀总是成群地在森林的上层活动,吃高大乔木的种子啄木鸟、煤山雀、黄腰柳莺、和橙红鹤等鸟类总是森林的中层营巢画眉、血雉和棕尾雉则是典型的森林底层鸟类,吃地面上的苔鲜和昆虫栎林中鸟类在不同层次中的相对密度种名林冠层高于11.6米乔木层511.6米灌木层1.35米草本层11.3米地面林鸽茶腹 青山雀长尾山雀旋木雀煤山雀沼泽山雀大山雀载菊乌鸫红胸句鸟鹪鹩33334150122324515252233426418375108111741073119613627781551973325292024181720811031489321406972471920注:数字下划线表示某种鸟最喜好栖息的层次水生植物的成层现象A.水底层群;B.沉水矮草层群;C.沉水漂草层群;D.水面高草层群;E.漂浮草本层群;F.挺水草本层群池塘生物群落中,荷花、芦苇挺水植物,睡莲、满江红、浮萍浮水植物,金鱼藻等沉水植物;鲢鱼在水体浅层,鲩鱼在中层,青鱼、虾、蚌等在水底,泥鳅、鳝鱼等则在水底淤泥中生活。
6-3Q:群落成层结构有何。
