生态学生物群落的动态

1、1 2 3 一年生一年生 杂草杂草 多年生多年生 杂草杂草 灌木灌木 早期演早期演 替树木替树木 晚期演晚期演 替树木替树木 发生在弃耕地上的群落演替：发生在弃耕地上的群落演替： v按控制演替的主导因按控制演替的主导因 素，可分为：素，可分为： 内因性演替内因性演替 外因性演替外因性演替 v按群落代谢特征，可按群落代谢特征，可 分为：分为： 自养性演替自养性演替 异养性演替异养性演替 10 12 13 15 1. 2.低低 3.高高 4.低低 5.网状、网状、 腐食腐食 群落特征群落特征演替中群落演替中群落 顶极群落顶极群落 6.少少 7.生物外生物外 8.低低 9.低低 10.简单简单 11

2、.宽宽 12.小小 13.短、简单短、简单 6.多多 7.生物内生物内 8.高高 9.高高 10.复杂复杂 11.窄窄 12.大大 13.长、复杂长、复杂 群落特征群落特征演替中群落演替中群落顶极群落顶极群落 14.开放开放 15.快快 16.不重要不重要 17.不发达不发达 18.差差 19.弱弱 20.高高 21.少少 14.封闭封闭 15.慢慢 16.重要重要 17.发达发达 18.好好 19.强强 20.低低 21.多多 群落特征群落特征演替中群落演替中群落 顶极群落顶极群落 26 27 偏途顶极（分顶极、干扰顶极）：由一种强烈偏途顶极（分顶极、干扰顶极）：由一种强烈 而频繁的干扰因素

3、所引起的相对稳定群落。而频繁的干扰因素所引起的相对稳定群落。 28 29 Whittaker R H（1974）提出识别顶级群落的方法：）提出识别顶级群落的方法： 1.群落中的种群处于稳定状态；群落中的种群处于稳定状态； 2.达到演替趋向的最大值，即光合呼吸比接近于达到演替趋向的最大值，即光合呼吸比接近于1； 3.与生境的协同性高；与生境的协同性高； 4.不同形式和时间的干扰导致的不同演替都向类似的顶不同形式和时间的干扰导致的不同演替都向类似的顶 级群落会聚；级群落会聚； 5.同一区域内具最大的中生性；同一区域内具最大的中生性； 6.占有最成熟的土壤；占有最成熟的土壤； 7.在一个气候区内最占

4、优势；在一个气候区内最占优势； 31 progressive successionprogressive succession regressive successionregressive succession 32 群落演替与功能过程群落演替与功能过程 一、去除植被的影响：一、去除植被的影响： v蒸腾作用的消失：植被砍伐蒸腾作用的消失：植被砍伐蒸腾耗热减少蒸腾耗热减少 地温增高地温增高地表蒸发增加地表蒸发增加地表径流增加；地表径流增加； v生物地球化学循环的变化：伐迹地各种元素淋生物地球化学循环的变化：伐迹地各种元素淋 溶、迁移增加；溶、迁移增加； v土壤可侵蚀性增加：增加土壤可侵蚀性增加

5、：增加10倍多；倍多； 二、植被的恢复过程：二、植被的恢复过程： 三、生物调节的恢复：三、生物调节的恢复： 四、群落的发展与稳态：四、群落的发展与稳态： 五、关于生态系统发展模型的讨论：最大生物量五、关于生态系统发展模型的讨论：最大生物量 ；P/RP/R比率；种的多样性；生态对策；生物地球化比率；种的多样性；生态对策；生物地球化 学循环；抗干扰能力；学循环；抗干扰能力； 34 35 云南大学生命科学学院 彭明春 江望高 36 云南大学生命科学学院 彭明春 江望高 37 。 三类模型的共同点是三类模型的共同点是 ： 演替中的先锋物种最先出现，它们具有生长演替中的先锋物种最先出现，它们具有生长 快

6、，种子产量大，有较高的扩散能力等特点。这快，种子产量大，有较高的扩散能力等特点。这 类易扩散和移植的物种一般对相互遮荫和根间竞类易扩散和移植的物种一般对相互遮荫和根间竞 争的环境是不易适应的，所以在三种模型中，早争的环境是不易适应的，所以在三种模型中，早 期进入物种都是比较易于被挤掉的。期进入物种都是比较易于被挤掉的。 上述三种模型的区别表明上述三种模型的区别表明 重要的是演替的机制，即物种替代的机制，是重要的是演替的机制，即物种替代的机制，是 促进？抑制？还是现存物种对替代影响不大？而促进？抑制？还是现存物种对替代影响不大？而 演替机制决定于物种间的竞争能力。演替机制决定于物种间的竞争能力。

7、 1，适应对策演替理论适应对策演替理论 （Adapting strategy theory） R对策种，适应于临时性资源丰富的环境；对策种，适应于临时性资源丰富的环境； C对策种，生存于资源一直处于丰富状态下的生对策种，生存于资源一直处于丰富状态下的生 境中，竞争力强，称为竞争种；境中，竞争力强，称为竞争种；S对策种，适用对策种，适用 于资源贫瘠的生境，忍耐恶劣环境的能力强，叫于资源贫瘠的生境，忍耐恶劣环境的能力强，叫 做耐胁迫种。做耐胁迫种。Grime（1988）提出，）提出，RCS对策对策 模型反映了某一地点某一时刻存在的植被是胁迫模型反映了某一地点某一时刻存在的植被是胁迫 强度、干扰和竞

8、争之间平衡的结果。该学说认为，强度、干扰和竞争之间平衡的结果。该学说认为， 次生演替过程中的物种对策格局是有规律的，是次生演替过程中的物种对策格局是有规律的，是 可以预测的。一般情况下，先锋种为可以预测的。一般情况下，先锋种为R对策，演对策，演 替中期的多为替中期的多为C对策，而顶级群落中的种则多为对策，而顶级群落中的种则多为 S对策种。对策种。 2，资源比率理论资源比率理论 （Resource ratio hypothesis） 该理论认为，一个种在限制性资源比率为某该理论认为，一个种在限制性资源比率为某 一值时表现为强竞争者，而当限制性资源比率改一值时表现为强竞争者，而当限制性资源比率改

9、变时，因为种的竞争能力不同，组成群落的植物变时，因为种的竞争能力不同，组成群落的植物 种也随之改变。因此，演替是通过资源的变化而种也随之改变。因此，演替是通过资源的变化而 引起竞争关系变化而实现的。引起竞争关系变化而实现的。 3，等级演替理论等级演替理论 （Hierarchical succession theory） 该理论包含有三个层次；第一是演替的一般该理论包含有三个层次；第一是演替的一般 性原因。即裸地的可利用性，物种对裸地利用能性原因。即裸地的可利用性，物种对裸地利用能 力的差异，物种对不同裸地的适应能力；第二是力的差异，物种对不同裸地的适应能力；第二是 将以上的基本原因分解为不同的

10、生态过程，比如将以上的基本原因分解为不同的生态过程，比如 裸地可利用性决定于干扰的频率和程度，种对裸裸地可利用性决定于干扰的频率和程度，种对裸 地的利用能力决定于种的繁殖体生产力、传播能地的利用能力决定于种的繁殖体生产力、传播能 力、萌发和生长能力等；第三个层次是最详细的力、萌发和生长能力等；第三个层次是最详细的 机制水平，包括立地机制水平，包括立地种的因素和行为及其相种的因素和行为及其相 互作用，这些相互作用是演替的本质。互作用，这些相互作用是演替的本质。 可定居的空间可定居的空间 只有演替初期只有演替初期 物种能定居物种能定居 所有生长到成体所有生长到成体 的物种能定居的物种能定居定居的首

11、批物种改变环境定居的首批物种改变环境 环境不适于早期物种环境不适于早期物种 但较适于后期物种但较适于后期物种 ，早期物种被淘汰，早期物种被淘汰 环境较不适于早期物种，环境较不适于早期物种， 但对于后期物种，既非但对于后期物种，既非 较适宜，又非较不适宜较适宜，又非较不适宜 环境不适于所有环境不适于所有 物种物种 最后存留的物种是不最后存留的物种是不 再使环境有利于其它再使环境有利于其它 物种物种 最后存留的物种能够耐受最后存留的物种能够耐受 早期物种产生的环境变化早期物种产生的环境变化 ，而其它物种无法耐受，而其它物种无法耐受 最后存留的物种阻最后存留的物种阻 止其它物种侵入，止其它物种侵入，

12、 直到受到干扰为止直到受到干扰为止 干扰破坏顶极阶段干扰破坏顶极阶段 演替开始演替开始 促进促进耐受耐受抑制抑制 顶极顶极顶极顶极 顶极顶极 48 49 14.开放开放 15.快快 16.不重要不重要 17.不发达不发达 18.差差 19.弱弱 20.高高 21.少少 14.封闭封闭 15.慢慢 16.重要重要 17.发达发达 18.好好 19.强强 20.低低 21.多多 群落特征群落特征演替中群落演替中群落 顶极群落顶极群落 52 53 云南大学生命科学学院 彭明春 江望高 54 。 3，等级演替理论等级演替理论 （Hierarchical succession theory） 该理论包含有三个层次；第一是演替的一般该理论包含有三个层次；第一是演替的一般 性原因。即裸地的可利用性，物种对裸地利用能性原因。即裸地的可利用性，物种对裸地利用能 力的差异，物种对不同裸地的适应能力；第二是力的差异，物种对不同裸地的适应能力；第二是 将以上的基本原因分解为不同的生态过程，比如将以上的基本原因分解为不同的生态过程，比如 裸地可利用