第十讲 群落的分类

1、对生物群落的认识与分类方法对生物群落的认识与分类方法 群落整体论：群落整体论：早期的植物生态学家认为群落早期的植物生态学家认为群落类型是自然单位，它们和有机体一样具有明类型是自然单位，它们和有机体一样具有明确的边界，与其他群落是间断的、可分的，确的边界，与其他群落是间断的、可分的，因此可以像因此可以像物种物种那样进行那样进行分类分类 群落个体论：群落个体论：大多数群落之间边界是模糊不大多数群落之间边界是模糊不清和有过渡的，在通常情况下，生境和群落清和有过渡的，在通常情况下，生境和群落都是连续的，因此他们认为应采取都是连续的，因此他们认为应采取生境梯度生境梯度分析分析的方法，即的方法，即排序排序

2、来研究连续群落的变化，来研究连续群落的变化，而而不采用分类不采用分类的方法的方法1、群落的定性分类、群落的定性分类（1）分类的概念与划分）分类的概念与划分 分类分类classification的概念：的概念：对群落实体（或对群落实体（或属性）按其属性（或实体）所反映的相似关属性）按其属性（或实体）所反映的相似关系分组，使组内的群落尽量相似，不同组群系分组，使组内的群落尽量相似，不同组群落尽量相异。落尽量相异。 分类的划分：分类的划分：人为分类（应用科学，易于管人为分类（应用科学，易于管理）；自然分类（植物区系、生态外貌、动理）；自然分类（植物区系、生态外貌、动态特征分类等）。态特征分类等）。

3、各学派的植物群落分类系统原则各学派的植物群落分类系统原则英美学派：英美学派：优势种原则，把群系作为分类的最大单位；优势种原则，把群系作为分类的最大单位；根据群落动态发生演替原则进行群落分类，建立两个根据群落动态发生演替原则进行群落分类，建立两个平行的分类系统（顶级群落和演替系列群落），称双平行的分类系统（顶级群落和演替系列群落），称双轨制分类系统。轨制分类系统。法瑞学派：法瑞学派：以植物区系为基础，从基本分类单位到高级以植物区系为基础，从基本分类单位到高级单位都以群落的种类组成为依据，并考虑到植物群落单位都以群落的种类组成为依据，并考虑到植物群落其他方面的特征；以特征种和区别种来分类。其他方面

4、的特征；以特征种和区别种来分类。北欧学派：北欧学派：以基群丛作为基本单位，即至少每层中具有以基群丛作为基本单位，即至少每层中具有恒有的优势种恒有的优势种(恒有种恒有种)真正一致的种类组成稳定的植真正一致的种类组成稳定的植物群落。物群落。前苏联学派：前苏联学派：以群丛、群系、植被型为主要单位，并在以群丛、群系、植被型为主要单位，并在各单位间采用一些辅助单位。各单位间采用一些辅助单位。1、群落的定性分类、群落的定性分类（2）我国的植物群落分类系统）我国的植物群落分类系统 群丛群丛association ：是植物群落分类的基本单位，相当于植物分是植物群落分类的基本单位，相当于植物分类中的种。类中的种

5、。凡是层片结构相同，各层片凡是层片结构相同，各层片的优势种或共优种相同的优势种或共优种相同的植物群落联合。如：羊草的植物群落联合。如：羊草+大针茅群丛组含有羊草大针茅群丛组含有羊草+大针茅大针茅+柴胡草原和羊草柴胡草原和羊草+大针茅大针茅+ 黄囊苔草原两个群丛。黄囊苔草原两个群丛。 群系群系formation ：凡是凡是建群种或共建种相同建群种或共建种相同的植物群落联合。的植物群落联合。如：羊草（草原）群系、大针茅（草原）群系、兴安落叶松群如：羊草（草原）群系、大针茅（草原）群系、兴安落叶松群系。若群落具共建种，则称共建种群系，如：落叶松、白桦混系。若群落具共建种，则称共建种群系，如：落叶松、

6、白桦混交林群系。交林群系。 植被型植被型vegetation type ：在植被型组内，在植被型组内，建群种生活型建群种生活型（一级（一级和二级）相同或相似，同时对和二级）相同或相似，同时对水热条件水热条件的生态关系一致的植物的生态关系一致的植物群落联合，如：寒温性针叶林、夏绿阔叶林、温带草原、热带群落联合，如：寒温性针叶林、夏绿阔叶林、温带草原、热带荒漠等。荒漠等。 植被型组植被型组(vegetation type group) 10植被型植被型(vegetation type) 29植被亚型植被亚型(vegetation subtype) 群系组群系组(formation group)群系

7、群系(formation) 560亚群系亚群系(subformation)群丛组群丛组(association group)群丛群丛(association)亚群丛亚群丛(subassociation)我国的植物群落分类系统我国的植物群落分类系统中国植被中国植被于于1980年完成。中国植被包括年完成。中国植被包括10个植被型组和个植被型组和29个植被型，共个植被型，共560个群系：个群系：针叶林针叶林( (寒温性针叶林、温性针叶林、温性针阔叶混交寒温性针叶林、温性针叶林、温性针阔叶混交林、暖温性针叶林林、暖温性针叶林) )阔叶林阔叶林( (落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶落叶阔叶林、常

8、绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林、硬叶常绿阔叶林、季雨林、雨林、珊瑚岛常绿林、林、硬叶常绿阔叶林、季雨林、雨林、珊瑚岛常绿林、红树林、竹林红树林、竹林) )灌草和灌草丛灌草和灌草丛（常绿针叶灌丛、常绿草叶灌丛、落叶阔（常绿针叶灌丛、常绿草叶灌丛、落叶阔叶灌丛、常绿阔叶灌丛、灌草丛）叶灌丛、常绿阔叶灌丛、灌草丛）草原和稀树干草原草原和稀树干草原荒漠荒漠（荒漠、肉质刺灌丛）（荒漠、肉质刺灌丛）冻原冻原（高山冻原、高山垫状植物）（高山冻原、高山垫状植物）高山稀疏植被高山稀疏植被（高山流石滩稀疏植被）（高山流石滩稀疏植被）草甸草甸沼泽沼泽水生植被水生植被1、群落的定性分类、群落的定性分类（3）我国群丛的命

9、名方法）我国群丛的命名方法联名法联名法 将各层中的建群种或优势种和生态指示种的学名按将各层中的建群种或优势种和生态指示种的学名按顺序排列并以顺序排列并以“-”相连，在前面冠以相连，在前面冠以Ass. 。如某一。如某一层具共优种，用层具共优种，用“+”连接：连接： Ass. Larix gmelini -Rhododendron dahurica -Pyrola incarnata （兴安落叶松（兴安落叶松-杜鹃杜鹃-红花鹿蹄草群红花鹿蹄草群丛）丛） Ass. Larix gmelini -Rhododendron dahurica -Pyrola incarnata + Carex sp （苔

10、草）（苔草） 单优势种的群落，直接用优势种命名：单优势种的群落，直接用优势种命名： Ass. Pinus massoniana (马尾松群丛）马尾松群丛）1、群落的定性分类、群落的定性分类（3）我国群丛的命名方法）我国群丛的命名方法联名法联名法 当最上层的植物不是群落的建群种，而是伴生种或当最上层的植物不是群落的建群种，而是伴生种或景观植物，用景观植物，用“（或（或“|”或或“()”）表示层间关系。）表示层间关系。Ass. Caragana microphlla Stipa grandis -Cleistogenes squarrasa -Artemisia frigida（小叶锦鸡儿（小叶锦

11、鸡儿大针茅大针茅-糙隐子草糙隐子草-冷蒿群丛）冷蒿群丛） 对草本植物群落命名时，习惯用对草本植物群落命名时，习惯用“+”而不用而不用“-”。Ass. Caragana microphlla|Stipa grandis +Cleistogenes squarrasa +Artemisia frigida（小叶锦鸡儿（小叶锦鸡儿|大针茅大针茅+糙隐子草糙隐子草+冷蒿群丛）冷蒿群丛）1、群落的定性分类、群落的定性分类（4）群丛组的命名）群丛组的命名 与群丛相似，只是将同一群丛组中各群丛间与群丛相似，只是将同一群丛组中各群丛间差异性最大的一层除去，例如具有相同灌木差异性最大的一层除去，例如具有相同灌木

12、层（胡枝子），不同草本层的蒙古栎林（乔层（胡枝子），不同草本层的蒙古栎林（乔木层）所组成的群丛组，可命名为：木层）所组成的群丛组，可命名为：Gr. Ass. Quercus mongolica-Lespedeza bicolor （蒙古栎（蒙古栎-胡枝子群丛胡枝子群丛组）组）1、群落的定性分类、群落的定性分类（5）群系的命名）群系的命名 只取建群种的名称，如东北草原以羊草为建只取建群种的名称，如东北草原以羊草为建群种组成的群系，称为：群种组成的群系，称为：Form. Aneurolepidium chinense （羊草（羊草群系）群系） 如该群系的优势种是两个以上，则优势种中如该群系的优势种

13、是两个以上，则优势种中间以间以“+”号连接，如：号连接，如：Form. Castanopsis chinensis + Cryptocary chinensis （华栲（华栲+厚壳桂群厚壳桂群系）系）2、群落的排序、群落的排序（1）排序）排序/标序标序ordination的概念的概念 把一个地区内所调查的群落样地，按照相似把一个地区内所调查的群落样地，按照相似性来排定各样地的位序，从而分析各样地之性来排定各样地的位序，从而分析各样地之间及其与生境之间的相互关系。间及其与生境之间的相互关系。 排序的过程是把实体（样地或样方）作为点排序的过程是把实体（样地或样方）作为点在以属性（群落特征或环境变量

14、）为坐标轴在以属性（群落特征或环境变量）为坐标轴的的P P维空间中（维空间中（P P个属性）按其个属性）按其相似关系相似关系把它把它们排列出来。们排列出来。原始数据矩阵原始数据矩阵生物 环境关系矩阵关系矩阵Q分析: 在每对样方间进行 R分析: 在每对种或环境变量之间进行相似性系数 距离/非相似性系数相关系数聚类，聚类，MDS或或PCA排序排序群群落落多多变变量量分分析析流流程程数数据据预预处处理理2 4 13样方聚类样方标序(通常rank-based)1 4 2 3样方相似性矩阵样方相似性矩阵(non-correlation based,如：如：Bray-Curtis相似性系数相似性系数)样方

15、样方1 2 3 4经转换的原始矩阵经转换的原始矩阵（平衡稀有种和常见种）（平衡稀有种和常见种）abcd种种种基于相似性系数的多元分析步骤基于相似性系数的多元分析步骤主分量(成分)分析PCAPrincipal Components Analysis由于变量之间存在一定的相关性，或者说变量对由于变量之间存在一定的相关性，或者说变量对信息的反映有一定程度的重叠，人们希望用较少信息的反映有一定程度的重叠，人们希望用较少的独立的独立( (新新) )变量来代替原来较多的变量，而这些变量来代替原来较多的变量，而这些较少的变量尽可能地反映原来变量的信息。较少的变量尽可能地反映原来变量的信息。这种降维的思想也是对应分析、典范相关分析和这种降维的思想也是对应分析、典范相关分析和因子分析等排序方法的基础。因子分析等排序方法的基础。这些新的变量被称为这些新的变量被称为分量分量，主分量分析就是要找，主分量分析就是要找出主要的或最重要的分量，也即出主要的或最重要的分量，也即主分量主分量。半湿润草甸半湿润草甸草原群丛组草原群丛组半干旱典型半干旱典型草原群丛组草原群丛组盐湿草原盐湿草原群丛组群丛组种种第一主分量第一主分量第二主分量第二主分量第三主分量第三主分量h2贝加尔针茅2.171.360.016.56羊草-1.660.93-0.894.41糙隐