基础生态学32

1、第八章群落的动态本章纲要群落的内部动态群落的演替地球上生物群落的进化第一节生物群落的内部动态1,季节变化：季相2,年间变化：波动生物群落的年变化：指在不同年度之间，生物群落常有明显变动。波动的性质：是群落内部的短期可逆的变化，不产生群落的更替现象。波动的原因：A、环境条件的波动变化，如雨水多少等B、生物本身的活动周期，如病虫害暴发C、人为活动的影响，如放牧强度的改变波动的类型不明显波动：数量关系变化很小，群落外貌和结构基本保持不变摆动性波动：群落成分在个体数量和生产量方面的短期变动(1-5年)，它与群落优势种的逐年交替有关.偏途性波动：气候、水分条件的长期偏离而引起一个或几个优势种明显变更的结

2、果，通过群落自我调节，还可以回复到接近于原来状态，时期长(5-10年)波动的特点群落区系成分的相对稳定性；群落数量特征变化的不定性；(注意有些波动变化是相当大的，如果不知道它可恢复到原来的面貌，往往误认为是演替。环境条件越严酷，群落的波动性越大。)变化的可逆性；但这种可逆是不完全的。第二节生物群落的演替一、演替的概念演替是指在植物群落发展变化过程中，由低级到高级、由简单到复杂、一个阶段接着一个阶段，一个群落代替另一个群落的自然演变过程。演替：就是指某一地段上一种生物群落被另一种生物群落所取代的过程。植物的繁殖体：抱子、种子、鳞茎、根状茎以及所有能够繁殖的植物体的任何部分。迁移一一入侵：植物的繁

3、殖体传播的过程。定居：植物繁殖体到达新地点后，开始发芽、生长和繁殖的过程。二、控制演替的几种主要因素(1)植物繁殖体的迁移、定居和动物的活动性植物繁殖体的迁移、定居是群落演替的先决条件(2)群落内部环境的变化这种变化是由群落本身的生命活动造成的，与外界环境条件的改变没有直接的关系(3)种内和种间关系的改变(4)外界环境条件的变化群落之外的环境条件诸如气候、地貌、土壤和火等常可成为引起演替的重要条件(5)人类的活动人对生物群落演替的影响远远超过其他所有的自然因子植物群落的演替的两种观点：狭义的：是地点相同，时间不同，植物群落从出现到形成顶级群落的过程，即通常理解的演替；广义的：包括季节变化、年变

4、化及植物群落的演替等，即群落的动态。三、演替类型1 .按照演替发生的时间进程，可以分为：(1)世纪演替延续时间相当长久，一般以地质年代计算。(2)长期演替延续达几十年，有时达几百年，云杉林(3)快速演替延续几年或十几年。草原弃耕地的恢复演替2 .按演替发生的起始条件划分可以分为：(1)原生演替：开始于原生裸地或原生芜原上的群落演替。(2)次生演替：开始于次生裸地或次生芜原上的群落演替。3 .按基质的性质划分可分为：(1)水生演替：演替开始于水生环境中，但一般都发展到陆地群落。(2)旱生演替：演替从干旱缺水的基质上开始。4 .按控制演替的主导因素划分有：(1)内因性演替一切源于外因的演替最终都是

5、通过内因生态演替来实现，因此可以说，内因生态演替是群落演替的最基本和最普遍的形式。(2)外因性演替这种演替是由于外界环境因素的作用所引起的群落变化。其中包括气候发生演替、地貌发生演替、土壤发生演替、火成演替和人为发生演替。5 .按群落代谢特征来划分有：自养性演替和异养性演替自养性演替中，光合作用所固定的生物量积累越来越多，例如由裸岩-地衣-苔葬-草本-灌木-乔木的演替过程。异养性演替如出现在有机污染的水体，由于细菌和真菌分解作用特别强，有机物质是随演替而减少的。6,按我国植物生态学家刘慎诗教授(1959)的划分：A、时间演替：地点相同，而时间不同的演替；B、空间演替：时间相同，地点不同的演替，

6、指植被类型的分布或生态系列；C、植被类型发生演替：即历史植被演替四、演替系列演替系列：生物群落的演替过程，从植物的定居开始，到形成稳定的植物群落为止,这个过程称之为演替系列。演替系列中每一个明显的时期成为演替时期或演替阶段。水生演替系列：湖底开始的演替旱生演替系列：岩石表面的演替水生演替系列自由飘浮植物阶段：浮游有机体的死亡残体，湖岸雨水冲刷所带来的矿质微粒，导致湖底增高沉水植物阶段：5-7米水深，首先出现轮藻属植物，湖底有机质积累较快而多，湖底进一步抬高；水深2-4米左右，有金鱼藻、狸藻等出现，繁殖强，垫高湖底浮叶根生植物阶段：水深1米左右，睡莲等植物飘浮水面，沉水植物被排挤，更多泥沙沉积下

7、来，湖底抬高，有利于下一阶段植物入侵挺水植物阶段：水变浅，挺水植物为主，拦截泥沙能力更强，残体也更多，水更浅，使湖底迅速升高湿生草本植物阶段：季节性积水，根茎发达的湿生的沼泽植物开始生长。排水能力更强和垫高能力更强疏林阶段：耐水湿的灌木、乔木出现，如柳、赤杨中生森林：随树木的侵入，形成森林。地下水位降低，大量地被物改变了土壤条件旱生演替系列地衣植物阶段：壳状地衣腐蚀岩石表面，岩石风化作用，形成一些极少量的土壤；叶状地衣积聚更多的残体，使土壤增加的更快些；枝状地衣，生长能力强。苔葬植物阶段：在干旱时进入休眠，待到温和多雨时，大量生长。能积累的土壤更多些，为以后生长的植物创造条件。草本植物阶段：蕨

8、类、一年生、二年生植物，土壤增加，小气候形成，多年生草本出现。使土壤增厚，遮荫，减少蒸发，土壤中真菌、细菌和小动物增多。灌木群落阶段：喜光的阳性灌木出现，与高草混生形成“高草灌木群落”，以后灌木大量增加，形成优势灌木群落乔木群落阶段：阳性乔木树种生长，耐荫树种定居，阳性树种在林内不能更新而逐渐从群落消失。林下生长耐荫的灌木和草本植物复合的森林群落形成。五、演替方向进展演替：群落的演替显示着群落是从先锋群落经过一系列的阶段，到达中生性顶极群落。这种沿着顺序阶段向着顶极群落的演替过程称之为进展演替。逆行演替：发生在人为破坏或自然灾害干扰因素之后，原来稳定性较大，结构较复杂的群落消失，代以结构简单、

9、稳定性小的群落，利用环境和改造环境能力相对减弱，甚至倒退到裸地。六、演替顶级学说演替顶极：每一演替系列都是由先锋阶段开始，经过不同的演替阶段，到达中生状态的最终演替阶段(群落类型)。?单元顶极论?多元顶极论?顶极格局假说单元顶极学说H.C.Cowles和F.E.Clements(1916)提出：在任何一个地区，演替系列的终点都取决于该地区的气候性质，无论演替初期的条件多么不同，演替总是向一个相对稳定的气候顶级群落发展。演替总是向前发展的，是进展演替顶极群落：和当地气候条件保持协调和平衡的群落，这个演替的终点为顶极群落。顶极群落的特征只取决于该地区的气候性质：给以充分时间，最终都能发展到该地区的

10、顶级群落在一个气候区域内的所有生境中，最后都将是同一的顶极群落非正常的顶极群落亚顶极：达到气候顶极以前的一个相对稳定的演替阶段偏途顶极：由一种强烈而频繁的干扰因素所引起的相对稳定的群落先顶极：在一个特定的气候区域内，由于局部气候条件适宜而产生的较优越气候区的顶极超顶极(后顶极)：在一个特定的气候区域内，由于局部气候条件差而产生的稳定群落多元顶极学说A.G.Tansley(1954)提出：如果一个植物群落在某一种或几种环境因子的作用下在较长时间内保持稳定，能自行繁殖结束演替过程，就可以认为是顶极群落。除了气候顶极之外，还可有土壤顶极、地形顶极、火烧顶极、动物顶极；同时还可存在一些复合型的顶极，如

11、地形土壤和火烧-动物顶极等。地带性生境上是气候顶极，别的生境上可能是其他类型顶级。单元顶极论和多元顶极论的区别单元顶极论认为，只有气候才是演替的决定因素，其他因素都是第二位的，但可以阻止群落向气候顶极发展；多元顶极论则认为，除气候以外的其他因素，也可以决定顶极的形成。单元顶极论认为，在一个气候区域内，所有群落都有趋同性的发展，最终形成气候顶极；而多元顶极论不认为所有群落最后都会趋于一个顶极。顶极-格局假说由美国WMttaker(1953)提出：在任何一个区域内，环境因子都是连续不断的变化。随着环境梯度的变化，各种类型的顶极群落，如气候顶极、土壤顶极等，不是截然成离散状态，而是连续变化的，因而形

12、成连续的顶极类型，构成一个顶极连续变化的格局。格局中分布最广泛的且位于格局中心的顶极群落，称为优势顶极。是多元顶极群落学说的一个变型。小结名词解释：演替、原生演替、次生演替、进展演替、逆行演替、演替顶极思考题：1 .什么是群落波动，简述研究群落波动的意义。2 .什么是群落的原生演替和次生演替？它们二者的区别是什么？4 .烧荒后的演替是哪种演替方式？为什么？5 .单元顶极论、多元顶极论和顶极格局学说内容是什么？他们有哪些区别和联系?第9章群落的分类与排序第一节群落分类群落分类：对实体（或属性）集合按其属性（或实体）数据所反映的相似关系把他们分成组，使同组内的成员尽量相似，而不同组的成员尽量相异。

13、实体：样方、群落片断或植被地段等。属性：种类的观测值或环境因子等。目的：揭示群落类型形成、发展与其周围环境的关系，从而为植被管理、利用和改造以及农林牧的发展提供科学依据。依据：群落是自然单位、边界明确、可以象物种那样进行分类。两种对生物群落的认识机体论：认为群落类型是自然单位，它们和有机体一样具有明确的边界，而且与其他群落是间断的、可分的，因此可以进行分类。个体论：在通常情况下，生境与群落都是连续的，没有明确的边界，因此，应依据群落属性或生境梯度对群落进行排序0实践证明，生物群落的存在既有连续性的一面，又有间断性的一面，分类侧重于揭示群落的间断性，排序侧重揭示群落的连续性。应将二者结合使用。1

14、,中国植物群落分类系统分类方法：不重叠等级分类分类原则：采用“群落生态”原则即以群落本身的综合特征作为依据，群落的种类组成、外貌和结构、地理分布、动态演替等特征及其生态环境，在不同的等级中均作了相应的反映。植被型组植被型一高级单位植被亚型群系组群系一中级单位亚群系群丛组群丛一基本单位亚群丛植物群落分类单位的说明植被型组：建群种生活型相近、群落外貌结构相似植被型：建群种生活型（一二级）相同或相似、对水热条件的生态关系一致植被亚型：植被型内优势层片或指示层片有差异群系组：建群种亲缘关系、生活型（三四级）近似、生境相近群系：建群种或共建种相同的植物群落亚群系：群系内次优势层片及其反映生境条件有差异群

15、丛组：层片结构相似、优势层片及次优势层片的优势种或共优种相同群丛：层片结构相同、各层片的优势种或共优种相同亚群丛：群丛内生态条件、群落发育年龄有差异中国的植物群落分类系统-举例植被型组：如草地植被型：如温带草原植被亚型：如典型草原群系组：如根茎禾草草原群系：如羊草草原亚群系：如羊草+丛生禾草草原群丛组：如羊草十大针茅草原群丛：如羊草十大针茅+柴胡草原亚群丛：根据上述系统，中国植被分为10个植被型组、29个植被型、560多个群系，群丛则不计其数。中国植被（吴征镒1980）10个植被型组针叶林、阔叶林、灌草和灌草丛、草原和稀树干草原、荒漠（包括肉质刺灌丛）、冻原、高山稀树植被、草甸、沼泽、水生植被

16、29个植被型寒温性针叶林、温性针叶林、温性针阔叶混交林、暖温性针叶林、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林、硬叶常绿阔叶林、季雨林、雨林、珊瑚岛常绿林、红树林、竹林、常绿针叶灌丛、常绿草叶灌丛、落叶阔叶灌丛、灌草丛、草原、稀树干草原、荒漠、肉质刺灌丛、高山冻原、高山垫状植被、高山流石滩稀疏植被、草甸、沼泽、水生植被中国植物的“活词典”一一吴征镒吴征镒（1916-2013）,我国著名的、具有国际声誉的植物学家，植物区系研究的权威学者，从事植物科学研究已逾60年，专长植物分类地理学和药用植物学。中国科学院昆明植物研究所研究员、名誉所长。1955年选聘为中国科学院院士（学部委员），2008年获中国国家最高科学技术奖。如果世界上有人能说出每一种植物的名字、了解每一种植物的习性，那么吴征镒一定是其中一个。如果世界上有人能听懂每一种植物的语言、理解每一种植物的情感，吴征镒也是其中一个。2,植物群落的命名我国习惯采用联名法，即将各个层中的建群种或优势种和生态指示种的学名按顺序排列。前冠词A