群落的分类与排序

1、第八章第八章 群落的分类与排序群落的分类与排序第八章第八章 群落的分类与排序群落的分类与排序第一节第一节 群落的分类群落的分类第二节第二节 群落的排序群落的排序n 两个观点和两条途径两个观点和两条途径n 机体论机体论: :群落是自然实体群落是自然实体, ,有明确的边界有明确的边界,可分类可分类. .n 个体论个体论: :群落是连续的，没有明确边界群落是连续的，没有明确边界. .应采取生应采取生境梯度分析的方法，即排序来研究连续群落变化，境梯度分析的方法，即排序来研究连续群落变化，而不采取分类的方法。而不采取分类的方法。 n 由于群落之间边界的模糊性、结构的松散性，由于群落之间边界的模糊性、结构

2、的松散性，使其既有连续性的一面，又有间断性的一面。使其既有连续性的一面，又有间断性的一面。排序适于揭示群落的连续性，分类适于揭示群排序适于揭示群落的连续性，分类适于揭示群落的间断性，二者各有侧重。因此，如能结合落的间断性，二者各有侧重。因此，如能结合使用，也许效果更好。使用，也许效果更好。 n 两个观点和两条途径两个观点和两条途径第一节第一节 群落的分类群落的分类一一群落分类的概念群落分类的概念n 群落分类：群落分类： 就是在研究群落结构、分布、就是在研究群落结构、分布、动态演替和生态特征的基础上，把多种多样的动态演替和生态特征的基础上，把多种多样的植物群落，根据一定的标准和特征，给予分类、植

3、物群落，根据一定的标准和特征，给予分类、归纳，由低级到高级，形成若干等级，就是群归纳，由低级到高级，形成若干等级，就是群落分类。落分类。二二 基本方法基本方法n 植物群落的分类工作开始的很早，一般可区植物群落的分类工作开始的很早，一般可区分为分为人为的人为的和和自然的分类自然的分类 人为分类方法：人为分类方法：依据一种或几种事物的特性而依据一种或几种事物的特性而进行的，或依据事物对人类的实用价值进行分进行的，或依据事物对人类的实用价值进行分类。在应用科学上使用普遍，如：将森林分为类。在应用科学上使用普遍，如：将森林分为用材林、防护林、薪碳林、水土保持林等。用材林、防护林、薪碳林、水土保持林等。

4、第一节第一节 群落的分类群落的分类二二群落的分类群落的分类自然分类法：自然分类法： 依据亲缘关系，反映事物依据亲缘关系，反映事物内部关系的分类。内部关系的分类。n 生态学研究所追求的是自然分类生态学研究所追求的是自然分类。现已问世的。现已问世的各家自然分类系统中，分类依据侧重点各不相各家自然分类系统中，分类依据侧重点各不相同，以同，以植物区系组成植物区系组成或或生态外貌生态外貌或或动态特征动态特征为为分类基础。分类基础。二二 基本方法基本方法三三 不同的群落分类系统不同的群落分类系统分类的原则、依据、方法分类的原则、依据、方法（三）群落分类方法（三）群落分类方法1.中国的植物群落分类中国的植物

5、群落分类 a)分类原则：分类原则：采用采用“群落生态群落生态”原则。原则。b)分类依据：分类依据： 种类组成、外貌和结构、地理种类组成、外貌和结构、地理分布、动态特征、生态地理特征。分布、动态特征、生态地理特征。c)分类方法：分类方法： 不重叠的等级分类法。不重叠的等级分类法。植被型：植被型：高级单位高级单位群系：群系：中级单位中级单位群丛：群丛：基本单位基本单位植被型侧重外貌和结构、地理分布；群系、群植被型侧重外貌和结构、地理分布；群系、群丛侧重于种类组成。其分类系统如下：丛侧重于种类组成。其分类系统如下：1.中国的植物群落分类中国的植物群落分类 （三）群落分类方法（三）群落分类方法主要分类

6、单位（分三级别）主要分类单位（分三级别）植被型组（植被型组（vegetation type group）植被型（植被型（vegetation type）植被亚型（植被亚型（vegetation subtype）群系组（群系组（ formation group ）群系（群系（ formation ）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 ）n 中国的植物群落分类系统中国的植物群落分类系统1.1. 中国的植物群落分类中国的植物群落分类 植被型组：植被型组：

7、凡建群种生活型相近且群落外凡建群种生活型相近且群落外貌相似的植物群落联合。如针叶林、阔叶林、貌相似的植物群落联合。如针叶林、阔叶林、草地等。草地等。 植被型：植被型：在植被型组内，把建群种生活型在植被型组内，把建群种生活型（一级或二级）相同或相似，同时对水热条（一级或二级）相同或相似，同时对水热条件要求一致的植物群落联合为植被型。如寒件要求一致的植物群落联合为植被型。如寒温性针叶林、夏绿阔叶林等。温性针叶林、夏绿阔叶林等。n 中国的植物群落分类系统中国的植物群落分类系统a) 群系组：群系组：在植被型或亚型范围内，根据建群在植被型或亚型范围内，根据建群种亲缘关系近似（同属或相近属）、生活型种亲缘

8、关系近似（同属或相近属）、生活型（三级和四级）近似或生境相近而划分的。如（三级和四级）近似或生境相近而划分的。如草甸草原亚型可分出：丛生禾草草甸草原，根草甸草原亚型可分出：丛生禾草草甸草原，根茎禾草草甸草原和杂类草草甸草原。茎禾草草甸草原和杂类草草甸草原。b)群系：群系：合为群系。如，合为群系。如，凡是为油松建群种的任何群落凡是为油松建群种的任何群落都可归为油松群系。都可归为油松群系。 凡是建群种或共建种相同的植物群落联凡是建群种或共建种相同的植物群落联n 中国的植物群落分类系统中国的植物群落分类系统1.1. 中国的植物群落分类中国的植物群落分类 c)c)亚群系亚群系： 在生态幅度比较广的群系

9、内，根据次在生态幅度比较广的群系内，根据次优势层片及其反映的生境条件的差异而划分亚优势层片及其反映的生境条件的差异而划分亚群系。群系。如羊草草原群系可划出：羊草如羊草草原群系可划出：羊草+ +中生杂类草草中生杂类草草原（也叫羊草草甸草原）；羊草原（也叫羊草草甸草原）；羊草+ +旱生丛生禾旱生丛生禾草草原（也叫羊草典型草原）；羊草草草原（也叫羊草典型草原）；羊草+ +盐中生盐中生杂类草草原（也叫羊草盐湿草原）。杂类草草原（也叫羊草盐湿草原）。 对于大多数群系来讲，不需要划分亚群系。对于大多数群系来讲，不需要划分亚群系。 n 中国的植物群落分类系统中国的植物群落分类系统1.1. 中国的植物群落分类

10、中国的植物群落分类 d)d)群丛组：群丛组：凡是层片结构相似，而且优势层凡是层片结构相似，而且优势层片与次优势层片的优势种或共优种相同的植物片与次优势层片的优势种或共优种相同的植物群落联合为群丛组。群落联合为群丛组。 n 中国的植物群落分类系统中国的植物群落分类系统e)e)群丛：群丛：是植物群落分类的基本单位，相当于是植物群落分类的基本单位，相当于植物分类中的种。凡是层片结构相同，各层植物分类中的种。凡是层片结构相同，各层片的优势种或共优种相同的植物群落联合为片的优势种或共优种相同的植物群落联合为群丛群丛 （层片结构相同（层片结构相同; ;各层片优势种相同）各层片优势种相同）1.1. 中国的植

11、物群落分类中国的植物群落分类 n 中国的植物群落分类系统中国的植物群落分类系统f)f)亚群丛：亚群丛： 在群丛基础上，由于生态条件，在群丛基础上，由于生态条件，发发育年龄的细微差异出现的细微变化育年龄的细微差异出现的细微变化划分出的类型。划分出的类型。 1.1. 中国的植物群落分类中国的植物群落分类 例例中国植被分类中国植被分类n 根据上述系统，中国植被分为根据上述系统，中国植被分为1010个植被型组、个植被型组、2929个植被型、个植被型、560560多个群系，群丛则不计其数。多个群系，群丛则不计其数。 针叶林、阔叶林、灌草和灌草丛、草原和稀针叶林、阔叶林、灌草和灌草丛、草原和稀树干草原、荒

12、漠（包括肉质刺灌丛）、冻原、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。高山稀树植被、草甸、沼泽、水生植被。n 10个植被型组个植被型组1.1. 中国的植物群落分类中国的植物群落分类 例例中国植被分类中国植被分类n 2929个植被型为个植被型为 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、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶林、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、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、常绿针叶雨林、珊瑚岛常绿林、红树林、

13、竹林、常绿针叶灌丛、常绿草叶灌丛、落叶阔叶灌丛、灌草丛、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、原、高山垫状植被、高山流石滩稀疏植被、草甸、沼泽、水生植被沼泽、水生植被 .1.1. 中国的植物群落分类中国的植物群落分类 植物群落的命名植物群落的命名a)植物群落的命名：植物群落的命名： 就是给表征每个群落分类就是给表征每个群落分类单位的群落定以名称。单位的群落定以名称。 b)群丛的命名方法：群丛的命名方法：即将各个层中的建群种或优势种和生态指示种即将各个层中的建群种或

14、优势种和生态指示种的学名按顺序排列。在前面冠以的学名按顺序排列。在前面冠以Ass.Ass.（AssociationAssociation的缩写），不同层之间的优势的缩写），不同层之间的优势种以种以“-”-”相联。相联。我国习惯于采用我国习惯于采用联名法联名法，1.1. 中国的植物群落分类中国的植物群落分类 nAss.Larix Ass.Larix gmelini-Rhododendrongmelini-Rhododendron dahurica-Phyrola incarnatadahurica-Phyrola incarnata（即兴安落（即兴安落叶松叶松- -杜鹃杜鹃- -红花鹿蹄草群丛）

15、。红花鹿蹄草群丛）。n该群丛乔木层、灌木层和草本层的优势种该群丛乔木层、灌木层和草本层的优势种分别是兴安落叶松、杜鹃和红花鹿蹄草。分别是兴安落叶松、杜鹃和红花鹿蹄草。 例例-群丛的命名方法群丛的命名方法1.1. 中国的植物群落分类中国的植物群落分类 n 如果某一层具共优种，这时用如果某一层具共优种，这时用“+”+”相连。相连。 植物群落的命名植物群落的命名b)群丛的命名方法群丛的命名方法如：如：铁杉铁杉+ +锐齿栎锐齿栎- -巴山木竹巴山木竹- -大披针苔草丛大披针苔草丛（Ass.Tsuga chinensis+Quercus aliena Ass.Tsuga chinensis+Quercu

16、s aliena var.accuteserrata-Bashania fargesii-var.accuteserrata-Bashania fargesii-Carex lanceolata)Carex lanceolata)1.1. 中国的植物群落分类中国的植物群落分类 n 当最上层的植物不是群落的建群种，而是伴生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，这时用种或景观植物，这时用“”来表示层间关系来表示层间关系（或用（或用“”或或“（）（）”）。）。 植物群落的命名植物群落的命名（1 1）中国的植物群落分类）中国的植物群落分类 b)群丛的命名方法群丛的命名方法如：如：小叶锦

17、鸡儿大针茅小叶锦鸡儿大针茅- -糙隐子草糙隐子草- -冷蒿群丛冷蒿群丛（Ass.Caragana microphylla Ass.Caragana microphylla (或或) )Stipa grandis-Cleistogenes squarrasa）1.1. 中国的植物群落分类中国的植物群落分类 c) 群系的命名方法群系的命名方法n 群系的命名，主要依据其建群种命名，群系的命名，主要依据其建群种命名，如：如：油油松群系（松群系（Form.Pinus tabulaeformisForm.Pinus tabulaeformis） 植物群落的命名植物群落的命名（1 1）中国的植物群落分类）中

18、国的植物群落分类 n 如果群落具共建种，这时用如果群落具共建种，这时用“+”+”相连。相连。如：如：铁橡树铁橡树+ +锐齿栎林（锐齿栎林（Form.Form. Quercus spinosa + Quercus spinosa + Quercus aliena Quercus aliena var.var. accuteserrata accuteserrata）。）。 1.1. 中国的植物群落分类中国的植物群落分类 2.2. 法瑞学派的群落分类法瑞学派的群落分类第一节第一节 群落的分类群落的分类n 他他19101910年提出了群落的区系分类系统、以及确年提出了群落的区系分类系统、以及确限度、

19、群聚度等概念限度、群聚度等概念 ；19281928年提出了一个完年提出了一个完整的整的植物区系植物区系- -结构分类系统结构分类系统，被称为群落分，被称为群落分类中的类中的归并法归并法。代表人物代表人物: : Braun-BlanquetBraun-Blanquet（法国，布劳恩（法国，布劳恩- -布朗客）。布朗客）。a)a)植物群落是用来表述植被类型的植物群落是用来表述植被类型的, ,并由其区并由其区系组成来识别系组成来识别. .一个群落完整的种组成名录一个群落完整的种组成名录比其他任何特征都能更好地表达种间及种与比其他任何特征都能更好地表达种间及种与环境间的关系环境间的关系. .2.2.

20、法瑞学派的群落分类法瑞学派的群落分类第一节第一节 群落的分类群落的分类 法瑞学派基本观点法瑞学派基本观点b)b)植物群落区系中植物群落区系中, ,有些种对某类关系较其它种有些种对某类关系较其它种更为敏感更为敏感, ,它是最有效的群落分类和环境指标它是最有效的群落分类和环境指标者者, ,这些识别种包括这些识别种包括特征种、区别种、恒有种特征种、区别种、恒有种。c)c)区别种用以构建群落的等级分类系统区别种用以构建群落的等级分类系统, ,其基本其基本单位是群丛。单位是群丛。2.2. 法瑞学派的群落分类法瑞学派的群落分类第一节第一节 群落的分类群落的分类 法瑞学派基本观点法瑞学派基本观点2.2. 法

21、瑞学派的群落分类法瑞学派的群落分类第一节第一节 群落的分类群落的分类 分类原则：分类原则：植物区系。植物区系。分类单位：分类单位：以植物区系为基础，从基本分类以植物区系为基础，从基本分类单位到最高级单位，都是以群落种类组成为单位到最高级单位，都是以群落种类组成为依据。依据。分类方法：分类方法：植物区系植物区系-结构分类系统（归并法）。结构分类系统（归并法）。即即:以植物区系为基础以植物区系为基础,所有分类单位都以种类所有分类单位都以种类组成为依据组成为依据,具体分类时以特征种和区别种为具体分类时以特征种和区别种为标准标准.分类等级分类等级 字字 尾尾 例子例子群丛门群丛门(division)

22、-ea Querco-Fagea群丛纲群丛纲(class) -etea Quetrco-Fagetea群丛目群丛目(order) -etalia Fagetalia群丛属群丛属(alliance) -ion Fagion亚群丛属亚群丛属(suballiance) -enion(-esion) Galio-Fagenion群丛群丛(association) -etum Fagetum亚群丛亚群丛(subassociation) -etosum Allietosum群丛变型群丛变型(variant) Athyrium-Var 亚群丛变型亚群丛变型(subvariant) Bromus-Subvar

23、群丛相群丛相(facies) Mercurialis-Facies Braun-Blanquet Braun-Blanquet分类系统等级和命名分类系统等级和命名3.3. 英美学派的群落分类英美学派的群落分类第一节第一节 群落的分类群落的分类代表人物：代表人物：Clements和和Tansley。分类原则：分类原则：群落动态发生和演替系列原则群落动态发生和演替系列原则分类方法：分类方法：采用双轨制分类系统。即：把成采用双轨制分类系统。即：把成熟熟(顶极群落顶极群落)与未成熟群落（演替系列群落）与未成熟群落（演替系列群落）分开，建立两个平行的分类系统。分开，建立两个平行的分类系统。分类单位：分类

24、单位： 群系和群丛。群系和群丛。分类依据分类依据: :高级单位以动态特征为依据，群丛高级单位以动态特征为依据，群丛及其以下以优势种为依据。及其以下以优势种为依据。3.3. 英美学派的群落分类英美学派的群落分类第一节第一节 群落的分类群落的分类a)群系群系 ：在一定的气候区内，植被由两极向在一定的气候区内，植被由两极向中生性的生境发展，最后达到中生性的单中生性的生境发展，最后达到中生性的单元顶极，即区域性的植被单位群系元顶极，即区域性的植被单位群系 b)群丛群丛 ： 凡外貌、生态结构和种类成分均相似凡外貌、生态结构和种类成分均相似的植物群落，即称为一个群丛（以优势种确的植物群落，即称为一个群丛（

25、以优势种确定群丛定群丛 ）。）。 3.3. 英美学派的群落分类英美学派的群落分类第一节第一节 群落的分类群落的分类c)c)群丛相群丛相 ： 即群丛的地理变形，它具有群丛中即群丛的地理变形，它具有群丛中的多个优势种，但不具有群丛中的一切优的多个优势种，但不具有群丛中的一切优势种。势种。 第一节第一节 群落的分类群落的分类n 英美学派和中国群落分类的比较英美学派和中国群落分类的比较英美学派分类系统英美学派分类系统 中国分类系统中国分类系统 群系群系 植被型植被型 群系型群系型 植被型组植被型组 群丛群丛 群系、植被亚型群系、植被亚型 群丛相群丛相 群丛、亚群丛。群丛、亚群丛。 第一节第一节 群落的

26、分类群落的分类n 英美学派和法瑞学派分类体系的比较英美学派和法瑞学派分类体系的比较英美学派英美学派法瑞学派法瑞学派项项 目目a) 原则原则动态原则动态原则植物区系原则植物区系原则b) 群丛群丛凡是外貌凡是外貌,生态结构生态结构和种类组成相似的和种类组成相似的群落属于一个群丛，群落属于一个群丛，以优势种确定群丛。以优势种确定群丛。一个或多个特征种一个或多个特征种相同的群落属于一相同的群落属于一个群丛，以特征种个群丛，以特征种确定群丛。确定群丛。c)分类系分类系 统不同统不同二个系统二个系统一个系统一个系统d)命名方法命名方法群丛名称上，仅举群丛名称上，仅举出优势种的属名出优势种的属名 属名或种加

27、词属名或种加词词尾词尾-etum4.4.群落的数量分类群落的数量分类 数量分类的概念数量分类的概念n数量分类：数量分类： 按照一定的分类策略按照一定的分类策略( (聚合聚合的或分化的的或分化的) )依照群落样地间相似性的大依照群落样地间相似性的大小来对植被类型进行类群区分小来对植被类型进行类群区分第一节第一节 群落的分类群落的分类4.4. 群落的数量分类群落的数量分类a)a)群落相似度的计算群落相似度的计算- -相似系数相似系数n相似系数类型：相似系数类型： 关联系数、距离系数、关联系数、距离系数、内积系数、信息系数和概率系数。内积系数、信息系数和概率系数。 数量分类的方法数量分类的方法计算相

28、似度计算相似度进行群落聚类进行群落聚类 欧氏距离（欧氏距离（Euclidean DistanceEuclidean Distance，EDED）d djkjk样方样方j j和和k k之间的欧氏距离；之间的欧氏距离；x xijij种种i i在在j j样方中的测样方中的测量值，量值， xik种种i在在k样方中的测量值，样方中的测量值，如：多度、生如：多度、生物量等；物量等；p p物种数。物种数。piikijjkxxd12)(d djkjk的取值的取值范围范围00，UU。n常用的相似系数的计算方法常用的相似系数的计算方法 数量分类的方法数量分类的方法4.4. 群落的数量分类群落的数量分类Bray-C

29、urtisBray-Curtis（布雷（布雷- -柯蒂斯）距离柯蒂斯）距离（4 4）群落的数量分类）群落的数量分类n常用的相似系数的计算方法常用的相似系数的计算方法用两样方全部数据之和去标准化数据后再计算的用两样方全部数据之和去标准化数据后再计算的绝对值距离。绝对值距离。piikijpiikijjkxxxxd11d djkjk的取值的取值范围范围00，11。d djkjk布雷布雷- -柯蒂斯距离；柯蒂斯距离；x xijij种种i i在在j j样方中的测量值，样方中的测量值， xik种种i在在k样方中的测量值，样方中的测量值，如：多度、生物量等；如：多度、生物量等；p p物种数。物种数。4.4.

30、 群落的数量分类群落的数量分类相关系数计算相关系数计算n常用的相似系数的计算方法常用的相似系数的计算方法相关系数是离差标准化后的内积。相关系数是离差标准化后的内积。r rjkjk的取值的取值范围范围00，11。pikikjijpikikjijjkxxxxxxxxr1221)()()(R Rjkjk相关系数；相关系数；x xijij种种i i在在j j样方中的测量值，样方中的测量值， xik种种i在在k样方中的测量值，样方中的测量值，如：多度、生物量等；如：多度、生物量等；p p物种数。物种数。4.4. 群落的数量分类群落的数量分类n常用方法：常用方法： 数量分类的方法数量分类的方法b) 群落分

31、类群落分类4.4. 群落的数量分类群落的数量分类等级聚合法等级聚合法等级分化法等级分化法第二节第二节 生物群落的排序生物群落的排序一一 排序的概念排序的概念n 群落排序：群落排序：就是把一个地区内所调查的群落样就是把一个地区内所调查的群落样地，在二维或三维坐标系内，按照相似度来排地，在二维或三维坐标系内，按照相似度来排定各样地的位序，从而分析各样地之间及其与定各样地的位序，从而分析各样地之间及其与生境之间的相互关系。生境之间的相互关系。二二群落排序方法群落排序方法第二节第二节 生物群落的排序生物群落的排序（一）直接排序（一）直接排序（直接梯度分析直接梯度分析 ）1.概念：概念：以群落生境或其中某一生态因子的以群落生境或其中某一生态因子的变化，排定样地生境的位序。变化，排定样地生境的位序。第二节第二节 生物群落的排序生物群落的排序（一）直接排序（一）直接排序2. 特点：特点：要求样方设置时必须考虑与环境梯度的关系，要求样方设置时必须考虑与环境梯度的关系，在环境因素变化明显的情况下，该方法相当在环境因素变化明显的情况下，该方法相当有效。有效。 不需要复杂的计算，仅需要对数据进行标准不需要复杂的计算，仅需要对数据进行标准化或根据需要修匀化或根据需要修匀, ,只包括简单的图