第章植物群落(共154张)课件

1、第章植物群落(共154张)第章植物群落(共154张)第一节 植物群落的外貌和结构植物群落的定义在特定空间或特定生境下，具有一定的植物种类组成和空间结构、各种植物之间以及植物与环境之间彼此影响、相互作用，具有一定外貌及结构，包括形态结构与营养结构，并具有特定功能的植物集合体。2第二页，共154页。第一节 植物群落的外貌和结构植物群落的定义4第二页，共15植物群落基本特征 具有一定物种 具有一定外貌 具有一定群落结构 形成群落环境 是一个功能集体 一定分布范围和分布规律 一定的动态特征 群落的边界特征 3第三页，共154页。植物群落基本特征 具有一定物种5第三页，共154页。 每个植物群落都是由一

2、定的植物种群组成的。因此，种类组成是区别不同群落首要特征。一个群落中种类成分的多少及每种个体的数量，是度量群落多样性的基础。4第四页，共154页。 每个植物群落都是由一定的植物种群组成的。因此，种 一个群落中的植物个体，分别处于不同高度和密度，从而决定群落的外部形态。 5岳桦林第五页，共154页。 一个群落中的植物个体，分别处于不同高度和密度，从而 植物群落是生态系统的一个结构单元，它本身除具有一定的种类组成外，还具有一系列结构特点。例如，生活型组成、种的分布格局、成层性、季相等。6第六页，共154页。 植物群落是生态系统的一个结构单元，它本身除具有一 一定类型的植物群落在一定的环境条件下才能

3、形成，且对其居住环境产生重大影响，并形成群落环境。 7第七页，共154页。 一定类型的植物群落在一定的环境条件下才能形成功能集体：能量和有机物质生产；与环境间的物质交换；对土壤的形成与改造作用；群落本身的增长、扩展和更新。8第八页，共154页。功能集体：10第八页，共154页。任一植物群落分布在特定地段或特定生境上，不同群落的生境和分布范围不同。9第九页，共154页。任一植物群落分布在特定地段或特定生境上，不同群落的生境和分布 植物群落是生态系统中具生命的部分，生命的特征是不停地运动，群落也是如此。其运动形式包括季节动态、年际动态、演替与演化。10第十页，共154页。 植物群落是生态系统中具生

4、命的部分，生命的特征是不停 在自然条件下，有些群落具有明显的边界，可以清楚地加以区分；有的则不具有明显边界，而处于连续变化中。群落交错区（ecotone）：不同群落之间的过渡带。11第十一页，共154页。 在自然条件下，有些群落具有明显的边界，可以清楚地加以区12Raunkiaer，更新芽的适应特点 - 高位芽植物（P）：巨型（30m）、大型（16-30m）、中型（8-16m）、小型（2-8m）、矮（25cm-2m） - 地上芽植物（Ch）：（ 25cm） - 地面芽植物（H）： 浅地下芽或半隐芽植物 - 隐芽植物（Cr）：更新芽藏在地下或水中 - 一年生植物（T）：环境恶劣时植株死去，只留下

5、种子延续生命 生活型 生态适应的特征为划分依据生活型组成特征第十二页，共154页。14Raunkiaer，更新芽的适应特点 生活型 生态适13生活型谱：一定区域植物的生活型组成，可以反映该区的气候、历史演变和人为干扰等因素地区生活型谱（）气候高位芽地上芽地面芽隐芽一年生PChHCrT北极地区：斯匹次卑尔根群岛12260152冬季极冷、漫长高山地区：欧洲阿尔卑斯-24.56843.5寒冬长、高寒温带地区：巴黎86.551.5259寒冬长、冷湿沙漠地区：利比亚122120542干旱热带地区：塞舌尔群岛61612516生长季热湿全球（1000种植物）46926613生活型谱示例第十三页，共154页。

6、15生活型谱：一定区域植物的生活型组成，可以反映该区的气候、 不同群落类型的生活型谱 14第十四页，共154页。 不同群落类型的生活型谱 16第十四页，共154页。15第十五页，共154页。17第十五页，共154页。叶片大小、性质及叶级 叶片大小、形状和性质直接影响群落的结构和功能。 叶子性质：针叶、阔叶、常绿、落叶 叶级：鳞叶、微叶、小叶、中叶、大叶、巨叶16第十六页，共154页。叶片大小、性质及叶级 叶片大小、形状和性质直接影响群落的结17第十七页，共154页。19第十七页，共154页。 对生活型与生态类群组成的综合分析，能够更好反映群落与所处环境的关系.18 中旱生和旱中生的杂草类为主，

7、环境不十分干旱草第十八页，共154页。 20 第十八页，共154页。植物群落的空间结构和植物环境 垂直结构 水平结构 层片 时间格局19第十九页，共154页。植物群落的空间结构和植物环境 垂直结构21第十九页，共154植物群落的分层现象陆地群落的分层与光的利用有关，群落层次主要是由植物的生长型和生活型所决定。随着光强渐减，依次发展为林冠层、下木层、灌木层、草本层和地被层ABCDA草本层；B灌木层；C下木层；D林冠层20第二十页，共154页。植物群落的分层现象ABCDA草本层；B灌木层；C下木层；D林水生群落的分层现象与阳光、温度、溶氧等因素有关。21莕菜 水马齿白花水八角第二十一页，共154页

8、。水生群落的分层现象23莕菜 水马齿第二十一页，共154页。 森林群落的分层现象与光强密切相关，一个群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱。森林草甸22第二十二页，共154页。 森林群落的分层现象与光强密切相关，一个群落中的光照 叶面积指数叶面积指数 = 总叶面积地面投影面积第二十三页，共154页。 叶面积指数 群落内的温度、湿度、CO2浓度、群落截留降水的能力等的变化在植物群落中都呈现出一定的规律性。24第二十四页，共154页。 群落内的温度、湿度、CO2浓度、群落截留降水的能力等的变 指群落的配置状况或水平格局，有人称之为群落的二维结构。25群落的水平结构第二十五页，共154页。 指

9、群落的配27群落的水平结构第二十五页，共154页。图 陆地生物群落中水平格局的主要决定因素（Smith， 1980） 26柳兰Fire weed第二十六页，共154页。图 陆地生物群落中水平格局的主要决定因素（Smith， 19 层片是群落的结构单元，具有一定的生活型和一定小环境的种类组合。(亚高山上的杜鹃层片) 27第二十七页，共154页。 层片29第二十七页，共154页。层片与层的区别 层可能属于一个层片，也可能属于不同的层片；由于一个层的类型可由若干生活型的植物所组成，因此，层片的范围比层的窄。28第二十八页，共154页。层片与层的区别 层可能属于一个层片，也可能属于不同的层季相变化29

10、第二十九页，共154页。季相变化31第二十九页，共154页。1、季相变化的主要形式 落叶与长叶； 开花与繁殖期； 生长与休眠； 叶色30第三十页，共154页。1、季相变化的主要形式32第三十页，共154页。2、季相变化的特征温带森林和温带草原的季相变化最明显；热带雨林地区季相变化最微弱；在不同热量带中通常是光照或温度在起作用，而在相同热量带中则通常是水分在起主要作用。31第三十一页，共154页。2、季相变化的特征温带森林和温带草原的季相变化最明显；3332第三十二页，共154页。34第三十二页，共154页。33虞美人第三十三页，共154页。35虞美人第三十三页，共154页。34第三十四页，共1

11、54页。36第三十四页，共154页。秦岭的四季35第三十五页，共154页。秦岭的四季37第三十五页，共154页。36第三十六页，共154页。38第三十六页，共154页。植物群落的物种数量植物种群特征群落成员型第二节 植物群落的种类组成37第三十七页，共154页。植物群落的物种数量第二节 植物群落的种类组成39第三十七页 种面积曲线和种丰富度 种的多样性 38植物群落的物种数量第三十八页，共154页。 种面积曲线和种丰富度40植物群落的物种数量第三十八页，共确定群落面积：通常采用逐步扩大样地面积的方法，根据所得数据可绘制种类-面积曲线图。在曲线转折处所示的面积，称为群落的最小面积，即包含了群落大

12、多数种类的最小空间39第三十九页，共154页。确定群落面积：41第三十九页，共154页。第五十六页，共154页。第一百四十三页，共154页。a为一个恒定数值等于3/2，因此上式被称为-3/2自疏法则。提供植被与一定地区的气候、土壤、地形、基部盖度：植物基部覆盖面积。第六十页，共154页。建群种生活型相近因而群落外貌相似的植物群落联合。生态位漂移:资源竞争而导致两物种的生态位发生变化称生态位漂移。植物群落生物量及生产力第七十九页，共154页。两物种的资源利用曲线属于种i 的个体在全部个体中的比例Raunkiaer，更新芽的适应特点Ammonia& nitrate采用纯粹植物区系学方法确定各种群落

13、类型固有的特征种，从而进行植物群落的分类。yr，有“海洋荒漠之称”。物种多样性类型 多样性 ：栖息地或群落中的物种多样，测度群落内的物种多样性。 多样性 ： 测度区域尺度上物种组成沿着某个梯度方向从一个群落到另一个群落的变化率。 多样性 ：测度最大地理尺度上的多样性，体现一个地区或许多地区内穿过一系列群落的物种多样性总和。40第四十页，共154页。第五十六页，共154页。物种多样性类型 多样性 ：栖息地或物种多样测度多样性指数辛普生多样性指数(Simpsons diversity index)香农威纳指数(Shannon-Wiener index)D=1-Pi2H=-Pilog2Pi属于种i

14、的个体在全部个体中的比例属于种i 的个体在全部个体中的比例辛普森多样性指数=随机取样的两个个体属于不同种的概率种数越多，各种个体分配越均匀，指数越高，指示群落多样性越好41第四十一页，共154页。物种多样测度多样性指数辛普生多样性指数(Simpsons物种多样测度-物种均匀性指数均匀度不均匀性E= HHmax R= 1 - H Hmax = 1- E 实际的香农威纳指数最大均匀条件下的香农威纳指数Hmax =-s(1/s log2 1/s )=log2 s群落中的总物种数42第四十二页，共154页。物种多样测度-物种均匀性指数均匀度不均匀性E= HH物种多样测度丰富度指数Gleason指数Ma

15、rgalef指数D=（S-1）lnAD=(S-1)lnN单位面积群落中物种数目观察到的个体总数群落中总物种数目43第四十三页，共154页。物种多样测度丰富度指数Gleason指数D=（S-1）l物种多样性梯度多样性随纬度的变化从热带到两极随纬度的增加，物种多样性有逐渐减少的趋势。多样性随海拔高度的变化海洋和淡水水体物种多样性随深度而降低44第四十四页，共154页。物种多样性梯度多样性随纬度的变化46第四十四页，共154页。决定多样性纬度梯度的因素 进化时间学说 生态时间学说 空间异质性学说 气候稳定学说 竞争学说 捕食学说 生产力学说45第四十五页，共154页。决定多样性纬度梯度的因素 进化时

16、间学说47第四十五页，共1种群数量特征（静态）和年龄结构种群动态变化生态位与种群间竞争46植物种群特征第四十六页，共154页。种群数量特征（静态）和年龄结构48植物种群特征第四十六页，共 多度 密度 盖度 频度 高度 重量 体积 重要值 总优势度 年龄结构47种群数量特征（静态）和年龄结构第四十七页，共154页。 多度49种群数量特征（静态）和年龄结构第四十七页，共154 多度Abundance：表示一个种在群落中的个体数量。 统计方法：直接计算法，即“记名计法”，在树木种类，或者详细的群落研究常用；目测估计法,一般在植物个体数量多而植物体形小的群落（如灌木、草本群落）中，常用目测估计法。目测

17、估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体的多少。48第四十八页，共154页。 多度Abundance：表示一个种在群落中的个体数量。5049第四十九页，共154页。51第四十九页，共154页。50第五十页，共154页。52第五十页，共154页。 密度是指单位面积上的植物株数，用公式表示: d(密度)=N/S 式中：d密度； N样地内某种植物的个体数目； S样地面积。 相对密度（relative density）: 样地内某一种的个体数占全部种个体数的百分比。 密度比（density ratio）：某一种的密度占群落中密度最高的物种密度的百分比。51第五十一页，共154页。 密度是指单位

18、面积上的植物株数，用公式表示:53第五十一页，4.盖度 投影盖度：植物地上部分垂直投影面积占样地面 积的百分比，简称盖度。基部盖度：植物基部覆盖面积。 相对盖度：群落中某一物种的盖度占所有种盖度之和的百分比。 盖度比：某一物种的盖度与盖度最大的种的盖度比。 林业上常用郁闭度表示林木层的盖度。52第五十二页，共154页。4.盖度54第五十二页，共154页。53第五十三页，共154页。55第五十三页，共154页。层盖度草本层盖度乔木层盖度基部盖度投影盖度54第五十四页，共154页。层盖度草本层盖度乔木层盖度基部盖度投影盖度56第五十四页，共 频度:指某物种在调查范围内出现的频率。 频度=某物种出现

19、的样方数/样方总数100% 相对频度：某一物种的频度与全部物种频度之和的比55第五十五页，共154页。 频度:指某物种在调查范围内出现的频率。57第五十五页，共 重要值用来表示某个种在群落中的地位和作用的综合数指标。相对简单、明确。 森林群落：重要值=相对密度（）相对频度（）相对优势度（相对基部盖度)（） 草原群落：重要值=相对密度（）相对频度（） 相对盖度（）56第五十六页，共154页。 重要值58第五十六页，共154页。 在相对密度、相对盖度、相对频度、相对高度和相对重量比这五项指标中任意两项求其平均值再乘以100%。57总优势度第五十七页，共154页。 在相对密度、相对盖度、相对频度、相

20、对高度和相对重量比58第五十八页，共154页。60第五十八页，共154页。年龄结构的三种类型 增长型种群：基部宽，顶部狭。表示种群有大量幼体而老年个体较小，反映该种群比较年轻并且种群的出生率大于死亡率，是迅速增长的种群。 稳定型种群：大致呈钟型，从基部到顶部具有缓慢变化或大体相似的结构，说明幼年个体和中老年个体数量大致相等，出生率与死亡率大致相等，种群数量处于相对稳定状态。 下降型种群：呈壶型，基部比较狭、而顶部比较宽。表示种群中幼体比例很小而老年个体的比例较大，种群的死亡率大于出生率。说明种群数量趋于下降，为衰退种群。59第五十九页，共154页。年龄结构的三种类型 增长型种群：基部宽，顶部狭

21、。表示种群有大60J型增长S型增长种群动态变化r: 平均每个个体的增长率N: 个体数量K: 环境能容纳的总个体数量t时刻种群增长数量第六十页，共154页。62J型增长S型增长种群动态变化r: 平均每个个体的增长率N种群增长 自然种群的模型不象数学模型所预测的光滑、典型，常常表现为两类增长型之间的过度类型。 环境条件好时呈“J”型，不利时呈“S” 型。 “J”型增长可以视为一种不完全的“S”型，即环境限制作用是突然发生的，在此之前，种群增长不受限制。61第六十一页，共154页。种群增长 自然种群的模型不象数学模型所预测的光滑、典型单种群落的个体数量变化32自疏法则 自疏现象（self-thinn

22、ing）:同一种植物因密度引起的死亡。 W=Cd-a a为一个恒定数值等于3/2，因此上式被称为-3/2自疏法则。62植物平均重量常数植物密度第六十二页，共154页。单种群落的个体数量变化32自疏法则 自疏现63a = -3/2重量密度第六十三页，共154页。65a = -3/2重量密度第六十三页，共154页。高斯假说(种间竞争) 高斯假说（竞争排斥原理）：生态位相同（例如食物相同、利用资源的方式相同等 ）的两个种不能在同一地区长期共存。（若生活在同一地区，由于剧烈竞争，他们必然会出现栖息地、食物、活动时间或其他特征上的生态位分化。）64第六十四页，共154页。高斯假说(种间竞争) 高斯假说（

23、竞争排斥原理）： 高 斯 假 说 当分别在酵母介质中培养时， 比增长快。当把两种加入同一培养器中时，在混合物中占优势，最后死亡消失。65第六十五页，共154页。 高 斯 假 说 当分别在酵母介质中培养时， 比增长快生态位理论（ niche） 生态位：一个生物单元的生存条件总集合 基础生态位：在生物群落中，能够为某一物种所栖息的、理论上最大的空间。 实际生态位：一个种实际占有的空间。66第六十六页，共154页。生态位理论（ niche） 生态位：一个生物单元的生存条件 两物种的资源利用曲线食物大小捕食数量食物大小食物大小ABCababba67第六十七页，共154页。 两物种的资源利用曲线食物大小

24、捕食数量食物大小食物大小ABC生态位分化 竞争排斥原理:高斯认为共存只能出现在物种生态位分化的稳定、均匀环境中，因为，如果两物种具有同样的需要，一物种就会处于主导地位而排除另一物种。 生态位重叠: 两物种生态位空间的相互重叠部分，称生态位重叠。 生态位漂移:资源竞争而导致两物种的生态位发生变化称生态位漂移。 生态位分离:种间竞争结果使两物种的生态位发生分化，从而使生态位分开。 竞争释放:在缺乏竞争者时，物种会扩张其实际生态位，这种现象称竞争释放。68第六十八页，共154页。生态位分化 竞争排斥原理:高斯认为共存只能出现在物种生态 Resource partitioning is demonst

25、rated by the feeding habits of five species of North american warblers. Each of these insect-eating species searches for food in different regions of spruce trees.69第六十九页，共154页。 Resource partitioning is dem70第七十页，共154页。72第七十页，共154页。 优势种：对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物。他们通常是个体数量多、投影盖度大、生物量高、体积较大、生活能力较强，即优势度

26、较大的种。 伴生种：为群落常见种类，它与优势种相伴存在，但不起主要作用。它依赖于优势种所提供的条件，如果优势种被排除，则导致它们在生境中丧失，如附生性植物、寄生生物、专性阴地植物等。71第七十一页，共154页。 优势种：对群落的结构和群落环境的形成有明显控73第七十一72第七十二页，共154页。74第七十二页，共154页。 初级生产量(primary production)：生态系统中绿色植物通过光合作用，吸收和固定太阳能，由无机物合成、转化成复杂的有机物。绿色植物通过光合作用合成有机物质的数量称为初级生产量，也称第一性生产。 净初级生产量(net primary production) ：在

27、初级生产过程中，植物固定的能量有一部分被植物自己的呼吸消耗掉，剩下的可用于植物的生长和生殖，这部分生产量。第三节 植物群落功能植物群落生物量及生产力73第七十三页，共154页。 初级生产量(primary production)：生态净初级生产力（）：平均每平方米每年生产的有机物重量（克）净初级生产力74第七十四页，共154页。净初级生产力（）：平均每平方米每年生产的有机物重量（克）净初全球初级生产量概况及分布特点陆地比水域的初级生产量大。 陆地生态系统约占地球表面1/3，而初级生产量约占全球的2/3。主要原因是占海洋面积最大的大洋区缺乏营养物质，其生产力很低，平均仅125g/m2.yr，有“

28、海洋荒漠之称”。75第七十五页，共154页。全球初级生产量概况及分布特点陆地比水域的初级生产量大。77第2.陆地上初级生产量有随纬度增加而逐渐降低 陆地生态系统类型中，以热带雨林生产力为最高，平均为2200g/m2.yr。由热带雨林向常绿林、落叶林、北方针叶林、稀树草原、温带草原、寒漠依次减少。初级生产量从热带至亚热带、经温带到寒带逐渐降低 。一般认为，太阳辐射、温度和降水是导致初级生产量随纬度增大而降低的原因。76第七十六页，共154页。2.陆地上初级生产量有随纬度增加而逐渐降低78第七十六页，共77藻礁和珊瑚礁第七十七页，共154页。79藻礁和珊瑚礁第七十七页，共154页。海洋中初级生产量

29、由河口湾向大陆架和大洋区逐渐降低。 河口湾由于有大陆河流的辅助输入，它们的净初级生产力平均为，产量较高。但是，所占的面积不大。到大洋区净生产量平均为。78第七十八页，共154页。海洋中初级生产量由河口湾向大陆架和大洋区逐渐降低。80第七十植物群落生产力的时间变化79第七十九页，共154页。植物群落生产力的时间变化81第七十九页，共154页。 生物小循环：环境中元素经生物吸收，在生态系统中被相继利用，然后经过分解者的作用再为生产者吸收、利用。植物群落中的物质循环80第八十页，共154页。 生物小循环：环境中元素经生物吸收，在生态系统中被相继利植物能量流动与物质循环的关系 空气水无机盐生产者食草动

30、物食肉动物分解者热热热热热Sun第二级食肉动物物质流能量流81第八十一页，共154页。能量流动与物质循环的关系 空气生产者食草动物食肉动物分解者热82第八十二页，共154页。84第八十二页，共154页。 水循环途径83第八十三页，共154页。 水循环途径85第八十三页，共154页。碳循环ReservoirsProcesses/LocationsTrophicLevels/OrganismsCO2 inatmosphere(reservoir)ProducersConsumersWastes,Dead bodiesSoil bacteria &detritus feedersCO2 inatmo

31、sphere(reservoir)ConsumersWastes,Dead bodiesSoil bacteria &detritus feedersCO2 inatmosphere(reservoir)Wastes,Dead bodiesSoil bacteria &detritus feedersCO2 inatmosphere(reservoir)RespitationCO2 inatmosphere(reservoir)Burning offossil fuelsCO2 inatmosphere(reservoir)FireCO2 inatmosphere(reservoir)CO2

32、dissolvedin ocean(reservoir)CO2 inatmosphere(reservoir) 84第八十四页，共154页。碳循环ReservoirsProcesses/LocatiNitrogen inAtmosphereReservoirNitrogen inAtmosphereReservoir氮循环Electrical stormsproduce nitrateAmmonia& nitrateNitrogen-fixingbacteria inlegume rootsand soilAmmonia& nitrateUptakebyplantsProducersConsu

33、mersWastes,Dead bodiesSoil bacteria anddetritus feedersAmmonia& nitrateDentitrifyingbacteriaNitrogen inAtmosphereReservoirReservoirsProcesses/LocationsTrophicLevels/Organisms85第八十五页，共154页。Nitrogen inAtmosphereReservo磷循环沉积型循环沉积物中的磷（约为土壤和海洋中千倍以上）陆地海洋死有机物土壤中的无机磷活有机物死有机物深海的磷活有机物捕鱼鸟粪悬浮在水中随河水带走摄取排泄死亡下,沉分解

34、沉积溶解于水上升风化开采摄取排泄死亡上涌86第八十六页，共154页。磷循环沉积型循环沉积物中的磷陆地海洋死土壤中的活有机物死深海群落变化的类型持续时间变化类型举例天蒸腾作用，光合作用等植物生理过程年植物生长的季节动态几年植物生产力的波动十年到百年群落演替百年到千年气候变化引起的生物地带界限的移动万年到亿年群落的演化第四节 植物群落的动态87第八十七页，共154页。群落变化的类型持续时间变化类型举例天蒸腾作用，光合作用等植物植物群落的波动 波动：限于群落内部的短期可逆的变化，不产生群落的更替现象。其逐年的变化方向常常不同，一般不发生新种的定向代替。 特点：群落区系成分的相对稳定性，群落数量特征变

35、化的不定性以及变化的可逆性 原因：环境条件的波动变化；生物本身的活动周期；人为的活动干扰88第八十八页，共154页。植物群落的波动 波动：限于群落内部的短期可逆的变化，不产植物群落演替 演替（succession）:是某一地段上一个植物群落被另一种植物群落所取代的过程。它是群落动态的一个最重要的特征。89第八十九页，共154页。植物群落演替 演替（succession）:是某一地段上演替与波动的区别 演替是一个群落代替另一个群落的过程，是朝着一个方向连续变化的过程；而波动是短期的可逆的变化，其逐年的变化方向常常不同，一般不发生新种的定向代替90第九十页，共154页。演替与波动的区别 演替是一个

36、群落代替另一个群落的过演替的类型按照演替发生的时间进程，可以分为：世纪演替长期演替快速演替按演替发生的起始条件，可以分为：原生演替次生演替按控制演替的主导因素，可分为：群落发生演替内因生态演替外因生态演替按基质性质，可以分： 水生演替 旱生演替91第九十一页，共154页。演替的类型按照演替发生的时间进程，可以分为：按控制演替的主导 进展演替（progressive succession）：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（retrogressive succession）：发生在人为破坏或自然

37、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、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。92第九十二页，共154页。94第九十二页，共154页。 群落演替从定居开始 生物定居引起环境的变化 对不同演替阶段的适应 演替的顶级演替的过程93第九十三页，共154页。 群落演替从定居开始演替的过程95第九十三页演替的几个实例 从湖泊演替为森林从裸岩演替到森林弃耕农田的演替94第九十四页，共154页。演替的几个实例 从湖泊演替为森林96第九十四页，共154页水生群落的演替从湖泊演替为森林 一个湖泊经历一系列演替后，可以演变为一个森林群落，大体要经历以下几个阶

38、段：裸底阶段沉水植物阶段浮叶根生阶段挺水植物和沼泽植物阶段森林群落阶段95第九十五页，共154页。水生群落的演替从湖泊演替为森林 一个湖泊经历一系列97Primary Terrestrial Succession96第九十六页，共154页。Primary Terrestrial Succession97欧石楠第九十七页，共154页。99欧石楠第九十七页，共154页。98第九十八页，共154页。100第九十八页，共154页。99第九十九页，共154页。101第九十九页，共154页。 一年生杂草多年生杂草灌木早期演替树木晚期演替树木发生在弃耕地上群落经典的演替模式100第一百页，共154页。 一年

39、生灌木早期演替发生在弃耕地上群落经典的演替模式102Secondary Terrestrial Succession101第一百零一页，共154页。Secondary Terrestrial Successi废弃耕地的演替过程102第一百零二页，共154页。废弃耕地的演替过程104第一百零二页，共154页。演替顶极单元顶极学说(F.E.Clements,1916)多元顶极学说(A.G.Tansley,1954)顶极格局学说(R.H.Whittaker,1953)103第一百零三页，共154页。演替顶极单元顶极学说(F.E.Clements,1916)1 在同一个气候区内，只能有一个顶极群落，而

40、这个顶极群落的特征完全是由当地的气候决定的，因此又叫气候顶极。在任何一个特定的气候区内，所有的演替系列最终都将趋向一个顶极群落（只要给它们足够的时间），而这个区域最终也将被一种单一的植物群落所覆盖。单元顶极学说104热带雨林 、亚热带常绿阔林、温带落叶阔叶林第一百零四页，共154页。 在同一个气候区内，只能有一个顶极群落，而这个顶 任何一个区域的顶极群落都是多个的，都是由一定的环境条件所控制和决定的，如土壤的湿度、土壤的营养特性、地形和动物活动等。有人则分别将这些群落称为地形顶极、土壤顶极和动物顶极。多元顶极学说(A.G.Tansley,1954)105第一百零五页，共154页。 任何一个区域

41、的顶极群落都是多个的，都是由一定的环境 自然群落是由许多环境因素决定的，除气候外，还包括土壤、生物、火、风等因素。在逐渐变化的环境梯度中，顶极群落类型也是连续地逐渐地变化的，它们彼此之间是难以彻底划分开。顶极格局学说(R.H.Whittaker,1953)106第一百零六页，共154页。 自然群落是由许多环境因素决定的，除气候外，还包括土壤顶极群落的能量学特征群落能量学总生产量群落呼吸(B/R)总生产量生物量(P/ B) 单位能流维持的生物量(B/E)群落净生产量食物链高低高线状，牧食为主低高低网状、腐食群落特征演替中群落顶极群落107第一百零七页，共154页。顶极群落的能量学特征群落能量学群

42、落特征演替中群落顶极群落10顶极群落的结构和生活史特征群落结构有机质总量无机营养物种多样性生化多样性层次和空间异质性生活史生态位特化生物大小生活周期少生物外低低简单宽小短、简单多生物内高高复杂窄大长、复杂群落特征演替中群落顶极群落108第一百零八页，共154页。顶极群落的结构和生活史特征群落结构群落特征演替中群落顶极群落顶极群落的特征物质循环和内稳定性特征物质循环无机物质循环生物与环境的物质交换腐屑在营养物再生中的作用内稳定性内部共生营养保持抗干扰能力熵信息开放快不重要不发达差弱高少封闭慢重要发达好强低多群落特征演替中群落顶极群落109第一百零九页，共154页。顶极群落的特征物质循环和内稳定性

43、特征物质循环群落特征演替中群控制演替的几种主要因素 植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性 群落内部环境的变化 种内和种间关系的改变 外界环境条件的变化 人类的活动110第一百一十页，共154页。控制演替的几种主要因素 植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性第五节 植物群落分类与排序（一）植物群落的性质（二）群落分类的原则（三）群落的分类系统（四）群落的数量分类（五）群落的排序111第一百一十一页，共154页。第五节 植物群落分类与排序（一）植物群落的性质113第一百一机体论学派(organismic school)：群落是客观存在的实体，是一个有组织的生物系统，像有机体与种群那样，被称为机体论学

44、派。个体论学派(individualistic school)：群落是生态学家为了便于研究，从一个连续变化着的植被连续体中人为确定的一组物种的组合，被称为个体论学派。密度密度环境梯度环境梯度ABCDABCD植物群落的性质112第一百一十二页，共154页。机体论学派(organismic school)：群落是客观 机体论观点：类似于有机体生活史，群落的不同发育阶段或演替可以看作是一个有机体的不同发育阶段。各群落间存在着清楚的边界，彼此分离并不连续，所以群落可以和植物种一样进行分类和命名。 个体论观点：群落的存在依赖于特定的生境与物种的选择性，但环境条件在空间与时间上都是不断变化的，因此群落之间

45、不具有明显的边界，而且在自然界没有任何两个群落是相同或相互密切关联的。用梯度分析和排序等定量方法研究植被，发现群落不是一个个分离的有明显边界的实体，多数情况下是在空间和时间上连续的一个系列。 113第一百一十三页，共154页。 机体论观点：类似于有机体生活史，群落的不同发育阶段或 形态学原则 生态学原则 特征种原则 生态外貌原则 相似性排序植物群落分类的原则114第一百一十四页，共154页。 形态学原则植物群落分类的原则116第一百一十四页，共154主要植物群落分类原则1、形态学原则：以群落形态结构特征为分类依据，主要包括优势生活型，成层现象和季节性变化。但对生态特征重视不够。115第一百一十

46、五页，共154页。主要植物群落分类原则117第一百一十五页，共154页。2、生态学原则：认为有什么样的生境就应形成什么类型的群落，而且生境远较植物种类组成稳定。所以使用生境特征或参照能反映环境特征的植物进行分类。116第一百一十六页，共154页。2、生态学原则：认为有什么样的生境就应形成什么类型的群落，而4、生态外貌原则：以群落主要层优势种的生态特征和群落形态特征作为分类依据，比较直观地反映各分类单位特征，被许多人所接受。117干旱灌木北方常绿针叶第一百一十七页，共154页。4、生态外貌原则：以群落主要层优势种的生态特征和群落形态特征118第一百一十八页，共154页。120第一百一十八页，共1

47、54页。3、特征种原则：采用纯粹植物区系学方法确定各种群落类型固有的特征种，从而进行植物群落的分类。119 木荷 锐齿栎第一百一十九页，共154页。3、特征种原则：采用纯粹植物区系学方法确定各种群落类型固有的5 、相似性排序原则利用群落属性的相似性（如种的某一重要性数值，共有种的比重等），或所适应的环境要素梯度的相似性比较，最终分级依据相似性程度进行聚类排序。120第一百二十页，共154页。5 、相似性排序原则利用群落属性的相似性（如种的某一重要性数 群落分类的基本单位 群丛的命名 植物群落分类的单位植物群落的分类系统121第一百二十一页，共154页。 群落分类的基本单位植物群落的分类系统12

48、3第一百二十一页， 植物群丛:主要种类组成相同，外貌结构一致，并与生态环境构成一定相互关系的一些植物群落的联合。122群落分类的基本单位第一百二十二页，共154页。 植物群丛:主要种类组成相同，外貌结构一致，并与生态环123优势种: 灰化苔草优势种: 芦苇第一百二十三页，共154页。125优势种: 灰化苔草优势种: 芦苇第一百二十三页，共15拉丁文双名法：把拉丁文词尾etum加在群丛中起最主要作用的植物的属名上，把osum加在次要植物的属名上。Pinetum hylocomiosum (塔藓松林)列举出各层最主要的优势种，在各层间用“”连结，如果在同层间有多个共优种类，则用 “ ”连结。马尾松

49、 映山红 + 白栎 铁芒萁美英学派仅举出优势种的属名。Pinus Juniperus Ass.124第一百二十四页，共154页。拉丁文双名法：把拉丁文词尾etum加在群丛中起最主要作用的植 中国分类单位分三级：植被型（高级单位）、群系（中级单位）和群丛（基本单位）。每一等级的上下再设一个辅助单位和补充单位。125第一百二十五页，共154页。 中国分类单位分三级：植被型（高级单位）、群系（中植被型：最主要的高级分类单位。建群种生活型相同或相似，同时对水热条件、生态关系一致的植物群落联合。寒温性针叶林群系：主要的中级分类单位。建群种或共建种相同的植物群落联合。兴安落叶松林群丛：基本单位。层片结构相

50、同，各层片优势种或共优势种相同的植物群落联合。兴安落叶松林 迎红杜鹃 林奈草126第一百二十六页，共154页。植被型：最主要的高级分类单位。建群种生活型相同或相似，同时对植被型组：最高的分类单位。建群种生活型相近因而群落外貌相似的植物群落联合。植被亚型：辅助单位。根据优势层片或优势层片的差异划分。群系组：根据建群种亲缘关系近似，生活型近似或生境相近而划分。亚群系：辅助单位。根据次优势层片及其所反映的生境条件而划分。群丛组：片层结构相似，而且优势层片与次优势层片的优势种或共优势种相同的植物群落联合。亚群丛：反映群丛内部在区系成分、层片配置、动态变化等方面出现的若干微细变化。127第一百二十七页，

51、共154页。植被型组：最高的分类单位。建群种生活型相近因而群落外貌相似的中国的植物群落分类系统植被型组：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：如羊草大针茅草原 群丛：如羊草大针茅柴胡草原 亚群丛128第一百二十八页，共154页。中国的植物群落分类系统130第一百二十八页，共154页。植物群落的数量分类用植物种的数据（属性）去划分样方（实体），可以较客观地揭示出植被本身可能存在的自然间断。用土壤、气候等环境因素的数据去划分样方，可能揭示植被间断的环境原因。以植物种的分类与用土壤、气候等环境因素分类的

52、结果进行比较，可以反映出植被变化与环境变化的关系。129第一百二十九页，共154页。植物群落的数量分类用植物种的数据（属性）去划分样方（实体），以排序轴为基础进行预分组选取指示种计算样方指示分按指示分降样方分组对预分组进行调整再划分用与样方分类相同的方法进行种类分类，进行聚类分析双向指示种分析法（TWINSPAN）130第一百三十页，共154页。以排序轴为基础进行预分组双向指示种分析法（TWINSPAN）植物群落排序 排序是把一个地区内所调查的群落样地，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生境之间相互关系。131第一百三十一页，共154页。植物群落排序 排序是把一个地区内所调

53、查的群落样地，按照排序的原理通过降维，使原来要用p个原始数据描述的实体，在尽量保留原数据特征的条件下，利用最少数据（排序坐标）来描述，有利于揭示原始数据反映的规律。按属性排序实体称正分析（normal analysis）,或叫Q分析（Q analysis）。按实体去排序属性的叫逆分析（ inverse analysis）或叫分析（ R analysis）。bcdefBADCya132第一百三十二页，共154页。排序的原理通过降维，使原来要用p个原始数据描述的实体，在尽量排序类型直接梯度分析：利用环境因素的排序，即以群落生境或其中某一生态因子的变化，排定样地生境的序位，又称直接排序，或梯度分析；

54、间接梯度分析：用植物群落本身属性排定群落样地的位序，称间接排序，又称组成分析。133第一百三十三页，共154页。排序类型直接梯度分析：利用环境因素的排序，即以群落生境或其中直接梯度分析Whittaker 的梯度分析原理：用与坡向垂直设置的样带，将坡向从深谷到南坡分为5级，将样带中的树种分四等，计算样带的湿度指标，然后在高度对湿度的二维空间中排序。134第一百三十四页，共154页。直接梯度分析Whittaker 的梯度分析原理：136第一百间接梯度分析主成份分析（PCA法）主成份分析将一个综合考虑许多性状的问题，在尽量少损失原有信息的前提下，找出少量几个（个）主成份量，然后将各个实体在一个23维的空间中表示出来，从而达到直观明了地排序实体的目的。PE：潜在蒸散量WET：年降水天数ER：海