生物群落的动态市公开课金奖市赛课一等奖课件

第七章生物群落动态第一节群落改变类型第二节群落演替类型第三节演替顶级学说第四节群落演替与功效过程第五节控制演替几个主要原因第六节两种不同演替观1Chapter7第1页第1页第一节群落改变类型2Chapter7第2页第2页波动：群落短期可逆改变。波动原因：群落波动多数是由群落所在地域气候条件不规则变动引起，生物本身活动周期和人为活动也会引起波动。群落发生波动时，群落区系成份相对稳定性，群落数量特性改变不定性以及改变可逆性。波动3Chapter7第3页第3页波动类型不明显（不显露）波动：种群间数量改变较小，群落外貌﹑结构特性基本保持不变。摆动性波动：种群个体数量、密度、盖度、生产力等数量特性发生短期(1～3年)波动。这种波动往往与群落中优势种逐年更替相关。偏途性波动：由于气候﹑水文条件较长期偏离均态而引起优势种群消长置换形成一个较长周期(5～)植被动态现象，波动幅度大小受气候、水文中长周期波动原因制约也与太阳黑子活动周期有一定联系。4Chapter7第4页第4页波动特点不同生物群落含有不同波动特点。木本植物占优势群落较草本植物稳定一些；常绿木本群落要比夏绿木本群落稳定一些。在一个群落内部，许多定性特性（如种类组成、种间关系、分层现象等）较定量特性（如密度、盖度、生物量等）稳定一些；成熟群落较发育中群落稳定。5Chapter7第5页第5页群落演替群落演替是指在群落发展改变过程中，由低档到高级、由简朴到复杂、一个阶段接着一个阶段，一个群落代替另一个群落自然演变现象。多数群落演替有一定方向性，但也有一些群落有周期性改变，即由一个类型转变为另一个类型，然后又回到原有类型，称周期性演替，如：石楠→石蕊→熊果→石楠。6Chapter7第6页第6页1）按照演替发生时间进程能够分为：

快速演替、长期演替、世纪演替

2）按照引起演替主导原因划分演替类型：

内因生态演替或内因动态演替

外因生态演替或外因动态演替3）按照基质性质划分演替类型：

水生基质演替系列

旱生基质演替系列

4）按群落起始条件来划分有原生演替和次生演替第二节群落演替类型7Chapter7第7页第7页6、演替方向

进展演替进展演替是指伴随演替进行，生物群落结构和种类成份由简朴到复杂；群落对环境利用由不充足到充足利用；群落生产力由低到逐步增高；群落逐步发展为中生化；生物群落对外界环境改造逐步强烈。

逆行演替

逆行演替进程则与进展演替相反，它造成生物群落结构简朴化；不能充足利用环境；生产力逐步下降；不能充足利用地面；群落旱生化；对外界环境改造轻微。

8Chapter7第8页第8页演替系列生物群落演替过程，从植物定居开始，到形成稳定植物群落为止，这个过程叫做演替系列。演替系列中每一个明显环节，称其为演替阶段或演替时期。（1）水生演替系列自由漂浮植物阶段

沉水植物阶段

浮叶根生植物阶段

直立水生阶段

湿生草本植物阶段木本植物阶段

（2）旱生演替系列地衣植物群落阶段

苔藓植物阶段

草本植物群落阶段

灌木群落阶段

乔木群落阶段

9Chapter7第9页第9页群落演替实例—湖泊沙丘群落演替美国密执安湖沙丘上群落演替（原生演替）裸露沙丘固沙草本植物（滨草、沙拂子茅）固沙灌木(沙李、沙柳、三角杨)松柏林黑栎林栎－山核桃林山毛榉－槭树林10Chapter7第10页第10页第三节演替顶级学说单元顶极学说(F.E.Clements,1916)多元顶极学说(A.G.Tansley,1954)顶极格局学说(R.H.Whittaker,1953)一、单元顶级论演替顶极和顶极群落:任何一类演替都通过迁移、定居、群聚、竞争、反应、稳定6个阶段，当群落达到与周围环境取得平衡时(物种组合稳定)，群落演替渐渐变得缓慢，最后演替系列阶段称演替顶极；演替最后阶段群落称顶极群落。11Chapter7第11页第11页Clements认为，在任何一个地域内，普通演替系列终点决定于该地域气候性质，主要表现在顶极群落优势种，能够很好地适应于地域气候条件，这么群落称之为气候顶极群落。在同一气候区内，不论演替早期条件多么不同，植被总是趋向于减轻极端情况而朝向顶极方向发展，从而使得生境适合于更多植物生长。12Chapter7第12页第12页在一个气候区内，除了气候顶级之外，还会出现一些由于地形，土壤或人为等原因所决定稳定群落阶段(前顶级)。前顶级分为：亚顶级(气候顶级以前一个相称稳定阶段，如内蒙古大针茅草原顶级前羊草草原)、

偏途顶级：由于强烈而频繁干扰原因所引起相对稳定群落阶段(内蒙古草原由于强烈干扰而长期停留在冷蒿阶段)先顶级：由于局部条件较好而产生稳定群落阶段(草原中局部出现草甸或森林)超（后）顶级：由于局部条件较差而产生稳定群落阶段(草原中局部出现荒漠植被阶段)但这些顶级最后将发展成为气候顶级阶段。13Chapter7第13页第13页二、多元顶极论多元顶极论由英国A.G.Tansley于1954年提出。该学说认为：假如一个群落在某种生境中基本稳定，能自行繁殖并结束它演替过程，就可看作顶极群落。在一个气候区域内，群落演替最后止果，不一定都汇集于一个共同气候顶极终点。14Chapter7第14页第14页任何一个区域顶极群落都是多个，都是由一定环境条件所控制和决定，如土壤湿度、土壤营养特性、地形和动物活动等。有些人则分别将这些群落称为地形顶极、土壤顶极和动物顶极。单元顶极学说和多元顶极学说实质上差别是在于测定相对稳定期间原则差别。15Chapter7第15页第15页顶极-格局假说是多元顶极群落学说一个变型。该理论认为，在任何一个区域内，环境因子都是连续不断地改变。伴随环境梯度改变，各种类型顶极群落(如气候顶极、土壤顶极、地形顶极等)，不是截然呈离散状态，而是连续改变，形成连续顶极类型，构成一个顶极群落连续改变格局。在这个格局中，分布最广泛且通常位于格局中心顶极群落，叫做优势顶极，它是最能反应当地域气候特性顶极群落，相称于单元顶极论气候顶极。16Chapter7第16页第16页第四节群落演替与功效过程群落特性演替中群落顶极群落群落结构有机质总量少多物种多样性低高层次和空间异质性简朴复杂17Chapter7第17页第17页群落特性演替中群落顶极群落生活史生态位宽窄生物大小小大生活周期短、简朴长、复杂18Chapter7第18页第18页群落特性演替中群落顶极群落物质循环无机物质循环开放封闭生物与环境物质互换快慢腐屑在营养物再生中作用不主要主要19Chapter7第19页第19页群落特性演替中群落顶极群落内稳定性营养保持差好抗干扰能力弱强恢复能力弱强20Chapter7第20页第20页第五节控制演替几种主要原因非生物原因生物原因人为原因21Chapter7第21页第21页非生物原因气候原因：气候顶极土壤原因：土壤顶极地形地貌原因：地形顶极22Chapter7第22页第22页生物原因群落内物种生命活动植物繁殖体迁移、散布和动物活动性种内和种间关系23Chapter7第23页第23页人为原因逆行演替:在不利自然原因和人为原因（如污染和过牧）干扰下，生物群落演替也能够向反方向进行，使群落逐步退化，使群落结构简朴化和群落生产力下降。偏途演替：人为原因影响下，群落演替按照不同于自然发展道路进行，这种演替称为偏途演替。24Chapter7第24页第24页第六节两种不同演替观经典演替观每一演替阶段群落显著不同于下一阶段群落；前一阶段群落中物种活动促进了下一阶段物种建立。个体论演替观Egler(1952)提出初始物种组成决定群落演替系列中以后优势种学说，Connell和Slatyer(1977)提出了3种可能物种取代机制：促进模型克制模型耐受模型演替机制总结25Chapter7第25页第25页增进模型物种替换是由于先来物种活动改变了环境条件，使它不利于本身生存，面增进了以后物种繁荣；因此物种替换有顺序性，可预测和具方向性。多出现在环境条件严酷原生演替中。（A、B、C、D代表４个物种，箭头代表被替换）ＡＢＣＤ26Chapter7第26页第26页克制模型先来物种克制以后物种，使后者难以入侵和发育，因而物种替换没有固定顺序，各种也许都有，其结果在很大程度上取决于那一个先到。演替在更大程度上决定于个体生活史对策，因而难以预测。在该模型中没有一个物种能够被认为是竞争优胜者，而是决定于先到该地，因此演替往往是从短命种到长命种，而不是由规律、可预测物种替换。ＡＢＣＤ27Chapter7第27页第27页耐受模型

介于上述两者之间，认为物种替换决定于物种竞争能力。先来机会种在决定演替路径上并不主要，任何物种都也许开始演替，但有一些物种竞争能力优于其它种，因而它最后能在顶极群落中成为优势种。ＡＢＣＤ28Chapter7第28页第28页演替机制可定居空间只有演替早期物种能定居所有生长到成体物种能定居定居首批物种改变环境环境不适于早期物种但较适于后期物种