第六章生态地层学详解演示文稿

第六章生态地层学详解演示文稿当前第1页\共有42页\编于星期三\9点优选第六章生态地层学当前第2页\共有42页\编于星期三\9点（二）生态地层学的产生及发展1.生态地层学的产生最早是由Schindewolf(1950)提出：动植物群的空间分布与地层之间有着直接的联系，但化石只能用来进行生态研究，它不能直接指示地层的年代（化石可指示生态而不能表明年代），从而提出从生态学的角度进行地层学研究当前第3页\共有42页\编于星期三\9点2.生态地层学的发展Hedberg(1957,1958)将生态地层学和年代地层学并列,认为是“环境地层学”Zigler(1965),Waterhouse(1976),Hoffeman(1981),Bouct((1970,1975,1981,1983)做过不少工作.1974年IGCP正式启动了一个为期10年的生态地层学项目：以文洛克统至吉丁统作为尝试性层序，在生态系水平上进行生物年代对比.金玉玕(1983,1985),戎嘉余(1981,1984,1986),陈源仁(1984,1986,1992)做了很重要的工作.殷鸿福、童金南（1995）在三叠系的重要工作(环境地层学)。当前第4页\共有42页\编于星期三\9点（三）群落(community)

是指共同生活在一定地区的生物自然组合，这些生物在生活期间，在某些方面（如食物链、保护作用、居住条件等）相互依赖、相互作用。也即群落是指生活在一定的生态领域内的所有物种的总和概念生态系统生物圈生物群落居群当前第5页\共有42页\编于星期三\9点1.空间构架:指生物所生活的地理范围(现代生物),地质时期中还包括时间分布和地理分布2.构造构架:是指群落中各个生物所占的模式和所起的作用,包括生物生活在什么部位,和那些生物生活在一起,采用什么生活方式.3.动力构架:指整个群落和生态系的能量流,营养结构.群落的构架当前第6页\共有42页\编于星期三\9点群落的基本特征1.群落中物种的多样性(分异度):一个群落中所包含的物种数量.简单分异度：在一个样品中先将各个种或属按其个体(或个体百分比)的多少进行排队,然后从个体数少的一端算起,将累计个体数仅占总个体数5%的罕见种除去,取余下的95%的个体内所含种的数目.复合分异度(熵)：H=-∑PilnPiPi=Ni/N例:S1(152),S2(123),S3(87),S4(46),S5(32),S6(13),S7(4),S8(2),S9(1),S10(1),S11(1),S12(1)

分异度=5当前第7页\共有42页\编于星期三\9点2.生长形式,生活方式及其结构每个群落均具有其主要类型，次要类型和稀有类型，其中主要类型的生长方式常决定了群落的结构特征。当前第8页\共有42页\编于星期三\9点3.优势种:少数种以其特有的条件(个体大,数量多及活动力强)控制着群落,这些群落特征中起主要控制作用的物种称为优势种.优势度:在样品中个体最多的一个在全群落个体总数中所占的百分比.说明群落优势集中程度分异度和优势度相反.例:S1(152),S2(123),S3(87),S4(46),S5(32),S6(13),S7(4),S8(2),S9(1),S10(1),S11(1),S12(1)S1=32.8%当前第9页\共有42页\编于星期三\9点4.相对丰度群落各个物种的个体数占总个体数的比例。相对丰度反映物种对环境的适应性。（硅质岩中的海绵骨针，泻湖中的介形虫）

单个样品每个种的相对丰富度=该种个体数/该样品总的个体数×100%

群落中该种总的相对丰富度=该种在各样品中的相对丰富度（百分数）之和/样品数×100%当前第10页\共有42页\编于星期三\9点5.营养结构主要指群落中能量转换方式或食物链之间的相互关系.

在现代生物群落中,能量的流向,自养者-异养者;植物-食植动物-食肉动物当前第11页\共有42页\编于星期三\9点现代群落和生态系中能量的转换当前第12页\共有42页\编于星期三\9点陆地生物量金字塔（来自Florida银泉的数据）当前第13页\共有42页\编于星期三\9点海洋生态系统中的倒金字塔营养级当前第14页\共有42页\编于星期三\9点古代生物群落的几个条件1.生物总的构成(应尽可能完整地列一份群落的组成名单)2.群落内各生物种之间相互作用和能量流所形成的群落构造3.周围的环境要素及其相互作用4.群落的边界特征(和其它群落的区分)当前第15页\共有42页\编于星期三\9点死亡后的群落生活时的群落当前第16页\共有42页\编于星期三\9点群落的划分根据生物生活的基底性质来划分:

硬底群落;砂质基底群落,泥质基底群落根据生物生活方式来划分:

浮游-游移生物群落;底栖群落以摄食方式来划分食沉积物群落;食悬浮物者群落当前第17页\共有42页\编于星期三\9点(四)生境型(habitattype)生境(habitat):群落所生活的环境.生境型的划分：Boucot(1975,1981)提出的平底底栖生物组合(levelbottombenthicassemblage),以水深为划分依据:BA1-相当于潮间带上部(Lingula群落生境型);BA2-相当于潮间带下部(Eocoelia群落生境型);BA3-相当于BA2以下至66M(Pentamerus群落生境型);BA4-相当于BA3至100M((Strcklandia群落生境型);BA5-相当于BA4至200M(Clorinda群落生境型);BA6-大陆斜坡当前第18页\共有42页\编于星期三\9点殷鸿福的划分(1995),7个生境型,15个亚类1)潮上带生境型2)潮间带及临滨带生境型3)上部浅海生境型4)下部浅海型生境型5)半深海生境型6)深海生境型7)生物礁生境型当前第19页\共有42页\编于星期三\9点当前第20页\共有42页\编于星期三\9点当前第21页\共有42页\编于星期三\9点生境型与平坦海底底栖组合关系的示意图

当前第22页\共有42页\编于星期三\9点二、群落的建立与研究（一）建立群落的程序1.先从一个地点(一个剖面)的一个层位详细观察和采集,加以正确鉴定和分类,建立生物组合.2.在相邻的剖面上建立相应的组合.3.将不同地点的组合归并为集群4.集群归并为群落.当前第23页\共有42页\编于星期三\9点（二）群落的研究方法1.详细收集野外资料

全面采集化石、岩性和岩相标本、编号和统计，既要注意所有的生物门类，也要注意各种大小的个体。2.鉴定和测试：

化石鉴定到种（群落分析的前提）与古环境分析有关的鉴定和测试。当前第24页\共有42页\编于星期三\9点3、群落分析：（1）确定组成群落各属种在群落中的地位A、优势种：数量占优势，出现广泛，特征清楚，但不一定反映群落的特色。B、特征种：仅出现在本群落中，或偶见于其它群落，为群落的标志。C、遍布种：可出现于很多群落的分子，分布广。D、递变种：邻近群落中的特征分子混于本群落中。（2）查明群落的丰富度和分异度、优势度当前第25页\共有42页\编于星期三\9点（3）化石个体古生态分析根据群落中各种群中个体的外形、构造特征、保存方式、保存条件及其它生物和围岩的相互关系，判断群落中种群的生活方式、生存条件、生态习性和生境特点。（4）群体分析将群落中各种生物的生态特征加上其它特征进行综合分析，主要考虑以下几个方面：A、岩相；B、化石的埋藏情况；C、化学分析（含盐度，PH值）

最后分析：水深、水动力条件、含盐度、透光度、底质、沉积速率当前第26页\共有42页\编于星期三\9点（5）群落的描述根据Bouct的一个描述模式1、群落的命名一般以分类单位来命名，以属来命名：Dalmanella群落，Aphanomena-Hinantia

群落，以种来命名Howellatingi群落。也有用环境来命名，陆架群落，潮上带群落。2、描述群落的组成：化石种类（全部名单），各类成员的特征和各自在群落中所占的百分比，保存特征，并提出群落的统计资料图表，最后概括群落总的特征。当前第27页\共有42页\编于星期三\9点3、确定群落的时代。4、指明群落的地理分布范围，典型地区，典型剖面。5、描述群落的生存环境：水深、水温、盐度、底质、水动力、食物链。6、描述与相邻群落在时间和空间上的关系。当前第28页\共有42页\编于星期三\9点三、生态地层单位一）前人的一些设想waterhouse的设想：亚群落、群落、生物区、相关生物群Kauffman的设想：种群、集群、群落、组合、生态系、地方中心、亚区、区、大区、域Bouct的设想：群落、群落群（由群落组成，是指一定地质时间内，一些连续的同源的种一级群落的集合）底栖组合：是指受海水深度控制的生态位中的生物群组成，可以包含不同的群落。生态进化单位根据生物群落的演替、进化和灭绝，结合全球性生物绝灭事件而建立的最大一级生态地层单位。（17个）当前第29页\共有42页\编于星期三\9点岩石地层单位生态地层单位生物地层单位群组段层相关生态域区群落亚群落超带生物带亚带生态地层单位与岩石、生物地层单位的对应关系（据waterhouse,1976)当前第30页\共有42页\编于星期三\9点二）殷鸿福（1995）的划分群落带：是一个群落在其整个时空分布范围内的地层体，基本单位。亚群落带：群落带的细分，具较强的地方性。群落的纵向综合—群落序列：包括一系列群落演替阶段及渐变取代的群落带，与相继的群落序列呈突变关系分开。群落的横向综合—生态体系域：是同时期各生态系统的联合，由反映环境梯度的一系列群落带构成，空间上与沉积体系域相当，以代表生态地层格架中有成因联系的一个横向段落。生态地层格架：是盆地或其某一演化阶段全部生态地层单位的三维空间综合。当前第31页\共有42页\编于星期三\9点生态地层格架（对应于盆地沉积地层格架）示意图

（据殷鸿福等，1995）当前第32页\共有42页\编于星期三\9点四、生态地层学的应用一)提高地层对比的精度1.生物地层带的基本单位是生物带,但化石所代表的生物不仅门类有一定的局限,而且分布也有一定的局限.

野外采集的化石往往是其它门类,尤其是土著分子,必须用群落.2.一个生物带内可进一步划分为多个群落,例如华北地区Pseudoschergina带内具多个群落.当前第33页\共有42页\编于星期三\9点当前第34页\共有42页\编于星期三\9点二)分析和判断古环境1.沉积岩相中的瓦尔特相律对古群落也适用.2.群落和环境有密切关系,但不完全对应.3.古环境的变化在群落中有体现.4.将今论古当前第35页\共有42页\编于星期三\9点三)对比不同地区的古环境1.同一群落可以出现在不同地区,所代表的基本环境相同.2.有些群落组分不同,又无亲缘关系,但功能相似,代表相似的环境,似功群落.3.有的群落组成有一定的亲源关系,时间相近,环境相同,同源群落.(Kepingophyllum

群落,Wentzelophyllum群落)当前第36页\共有42页\编于星期三\9点当前第37页\共有42页\编于星期三\9点四)探索古群落的演替规律舌形贝群落不同时期的特征当前第3