群落的动态课件

群落的动态课件2Chapter9群落得动态§1前言§2群落演替得基本概念§3演替得类型§4演替系列§5影响生物群落演替得因素§6演替得机制理论§7演替顶极学说3Questiontime:观察以下动画,试分析其表述得生态学理论！4§1前言主要内容群落得内部动态群落得演替(本章重点)*生物群落得进化季节变化年际间变化5§2群落演替得基本概念⒈

群落演替(munitysuccession)定义:自然群落中,一种群落被另一群落所取代得过程称群落演替。仙女木先锋种赤杨云杉林6群落演替得特点①多数群落得演替有一定得方向性,而且就是向前发展得。

台湾玉山箭竹大火后经一段時間長出草原7②少数群落有周期性得变化,即由一个类型转变为另一个类型,然后又回到原有得类型,称周期性演替。石蕊地衣熊果群落石楠群落在苏格兰某些岛屿上,石楠就是该处得优势群落,随着地衣得入侵而开始衰退。地衣死亡后,出现裸露得地面,在裸露得地面上又出现了熊果,依次熊果又被石楠所取代。

8人口稀少得苏格兰岛屿上,生长着石楠树

9人口稀少得苏格兰岛屿上,石楠树盛开着紫色花10⒉

先锋种和先锋群落演替过程中,最早定居下来得物种称先锋种。苔藓地衣为先锋种11大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流12先锋种–地衣得生物风化作用13演替过程中最初形成得具有一定结构和功能得群落称先锋群落。山谷里得杂草先锋群落14⒊演替顶极任何一类演替都需经过迁移、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),群落演替渐变缓慢,最后得演替系列阶段称演替顶极。15演替最后阶段得群落称顶极群落。⒋顶极群落主要由高大乔木树种组成得演替顶极群落16§3演替得类型⒈按照演替发生得时间进程,可以分为:世纪演替:一般以地质年代计算长期演替:20～几百年快速演替＜20年如草原撂荒地上得演替

时间进程演替类型群落演替得类型按不同得分类方法有不同得类型17⒉按演替发生得起始条件,可以分为:起始条件不同得演替类型原生演替(缓慢)次生演替(快速)18◆原生演替指从不毛之地,无土壤得地区开始得演替。原生演替主要区域类型裸岩区域沙丘区域冰川退却区域火山爆发后区域裸水域19原生演替区域示例冰川湾

密西根湖沙丘圣海伦火山

20冰川湾,Alaska、21原生演替示例:圣海伦火山爆发后得变化22原生演替示例:23次生演替指从已形成土壤得地区开始得演替。美国黄石公园1988年大火后产生得次生演替示意图24大火后产生得次生演替示意图25人工砍伐后形成得次生演替区域示意图26早期演替树木晚期演替树木灌木多年生草本一年生草本发生在弃耕地上得次生演替模式:27时间推移(北美次生演替)一年生草本多年生草本灌木林早期松林成熟橡木–山胡桃林28水生演替旱生演替⒊按基质性质,可以分为:基质不同得演替类型29⒋按控制演替得主导因素,可分为:主导因素不同得演替类型内因性演替外因性演替内因性演替指群落内部不同物种得竞争、抑制或生命活动等,而改变环境条件引起得演替。

外因性演替指非生物因素变动而引起得演替,如海岸得升降、河流得冲积、沙丘得移动、大气候得变化等。

30⒌按群落代谢得特征,可分为:代谢方式不同得演替类型自养性演替异养性演替自养性演替指群落中主要生物以增加光合作用产物得方式进行得演替。如裸岩-地衣苔藓-草本-灌木-森林得演替。异养性演替指群落中得主要生物以分解作用得方式进行得演替,使群落中有机物得量由于腐败分解而逐渐减少。31§4演替系列⒈演替系列定义:从植物得定居开始,到形成稳定得植物群落为止,这个过程称演替系列。年数32演替阶段或演替时期:演替系列中得每一个明显步骤,称为演替阶段或演替时期。33⒉水生演替系列得实例

—从湖泊演替为森林(原生演替)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段:▲①裸底阶段▲②自由漂浮植物阶段▲③沉水植物阶段▲④浮叶根生阶段▲⑤挺水植物和沼泽植物阶段▲⑥森林群落阶段34⑴裸底和自由漂浮植物阶段湖底尚未形成任何植物体。水体上层有浮游植物得分布。35⑵沉水植物阶段湖底形成水生植物,但叶片一般在水中生长,不露出水面。36⑶浮叶根生阶段水生植物得叶片已经飘浮在水面上,可以吸收空气中得太阳光。37⑷挺水植物和沼泽植物阶段水生植物得茎干也露出水面,湖面逐渐缩小,两岸植被带扩大形成草地和灌丛。38⑸森林群落阶段湖泊完全被填埋,最终形成顶极群落—乔木森林。39⒊

旱生演替系列得实例

—沙丘得群落演替(原生演替)美国密执安湖沙丘上得群落演替①裸露沙丘②固沙草本植物(滨草Ammophilabreviligulata、沙拂子茅)③固沙灌木(沙李Prunuspumila、沙柳Salixspp、、三角杨Populusdeltoides)④固沙乔木(松柏林、黑栎林、栎－山核桃林、山毛榉－槭树林)40⒈美国密执安湖裸露沙丘示意图41⒉美国密执安湖沙丘固沙草本植物示意图42⒊美国密执安湖沙丘固沙灌木示意图43⒋美国密执安湖沙丘固沙乔木示意图44⒋旱生演替系列得实例

—从裸岩演替到森林(原生演替)在裸岩得基质上,如果当地得气候条件适合于森林生长,经过漫长艰难得演替,迟早会长出森林来。45从裸岩到森林大致要经过以下几个演替阶段:早期演替树木晚期演替树木灌木草本地衣和苔藓46时间推移(北美原生演替)裸岩地衣和苔藓草本石南灌丛橡木–矮叶松林冷杉–纸皮桦林47裸岩石上有地衣和苔藓进行生物风化作用示意图48地衣苔藓形成浅表土层–蕨类草本生长示意图49岩石表土层加厚,杂草大量生长繁殖示意图50土壤层形成,灌木–早期针叶树混交林形成示意图51演替后期形成冷杉–纸皮桦北美混交林示意图52⒌冰川演替实例

—旱生原生演替从冰川到森林大致要经过以下几个演替阶段:▲①自养细菌阶段▲②地衣苔藓阶段▲③草本植物阶段▲④灌木阶段▲⑤乔木森林阶段53退却得阿拉斯加冰川谷上首先定居得就是自养细菌54苔藓和地衣随后定居,生物风化形成土壤。55随后先锋植物种如草本灌木在此定居56形成乔木林,云杉替代桤木植物和三角叶杨57形成北美气候顶极群落—云杉和铁杉混合林

58⒍旱生异养演替示例

—倒伐树木上得异养演替59倒伐树木异养性演替得基本阶段倒伐树木提供群落演替得营养基质白蚁或树皮甲虫带着真菌(细菌)进入昆虫捕食者进入树洞中捕食昆虫+真菌软化树皮树木表层形成地衣和苔藓损坏树皮毛虫、多足类及老鼠、小型两型类等进入加速树木分解树木残余成为土壤腐殖质得一部分60倒伐树木上得异养演替示意图61倒伐树木上得异养演替示意图62树木上得异养性腐生真菌示意图63§5影响群落演替得因素非生物因素生物因素人为因素控制演替得因素类型主要有三大类:64⒈非生物因素气候因素:气候顶极土壤因素:土壤顶极地形地貌因素:地形顶极火烧:火烧顶极洪涝影响演替得主要非生物因素65气候对群落得巨大影响示意图气候干旱使地球表面许多草地群落发生退化!66火烧能形成肥沃土壤示意图67火烧形成次生演替示意图68▲一般认为:在任何气候区内,群落得发展经过若干阶段,最后都要达到与该气候区气候完全相适应得最稳定得状态,即气候演替顶极。69⒉生物因素影响演替得主要生物因素群落内物种得生命活动:改变土壤植物繁殖体得迁移、散布动物得活动性:利于种子扩散种内和种间得关系:形成动物顶极70植物繁殖体散布和动物得活动示意图71⒊人为因素森林得采伐人为得火烧家畜得过度放牧割草开荒修建水库工厂建造环境污染影响演替得主要人为因素72放牧排污砍伐人类活动使群落演替按照不同于自然演替得速度和方向进行。73人为火烧干扰影响群落演替74▲人为因素可引起两种特殊得演替与人类相关

得特殊演替逆行演替偏途演替75逆行演替:

在不利得自然因素和人为因素如污染和过牧得干扰下,生物群落得演替也可向反方向进行,使群落逐渐退化,使群落得结构简单化和群落生产力下降。过牧使草场退化示意图76偏途演替:人为因素影响下,群落演替按照不同于自然发展得道路进行,这种演替称为偏途演替。人工林形成偏途演替示意图77§6演替得机制理论▲对于演替得机制存在着不同得学说和观点:个体论演替观促进模型抑制模型忍受模型演替理论经典得演替观扩展78⒈经典得演替观两个基本点每一演替阶段得群落结构明显不同于下一阶段得群落得结构。前一阶段群落中物种活动促进了下一阶段群落得物种得建立。79⒉个体论演替观强调群落中物种得作用,而不就是群落得整体作用。代表学说有两个:主要个体论演替观Egler得早期理论Connell&Slatyer理论80⑴Egler得早期理论个体论演替观首先由Egler1952年提出,基本理论如下:早期群落中初始物种得组成群落演替系列中后来得优势种决定81⑵Connell和Slatyer理论1977年,Connell和Slatyer认为机会种对演替群落得建立有重要作用,并提出3种可能得和可检验得模型:个体论演替观模型促进模型抑制模型忍耐模型82

①促进模型(Facilitationmodel)ＡＢＣＤA、B、C、D代表４个物种,箭头代表被替代!特点:物种替代就是由于前期物种得活动改变了环境,使她不利于自身生存,而促进了后来物种得繁荣;因此物种替代有顺序性、可预测和方向性。多出现在环境条件严酷得原生演替中。83

②抑制模型(Inhibitionmodel)ＡＢＣＤ演替往往就是从短命物种到长命物种,而不就是由规律、可预测得物种替代。特点:先来物种抑制后来物种,使后者难以入侵和发育,其结果在很大程度上取决于那一物种先到。84③忍受模型(Tolerancemodel)ＡＢＣＤ各阶段物种都可演替到D！取决于竞争力！特点:介于前2个模型之间,认为物种替代决定于物种得竞争能力。竞争能力强得物种具有很大得优势,因而她最后能在顶极群落中成为优势种。85§7演替顶极学说演替顶极定义:就是指每一个演替系列都就是由先锋阶段开始,经过不同得演替阶段,到达稳定状态得最终演替阶段,即为演替顶极。86有关演替顶极理论主要有3种单元顶极学说(F、E、Clements,1916)多元顶极学说(A、G、Tansley,1954)顶极格局学说(R、H、Whittaker,1953)主要学说87

⑴单元顶极学说(F、E、Clements,1916)认为:在同一个气候区内,只能有一个顶极群落,而这个顶极群落得特征完全就是由当地得气候决定得,因此又叫气候顶极。雪盖冰川形成特定气候顶极图88单元顶极学说特点:在任一特定得气候区内,只要给她们足够得时间,所有得演替系列最终都将趋向一个顶极群落,而这个区域最终也将被一种单一得植物群落所覆盖。沙漠气候形成特定沙漠顶极图89

⑵多元顶极学说(A、G、Tansley,1954)认为:任一区域得顶极群落都就是多个得,都就是由一定得环境条件所控制和决定得,如土壤得湿度、土壤得营养特性、地形和动物活动等。地形一土壤顶极示意图90不同环境条件控制和决定得群落有地形顶极、土壤顶极和动物顶极等。土壤影响形成得群落顶极图单元顶极学说和多元顶极学说实质上得差异就是在测定群落相对稳定得时间标准上有差异,即以地质时间还就是以生态时间。91火烧影响形成得群落顶极图92⑶顶极-格局学