群落生态学讲稿.ppt

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1、关于群落生态学第一页，讲稿共五十一页哦二、群落的基本特征二、群落的基本特征 1 具具有有一一定定的的种种类类组组成成：每个群落都是由一定的植物、动物、微生物种群组成的，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。2 2 不同物种之间的相互影响不同物种之间的相互影响 群落中的物种有规律地共处，即在有序状态下生存。构成群落的种群具备两个先决条件：第一第一，必须共同适应它们所处的无机环境；第二第二，它们内部的相互关系必须取得协调、平衡。第二页，讲稿共五十一页哦 3 3形形成成群群落落环环境境 生物群落对其居住环境产生重大影响，并形成群落环境。4 4具具有有一一定定的的结结构构

2、生物群落是生态系统的一个结构单位，它本身除具有一定的种类组成外，还具有一系列结构特点。5 5一一定定的的动动态态特特征征 生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。第三页，讲稿共五十一页哦 6 6 一一定定的的分分布布范范围围 任一群落都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。无论从全球范围看还是从区域角度讲，不同生物群落都是按着一定的规律分布。7 7群群落落的的边边界界特特征征 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。但在多数情况下，不同群落

3、之间都存在过渡带，被称为群群落落交交错错区区(ecotone)，并导致明显的边缘效应。第四页，讲稿共五十一页哦 优优势势种种和和建建群群种种 对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种称为优势种(dominant species)，它们通常是那些个体数量多、投影盖度大、生物量高、体积较大、生活能力较强，即优势度较大的种。群群落落的的不不同同层层次次可可以以有有各各自自的的优优势势种种，比如森林群落中，乔木层，灌木层，草本层和地被层分别存在各自的优势种，其中乔木层的优势种，即优势层的优势种常称为建建群群种种(constructive species)，起着构建群落的作用。生态学上的优势种

4、对整个群落具有控制性影响，如果把群落中的优势种去除，必然导致群落性质和环境的变化；起着构建群落的作用起着构建群落的作用第五页，讲稿共五十一页哦2 2亚优势种亚优势种：指个体数量与作用都次于优势种，但在决定群落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用的植物种。3 3伴生种：伴生种：伴生种为群落的常见种类，它与优势种相伴存在，但不起主要作。4 4偶见种或罕见种：偶见种或罕见种：偶见种是那些在群落中出现频率很低的种类，多半是由于种群本身数量稀少的缘故。同一个植物种群在不同的群落中可表现为不同的群落成员型。第六页，讲稿共五十一页哦(一)种的个体数量 1 1多多度度(abundance)(abundance

5、)多度是对物种个体数目多少的一种估测指标，多用于群落野外调查。国内多采用Drude的七级制多度，即：Soe(Sociales)极多，植物地上部分郁闭 Cop 3(Copiosae)数量很多 Cop2 数量多 Cop1 数量尚多 Sp(Sparsal)数量不多而分散 Sol(Solitariae)数量很少而稀疏 Un(Unicum)个别或单株第七页，讲稿共五十一页哦 2 2密密度度(density)(density)指单位面积或单位空间内的个体数。样地内某一物种的个体数占全部物种个体数的百分比称做相相对对密密度度(relative density)。某一物种的密度占群落中密度最高的物种密度的百分

6、比称为密度比密度比(density ratio)。第八页，讲稿共五十一页哦 3盖度(cover degree，或coverage)是指植物的地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比,即投影盖度。基盖度:，即植物基部的覆盖面积。对于草原群落，常以离地面1英寸(2.54cm)高度的断面计算；对森林群落，则以树木胸高(1.3m处)断面积计算。基盖度也称真真盖盖度度。乔木的基盖度特称为显显著著度度(dominant)。第九页，讲稿共五十一页哦（二）综合数量指标（二）综合数量指标 1 1优优势势度度(dominance)(dominance)优优势势度度用以表表示示一一个个种种在在群群落落中中的的地地位位

7、与与作作用用，但其具体定义和计算指标因群落不同而不同，多度、盖度、体积、重量等或他们的组合均可作为优势度的指标。第十页，讲稿共五十一页哦 2 2重要值重要值(important value)(important value)也是用来表示某个种在群落中的地位和作用的综合数量指标，因为它简单、明确，所以在近些年来得到普遍采用。重要值计算的公式如下:重要值重要值(IV)=(IV)=相对密度十相对频度十相对优势度相对密度十相对频度十相对优势度 上式用于草原群落时，相对优势度可用相对盖度代替：重要值重要值 =相对密度十相对频度十相对盖度相对密度十相对频度十相对盖度第十一页，讲稿共五十一页哦 重要值的意义

8、重要值的意义：1 是一个反映种群的大小、多少和分布状况的综合性指标；2 反映了种群在群落中的地位和作用；3 可确定群落的优势种；表明群落的性质4 可推断群落所在地的环境特点；5 是用于群落分类的一个很好的指标。第十二页，讲稿共五十一页哦生物多样性：是指地球上所有生物所包含的基因基因以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统的多样化程度生态系统的多样化程度”，简言之，简言之，生物多样性生物多样性是“生物中的多样化和变异性及生物中的多样化和变异性及物种生境的生态复杂性物种生境的生态复杂性”。第十三页，讲稿共五十一页哦生物多样性一般有三个水平：第一遗传多样性，指地球上生物个体中所包含的遗传信息之总

9、和；第二物种多样性：指地球上生物有机体的多样化，包括种的丰富度和种的均匀度；第三生态系统多样性：涉及的是生物圈中生物群落、生境与生态过程的多样化。第十四页，讲稿共五十一页哦（2 2）种种的的均均匀匀度度(species(species evenness evenness or or equitability)equitability)指一个群落或生境中全部物种个体数目的分配状况，它反映的是各物种个体数目分配的均匀程度，例如，甲群落中有100个个体，其中90个属于种A，另外10个属于种B。乙群落中也有100个个体，但种A、B各占一半。那么，甲群落的均匀度就比乙群落低得多。第十五页，讲稿共五十一页

10、哦3.多样性梯度 （1）多样性随纬纬度度变化 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。（2）多样性随海海拔拔变化 如果在赤道地区登山，随海拔的增高，能见到热带、温带、寒带的环境，同样也能发现物种多样性随海拔增加而逐渐降低。（3）在海洋或淡水水体物种多样性有随深深度度增加而降低的趋势。由此可以看出其一般规律：物种多样性总的趋势是随热量分布的变化而变化。第十六页，讲稿共五十一页哦二、群落的垂直垂直结构 群落的垂直结构，主要指群落分层现象。陆陆地地群群落落的分层，与光光的利用有关。森林群落的林冠层吸收了大部分光辐射，往下光照强度渐减，并依次发展为林冠层，下木层，灌木层，草本层和地被层等

11、层次。第十七页，讲稿共五十一页哦森林中的动物也有分层现象，与食物习性和环境条件有关，地被层和草本层：两栖类，爬行类，鸟类(丘鹬,榛鸡)，兽类(黄鼬)和各种啮齿类。林下灌木层和幼树层：莺，苇莺，花鼠。中林层：山雀，啄木鸟，松鼠和貂。林冠层：柳莺，交嘴和戴菊等。水生动物也有分层现象:淡水养鱼：鲢鱼、鳙鱼、草鱼、鲤鱼、青鱼。第十八页，讲稿共五十一页哦 群群落落交交错错区区是是一一个个交交叉叉地地带带或或种种群群竞竞争争的的紧紧张张地地带带，在在这里群落中种的数目及一些种群密度比相邻群落大。这里群落中种的数目及一些种群密度比相邻群落大。第十九页，讲稿共五十一页哦 群落交错区种的数目及一些种的密度增大的

12、趋势被称为边边缘缘效效应应(edge(edge effect)effect)。在群落交错区往往包含两个重叠群落中所有的一些种以及交错区本身所特有的种，这是因为群落交错区的环境条件比较复杂，能为不同生态类型的植物定居，从而为更多的动物提供食物，营巢和隐蔽条件。第二十页，讲稿共五十一页哦三、生物群落的演替(一)演替的概念 生物群落演替(succession)，就是指某一地段上一种生物群落被另一种生物群落所取代的过程。第二十一页，讲稿共五十一页哦 （二）控制演替的几种主要因素 1.植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性是群落演替的先决条件。每当植物群落的性质发生变化的时候，居住在其中的动物区系实际上也

13、在作适当的调整，使得整个生物群落内部的动物和植物又以新的联系方式统一起来。2.群落内部环境的变化：是由群落本身的生命活动造成的多与外界环境条件的改变没有直接的关系；有些情况下，是群落内物种生命活动的结果，为自己创造了不良的居住环境，使原来的群落解体，为其他植物的生存提供了有利条件，从而引起演替。第二十二页，讲稿共五十一页哦 3.3.种种内内和和种种间间关关系系的的改改变变：组成一个群落的物种在其内部以及物种之间都存在特定的相互关系。这种关系随着外部环境条件和群落内环境的改变而不断地进行调整。当密度增加时，不但种群内部的关系紧张化了，而且竞争能力强的种群得以充分发展，而竞争能力弱的种群则逐步缩小

14、自己的地盘，甚至被排挤到群落之外，这种情形常见于尚来发育成熟的群落。4.外界环境条件的变化：决定群落演替的根本原因存在于群落内部，群落之外的环境因素是引起演替的重要条件。气候决定着群落的外貌和群落的分布，也影响到群落的结构和生产力，气候的变化是演替的诱发因素。土壤的理化性质的改变势必引起植物、土壤动物和微生物的生活，导致土壤群落内部物种关系的重新调整。第二十三页，讲稿共五十一页哦 5.人类的活动 人对生物群落演替的影响远远超过其他所有的自然因子，因为人类社会活动通常是有意识、有目的地进行的，可以对自然环境中的生态关系起着促进，抑制，改造和建设的作用。放火烧山，砍伐森林、开垦土地等，都可使生物群

15、落改变面貌。人还可以经营，抚育森林，管理草原，治理沙漠，使群落演替按照不同于自然发展的道路进行。人甚至还可以建立人工群落，将演替的方向和速度置于人为控制之下。第二十四页，讲稿共五十一页哦演替的基本类型 1.按照演替发生的时间进程时间进程，可以分为：(1)世纪演替 延续时间相当长久，一般以地质年代计算。常伴随气候的历史变迁或地貌的大规模改造而发生（冰川）。(2)长期演替 延续达几十年，有时达几百年，云杉林被采伐后的恢复演替可作为长期演替的实例。(3)快速演替 延续几年或十几年。草原弃耕地的恢复演替可以作为快速演替的例子，但要以撂荒面积不大和种子传播来源就近为条件；不然弃耕地的恢复过程就可能延续达

16、几十年。第二十五页，讲稿共五十一页哦 (2)长期演替 延续达几十年，有时达几百年，云杉云杉林被采伐后的恢复演替可作为长期演替的实例。(3)快速演替 延续几年或十几年。草原弃耕地草原弃耕地的恢复演替可以作为快速演替的例子，但要以撂荒面积不大和种子传播来源就近为条件；不然弃耕地的恢复过程就可能延续达几十年。第二十六页，讲稿共五十一页哦 2按演替发生的起始条件划分,可以分为：(1)原生演替(primary succession)开始于原生裸地或原生芜原(完全没有植被并且也没有任何植物繁殖体存在的襻露地段)上的群落演替。(2)次生演替(secondary succession)开始于次生裸地或次生芜原

17、(不存在植被，但在土壤或基质中保留有植物繁殖体的裸地)上的群落演替。第二十七页，讲稿共五十一页哦 3.按基质的性质基质的性质划分可分为：（1）水生演替（hydrorarch succession）演替开始于水生环境中，但一般都发展到陆地群落。如淡水湖或池塘中水生群落向中生群落的转变过程。（2）旱生演替（xerarch succession）演替从干旱缺水的基质上开始。如裸露的岩石表面上生物群落的形成过程。第二十八页，讲稿共五十一页哦 地球上主要群落类型及其分布地球上主要群落类型及其分布 因受地理位置、气候、地形、土壤等因素的影响，地球上的生物群落是多种多样的。首先可分出水生生物群落(海洋生物群

18、落与淡水生物群落)和陆地生物群落。第二十九页，讲稿共五十一页哦一、陆地生物群落的分布格局 1.影响陆地生物群落分布的因素 陆地生物群落的分布受多种因素的影响，其中起主导作用的是海海陆陆分分布布；大气环流和由于各地太阳高度角的差异所导致的太阳辐射量的多少及其季节分配，亦即与此相联系的水热状况水热状况。第三十页，讲稿共五十一页哦2.陆地生物群落的水平分布 (1)(1)纬纬度度 太阳高度角及其季节变化因纬度而不同，太阳辐射量及与其相关的热量也因纬度而异。从赤道向两极，每移动一个纬度(平均111千米，在010低纬地区第一纬度约110.57千米，90时为111.7千米)气温平均降低0.50.7。由于热量

19、沿纬度的变化，出现群落类型有规律的更替,如从赤道向北极依次出现热带雨林，常绿阔叶林，落叶阔叶林，北方针叶林与苔原，即所谓纬向地带性。第三十一页，讲稿共五十一页哦 (2)(2)经经度度 在北美大陆和欧亚大陆，由于海陆分布格局与大气环流特点，水分梯度常沿经向变化，因此导致生态系统的经向分异，即由沿海湿润区的森林，经半干旱的草原到干旱区的荒漠。有人把这种变化与纬度地带性并列，称为经度地带性经度地带性。第三十二页，讲稿共五十一页哦 3.陆地生物群落的垂直分布 海拔高度每升高100米，气温下降0.6左右，或每升高180米，气温下降l上下。降水最初随高度的增加而增加，达一定界线后，降水量又开始降低。由于海

20、拔高度的变化，常引起自然生态系统有规律地更替，有人称此现象为垂垂直直地地带带性性。一般讲来，山麓分布了当地平原上的生物群落类型，更高一些，它们被更加中生和对温度要求较低的类型所代替，垂直带谱大致反映了不同生物群落类型沿纬度方向交替分布的规律。第三十三页，讲稿共五十一页哦地球上森林的主要类型有热带雨林热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶温带落叶阔叶林林及北方针叶林北方针叶林或者它们的变体。第三十四页，讲稿共五十一页哦 1 1热带雨林热带雨林 热带雨林分布在赤道及其两侧的湿润区域，近近17001700万平方千米万平方千米，约占地球上现存森林面积的一半,目前地球上面积最大，对维持人类生存环境起最

21、大作用的森林生态系统。热带雨林分布区域终年高温多雨，为赤道周日气候型。年平均气温26以上，月平均温度多高于20。常年多云雾，日照率低。土壤养分极为贫瘠，而且是酸性的。雨林所需要的营养成分，几乎全贮备在植物量中，每年一部分植物体死去，很快矿质化，并直接被根系所吸收，形成一个几乎封闭的循环系统。热带雨林分布区域终年高温多雨，为赤道周日气候型。年平均气温26以上，月平均温度多高于20。年降水25004500毫米，全年均匀分布，无明显旱季。温度的日变幅29，多在中午降大雨，雨后很快天晴。常年多云雾，日照率低。第三十五页，讲稿共五十一页哦雨林植被特点：雨林植被特点：(1)种类组成极为丰富 据统计，高等植

22、物在4万5千种以上，绝大部分是木本的。(2)群落结构复杂 热带雨林结构复杂，生态位分化极为明显，植物对群落环境的适应，达到完善的程度，每一个种的存在，几乎都以其他种的存在为前提。此外，藤本植物及附生植物发达，成为热带雨林的重要特色。附生植物生长在乔木、灌木或藤本植物的枝叶上，其组成从藻、菌，苔藓、蕨类到高等有花植物均有。第三十六页，讲稿共五十一页哦 (3)乔木的特殊构造 乔木一般可分三层，第一层高3040米以上，树冠宽广，有时呈伞形，往往不连续；第二层一般20米以上，树冠长，宽相等；第三层10米以上，树冠锥形而尖，生长极密。再往下为幼树及灌木层，最后为稀疏的草本层，地面裸露或有薄层落叶。(4)

23、无明显季相交替 组成雨林的每一个植物种都终年进行生长活动，但仍有其生命活动节律。乔木叶子平均寿命1314个月，零星凋落，零星添新叶。多四季开花，但每个种都有一个多少明显的盛花期。（5）丰富的食物和适宜的环境条件养育着种类繁多的动物。尤以爬行类、两栖类和昆虫的数量与种类最多。此外营树栖生活的灵长目动物也比较多，而大型食草动物比较贫乏。第三十七页，讲稿共五十一页哦第三十八页，讲稿共五十一页哦 热带雨林生态系统中能流与物质流的速率都很高，但呼吸消耗量也很大。太阳能固定量为3.4107焦米2年，光能利用率约1.5%，净第一生产力为29.8顿/公顷，为农田平均光能利用率的2倍。可见，热带雨林是陆地生态系

24、统中生产力最高的群落类型。热带雨林中生物资源极为丰富，而且生物种群大多是K对策，这样，一旦植被破坏后，很容易引起水土流失，导致环境退化，而且在短时间内不易恢复。因此热带雨林的保护是当前全世界关心的重大问题，它对全球的生态效应都有重大影响，例如对大气中02和C02浓度平衡的维持具有重大意义。第三十九页，讲稿共五十一页哦 2.常绿阔叶林常绿阔叶林 指分布在亚热带湿润气候条件下并以壳斗壳斗科、樟科、山茶科，木兰科科、樟科、山茶科，木兰科等常绿阔叶树种为主组成的森林群落，它是亚热带湿润季风气候下的产物，主要分布于欧亚大陆东岸北纬2240之间。我国的常绿阔叶林是地球上面积最大(人类开发前约250万平方千

25、米)、发育最好的一片。常绿阔叶林分布区的气候，夏季炎热多雨，冬季稍寒冷，春秋温和，四季分明。结构较之热带雨林简单，高度明显降低。地上生物量与净生产力均较热带雨林为低。第四十页，讲稿共五十一页哦第四十一页，讲稿共五十一页哦 3 3落叶阔叶林落叶阔叶林 落叶阔叶林又称夏绿阔叶林夏绿阔叶林 分布于中纬度湿润地区，年平均气温814，7月平均2428。年降水量5001 000毫米，冬季寒冷，四四季季分分明明。这类森林主要分布于北美中东部、欧洲，及我国温带沿海地区。优势树种为壳斗科的落叶乔木，如山毛榉属、椴属等，这类森林一般分为乔木层、灌木层和草本层，成层结构明显。乔木层组成单纯，常为单优种，有时为共优种

26、，高1520米。灌木层一般比较发达，草本层也比较茂密。第四十二页，讲稿共五十一页哦 落叶阔叶林巨大的植物物质仅养活着少量的动物，而动物生物量又集中在土壤动物上。动物有的冬季休眠或远距离迁移的动物有的冬季休眠或远距离迁移的习性，有的全年活动但冬季贮藏食物。习性，有的全年活动但冬季贮藏食物。如鼠、松鼠、鹿、鸟类，以及狐、狼和熊等。第四十三页，讲稿共五十一页哦第四十四页，讲稿共五十一页哦第四十五页，讲稿共五十一页哦 北北方方针针叶叶林林 北方针叶林分布在北半球高纬地区，面积约重200万平方千米，仅次于热带雨林，居第二位。北方针叶林组成整齐，便于采伐，作为木材资源对人类是极端重要的。在世界工业木材总产

27、量(约14亿立米)中，一半以上采自针叶林。北方针叶林地处寒温带，年平均气温多在0之下。北方针叶林种类组成较贫乏，乔木以松、云杉、冷杉、铁杉和落叶松等属的树种占优势，多为单优种森林(北美优势种较多)，树高20米上下。森林的结构也比较简单，林下灌木层稀疏；但常绿小灌木和草本植物组成的地被层很发达，并常具各种藓类。枯枝落叶层很厚(可达50吨公顷)，分解缓慢，下部常与藓类一起形成毡状层。树木根系较浅，这是对土壤冻结层的适应。第四十六页，讲稿共五十一页哦 北方针叶林的动动物物活动的季节性明显。动物以麋、黑熊、鹿、貂和啮齿类为多，此外尚有虎、驯鹿等。第四十七页，讲稿共五十一页哦三、草原生物群落 草原草原是

28、指由低温、旱生、多年生草本植物组成的生态系统。主要分布在欧亚大陆温带，自多瑙河下游起向东经罗马尼亚、苏联和蒙古，直达我国东北和内蒙古等地，构成世界上最宽广的草原带。北美中部的草原带面积也较宽广。此外，南美阿根廷等地亦有分布。草原地区属大陆性气候，降水量少，约为250500毫米，多集中于夏季，且年际变化大。夏季温暖，冬季较严寒，四季分明。第四十八页，讲稿共五十一页哦 草原生态系统的植被主要由丛生禾草针茅、羊茅、须芒草、早熟禾等组成，混有多种双子叶杂类草如豆科、菊科植物。有的地方还有散生的矮小灌木。它们普遍具有叶面积狭小、具绒毛、叶片内卷、气孔下陷、根系发达等旱生特征。群落结构简单，一般仅有一或二

29、个层。季相更替则十分频繁而鲜明，有时出现十分华丽的外貌。开旷的草原适宜善于竞走的大型植食动物的生活，如野驴、野牛、骆驼、黄羊等。以穴居为主的啮齿类动物也是草原上常见的第一性消费者。第四十九页，讲稿共五十一页哦 四、荒漠生物群落四、荒漠生物群落 荒漠生态系统主要分布在亚热带和温带极端干燥少雨的地区，在北半球形成一条明显的荒漠地带。我国的荒漠分布于西北和内蒙古地区。荒漠地区土壤中营养物质比较贫乏。限制了许多植物的生存，只有为数不多的超旱生半乔木、半灌木、小半灌木和灌木或肉质的仙人掌类植物稀疏地分布。所以群落的植物种类贫乏、结构简单、覆盖度低，有些地面完全裸露。由于食物资源比较单调和贫乏，动物的种类不多，数量也少。常见的有昆虫、蜥蜴、啮齿类和某些鸟类。许多动物具有高度适应干旱环境的特征，如夏眠、夜间活动、长期不饮水、不具汗腺和排放高浓度的尿液等。第五十页，讲稿共五十一页哦感感谢谢大大家家观观看看第五十一页，讲稿共五十一页哦