《群落生态学》PPT课件.ppt

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1、三、三、群落生态学：群落生态学：生物群落的定义：在相同在相同时间时间聚集在同一聚集在同一地段地段上的各物种种群的上的各物种种群的集合。集合。群落生态学（群落生态学（synecology）是研究群落与环境相互关系的科学。）是研究群落与环境相互关系的科学。一）、群落中物种的多样性和优势种一）、群落中物种的多样性和优势种三）、群落结构三）、群落结构五）、群落演替五）、群落演替四）、陆地植物群落分布的地带性四）、陆地植物群落分布的地带性二）、生态位二）、生态位w1,生物群落是：A.生物偶然的组合 wB.生物有规律的组合 C.生物随意的组合 wD.生物杂乱无章的组合 w2,生物群落是：A.生物种内许多个

2、体组成的群体 B.植物,动物,微生物有序,协调统一的群体 C.由许多植物组成的群体 D.由许多动物组成的群体群群 落落 ABCD种种 15092750种种 2304525种种 3100520种种 4100520种种 501520种种 60155种种 70100种种 80100例题：例题：生态群落生态群落A A到到D D包含以数字包含以数字1 1到到8 8代表的物种，每个物种的密代表的物种，每个物种的密度不同，表度不同，表5555中给出了这些物种得密度（每平方米的个体数），中给出了这些物种得密度（每平方米的个体数），当受到大规模害虫袭击（危害程度逐步增加）时，这些群落中的当受到大规模害虫袭击（危

3、害程度逐步增加）时，这些群落中的哪一个受到的影响最小？哪一个受到的影响最小？（）一）、群落中物种的多样性和优势种一）、群落中物种的多样性和优势种D群群 落落 ABCD种种 15092750种种 2304525种种 3100520种种 4100520种种 501520种种 60155种种 70100种种 801001 1群落多样性的含义：群落多样性的含义：生物多样性一般有三个水平：遗传多样性；物种多样性；生生物多样性一般有三个水平：遗传多样性；物种多样性；生态系统多样性。生态系统多样性中包含群落多样性，而群落多样态系统多样性。生态系统多样性中包含群落多样性，而群落多样性包含两方面的含义性包含两方

4、面的含义 种的数目或丰富度；种的数目或丰富度；种的均匀度种的均匀度 种的数目或丰富度；种的数目或丰富度；种的均匀度种的均匀度:指一个群落中全部物种个体数目的分配状况，它反映的是指一个群落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。各物种个体数目分配的均匀程度。群群 落落 A B种种 150(0.5)90(0.9)种种 250(0.5)10(0.1)总数总数 100 100观察分析下图观察分析下图a、b两个种群的均匀度两个种群的均匀度多样性指数多样性指数 辛普森多样性指数辛普森多样性指数是基于在一个无限大小的群落中，随是基于在一个无限大小的群落中，随机抽取两个个体，它们

5、属于同一物种的概率是多少这样的假机抽取两个个体，它们属于同一物种的概率是多少这样的假设而推导出来的。设而推导出来的。辛普森多样性指数辛普森多样性指数=随机取样的两个个体属于不同种的概率随机取样的两个个体属于不同种的概率 =1-=1-随机取样的两个个体属于同种的概率随机取样的两个个体属于同种的概率 假设种假设种i i的个体数占群落中总个体的比例为的个体数占群落中总个体的比例为P Pi i，那么，随机取种，那么，随机取种i i两个个体两个个体的联合概率就为的联合概率就为P Pi i2 2。如果我们将群落中全部种的概率合起来，就可得到辛普森。如果我们将群落中全部种的概率合起来，就可得到辛普森指数，即

6、指数，即 式中：式中：S S为物种数目为物种数目,N,Ni i为种为种i i 的个体数，的个体数，N N为群落中全部物种的个体数。为群落中全部物种的个体数。试计算上面例题的试计算上面例题的辛普森多样性指数？辛普森多样性指数？香农香农-威纳指数威纳指数（Shannon-Weiner indexShannon-Weiner index）香农香农-威纳指数是用来描述种的个体出现的紊乱和不确定性。不确定性威纳指数是用来描述种的个体出现的紊乱和不确定性。不确定性越高，多样性也就越高。其计算公式为：越高，多样性也就越高。其计算公式为：式中：式中：S为物种数目，为物种数目，P Pi i为属于种为属于种i的个

7、体在全部个体中的比例。的个体在全部个体中的比例。H H为物种的多样性指数。为物种的多样性指数。试计算上面例题的试计算上面例题的香农香农-威纳指数？威纳指数？2 2优势种和建群种：优势种和建群种：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称为优势种优势种。它们通常是个体数量多，投影盖度大，生物量高，。它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。群落的不同层次有各自的优势种，体积较大，生活能力较强。群落的不同层次有各自的优势种，而其中而其中优势层的优势种常称为建群种优势层的优势种常称为建群种。3,关于优势度正确的

8、概念是：关于优势度正确的概念是：A.群落各成员中群落各成员中,建群种的优势度最大建群种的优势度最大B.群落各层优势种优势度均大于建群种群落各层优势种优势度均大于建群种C.确定生物优势度主要依据其频度确定生物优势度主要依据其频度D.群落各成员对群落的作用大小与其优势度无关群落各成员对群落的作用大小与其优势度无关 3 3群落的交错区和边缘效应群落的交错区和边缘效应 群落的交错区又称生态交错区或生态过渡区，是两个或群落的交错区又称生态交错区或生态过渡区，是两个或多个群落之间的过渡区域。多个群落之间的过渡区域。例如，森林和草原之间有一森林例如，森林和草原之间有一森林草原地带。草原地带。群落的交错区是一

9、个交叉地带或种群竞争的紧张群落的交错区是一个交叉地带或种群竞争的紧张地带，在这里，及一些种群密度，这种现象称为地带，在这里，及一些种群密度，这种现象称为边缘效应边缘效应。例题：例题：群落交群落交错错区的特征是区的特征是().A.比相比相邻邻群落群落环环境更加境更加严严酷酷 B.种种类类多多样样性高于相性高于相邻邻群落群落 C.由于是多个群落由于是多个群落边缘边缘地地带带,相相邻邻群落生物均不适群落生物均不适应应在此生在此生存存D.在群落交在群落交错错区各物种密度均大于相区各物种密度均大于相邻邻群落群落 BD、一些种群密度比相邻的群落大、一些种群密度比相邻的群落大B、群落中种的数目比相邻的群落大

10、、群落中种的数目比相邻的群落大A A、交错区环境条件比较复杂，能为不同生态类型的植物定居，、交错区环境条件比较复杂，能为不同生态类型的植物定居，从而为更多动物提供食物、营巢和隐蔽条件。从而为更多动物提供食物、营巢和隐蔽条件。C、交错区包含两个交错区包含两个相相邻邻群落群落 的一些种还含的一些种还含交错区本身的特有种交错区本身的特有种分析：分析：二）、生态位二）、生态位 1 1、生态位的概念、生态位的概念生态位是指物种在生物群落或生态系统中的生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色地位和角色。生态位重叠；基础生态位；实际生态位。生态位重叠；基础生态位；实际生态位。D例题：例题：下图是种间

11、竞争排斥图，如果供应点在下图是种间竞争排斥图，如果供应点在区，供应率低于区，供应率低于A A、B B两两物种的零增长线（物种的零增长线（ZNGIZNGI），那么），那么A A、B B两物种的结果是两物种的结果是 （）(B)ZNGI(A)ZNGI供供 应应点点 y xA A都能生存都能生存 B B共存共存 C C物种物种A A生存，生存，B B排斥排斥D D都不能生存都不能生存2 2生态位分化生态位分化同一地区共存的物种，它们生态位的关系从理论上有三种情况：同一地区共存的物种，它们生态位的关系从理论上有三种情况：生态位完全分离；生态位完全分离；生态位彼此部分重叠；生态位彼此部分重叠；生态位基本上

12、重叠生态位基本上重叠二）、生态位二）、生态位 1 1、生态位的概念、生态位的概念生态位是指物种在生物群落或生态系统中的生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色地位和角色。生态位重叠；基础生态位；实际生态位。生态位重叠；基础生态位；实际生态位。例题：以下有关分层现象的论述,错误的是().A.动物在群落中的分层现象也很普通B.植物地下根系分层由浅入深依次是乔木,灌木,草本和植被 C.水生生物也具有分层现象D.草本群落也具有分层现象B三）、群落结构三）、群落结构群落结构是指群落中群落结构是指群落中各种生物在空间上的配置状况各种生物在空间上的配置状况，包括包括垂直结构垂直结构和和水平结构水平结

13、构。1.1.垂直结构：垂直结构：指群落的分层现象，群落中植物的指群落的分层现象，群落中植物的分层导致动物的分层。群落的分层结构是自然选择的分层导致动物的分层。群落的分层结构是自然选择的结果，它显著提高了利用环境资源的能力。结果，它显著提高了利用环境资源的能力。分层现象在森林植物群落中最为常见。其决定因素分层现象在森林植物群落中最为常见。其决定因素是：是：光照、温度和湿度。光照、温度和湿度。群落所在地的群落所在地的环境条件越优环境条件越优越，层次越多，结构越复杂。越，层次越多，结构越复杂。动物群落的成层现象主要与动物群落的成层现象主要与食物食物有关。有关。原因是植物群落的原因是植物群落的不同层次

14、为动物提供不同的食物不同层次为动物提供不同的食物。水生动物也有分层现象，水生动物也有分层现象，如青、草、鲢、鳙四大家如青、草、鲢、鳙四大家鱼。鱼。w例题：例题：根据森林层次和各层枝叶茂盛度来根据森林层次和各层枝叶茂盛度来预测鸟类多样性是有可能的，对于鸟类生预测鸟类多样性是有可能的，对于鸟类生活，植被的（活，植被的（）比物种组成更为重要。）比物种组成更为重要。面积大小分层结构面积大小分层结构 是否落叶阔叶与针叶是否落叶阔叶与针叶 w例题：例题：群落结构最复杂的是：群落结构最复杂的是：A.苔原苔原 B.荒漠荒漠 wC.落叶阔叶林落叶阔叶林 D.常绿阔叶林常绿阔叶林 四）、陆地植物群落分布的地带性四

15、）、陆地植物群落分布的地带性1 1经度地带性；经度地带性；2 2纬度地带性纬度地带性3 3垂直地带性垂直地带性水平结构：水平结构：群落内水平的二维空间中生态因子常常不均匀，群落内水平的二维空间中生态因子常常不均匀，或由于人类和动物活动的影响，使群落在外形上表现为斑或由于人类和动物活动的影响，使群落在外形上表现为斑块相间，我们称之为块相间，我们称之为镶嵌性镶嵌性，每一斑块就是一个小群落。，每一斑块就是一个小群落。五）、群落演替五）、群落演替1 1概念概念 不同的群落在同一地方相继出现，即一种群落转变为另一不同的群落在同一地方相继出现，即一种群落转变为另一种群落的过程，叫做群落演替。种群落的过程，

16、叫做群落演替。2 2演替的基本类型演替的基本类型1 1）按照演替发生的时间进程，可以分为：）按照演替发生的时间进程，可以分为：a a世纪演替：世纪演替：延续时间相当长久，一般以地质年代计算；延续时间相当长久，一般以地质年代计算；b b长期演替：长期演替：延续达几十年，有时达几百年；延续达几十年，有时达几百年；c c快速演替快速演替：延续几年或十几年。：延续几年或十几年。2 2）按演替发生的起始条件分，可以分为：）按演替发生的起始条件分，可以分为：a a原生演替：原生演替：开始于原生裸地或原生芜原（完全没有植被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裸露地段）并且也

17、没有任何植物繁殖体存在的裸露地段）上的群落演替上的群落演替 b b次生演替：次生演替：开始于次生裸地或次生芜原（不存在植被，开始于次生裸地或次生芜原（不存在植被，但在土壤或基质中保留有植物繁殖体的裸地）但在土壤或基质中保留有植物繁殖体的裸地）上的群落演替上的群落演替例题:森林砍伐形成的裸地,在没有干扰的情况下的演替过程是().A.原生演替 B.次生演替 C.水生演替 D.旱生演替 B3 3）按基质的性质划分，可分为：）按基质的性质划分，可分为：a a水生演替：水生演替：演演替替开开始始于于水水生生环环境境中中，但但一一般般都都发发展展到到陆陆地地群群落落。如如淡淡水水湖或池塘中水生群落向中生群

18、落的转变过程。湖或池塘中水生群落向中生群落的转变过程。b b旱生演替：旱生演替：演演替替从从干干旱旱缺缺水水的的基基质质上上开开始始。如如裸裸露露的的岩岩石石表表面面上上生生物物群群落落的形成过程。的形成过程。4 4）按群落代谢特征来划分，可分为：）按群落代谢特征来划分，可分为：a a自养性演替：自养性演替：自自养养性性演演替替中中，光光合合作作用用所所固固定定的的生生物物量量积积累累越越来来越越多多，例例如如由裸岩由裸岩地衣地衣苔藓苔藓草本草本灌木灌木乔木的演替过程。乔木的演替过程。b b异养性演替：异养性演替：有有机机物物质质是是随随演演替替而而减减少少的的。如如：出出现现有有机机污污染染

19、的的水水体体，由由于于细菌和真菌分解作用特别强，有机物质是随演替而减少。细菌和真菌分解作用特别强，有机物质是随演替而减少。5 5）按控制演替的主要因素划分，：）按控制演替的主要因素划分，：a a 内因性演替：内因性演替：群群落落中中生生物物生生命命活活动动的的结结果果首首先先使使它它的的生生境境得得到到改改造造，然然后后被被改改造造了了的的生生境境又又反反作作用用于于群群落落本本身身，如如此此相相互互促促进进，使使演演替不断向前发展。替不断向前发展。b b 外因性演替：外因性演替：这这种种演演替替是是由由于于外外界界环环境境因因素素的的作作用用所所引引起起的的群群落落变变化化。其其中中包包括括

20、气气候候发发生生演演替替、地地貌貌发发生生演演替替、土土壤壤发发生生演演替替、火火成成演替和人为发生演替。演替和人为发生演替。注意：注意：一一切切源源于于外外因因的的演演替替最最终终都都是是通通过过内内因因生生态态演演替替来来实实现现的的，所所以说，内因生态演替是群落演替的最基本和最普遍的形式。以说，内因生态演替是群落演替的最基本和最普遍的形式。3 3演替顶极演替顶极 1 1）单元顶极论：）单元顶极论：无无论论是是水水生生演演替替，还还是是旱旱生生演演替替，最最后后都都发发展展成成为为一一个个与与当地气候相适应的相对稳定的中性群落当地气候相适应的相对稳定的中性群落气候顶极群落；气候顶极群落；2

21、 2）多元顶极论：）多元顶极论：在在一一个个气气候候区区内内，群群落落演演替替的的最最终终结结果果不不一一定定都都形形成成一一个个相相同同的的气气候候顶顶极极群群落落。除除了了气气候候顶顶极极外外，还还可可有有土土壤壤顶顶极极、地形顶极、火烧顶极等。地形顶极、火烧顶极等。3 3）顶极）顶极格局假说：格局假说：实际是多元顶极的一个变型，认为随着环境梯度的变化，实际是多元顶极的一个变型，认为随着环境梯度的变化，构成一个顶极群落连续变化的格局构成一个顶极群落连续变化的格局 。例题例题:单顶极理论中的顶极群落最适应的生单顶极理论中的顶极群落最适应的生态条件是态条件是().A.土壤土壤 B.地形地形 C

22、.气候气候 D.生物生物例题例题:顶极顶极格局假说的意思是格局假说的意思是().A.一个气候内一个气候内,只能有一种顶极群落只能有一种顶极群落B.一个气候内一个气候内,可以有多个顶极群落呈不可以有多个顶极群落呈不连续变连续变 C.随着环境因子的梯度变化呈连续变化随着环境因子的梯度变化呈连续变化D.顶极群落是一个独立的不连续的单位顶极群落是一个独立的不连续的单位CC例例3森林采伐后的恢复演替森林采伐后的恢复演替群落：杂草群落：杂草 杂灌丛杂灌丛 山杨山杨白桦白桦 山杨山杨白桦白桦青扦青扦 青扦青扦气候：干热气候：干热 冷湿冷湿土壤：森林土土壤：森林土 森林土森林土例例4湖泊的演替湖泊的演替群落：

23、浮游植物群落：浮游植物 沉水植物沉水植物 挺水植物挺水植物 湿生植物湿生植物 中生植物中生植物气候：水生环境气候：水生环境 中生环境中生环境土壤：淤泥土壤：淤泥 正常土壤正常土壤演替实例：演替实例：例例1沙丘上群落的演替沙丘上群落的演替群落：群落：沙柳沙柳 桧柏松桧柏松 黑栎黑栎 栎山核桃栎山核桃 山毛榉槭树山毛榉槭树气候：气候：极端干燥极端干燥 冷湿的群落环境冷湿的群落环境土壤：土壤：沙丘沙丘 具深厚腐殖质具深厚腐殖质例例2农田弃耕后的恢复演替农田弃耕后的恢复演替群落：群落：飞蓬飞蓬 紫菀紫菀 须芒草须芒草 杂灌木杂灌木 松松 栎山核桃栎山核桃气候：气候：干燥干燥 冷湿冷湿土壤：土壤：农耕土

24、农耕土 森林土森林土例例5岩石表面的演替：岩石表面的演替：群落：壳状地衣群落：壳状地衣 叶状地衣叶状地衣 苔藓苔藓 草本植物草本植物 灌木灌木 森林森林气候：极端干旱气候：极端干旱 湿冷湿冷土壤：岩石土壤：岩石 森林土森林土 从从上上述述演演替替实实例例可可以以看看出出，无无论论演演替替从从什什么么环环境境开开始始，其其结结果果都都是是向向着着中中生生化化的的生生境境发发展展，都都是是向向着着与与当当地地气气候候条条件件相相适适应应的的群群落落发发展展。这这就就是是群群落演替的必然结果。落演替的必然结果。例题：群落演替速度特点是().A.演替速度越来越快B.演替初始缓慢中间阶段快末期演替停止C.演替越来越慢D.演替速度不随时间变化 w例题例题生物群落的动态至少应包括三个方面的生物群落的动态至少应包括三个方面的内容：群落的内部动态、内容：群落的内部动态、_和地球上的生和地球上的生物群落的进化。（物群落的进化。（）群落的演替生物群落的年变化群落的演替生物群落的年变化 干扰干扰 季节性变化季节性变化 例题例题在下列群落演替系列中，哪一种演替属于在下列群落演替系列中，哪一种演替属于异养演替。（异养演替。（）A从湖泊到森林从湖泊到森林;B从裸岩开始的演替；从裸岩开始的演替；C.从一个动物尸体开始的演替；从一个动物尸体开始的演替；D从荒废农田开始的演替。从荒废农田开始的演替。C