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1、第四章 影响群落结构的因素园林第一页，本课件共有46页第二页，本课件共有46页生理分布区与生态分布区第三页，本课件共有46页第四页，本课件共有46页返回第五页，本课件共有46页back物种多样性捕食者数量物种多样性物种多样性捕食者数量第六页，本课件共有46页back第七页，本课件共有46页二、干扰对群落结构的影响第八页，本课件共有46页中度干扰假说中等程度的干扰水平能维持高多样性。理由：在一次干扰后少数先锋种入侵缺口，如果干扰频繁，则先锋种不能发展到演替中期，因而多样性较低。如果干扰间隔期很长，使演替过程能发展到顶极期，多样性也不高。只有中等干扰程度使多样性维持最高水平，它允许更多的物种入侵和
2、定居。第九页，本课件共有46页三、空间异质性与群落结构异质性（非生物、生物）生物多样性第十页，本课件共有46页四、岛屿与群落结构1.海岛的种数-面积关系：岛屿效应2.麦克阿瑟平衡说：岛屿上的物种数不随时间而变化这是一种动态平衡，即灭亡种不断地被新迁入的种所代替大岛比小岛能“供养”更多的种随岛距大陆的距离由近到远，平衡点的种数逐渐降低第十一页，本课件共有46页四、岛屿与群落结构3.岛屿群落的进化岛屿的物种进化较迁入快；远离大陆的岛屿，特有种比较多，尤其是扩散能力弱的种岛屿群落有可能是物种未饱和的，其原因可能是进化的历史较短，不足以发展到群落饱和的阶段第十二页，本课件共有46页4.岛屿生态与自然保
3、护若每个小保护区支持的都是相同的种，那么大保护区能支持更多的种从传播流行病而言，小保护区具有隔离疾病传播的作用如果在一个相当异质的区域中建立保护区，多个小保护区能提高空间异质性，有利于保护物种多样性对密度低，增长率慢的大型动物，为了保护其遗传特性，较大的保护区是必需的第十三页，本课件共有46页种数与面积关系：S=cAz面积种数第十四页，本课件共有46页麦克阿瑟岛屿平衡理论 back留居种数迁入率死亡率第十五页，本课件共有46页五、一个物种丰富度的简单模型有效资源范围，平均生态位宽度，生态位重叠宽度第十六页，本课件共有46页六、群落演替：平衡说和非平衡说平衡说：共同生活在同一群落中的物种处于一种
4、稳定状态。群落出现的变化是由环境的变化，即干扰引起的。生物群落是不断变化着的物理环境中的稳定实体。非平衡说：组成群落的物种始终处在不断的变化之中，自然界中的群落不存在全局稳定，存在的只是群落的抵抗性和恢复性。第十七页，本课件共有46页第十八页，本课件共有46页5.4 影响群落组成和结构的因素5.4.1 环境因素环境因素1、环境因素中，气候条件对森林群落的结构影、环境因素中，气候条件对森林群落的结构影响最为明显。响最为明显。主要表现在：主要表现在：对群落物种组成的影响。对群落物种组成的影响。对群对群落垂直结构的影响。落垂直结构的影响。对群落季相的影响。对群落季相的影响。2、气候是在大尺度上，环境
5、因素对群落结构、气候是在大尺度上，环境因素对群落结构的影响。从较小尺度上来说，环境因素对群落的影响。从较小尺度上来说，环境因素对群落结构的影响也是明显的。结构的影响也是明显的。3、随着空间异质性的增加，物种多样性也随、随着空间异质性的增加，物种多样性也随之增加。之增加。第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第十九页，本课件共有46页5.4.2 生物因素 群落中，物种之间的群落中，物种之间的相互作用对群落结构相互作用对群落结构的影响是不可忽视的。的影响是不可忽视的。特别是动物，它们通特别是动物，它们通过传粉、传播种子、过传粉、传播种子
6、、啃食、践踏、作穴等啃食、践踏、作穴等活动直接和间接影响活动直接和间接影响群落的结构。群落的结构。右图：昆虫传粉右图：昆虫传粉第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第二十页，本课件共有46页在生物因素中，竞争和捕食对群落结构在生物因素中，竞争和捕食对群落结构的作用最为显著：的作用最为显著：首先，对种间竞争在形成群落结构的作首先，对种间竞争在形成群落结构的作用问题上，最直接的回答可能是在自然用问题上，最直接的回答可能是在自然群落中对物种进行引种或去除实验，观群落中对物种进行引种或去除实验，观察其他种的反应。察其他种的反应。第二十一页，
7、本课件共有46页在森林群落中，林木的自在森林群落中，林木的自疏现象，是竞争对群落结疏现象，是竞争对群落结构作用的最直接的体现。构作用的最直接的体现。在森林中，同龄单层林分在森林中，同龄单层林分密度大，将引起个体树冠密度大，将引起个体树冠的强烈挤压和竞争，形成的强烈挤压和竞争，形成强烈自然稀疏，部分林木强烈自然稀疏，部分林木死亡。死亡。第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第二十二页，本课件共有46页一般情况下，一般情况下，喜光树种喜光树种自然稀疏强烈，自然稀疏强烈，保持高密度、高叶面积指数的时间比保持高密度、高叶面积指数的时间比较短
8、暂，难以长时间维持高生产力水较短暂，难以长时间维持高生产力水平。中性和耐荫树种形成异龄复层林，平。中性和耐荫树种形成异龄复层林，加厚林冠层，加大林冠间竞争的总体加厚林冠层，加大林冠间竞争的总体空间，缓和竞争强度。空间，缓和竞争强度。第二十三页，本课件共有46页其次，捕食对形成群落结构的影响，视捕食者是其次，捕食对形成群落结构的影响，视捕食者是泛化种还是特化种而异。泛化种还是特化种而异。第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第二十四页，本课件共有46页对泛化种来说，捕食使种间竞争缓和，并促进对泛化种来说，捕食使种间竞争缓和，并促进多样
9、性提高，但当取食强度过高时，物种数亦多样性提高，但当取食强度过高时，物种数亦随之降低。随之降低。对特化种来说，随被选食的物种是优势种还是劣对特化种来说，随被选食的物种是优势种还是劣势种而异，如果被选择的是优势种，则捕食能提势种而异，如果被选择的是优势种，则捕食能提高多样性，如果捕食者喜食的是竞争力弱的劣势高多样性，如果捕食者喜食的是竞争力弱的劣势种，那么随着捕食压力的增加，多样性就会呈现种，那么随着捕食压力的增加，多样性就会呈现线性下降的趋势。线性下降的趋势。第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第二十五页，本课件共有46页5.4.
10、3 干扰与群落结构5.4.3.1干扰的类型干扰的类型干扰干扰(disturbance)是自然界的普遍现象。是自然界的普遍现象。生物群落不断经受着各种随机变化的事件。生物群落不断经受着各种随机变化的事件。近代多数生态学家认为干扰是一种有意义的近代多数生态学家认为干扰是一种有意义的生态现象，它引起群落的非平衡特性，强调生态现象，它引起群落的非平衡特性，强调了干扰在群落结构形成和动态中的作用。纵了干扰在群落结构形成和动态中的作用。纵观森林群落中的各种干扰方式，可归结如图观森林群落中的各种干扰方式，可归结如图5-6。第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组
11、成和结构的因素第二十六页，本课件共有46页第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第二十七页，本课件共有46页人为干扰造成的群落特征差异更为复杂。人为干扰造成的群落特征差异更为复杂。人为干扰中的采伐、开垦、火烧等，是形人为干扰中的采伐、开垦、火烧等，是形成同龄林分的斑块镶嵌的主要原因，这类成同龄林分的斑块镶嵌的主要原因，这类干扰能增加群落中萌生植株的比重。干扰能增加群落中萌生植株的比重。在群落特征方面，如萌蘖的代数可反映干扰在群落特征方面，如萌蘖的代数可反映干扰的程度。其他如林隙大小及分布、群落的单的程度。其他如林隙大小及分布、群落的
12、单优程度、优势层高度、多样性指数、生产力、优程度、优势层高度、多样性指数、生产力、生物量等，都对人类干扰程度较为敏感。生物量等，都对人类干扰程度较为敏感。第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第二十八页，本课件共有46页 人为干扰开垦和采伐第二十九页，本课件共有46页5.4.3.2干扰的性质(1)干扰具有多重性干扰具有多重性 干扰对群落的影响表现为多方面，干干扰对群落的影响表现为多方面，干扰的分布、频率、尺度、强度和出现扰的分布、频率、尺度、强度和出现的周期等成为影响景观格局和生态过的周期等成为影响景观格局和生态过程的重要方面。干扰
13、的一般性质可以程的重要方面。干扰的一般性质可以概括为表概括为表58。第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第三十页，本课件共有46页第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第三十一页，本课件共有46页(2)干扰具有较大的相对性干扰具有较大的相对性自然界中发生的同样事件，在某种条件下自然界中发生的同样事件，在某种条件下可能对群落形成干扰，在另外一种环境条可能对群落形成干扰，在另外一种环境条件下可能是群落的正常波动。件下可能是群落的正常波动。对干扰事件反映不敏感的自然体，或抗干
14、扰对干扰事件反映不敏感的自然体，或抗干扰能力较强的群落，往往在干扰发生时，不会能力较强的群落，往往在干扰发生时，不会受到较大影响，这种干扰行为只能成为系统受到较大影响，这种干扰行为只能成为系统演变的自然过程。演变的自然过程。第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第三十二页，本课件共有46页(3)干扰具有明显的尺度性干扰具有明显的尺度性 在自然界，干扰的规模、频率、强度在自然界，干扰的规模、频率、强度和季节性与时空尺度高度相关。通常，和季节性与时空尺度高度相关。通常，规模较小、强度较低的干扰发生频率较规模较小、强度较低的干扰发生频率较
15、高，而规模较大、强度较高的干扰发生高，而规模较大、强度较高的干扰发生的周期较长。的周期较长。第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第三十三页，本课件共有46页(4)干扰又可以看作是对生态演替过程的再调节干扰又可以看作是对生态演替过程的再调节 在干扰的作用下，演替过程发生加速或倒退，干扰成为演在干扰的作用下，演替过程发生加速或倒退，干扰成为演替过程中的一个不协调的小插曲。替过程中的一个不协调的小插曲。最常见的例子如森林火灾最常见的例子如森林火灾 第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和
16、结构的因素第三十四页，本课件共有46页火灾过后，森林发育不得不从头开始，可以说火灾使森火灾过后，森林发育不得不从头开始，可以说火灾使森林的演替发生了倒退。又可以说火灾促进了森林系统的林的演替发生了倒退。又可以说火灾促进了森林系统的演替，使一些本该淘汰的树种加速退化，促进新的树种演替，使一些本该淘汰的树种加速退化，促进新的树种发育。发育。下图火灾后森林下图火灾后森林第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第三十五页，本课件共有46页在自然环境影响下，如全球变暖、地下水位下在自然环境影响下，如全球变暖、地下水位下降、气候干旱化等，地球表面
17、许多草地、林地降、气候干旱化等，地球表面许多草地、林地将不可避免地发生退化，但在人为干扰下，如将不可避免地发生退化，但在人为干扰下，如过度放牧、过度森林砍伐，将会加速这种退化过度放牧、过度森林砍伐，将会加速这种退化过程，可以说干扰促进了生态演替的过程。过程，可以说干扰促进了生态演替的过程。然而通过合理的生态建设，如植树造林、封山然而通过合理的生态建设，如植树造林、封山育林、退耕还林、引水灌溉等，可以使其向反育林、退耕还林、引水灌溉等，可以使其向反方向逆转。方向逆转。第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第三十六页，本课件共有46页气
18、候干旱化使地球表面许多草地发生退化第三十七页，本课件共有46页(5)干扰经常是不协调的干扰经常是不协调的 干扰常常是在一个较大的景观中形成一干扰常常是在一个较大的景观中形成一个不协调的异质斑块，新形成的斑块往往具个不协调的异质斑块，新形成的斑块往往具有一定的大小、形状。有一定的大小、形状。干扰扩散的结果可能导致景观内部异质性提高，干扰扩散的结果可能导致景观内部异质性提高，未能与原有景观格局形成一个协调的整体。这个未能与原有景观格局形成一个协调的整体。这个过程会影响到干扰景观中各种资源的可获取性和过程会影响到干扰景观中各种资源的可获取性和资源结构的重组，其结果是复杂的、多方面的。资源结构的重组，
19、其结果是复杂的、多方面的。第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第三十八页，本课件共有46页(6)干扰在时空尺度上具有广泛性干扰在时空尺度上具有广泛性 干扰反映了自然生态演替过程的一种自然现干扰反映了自然生态演替过程的一种自然现象，对于不同的研究客体，干扰的定义是有区别象，对于不同的研究客体，干扰的定义是有区别的但干扰存在于自然界的各个尺度的各个空间。的但干扰存在于自然界的各个尺度的各个空间。在景观尺度上，干扰往往是指能对景观格局产生在景观尺度上，干扰往往是指能对景观格局产生影响的突发事件，而在生态系统尺度上，对种群影响的突发事件，
20、而在生态系统尺度上，对种群或群落产生影响的突发事件就可以看作干扰，而或群落产生影响的突发事件就可以看作干扰，而从物种的角度，能引起物种变异和灭绝的事件就从物种的角度，能引起物种变异和灭绝的事件就可以认为是较大的干扰行为。可以认为是较大的干扰行为。第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第三十九页，本课件共有46页5.4.3.3干扰与物种多样性1、干扰对物种的影响有利有弊，在研究干扰对物干扰对物种的影响有利有弊，在研究干扰对物种多样性影响时，除了考虑于扰本身的性质外，种多样性影响时，除了考虑于扰本身的性质外，还必须研究不同物种对各种干扰
21、的反应，即物种还必须研究不同物种对各种干扰的反应，即物种对干扰的敏感性。对干扰的敏感性。同样干扰条件下，反应敏感的物种在较小的干扰时，即同样干扰条件下，反应敏感的物种在较小的干扰时，即会发生明显变化，而反应不敏感的物种，只有在较强的会发生明显变化，而反应不敏感的物种，只有在较强的干扰下才会受到影响干扰下才会受到影响。第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第四十页，本课件共有46页2、研究表明，适度干扰下群落具有较高的、研究表明，适度干扰下群落具有较高的物种多样性，在较低和较高频率的干扰作用物种多样性，在较低和较高频率的干扰作用下，群
22、落中的物种多样性均趋于下降。下，群落中的物种多样性均趋于下降。在频率较低的干扰条件下，由于群落的长期在频率较低的干扰条件下，由于群落的长期稳定发展，某些优势种会逐渐形成，而导致稳定发展，某些优势种会逐渐形成，而导致一些劣势种逐渐淘汰，从而造成物种多样性一些劣势种逐渐淘汰，从而造成物种多样性下降。例如草地上的人畜践踏，就存在这种下降。例如草地上的人畜践踏，就存在这种特征。特征。第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第四十一页，本课件共有46页践踏过的草地践踏过的草地第四十二页，本课件共有46页3、连续的群落中出现缺口是非常普遍的现象，
23、而、连续的群落中出现缺口是非常普遍的现象，而缺口经常是由于干扰造成的。缺口经常是由于干扰造成的。森林中的缺口可能由大风、雷电、砍伐、火烧等森林中的缺口可能由大风、雷电、砍伐、火烧等引起。干扰造成群落的缺口以后，有的在没有继引起。干扰造成群落的缺口以后，有的在没有继续干扰的条件下会逐渐地恢复，但缺口也可能被续干扰的条件下会逐渐地恢复，但缺口也可能被周围群落的任何一个种侵入和占有，并发展为优周围群落的任何一个种侵入和占有，并发展为优势者，哪一种是优胜者完全取决于随机因素。势者，哪一种是优胜者完全取决于随机因素。第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成
24、和结构的因素第四十三页，本课件共有46页 4、干扰对群落中不同层和不同层片的影响、干扰对群落中不同层和不同层片的影响是不同的是不同的5、干扰理论对应用领域有重要价值。干扰理论对应用领域有重要价值。要保护自然界生物的多样性，就不要简单地排要保护自然界生物的多样性，就不要简单地排除干扰，因为中度干扰能增加多样性。除干扰，因为中度干扰能增加多样性。群落中不断地出现断层、新的演替、斑块状群落中不断地出现断层、新的演替、斑块状的镶嵌等，都可能是维持和产生生态多样性的镶嵌等，都可能是维持和产生生态多样性的有力手段。这样的思想应在自然保护、农的有力手段。这样的思想应在自然保护、农业、林业和野生动物管理等方面
25、起重要作用。业、林业和野生动物管理等方面起重要作用。第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第四十四页，本课件共有46页例如，斑块状的砍伐森林可能增加物种多样性，但斑块的最佳大小要进一步研究确定。第四十五页，本课件共有46页复习思考题1什么是生物群落什么是生物群落?它有哪些主要特征它有哪些主要特征?2森林群落种类组成及其研究意义。森林群落种类组成及其研究意义。3Raunikaer频度定律说明了什么问题频度定律说明了什么问题?4何谓生活型何谓生活型?如何编制一地区的生活型谱如何编制一地区的生活型谱?5层次与层片有何异同层次与层片有何异同?6。群落结构的时空格局及其生态意义是什么。群落结构的时空格局及其生态意义是什么?7什么是群落交错区什么是群落交错区?它的主要特征有哪些它的主要特征有哪些?8影响群落结构的因素有哪些影响群落结构的因素有哪些?第第5章章 森林群落结构特征森林群落结构特征 54 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素第四十六页，本课件共有46页