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1、第四章 生物群落的组成与结构第一页，本课件共有20页第四节第四节 影响群落组成和结构的因素影响群落组成和结构的因素生物因素干扰对群落结构的影响空间异质性与群落结构岛屿与群落结构平衡说和非平衡说第二页，本课件共有20页生物因素竞争竞争对群落结构的影响竞争对群落结构的影响 资源利用资源利用 生态位重叠生态位重叠 竞争竞争 生态位分化生态位分化 共存，共存，不同的物种共存形成群落不同的物种共存形成群落 竞争，竞争排斥竞争，竞争排斥 排斥他种排斥他种进入进入多样性低多样性低 竞争在形成群落结构上的作竞争在形成群落结构上的作用可通过在自然群落中进行用可通过在自然群落中进行引种或去除试验，观察其它引种或去
2、除试验，观察其它物种的反应。物种的反应。AB资资源源1的的供供应应率率B胜胜A胜胜B胜胜A、B共存共存资源资源2的供应率的供应率A胜胜AB不不能共存能共存第三页，本课件共有20页竞争导致鸟类生态位的分离第四页，本课件共有20页生物因素捕食 捕食对群落结构的影响泛化种的作用：捕食泛化种的作用：捕食提高多样性、过捕多提高多样性、过捕多样性降低样性降低 特化种的作用：捕食特化种的作用：捕食对象为优势种，多样对象为优势种，多样性增加；捕食对象为性增加；捕食对象为劣势种，降低多样性。劣势种，降低多样性。第五页，本课件共有20页生物因素捕食 关键种 生物群落中，处于较高生物群落中，处于较高营养级的少数物种
3、，其营养级的少数物种，其取食活动对群落的结构取食活动对群落的结构产生巨大的影响，称关产生巨大的影响，称关键种。键种。关键种可以是顶极捕食关键种可以是顶极捕食者，也可以是那些去除者，也可以是那些去除后对群落结构产生重大后对群落结构产生重大影响的物种。影响的物种。第六页，本课件共有20页干扰对群落结构的影响 F.E.Clement：“即使是最稳定的群落也不完全处于平衡状态，凡是发生次生演替的地方都受到干扰的影响。”干扰：是指生物群落正常过程被打扰或中断。连续的群落中常出现断层，而断层往往是干扰造成的。例如：森林的断层可能是由于大风例如：森林的断层可能是由于大风、砍伐火灾引起的。砍伐火灾引起的。干扰
4、对群落结构形成和动态的作用 干扰与群落的缺口干扰与群落的缺口 中度干扰假说中度干扰假说 干扰理论与生态管理干扰理论与生态管理第七页，本课件共有20页干扰与群落的缺口 小演替：小演替：没有继续干扰的情况下，按该地区典型的顶级群落演替没有继续干扰的情况下，按该地区典型的顶级群落演替过程而出现可预测的有序的演替。过程而出现可预测的有序的演替。抽彩式竞争出现条件抽彩式竞争出现条件 具有许多入侵缺口和耐缺口物理环境能力相等的物种，具有许多入侵缺口和耐缺口物理环境能力相等的物种，那一物种入侵是随机的；那一物种入侵是随机的；这些物种中任何一种在其生活史过程中能阻止后入侵的这些物种中任何一种在其生活史过程中能
5、阻止后入侵的其他物种再入侵。该物种侵入后成为优势种。其他物种再入侵。该物种侵入后成为优势种。干扰干扰缺口缺口抽彩式竞争抽彩式竞争小演替小演替第八页，本课件共有20页中度干扰理论中度干扰理论（T.W.Connell）：中等程度的干扰水平能维持高多样性。一次干扰后少数先锋种入侵缺口，如果干扰频繁，先锋种不能发展到演替中期，因而多样性低；如果干扰间隔很长，演替过程能发展到顶极期，竞争排斥他种入侵，多样性也不高；只有中等干扰程度使多样性维持最高水平。第九页，本课件共有20页中度干扰理论图解第十页，本课件共有20页演替 生物群落演替：是指某一地段上的生物群落被另一种生物群落演替：是指某一地段上的生物群落
6、被另一种生物群落所取代的过程。生物群落所取代的过程。演替阶段：演替阶段：先锋阶段先锋阶段：先锋植物侵入，群落结构简单，植物：先锋植物侵入，群落结构简单，植物间竞争激烈。间竞争激烈。过度阶段过度阶段：环境逐渐稳定，植物逐渐形成郁闭：环境逐渐稳定，植物逐渐形成郁闭和混合的斑块结构。和混合的斑块结构。相对稳定阶段相对稳定阶段：形成相对平衡的稳定的顶级群落，：形成相对平衡的稳定的顶级群落，结构复杂，结构复杂，第十一页，本课件共有20页干扰理论与生态管理 干扰可以增加群落的物种丰富度。因为干扰使许多竞争力强的物种占据不了优势，其他物种乘机侵入。如果要保护自然界的生物多样性，就不要简单地去阻止干扰。实际上
7、，干扰可能是产生多样性的最有力手段之一。这种思想在自然保护、森林和野生动物管理等方面有重要意义。第十二页，本课件共有20页空间异质性与群落结构例如：如淡水水底基质的类型越多，水中的软体动物种类数量例如：如淡水水底基质的类型越多，水中的软体动物种类数量就越多（就越多（非生物因子空间异质性非生物因子空间异质性）。）。非生物因子的非生物因子的空间异质性空间异质性生物因子空间异质性生物因子空间异质性空间异质性越高，空间异质性越高，小生境越多，小生境越多，共存物种数越多共存物种数越多第十三页，本课件共有20页岛屿与群落结构岛屿的物种数与面积关系：岛屿面积越大，物种数越多岛屿效应。S ScAcAz z S
8、 S物种数，物种数，A-A-岛屿面积，岛屿面积，z z 物种数物种数-面积回归的斜率、面积回归的斜率、c c为单为单位面积物种数的常数。位面积物种数的常数。岛屿上物种数预测：MacArthur 的平衡说岛屿群落的进化 岛屿的物种进化较大陆快岛屿的物种进化较大陆快地理物种形成学说地理物种形成学说；远离大陆的岛屿上，扩散能力弱，地方种可能较多；远离大陆的岛屿上，扩散能力弱，地方种可能较多；岛屿群落由于进化历史较短，可能是物种未饱和的群落。岛屿群落由于进化历史较短，可能是物种未饱和的群落。第十四页，本课件共有20页岛屿上物种数预测岛屿上的物种数目决定于迁入物种和灭亡物种的平岛屿上的物种数目决定于迁入
9、物种和灭亡物种的平衡，而且是一种动态平衡，即不断有物种灭绝，由衡，而且是一种动态平衡，即不断有物种灭绝，由同种或别种的迁入而得到补偿。同种或别种的迁入而得到补偿。第十五页，本课件共有20页地理物种形成学说生物种数与岛屿面积成正相关；生物种数与岛屿距离大陆或其他的生物源地的远近成反比；岛屿在生物种类组成上出现连续的种类流通，但种类数量保持大致稳定。第十六页，本课件共有20页不同类型岛屿的物种数1 岛屿上的物种数不随时间变化；岛屿上的物种数不随时间变化；2 平衡是一种动态平衡，即灭绝不断被新迁入的种所代替；平衡是一种动态平衡，即灭绝不断被新迁入的种所代替；3 大岛屿比小岛屿能维持更多的物种数；大岛
10、屿比小岛屿能维持更多的物种数；4.随岛屿距离大陆的距离由近到远，平衡点的种数逐渐降低。随岛屿距离大陆的距离由近到远，平衡点的种数逐渐降低。第十七页，本课件共有20页岛屿生态与自然保护区 对自然保护区的设计有一定的指导意义对自然保护区的设计有一定的指导意义 一个大的保护区优于面积相等的一个大的保护区优于面积相等的n n个小保护区；个小保护区；相互隔离的保护区之间有街道连通的比没有的好；相互隔离的保护区之间有街道连通的比没有的好；第十八页，本课件共有20页平衡说和非平衡说平衡说认为：生活在同一群落中的物种处于一种稳定状态，群落的物种组成和种群数量都变化不大，群落出现的变化实际上是由环境变化引起的。
11、平衡说把生物群落视为存在于不断变化环境中的稳定实体。非平衡说认为：组成生物群落的物种始终处在不断：组成生物群落的物种始终处在不断变化之中，自然界中的群落不存在全局稳定性，有变化之中，自然界中的群落不存在全局稳定性，有的只是群落的低抗外界干扰的能力，以及在受到干的只是群落的低抗外界干扰的能力，以及在受到干扰后恢复到原来状态的能力。扰后恢复到原来状态的能力。非平衡说的重要理论依据就是中度干扰理论。第十九页，本课件共有20页期考查期考查一篇小论文要求：2000字；严格按照论文格式；有创新性；有一定的使用价值；不得大面积抄袭。应用生态学应用生态学基础与综合技术基础与综合技术资源资源环境环境人类人类产业产业保护生态学保护生态学恢复生态学恢复生态学生态工程学生态工程学景观生态学景观生态学生态系统健康生态系统健康学学生态系统管理生态系统管理学学土壤生态土壤生态学学森林生态森林生态学学草地生态草地生态学学湿地生态湿地生态学学水生生态水生生态学学资源生态资源生态学学城市生态城市生态学学污染生态污染生态学学放射生态放射生态学学工业生态工业生态学学农业生态农业生态学学林业生态林业生态学学牧业生态牧业生态学学渔业生态渔业生态学学旅游生态旅游生态学学人类生态人类生态学学生态经济生态经济学学生态伦理生态伦理学学疾病生态疾病生态学学第二十页，本课件共有20页