植物群落的演替
群落的演替
群落的演替一、引言群落演替是生态学领域的一个重要概念,它描述了一个生态群落从初级阶段到成熟阶段的发展过程。
群落演替是一个动态的、连续的过程,涉及到群落中物种组成、生物量、生产力、物种多样性等方面的变化。
群落演替的研究对于了解生态系统的稳定性、功能和生物多样性具有重要意义。
二、群落演替的类型根据群落演替的起始条件,可以将群落演替分为原生演替和次生演替两种类型。
1.原生演替(1)初级阶段:初级阶段是群落演替的起始阶段,此时裸地上没有生物存在。
初级阶段的特点是土壤贫瘠,缺乏有机质和养分。
(2)先锋物种阶段:在初级阶段之后,一些适应性强、生长速度快的物种开始侵入裸地,形成先锋物种。
先锋物种能够改善土壤质量,为后续物种的侵入提供条件。
(3)草本植物阶段:随着先锋物种的生长和繁殖,草本植物开始侵入裸地,形成草本植物群落。
草本植物具有较强的竞争能力,能够占据更多的生态位。
(4)灌木阶段:草本植物群落逐渐演替为灌木群落。
灌木植物的生长速度较快,具有较强的竞争能力,能够占据更多的生态位。
(5)乔木阶段:灌木群落逐渐演替为乔木群落。
乔木植物的生长速度较慢,但是具有较强的竞争能力和生态位占据能力。
2.次生演替(1)破坏阶段:自然灾害或人为干扰导致原有群落受到破坏,物种组成和生物量发生变化。
(2)恢复阶段:破坏后,群落开始逐渐恢复。
先锋物种侵入,逐渐改善土壤质量,为后续物种的侵入提供条件。
(3)草本植物阶段:随着先锋物种的生长和繁殖,草本植物开始侵入,形成草本植物群落。
(4)灌木阶段:草本植物群落逐渐演替为灌木群落。
(5)乔木阶段:灌木群落逐渐演替为乔木群落。
三、群落演替的影响因素群落演替受到多种因素的影响,包括环境因素、物种相互作用和人为干扰等。
1.环境因素环境因素是影响群落演替的重要因素之一。
环境因素包括气候、土壤、水分等。
不同的环境条件下,群落演替的速度和方向可能会有所不同。
2.物种相互作用物种相互作用是群落演替过程中的关键因素。
植物的群落动态和演替过程
植物的群落动态和演替过程植物群落是指在特定空间中,由各种植物种群组成的生态系统。
它们在不同的环境条件下,通过演替过程不断变化和发展。
本文将探讨植物群落的动态变化以及演替过程。
一、群落动态群落动态是指植物群落在时间上的变化。
植物群落随着时间推移,其种类、丰富度和群落结构都会发生变化。
这些变化受到气候、土壤、栖息地状况、物种间相互作用等因素的影响。
1. 种类变化植物群落的种类变化主要是由于栖息地的改变和物种间的相互作用。
当栖息地条件改变时,某些植物物种可能适应新的环境而扩展其分布范围,而一些原本适应旧环境的植物可能逐渐减少或消失。
2. 丰富度变化植物群落的丰富度指的是群落中存在的植物物种数量。
它可以通过物种多样性指数来度量。
当环境条件稳定时,群落的丰富度可能较高。
然而,在干旱、火灾、人类活动等干扰下,植物物种的丰富度可能下降。
3. 群落结构变化植物群落的结构由不同层次的植物组成,包括上层乔木层、中层灌木层、下层草本层和地被层。
这些层次的相对比例和物种组成可能随时间发生变化。
例如,在初期阶段,灌木和草本层的物种可能较为丰富,而随着时间的推移,乔木层的物种开始占据主导地位。
二、演替过程演替是指植物群落随时间推移发生的连续变化。
它分为原初演替和次生演替两种类型。
1. 原初演替原初演替是指在无植被的裸露地表上植物生态系统的建立过程。
这种演替通常发生在新形成的土地上,例如火山喷发、河流冲积等地质活动后。
最初,只有一些偏好富含养分的植物能在裸露地表上存活,它们被称为先驱种。
这些先驱种通过生长、死亡和腐解,为后续物种提供养分和改善土壤条件。
随着时间的推移,原初演替中的先驱种被逐渐替代,直到最终形成稳定的生态系统。
2. 次生演替次生演替是指在有植被存在的地方发生的连续变化。
这种演替通常发生在干扰后,例如火灾、人类活动等。
在次生演替中,最初的物种群落被干扰破坏,但一些具有适应力的植物物种仍然能够存活。
这些物种通过生长和扩散,恢复原有的群落结构。
简述群落演替的类型
简述群落演替的类型
群落演替的类型:
初生演替
起点:从来未有过生物生长或虽有过生物生长但已被彻底消灭了的原生裸地
基本环境条件:无有机质和生命胚胎
主要影响因素:自然因素
举例:沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替
裸岩上发生的演替:裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段
淡水水域里发生的演替:开敞水体→沉水植物阶段→浮叶植物阶段→挺水植物阶段→湿生植物阶段→陆地中生或旱生植物阶段次生演替
次生演替可认为是由原生演替发展途中出现的。
这种逐渐发生的演替系列称为后成演替系列(subsere)。
起点:植被遭受严重破坏后所形成的次生裸地
基本环境条件:有大量有机质和生命胚胎
主要影响因素:自然因素、人类活动
举例:火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替
弃耕的农田上发生的演替:一年生杂草→多年生杂草→灌木丛→乔木林。
植物群落演替的原因和分类
植物群落演替的原因和分类1.引言1.1 概述概述:植物群落演替是指在一定时期内,植物群落中的植物物种组成和数量发生变化的过程。
这个过程是受到自然因素和人为因素的影响,并且具有一定的分类方式。
在自然界中,植物群落演替是一种自发的生态过程,是植物群落动态发展的结果。
自然因素如气候、土壤、水分、光照等都会对植物的生长和繁殖产生影响,从而导致不同植物种类相继在群落中出现、繁荣或消失的现象。
这些自然因素的变化可能是季节变化、气候周期性变化、火烧、洪水等自然灾害,都可能引起植物群落的演替变化。
另一方面,人为因素也对植物群落演替产生影响。
人类活动如农业、林业、园林绿化等,都可能改变植物群落的组成和结构,进而引起植物群落演替。
例如,森林砍伐、石油开采、城市建设等都会破坏原有的植物群落,同时引入新的植物物种,改变了植物群落的动态演替。
就植物群落演替的分类而言,可以从演替过程的方式和演替速度的不同来进行划分。
演替过程的方式可以分为两类:直接演替和间接演替。
直接演替是指新群落的形成不依赖于旧群落的破坏,而是在原有植物群落内部的某个环境适宜的区域中,新物种逐渐成长并取代旧物种的过程。
间接演替则是指旧群落在遭受破坏或消失后,新物种通过种子扩散或其他方式进入并建立新群落的过程。
与演替过程的方式不同,演替速度的不同可以将植物群落演替分为两类:逐渐演替和突变演替。
逐渐演替是指植物群落的演替变化是逐渐进行的,比较平缓,新种群的建立和旧种群的消失比较平衡。
突变演替则是指植物群落的变化是较为剧烈和快速的,新物种迅速取代旧物种,演替过程相对较短。
综上所述,植物群落演替是一个由自然因素和人为因素影响的生态过程,可以根据演替过程的方式和演替速度的不同进行分类。
了解植物群落演替的原因和分类对于生态环境的保护和恢复具有重要的意义。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以写为:"1.2 文章结构:本文将首先介绍植物群落演替的原因,在第二部分对植物群落演替进行了分类,分别从演替过程的方式和速度的不同两个角度进行探讨。
群落的组成与演替过程例题和知识点总结
群落的组成与演替过程例题和知识点总结一、群落的组成群落是在一定时间和空间内,各种生物种群通过相互作用而形成的一个有机整体。
群落的组成包括物种组成、物种丰富度、优势种等方面。
(一)物种组成物种组成是群落的基本特征之一。
不同的群落有着不同的物种组成。
例如,热带雨林中的物种丰富多样,而沙漠中的物种相对较少。
(二)物种丰富度物种丰富度是指一个群落中物种数目的多少。
通常用“物种丰富度指数”来表示。
计算物种丰富度指数的方法有很多,比如香农威纳指数等。
(三)优势种优势种是对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种。
优势种的个体数量可能不一定很多,但它们的存在和作用对群落的稳定性和功能起着重要作用。
二、群落的演替群落的演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
群落演替包括初生演替和次生演替两种类型。
(一)初生演替初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。
例如,在火山岩、冰川泥等地方进行的演替。
例 1:一块火山喷发后的裸地,经过漫长的时间逐渐长出了苔藓、草本植物、灌木,最终形成了森林。
这一过程属于()A 次生演替B 初生演替C 竞争D 捕食答案:B解析:因为火山喷发后的裸地从来没有被植物覆盖过,所以这种演替属于初生演替。
(二)次生演替次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
比如,火灾过后的草原、过度砍伐的森林等。
例 2:一片森林被砍伐殆尽后,经过一段时间又逐渐恢复成森林。
这属于()A 初生演替B 次生演替C 物种入侵D 物种灭绝答案:B解析:森林被砍伐后,土壤条件基本保留,还有可能保留植物的种子等繁殖体,所以属于次生演替。
三、群落演替的过程无论是初生演替还是次生演替,一般都要经历以下几个阶段:(一)侵入定居阶段在这个阶段,一些先锋物种开始侵入演替区域并定居下来。
(二)竞争平衡阶段随着物种的增加,不同物种之间开始竞争资源,逐渐达到相对平衡的状态。
植物群落原生演替的一般过程
⒈植物群落原生演替的一般过程从原生裸地上开始的群落演替,即为群落的原生演替。
而且,由顺序发生的一系列群落(演替阶段)组成一个原生演替系列。
一般对原生演替系列的描述,都是采用从岩石表面开始的旱生,和从湖地开始的水生演替。
这是因为岩面和水底代表了两类生境的极端类型,一个极干,一个却为水生环境。
在这样生境上开始的群落演替,其早期阶段的群落中,植物生活型组成几乎到处都是非常近似的。
因此可以把它们作为一种模式来加以描叙。
旱生演替系列:一块光秃的岩石表面,对于植物的生长来说,生境是非常严酷的。
首先,没有土壤,而且,极为干燥,温度的变化幅度也极大。
⑴最先在岩面出现的是地衣植物群落。
在这个演替阶段中,顺序出现壳状地衣--叶状地衣--枝状地衣。
它们凭借所分泌的有机酸以腐蚀岩面。
其残体也参加到土壤的聚集和水分的含蓄中去。
岩面的生境开始改变。
⑵苔藓植物群落阶段。
在上一阶段地衣植物聚集的少量土壤上,能耐干旱的苔藓植物开始生长,形成群落。
它们具有丛生性,成片密集生长,聚集土壤的能力更强。
土壤、水分条件进一步有所改善。
⑶草本植物群落阶段。
在土壤稍多些的情况下,一些耐旱的草本植物,如蕨类和一年生短命植物相继出现,代替苔藓植物群落。
接着是多年生操植物定居和形成群落。
到了这个阶段,原有岩面的环境已经大大改变:土壤增厚,有了遮荫,减少了蒸发,调节了温、湿度变化,土壤中细菌、真菌和小动物的活动也增加。
生境再也不那么严酷了。
于是创造了木本植物适宜的生活环境。
在森林分布的地区,演替继续向前进行。
⑷木本植物群落阶段。
在草本植物群落中,首先是一些喜光的阳性灌木出现,以后形成灌木群落。
继而,乔木树种生长形成森林。
林下的荫蔽环境,使其他耐荫性的灌木和草本植物种类得以定居,原有的阳性灌木逐渐从森林下消失。
在这个演替系列中,地衣和苔藓植物群落阶段延续的时间最长。
草本植物群落阶段,演替的速度相对地最快。
而后,木本植物群落演替的速度又逐渐减慢,这是由于木本植物生长时期较长所致。
高一地理必修_第一册_拓展素材:植物群落的演替
植物群落的演替植物群落的演替是指在一定地段一个植物群落被另一个植物群落替代的过程。
演替现象贯穿群落以至植被发展的始终,表现为植被由低级到高级、由简单到复杂的发展过程。
通常釆用的研究植物群落演替的方法是考察一些生境彼此接近但处于不同发展阶段的植被,通过比较植被间的差异来推断植被的发展顺序。
新近形成的裸地一般呈斑块状,由于过分潮湿或过分干燥,或遭受机械干扰,或缺乏养分,对于植物的生长来说常常处于自然界的极端状态。
这些裸地对于植物仅有的有利条件是可以暂时避免生存竞争,因此,迁移能力强、个体矮小的植物首先进入裸地。
经过一段时间的发展,局地小气候以及土壤条件得到改善,最初集聚的植物不能在改善的环境中产生新的籽苗,而改善的环境较适宜区域性的一些植物的幼苗生长。
于是,区域性植物逐渐渗入。
由于新进入的植物比最初集聚的植物一般要大,最后就会超过并抑制它们的先驱者。
这便是植物群落原生演替的概要过程。
对于植物群落演替的理论,科学家对其研究方法和理论本身都存在很大的争议,并且尝试用其他方法进行研究。
尽管如此,对于描述和研究植被的发展,群落演替理论仍然提供了可以采用的概念和思路,并且可以指导实践活动。
最先进入裸地的植物称为先锋植物,形成的最初的群落称为先锋群落。
例如,在江南丘陵地区,新形成的裸地上首先生长的树木是杉树,杉树就是这一地区的先锋树种。
在这一地区新形成的裸地上进行植树造林,宜种植杉树类的先锋树种。
植物群落演替的最终结果(目前已知的)称为顶级群落。
到了顶级群落,群落表现出相对稳定的状态,即群落垂直结构相对稳定,种群结构相对稳定,生物量相对稳定。
据此,对一些地方植被的发展,可实施人为干预。
例如,南京地处亚热带的北部,地带性植被为亚热带常绿阔叶林,但马尾松属于先锋树种。
紫金山风景区植被保护较好,在20世纪80年代,这里仍看到较多长势良好的马尾松,然而,随着群落的自然演替,如今这里阔叶林已接近顶级群落,马尾松较少且长势较差。
高中生物必修3第3章生物群落的演替
1、光裸的岩地上首先定居的生物为什么 不是苔藓和草本植物,而是地衣?
☆因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中 获取养分,而地衣可以通过分泌有机酸而从裸 岩中获取养分。
2、地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础? 为什么苔藓能够取代地衣?
☆通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土 壤,并积累起了有机物,这为苔藓的生长提供 了条件。而苔藓生长后,由于其植株高于地衣 能获得更多的阳光,处于优势地位,其结果是 逐渐取代了地衣。
、建造水库等,可都使生物群落的面貌改变 。 正面影响:通过培育森林、管理草原、治理 沙漠等,使群落在人类的干预下,按照不同 于自然发生的进程发生演替。
二、群落演替的影响因素
内因
种内关系 种间关系
其动态变化是群 落演替的催化剂
群落内部环境的变化 是群落演替的动力
外因
自然因素 气温的大幅度变化、 洪水、干旱等
是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发 生的演替。 过程:裸岩→地衣→苔藓→草本→灌木→乔木 →森林 例如:裸岩、沙丘、火山岩、冰川泥上进行的 演替。
裸岩上的演替
裸岩阶段
地衣阶段
9
段
裸岩阶段 地衣阶段 苔藓阶段 草本植物阶段 灌木阶段 森林阶段(乔木阶段)
乔木(树林)
弃耕农田上的演替
初生演替与次生演替的比较
类型 内容
初生演替 无→有→多
起点
次生演替 (有)少→多
速度时间 影响因素 实例
群落演替发生的条件(一)
入侵和定居 植物的入侵和定居是群落形成的首
要条件,也是植物群落演替的主要基础 。 入侵:植物繁殖体(包括种子、果实等 )的传播。 1. 定居:植物繁殖体开始发芽、生长和繁 殖的过程。
2.如果小路被废弃后,人的践踏活动停止了, 在路周围会慢慢长出茎秆较高的植物,逐渐成 为优势植物。于是,就会出现“远芳侵古道, 晴翠接荒城”的景象。
高考生物《群落的演替》真题练习含答案
高考生物《群落的演替》真题练习含答案1.群落是一个不断发展变化的动态系统。
下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法,错误的是()A.人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向B.发生在裸岩和弃耕农田上的演替分别为初生演替和次生演替C.发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本阶段D.在演替过程中,群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展答案:C解析:植物群落演替常受自然因素和人为因素的影响,人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向,A正确;发生在裸岩上的演替为初生演替,弃耕农田具备一定的土壤条件,甚至还保留了植物种子或其他繁殖体,因此发生在弃耕农田上的演替是次生演替,B正确;发生在裸岩上的演替一般要经历苔藓阶段、草本阶段,弃耕农田具备一定的土壤条件,其上的演替不需要经历苔藓阶段,C错误;在演替过程中,通常群落中生物种类逐渐增多,群落一般是向结构复杂、稳定性强的方向发展,D正确。
2.近年来,我省积极践行“两山”理念,建设生态文明,在一些地区实施了退耕还林工程,退耕区域会发生变化。
退耕之初发展到顶极群落期间的变化趋势是() A.生态系统稳定性越来越强B.群落的净生产量越来越大C.草本层对垂直结构的影响越来越明显D.群落中植物个体总数越来越多答案:A解析:在次生演替过程中,物种数目会增多,食物链和食物网结构变复杂,则生态系统的稳定性越来越强,A正确;净生产量通常是指从无机营养生物(自养生物)的光合成生产量以及化学合成生产量中减去呼吸消耗量而言,在该演替过程中,群落的净初级生产量变化趋势是增加后减少再稳定,B错误;随着演替的进行,灌木和乔木逐渐占据优势,草本植物因为对光照的竞争不占优势,故其对垂直结构的影响越来越小,C错误;演替过程中群落的物种数目会增多,但植物个体总数不一定越来越多,D错误。
3.下列关于群落演替的叙述,错误的是()A.围湖造田活动对群落演替有影响B.演替过程中群落的物种组成不断变化C.次生演替的速度比初生演替的速度快D.火山岩上发生的群落演替是次生演替答案:D解析:围湖造田等人类活动会影响群落演替,A正确;群落的演替是指在生物群落发展变化的过程中,一个优势群落代替另一个优势群落的演变现象,群落的物种组成及优势种都在不断变化,B正确;次生演替由于受人类活动的影响较大,演替速度比初生演替的速度快,C正确。
第十二章 植物群落的演替
6. 等级演替理论(Hierarchical succession theory) 该理论是 Pickett 等(1987)提出来的,他们以此理论为基础,提出一个关于演 替原因和机制的等级概念框架,称之为原因等级系统(Causal hierarchy) 。该框架有 三个基本层次:第一,是演替的一般性原因。即裸地的可利用性,物种对裸地利用 能力的差异,物种对不同裸地的适应能力;第二层次是以上的基本原因分解为不同 的生态过程,比如裸地可利用性决定于干扰的频率和程度,种对裸地的利用能力决 定于种的繁殖体生产力、传播能力、萌发和生长能力等;第三层次是最详细的机制 水平,包括立地—种的因素和行为及其相互作用,这些相互作用是演替的本质。这 一理论较详细地分析了演替的原因,并考虑了大部分因素,它有利于演替分析结果 的解释。 7.其它理论 演替的机制理论尚有多种,有的也广为人知,比如 Whittaker 和 Liven(1977) 把演替分为 4 种基本类型,一是替代演替,其实质是促进模型;二是直接演替,即 没有中间阶段,干扰后物种直接重建。直接演替在极端环境下,如沙漠是常见的; 第三是循环演替;第四是镶嵌演替。后两种演替类型不够严格,但在反复受到干扰 的地方也是常见的。有的学者认为,生态演替实质上是由斑块(patch)的变化而引起 的,这里斑块指种群斑或小群落斑块,因而提出镶嵌体学说,但是斑块的变化是演 替的现象,而不是演替的根本原因所在。 还有的学者从生态系统角度出发, 提出生态系统发展理论 (Margalef 1967, Odum 1969), 如果细细分析一下,我们会发现该理论与 Clements 学说只是一个问题的两 种提法。
第一节
演替的理论和学说
自 20 世纪初以来,演替成为生态学中最重要而又多争议的基本概念之一。即使 在普通的生态学研究和教学中,演替也是使用频率较高的一个术语,尽管各学者的 理解有所不同。对于演替发生的机制问题则更是众说纷纭,难以统一,现有的演替 机制理论和学说多达数十家之众。在这里我们仅介绍几种主要的、有发展前途的学 说。 在一个从未生长过植物或者原来群落被完全破坏而不复存的裸地上,一旦有植 物种的个体或繁殖体迁入或以某种方式传播而出现,并开始定居、生长发育及繁衍 后代,那么该裸地上的演替便发生了。接着一个植物群落接着一个植物群落相继地、 不断地为另一个植物群落所代替,直至达到顶级群落(climax), 即达稳定状态。这个 一系列的演替过程就是一个演替系列(sere)。其中的任一个单个群落被称为系列群落 (Seral community);最初在裸地上形成的群落称为先锋群落(Pioneer community);最 先定居的种叫作先锋种(Pioneer species)。在演替过程中,任何在植物种类或结构上 具有特色的群落或片段(segment), 称作一个演替阶段(stage)。但是,植物群落演替过 程是一个连续的、渐进的过程,因此,可以说演替阶段是人们为了叙述的方便而人 为划分的。下面我们讨论现代演替理论。 1. 促进作用理论 该理论是最早的和经典的演替理论,是 Clements(1916)首先提出来的。该理论认 为植物群落是一个高度整合的超有机体,通过演替,群落只能发展为一个单一的气 候顶级群落(climatic climax) 。群落的发展是渐进的和有序的,从一个简单的先锋 植物群落最终发展为复杂的顶级群落。该理论认为,演替的动力主要是生物之间及 生物与环境之间的相互作用,最早定居的植物改造了环境,从而有利于新物种的定 居生存,这一过程一再发生,直到顶级群落产生为止。每个演替阶段的发展都促进 了下一阶段的产生,并由此而得名。该理论还认为,演替是有一定方向的,都是朝 着顶极发展,因而其过程是可以预见的,即每个阶段的区系组成和环境特点基本上
群落演替
3、苔藓阶段
地衣的存在改良了岩石,出现了少量土壤和 有机物,为苔藓的出现提供了条件。 苔藓个体比地衣大,所以比地衣更容易得到 阳光,而且生长密集,所以苔藓的出现使得 地衣逐渐消失。 随着苔藓死亡,会积累大量有机物,土壤层 会更厚。这为其他生物的出现提供了条件。
4、草本植物阶段
随着苔藓死亡,会积累大量有机物,土壤层 会更厚,这有利于保留更多的水分,草本植 物的种子就能够在上面发芽。 在和苔藓竞争阳光的过程中草本植物明显占 优势,这样的话草本植物会渐渐增多,而苔 藓会逐渐减少。 以这些草本植物为食的小动物也跟着来到了 这块土地,在植物动物的共同作用下,土壤 中的有机物越来越丰富,土壤越来越疏松。
群 落 演 替
一、群落演替
是指植物群落在发展变化过程中,由低 级到高级,由简单到复杂,一个阶段接 着一个阶段,一个群落代替另一个群落 的自然演变现象。
二、群落演替的过程
1、陆生演替 (1)初生演替:发生在裸岩上的演替。 (2)次生演替:发生在弃耕农田上的演替。 2、水生演替 把湖变成森林的过程。
初生演替
1、裸岩阶段:
只有裸露的岩石,没有生物。
2、地衣阶段:
地衣是藻类和真菌结合而成的。 真菌给藻类提供光合需要的水分,二 氧化碳和无机盐离子;藻类给真菌提 供光合作用合成的有机物。
有机物
水分 二氧化碳 无机盐离子
除此之外,地衣耐旱性很好,真菌能 够合成地衣酸腐蚀岩石,使岩石表面 变成土壤。
裸 岩
地 衣
苔 藓
草 本 小 动 物
灌 木 中 型 动 物
乔 木 大 型 动 物
次生演替
裸 岩
地 衣
苔 藓
草 本 小 动 物
灌 木 中 型 动 物
植物群落演替假说、演替过程及类型
演替顶级假说
2、多元顶级理论 该理论认为,在一个气候区域内,顶级群落不一定都汇集于一个共同的 气候顶级,有可能出现土壤顶级、地形顶级、火烧顶级、动物顶级等,也有 可能存在一些复合型顶级,如地形—土壤顶级,火烧—动物顶级等等
演替顶级假说
3、顶级—格局假说 在任何一个区域内,环境因子都是连续不断变化的。随着环境梯度的变 化,各种类型的顶级群落,如气候顶级、土壤顶级、地形顶级、火烧顶级等, 不是截然呈离散状态,而是连续变化的,因而形成连续的顶级类型,构成一 个顶级群落连续变化的格局
群落演替的类型
2、按基质性质划分 (1)水生演替:开始于水生环境中,但一般都发展到陆地群落,如淡 水或池塘中水生群落向中生群落转变的过程 (2)旱生演替:从干早缺水的基质上开始,如裸露的岩石表面上生物 群落的形成过程
群落演替的类型
3、按控制演替的主导因素划分 (1)内因性演替:指生物群落活动改变环境后,改变了的环境反过来 又反作用于群落的本身,如此相互促进,推动着演替向前发展 (2)外因性演替:由外界环境因素的作用所引起的群落变化,如气候、 土壤、地貌、火或人为等因素引起的演替
植物群的演替过程中,群落环境的变化主要受两方面的影响: 一是自发影响,即有机体本身活动的结果 二是异发影响,即与植被覆盖无关的环境自身变化的结果
植物群落演替的一般过程
4、竞争 对于先前侵入裸地的物种,由于彼此的空间分离,几乎不产生竞争。随 着侵入种种类及各自数量的增加,便会出现激烈的种内和种间竞争,其结果 形成和造就了群落中各物种成分的比例和优势种群,呈现出物种沿环境梯 度而变化的格局
植物群落演替的一般过程
5、群落水平上的相对稳定和平衡 在群落的演替过程中,物种与环境间协同进化,形成一系列的平衡点。 演替过程就是新的平衡点形成、老的平衡点打破的过程,最终各物种通过 竞争平衡,使资源的利用更为有效,群落结构更为完善,整个群落及其与环 境之间保持相对的稳定和平衡
植物群落次生演替的过程
植物群落次生演替的过程
植物群落次生演替是指在原有植物群落基础上,随着时间的推移,逐渐形成新的植物群落的过程。
它可以包括以下几个阶段:
1. 初始阶段:在裸露的土壤上,一些野草和草本植物开始生长。
它们具有较短的生命周期和快速繁殖能力,能够快速占领空白地带。
2. 长辈阶段:随着时间的推移,野草和草本植物逐渐形成了稳定的植物群落。
有些灌木和矮小的乔木开始生长,并逐渐形成树冠层。
这些植物通过自身的根系和叶片残体,有助于土壤的改良和有机质的积累。
3. 林冠阶段:在长辈阶段的基础上,乔木逐渐增多且高大起来,形成一个相对稠密的林冠层。
这些乔木具有较长的生命周期,并提供了更多的物质基础和生境,吸引其他植物和动物进一步迁入。
4. 高龄阶段:在林冠阶段之后的数十年或几百年,乔木逐渐老化和死亡,开辟出更多光照的空间。
这为一些喜光植物的生长提供了机会,它们通常生长较慢但有较长的寿命。
5. 成熟阶段:经过几百年的发展,植物群落逐渐趋于稳定。
物种的数量和多样性达到了相对平衡状态,适应环境的物种发展得到相对完善。
相对稳定的植物群落中,各个物种之间形成了复杂的竞争和依存关系。
总的来说,植物群落次生演替的过程是一个由最初的草本植物到灌木和乔木逐渐演替的过程。
在不同的阶段中,适应环境的物种会逐渐占领并改良生境,最终形成相对稳定的群落。
植物群落演替的研究及其方法
植物群落演替的研究及其方法(6)生物群落不是一成不变的,它是一个随着时间的推移而发展变化的动态系统。
在群落的发展变化过程中,一些物种的种群消失了,另一些物种的种群随之兴起,最后这个群落会达到一个稳定阶段。
随着时间的推移,群落组成及其环境向一定方向产生的有顺序的发展变化就称为群落演替(community succession)。
一、植物群落演替的原因1、植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性;2、群落内部环境变化;3、种内和种间关系的改变;4、外界环境条件的变化;5人类的活动。
二、植物群落演替的类型1、初生演替(primary succession)是指在在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方发生的演替。
如由于海底火山喷发形成的一个新岛,在裸露的岩石上发生的演替。
过程:1、旱生演替:裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段;2、水生演替:沉水植物→浮水植物→挺水植物→湿生草本植物→灌丛、疏林植物→乔木。
特点:演替缓慢。
2、次生演替(secondary succession)是指在次生裸地(原群落被破坏、有植物繁殖体)上发生的演替。
原来有过植被覆盖,以后由于某种原因原有植被消灭了,这样的裸地叫做次生裸地。
次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。
如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
过程:弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木。
特点:演替快速。
三、植物群落演替的过程(可人为地划分为三个阶段)1、侵入定居阶段:一些物种侵入裸地(群落的形成总是从没有生物生长的地段开始的,这种没有生物生长的地段称为裸地)定居成功并改良了环境,为以后侵入的同种或异种物种创造有利条件。
2、竞争平衡阶段:通过种内或种间竞争,优势物种定居并繁殖后代,劣势物种被排斥,相互竞争过程中共存下来的物种,在利用资源上达到相对平衡。
植物群落演替的三个阶段
植物群落演替的三个阶段
植物群落演替的三个阶段:群落发育的末期。
随着时间的推移,群落内部的环境不断得到改造,最初这种改造对群落内各种植物的生存是十分有利的,可是随着改造的加剧,群落内的环境反而不再适应一些植物种类的生存。
比如,我国东北的红松原始林。
在红松群落发育到鼎盛时期时,群落的结构明显,层次分明,各种植物能够互相和睦地相处在一起。
可是当红松林群落的枯枝落叶太厚时,就引起了林下沼泽化的形成,使红松幼苗不能发芽,土壤中缺乏空气,使红松大片死亡。
这正是目前许多天然红松林死亡的原因。
此时,红松所创造的群落环境反而已不再适合它自己本身的生存。
这时群落结构开始松散,其他外来的植物种,只要能适应这里的半沼泽化环境,它就可以定居成功。
群落中各植物种之间又开始处于新的关系的形成之中,植物种类又开始出现混杂现象,原来群落的结构和植物环境的特点,也逐渐发生变化。
由此可见,群落的发育和形成之间,是没有截然界限的,一个群落发育的末期,也就孕育着下一个群落发育的初期,一直要等到下一个群落进入发育盛期,被代替的这个群落的特点才会全部消失。
因此,一个植物群落的形成,可以从裸地上开始,也可以从已有的另一个植物群落中开始。
但是,任何一个群落在其形成过程中,无论是从裸地上开始还是从另一个群落上开始,都至少要经过植物的传播、植物的定居和植物之间的竞争这三个方面的条件和作用。
植物群落的演替
第二节 种群生态学
二、种内与种间关系
(一)种内关系
2、性比 性比通常以种群中雄体对雌体的相对数来表示 。大多数生物 种群的性比倾向于1:1。这种倾向的进化原因叫做Fisher氏性 比理论。
第三节 群落生态学
二、群落的种类组成及其数量特征
(一)种类组成 植物群落研究中,常用的群落成员类型有以下几类:
1.优势种和建群种 对群落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 群落的不同层次可以有各自的优势种,优势层的优势 种常称为建群种
2.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
以上四个参数是直接影响种群动态的基本参数
第二节 种群生态学
一、生物种群的特征及动态
(一)种群的特征及计量 2、种群的计量 (5)年龄结构(age ratio):是各个年龄级的个体数与种群
个体总数的比例。 (6)性比(sex ratio):指的是种群中雌雄个体的比例。 (7)存活率:是死亡率的倒数。 (8)生命表:是指对一个种群出生和死亡过程的定量记录。
第三章 生物圈中的生命系统
➢第一节 生命系统的层次 ➢第二节 种群生态学 ➢第三节 群落生态学
第一节 生命系统的层次
一、种群
种群(population)是指在同一时期内占据 一定空间的同种生物个体的集合。
种群有3个基本持征: 空间持征:即种群具有一定的分布区域 数量持征:每单位面积(或空间)上的个体数量 (即密度)是变动的 遗传特征:种群具有一定的基因组成
群落演替的概念植物群落的演替succession
3,Connell和Slatyer的演替模型
• 促进模型 物种替代是由于先来物种改变了环境条件,使它不利
于自身生存,而促进了后来其他物种的繁荣,因此物种替 代有顺序性、可预测性和具方向性。
• 抑制模型
Egler认为演替具有很强的异源性,因为任何一个地 点的演替都取决于哪些植物种首先到达那里。植物种的取 代不一定是有序的,每一个种都试图排挤和压制任何新来 的定居者,使演替带有较强的个体性。演替并不一定总是 朝着顶极群落的方向发展,所以演替的详细途径是难以预 测的。
该学说认为演替通常是由个体较小,生长较快,寿命 较短的种发展为个体较大,生长较慢,寿命较长的种。显 然,这种替代过程是种间的,而不是群落间的,因而演替 系列是连续的而不是离散的。
• 忍耐模型
该模型介于促进模型和抑制模型之间。认为:早期演 替物种先锋种的存在并不重要,任何种都可以开始演替。 植物替代伴随着环境资源的递减,较能忍受有限资源的 物种将会取代其他种。演替就是靠这些种的侵入和原来 定居物种的逐渐减少而进行的,主要决定于初始条件。
(3)按照基质的性质划分的演替类型
•水生基质演替系列 •旱生基质演替系列
(4)按群落代谢特征来划分有自养性演替和异养性演替
•自养性演替 •异养性演替
(5)我国植物生态学家刘慎谔教授(1959)对演替的划分
• 时间演替
• 空间演替
• 植被类型发生演替
3,演替系列
生物群落的演替过程,从植物的定居开始,到形成稳定的植物群 落为止,这个过程叫做演替系列。演替系列中的每一个明显的步骤, 称其为演替阶段或演替时期。
该理论包含有三个层次; 第一是演替的一般性原因。即裸地的可利用性,物种对裸地利用 能力的差异,物种对不同裸地的适应能力; 第二是将以上的基本原因分解为不同的生态过程,比如裸地可利 用性决定于干扰的频率和程度,种对裸地的利用能力决定于种的繁殖 体生产力、传播能力、萌发和生长能力等; 第三个层次是最详细的机制水平,包括立地——种的因素和行为 及其相互作用,这些相互作用是演替的本质。
植物群落垂直演替规律
植物群落垂直演替规律园林植物群落是指生存于特定区域或生境里的各种生物种群的集合体。
如一块绿地、一片草坪、一片森林等。
每个群落都是由一定的园林植物、动物和微生物种群组成。
不同的种群类型构成不同的群落类型,群落在形成过程中,其生物对环境具有适应和改造双重作用,并伴随着群落发育成熟,群落的内部环境也发育成熟。
群落内部的环境条件如光照、温度、湿度和土壤等都不同于群落外部。
不同的群落,其群落环境存在明显的差异,并且同其他生命系统一样,群落的发展具有发生、发展、成熟(即顶极阶段)和衰亡的动态过程,动态形式包括季节动态、年际动态、演替与演化等。
1 园林植物群落的结构群落的结构是指生物在环境中的分布及其与周围环境之间相互作用形成的各物种在时间和空间上的分布状态,即群落的垂直结构、水平结构、时间结构以及与其相关的群落交错区和边缘效应问题。
1.1 群落的垂直结构群落在不同高度和水域深度的分布差异,就是群落的垂直结构,或称群落的成层现象。
在发育良好的森林中,成层现象非常明显,从上到下有乔木林冠层、灌木层、草本层、地面层、地下层。
群落中动物也有成层现象,在不同土层深度生活的土壤动物和不同水域深度生活的水生动物各不相同。
总之,大多数群落都有垂直分层现象,植物的成层现象有利于充分利用光、水分、土壤养分和空间,动物的成层现象有利于觅食、隐蔽和生存,提高了空间和资源的利用率,有利于自然群落高效率生产的实现。
1.2 群落的水平结构指群落内生物种类、数量和个体生长情况的水平分布。
多数群落中的物种常形成斑块状镶嵌,每一个斑块就是一小群落。
导致群落水平结构多样化的原因主要有以下3方面。
1.2.1 环境异质性由于土壤质地和结构、水分、光照等环境因子在水平方向上的差异,不仅使个体生长情况产生差异,而且还导致种群在地理分布上的不同。
如喜光植物生长在光照充足的地块上,而耐阴植物则往往分布在光照较弱的区域。
1.2.2 物种的繁殖习性植物种子的传播方式是导致植物水平分布的直接原因。
第四部分植物生态学-演替
忍耐(tolerance)
• 起始阶段的定居不限于先锋物种,任何物种都 可以开始演替。
• 演替早期物种对后期物种没有促进作用。 • 竞争能力强的物种最后能成为演替后期种。
抑制(inhibition)
• 最早占领一个地区的物种改变环境,改变的环 境对演替早期和后期的物种都不利。
• 最先到达的物种抑制后来物种的定居 • 演替后期的物种之所以能成为优势种,是因为
顶极概念的讨论
许多学者质疑演替顶极概念。 (气候波动,新种侵入)
认为大面积的统一模式的渐变过 程的观点是不现实的,因此注重 局部演替。
Gap dynamics
§5.演替观和演替的机理学说
——对演替过程与群落的本质认识
演替的两种哲学观
有机体论—整体论——强调环境的作用(观察尺 度大,对现象作解释),强调系统的整体特征 和综合特征。
• 第三层次:演替的机理
– 环境-生物相互作用 – 物种间相互作用
森林群落的演替
——区域森林的变化轨迹和管理意义
森林群落的一般形成过程
先锋群落阶段
一些生态幅度较大的物种侵入定居并获得成功
郁闭未稳定的阶段
随着群落的发展,生长条件逐渐得到改善。资源的利用逐渐 由不完善到充分利用。物种之间竞争激烈,通过竞争,各物种之 间逐渐达到相对平衡。
地带性顶极和非地带性顶极 地带性顶极在水平分布上与气候带相适应,成带状分布;非
地带性顶极虽然也受大气候的影响,但局部环境条件起决定 性作用;有多少个演替系列就有多少个顶极。
顶极格式假说
顶极格式假说(Climax pattern hypothesis) 由美国Whittaker(1953)提出 任何区域的环境因子都是不断变化的,随 着环境梯度的变化,各种类型的顶极群落 不是截然呈离散状态,而是连续变化的。 一个区域的植被形成连续的顶极类型,构 成一个顶极群落连续变化的格局。 优势顶极=气候顶极
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第二节 种群生态学
一、生物种群的特征及动态 (一)种群的特征及计量 1、种群特征 空间特征:三种分布型:随机型、均匀型和聚
集型 数量特征:主要包括种群大小(size)和种群
密度(density)。 遗传特征:属于同一个基因库,以区别于其他
以上四个参数是直接影响种群动态的基本参数
第二节 种群生态学
一、生物种群的特征及动态
(一)种群的特征及计量 2、种群的计量 (5)年龄结构(age ratio):是各个年龄级的个体数与种群
个体总数的比例。 (6)性比(sex ratio):指的是种群中雌雄个体的比例。 (7)存活率:是死亡率的倒数。 (8)生命表:是指对一个种群出生和死亡过程的定量记录。
第一节 生命系统的层次
二、生物群落 生物群落(community)是指在相同的时间内聚集在
同一地段上的不同物种种群的集合。 三、生态系统
生态系统(ecosystem)是指在一定时间和空间内, 生物和非生物成分之间,通过不断的物质循环和能量流 动而相互作用、相互依存的统一整体,构成了一个生态 学功能单位。
第二节 种群生态学
一、生物种群的特征及动态
(二)种群动态 2、种群增长 (2)种群的增长模型
与密度无关的种群增长模型
种群离散增长模型:
Nt1 Nt 或
N t=N 0t
式中:Nt表示t世代种群大小,Nt+1 表示t+1世代种群
大小,N0为初始种群大小,λ为世代净繁殖率。
第二节 种群生态学
最适能量分配(Cody M, 1966 ) ——繁殖与生存之间的能 量分配
自然选择理论(MacArthur R, 1967) ——r选择与K选择
第二节 种群生态学
一、生物种群的特征及动态
(三)种群的数量变动及生态对策 2、生态对策
第二节 种群生态学
二、种内与种间关系 (一)种内关系 1.种内竞争 分两种竞争方式:
(三)பைடு நூலகம்群的数量变动及生态对策
2、生态对策 各种生物的生长和繁殖时间有长有短,生物的生长和繁殖 的生活方式称为生活史。生活史是生物在生存斗争中获得 生存的对策。生态对策或生活史对策就是指生物在进化过 程中所形成的各种特有的生活史特征,是生物适应于特定 环境所具有的一系列生物学特性的设计
Lack D法则 (1954) 高生育力但无亲代抚育、低生育力但有亲代抚育
个体死亡率高,在接近生理寿命前只有少数个 体死亡。 Ⅱ型:曲线呈对角线型,表示在整个生活期中, 有一个较稳定的死亡率。 Ⅲ型:曲线凹型,表示幼体死亡率很高。
大多数野生动物种 群的存活曲线类型 在Ⅱ型和Ⅲ型之间 变化,而大多数植 物种群的存活曲线
则接近Ⅲ型。
第二节 种群生态学
一、生物种群的特征及动态
一、生物种群的特征及动态
( 二)种群动态 2、种群增长
与密度有关的种群增长模型 逻辑斯蒂方程(logistic equation)
(2)种群的增长模型
dN rN (1 N )
dt
K
其积分式为: N t K /(1 e art )
式中:k环境容量;N种群大小。参数a的值取决于N0,是表示 曲线对原点的相对位置
第二节 种群生态学
一、生物种群的特征及动态
(三)种群的数量变动及生态对策 1、种群的数量变动 不规则波动 周期性波动 季节性波动 种群的爆发 生态入侵
由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适 宜其栖息和繁殖的地区,种群和分布区逐步稳定 地扩大,这种过程称为生态入侵
第二节 种群生态学
一、生物种群的特征及动态
物种
第二节 种群生态学
一、生物种群的特征及动态
(一)种群的特征及计量 2、种群的计量 (1)出生率(natality):包括最大出生率和实际出生
率。 (2)死亡率(mortality):也分为最低死亡率(在理
想环境下个体都是因为年老而死亡)和实际死亡率 (特定条件下丧失的个体数)。 (3)迁入(immigration)和(4)迁出 (emigration):描述各地种群进行基因交流的生态 过程。
第三章 生物圈中的生命系统
➢第一节 生命系统的层次 ➢第二节 种群生态学 ➢第三节 群落生态学
第一节 生命系统的层次
一、种群
种群(population)是指在同一时期内占据 一定空间的同种生物个体的集合。
种群有3个基本持征: 空间持征:即种群具有一定的分布区域 数量持征:每单位面积(或空间)上的个体数量 (即密度)是变动的 遗传特征:种群具有一定的基因组成
分为静态生命表(static life-table)和动态生命表 (dynamic life-table)。 这四个参数主要是通过影响前面四个参数而间接的影响种群
第二节 种群生态学
一、生物种群的特征及动态
(二)种群动态 1、存活曲线
分为3种基本类型: I型:曲线凸型,表示幼体存活率高,而老年
(二)种群动态
2、种群增长 (1)自然增长率(r)和内凛增长率(rm) 种群的实际增长率称为自然增长率。自然增长率可由出
生率和死亡率相减来计算出。 Andrewartha的定义:内凛增长率是具有稳定年龄结构
的种群,在食物不受限制、同种其他个体的密度维持在 最适水平,环境中没有天敌,并在某一特定的温度、湿 度、光照和食物等的环境条件下,种群的最大瞬时增长 率。也就是理想状态下的增长率。
一、生物种群的特征及动态
(二)种群动态 2、种群增长 (2)种群的增长模型
种群连续增长模型
假定在很短的时间dt内种群的瞬时出生率为b,死亡率 为d,种群大小为N,则种群的每员增长率r=b-d,它
与密度无关
dN (b d)N rN dt
其积分式为: N t N 0e rt
第二节 种群生态学
资源利用性竞争——间接竞争 相互干涉性竞争——直接竞争 主要的资源利用性竞争方式之一——密度效应 最后产量衡值法则(Donald, 1951) 自疏和他疏现象
第二节 种群生态学
二、种内与种间关系
(一)种内关系
2、性比 性比通常以种群中雄体对雌体的相对数来表示 。大多数生物 种群的性比倾向于1:1。这种倾向的进化原因叫做Fisher氏性 比理论。