第七讲__群落生态学
群落生态学课件(版)
群落生态学课件一、引言群落生态学是生态学的一个重要分支，研究生物群落的结构、功能、动态及其与环境之间的相互关系。
生物群落是由相互依赖、相互作用的生物种群组成的，它们在特定的生态环境中共同生活。
群落生态学对于理解生态系统的稳定性和可持续性具有重要意义，为生物多样性保护、生态系统管理和生态环境建设提供了科学依据。
二、生物群落的结构与组成1.生物群落的结构生物群落的结构包括物种组成、种群数量、空间分布和生态位等方面。
物种组成是指生物群落中存在的各种生物种类及其相对丰富度。
种群数量是指生物群落中各个物种的个体数量。
空间分布是指生物群落中各个物种在空间上的分布格局。
生态位是指物种在生物群落中的地位和作用，包括其在资源利用、生存策略等方面的特点。
2.生物群落的组成生物群落由生产者、消费者和分解者组成。
生产者主要是指绿色植物，它们通过光合作用将太阳能转化为化学能，为生物群落提供能量。
消费者包括草食动物、肉食动物和杂食动物，它们通过食物链和食物网与其他生物相互作用。
分解者主要是指细菌、真菌等微生物，它们分解死亡的生物体和有机物质，促进养分的循环。
三、生物群落的功能与动态1.生物群落的功能生物群落具有多种功能，包括能量流动、物质循环、信息传递和生态平衡等。
能量流动是指生物群落中能量的输入、传递和散失过程。
物质循环是指生物群落中养分的循环利用过程。
信息传递是指生物群落中生物之间通过信号、化学物质等方式进行的信息交流。
生态平衡是指生物群落中各种生物之间的相互关系保持相对稳定的状态。
2.生物群落的动态生物群落的动态包括物种多样性、种群动态和群落演替等方面。
物种多样性是指生物群落中物种的丰富度和多样性。
种群动态是指生物群落中各个物种的个体数量随时间的变化。
群落演替是指生物群落随时间的推移而发生的物种组成和群落结构的变化。
四、生物群落与环境的关系生物群落与环境之间存在密切的相互关系。
环境因素包括气候、土壤、水分、光照等，它们对生物群落的物种组成、种群数量和生态位等方面产生影响。
生态学研究中的群落生态学
生态学研究中的群落生态学生态学是研究生物与环境之间相互作用的学科，而群落生态学则是生态学中的一门分支。
群落是指特定地理区域内所有生物种群的组合，是生态系统的基本组成单位。
在群落内，不同生物种群之间会发生相互作用，这些相互作用会影响到群落的结构和功能。
群落生态学的研究对象就是这些相互作用及其对群落的影响。
群落生态学是一门综合性强的学科，涉及到很多的领域。
比如，生物多样性、种间相互作用、食物链、能量流动、物种适应能力等。
因此，群落生态学往往需要各个领域的知识和方法进行综合研究。
群落生态学中的一项重要研究内容是群落结构的形成与演化。
群落结构代表着群落内各种生物种群之间的分布、密度、组成等方面的特征。
群落结构的形成可能与许多因素有关，如生境、气候、地形、种间相互作用等。
同时，群落结构的演化也可能由多种因素驱动，例如地质变化、全球气候变化、人类活动等。
群落结构的研究对于了解生物多样性保护及环境保护具有重要意义。
群落生态学还研究了不同种群之间的相互作用。
在群落内，不同种群之间可以产生相互作用，这些相互作用可以是捕食关系、共生关系、竞争关系等。
相互作用对于群落的结构和功能都具有重要意义。
例如，竞争关系可以影响到物种分布、密度及种群生存率等；共生关系可以提供营养、提高生存率、增强抗病能力等；捕食关系还能够维持食物链的平衡，保持资源的稳定利用。
群落生态学研究的另一个方向就是群落功能。
群落的功能代表了群落在生态系统中扮演的角色。
群落功能包括了物质循环、能量转移、原生生产力等方面的功能。
群落功能的研究可以帮助我们对生态系统的整体运作原理有更深刻的理解，而这对于开展生态系统保护和管理具有重要意义。
总之，群落生态学是生态学中的重要分支，针对群落中的物种种群及其相互作用进行深入探究。
群落生态学研究成果不仅能够为物种保护提供理论依据，也能够为人类活动的环境管理提供参考。
未来的研究中，我们需要继续探究群落的结构、演化、种间关系及功能等方面，为生物多样性的保护、生态系统的管理和生态问题的解决提供更多的科学支持与依据。
群落生态学
群落生态学
群落生态学是一门研究群落的结构、功能和变化的科学，同样还要研究个体之间的关系。
从技术角度讲，群落生态学是生态学的一个子分支，旨在探讨一组物种交互作用如何
影响当地的生态系统。
它研究的范围是从动物群落的行为到植物群落的发展，以及地形、
气候因素对植物和动物如何影响。
群落生态学通过研究群落之间的竞争和相互协作，可以解释一些生态现象并提出解决
方案。
例如，研究群落可以帮助我们了解物种之间的竞争如何影响地方群落，以及这种竞
争会如何影响环境服务或生态系统声明。
此外，群落生态学研究也可以帮助我们了解不同
物种如何共存，以及为什么在一定的情况下会形成一些非常特殊的生态系统。
该领域的研
究还可以推断适宜的物种组合方式、物种变化率以及驱动这种变化的因素。
在当代社会，由于人类活动对生态系统造成了重大影响，群落生态学研究变得更加重要。
通过研究群落，可以发现互补支持机制，进而找到调节人类活动的方法。
此外，在当
前的全球变暖情况下，研究群落的反应也可以有助于预测未来地球变暖对生态系统的影响。
总而言之，群落生态学是研究群落的结构、功能和变化的科学，它可以帮助我们了解
物种之间的竞争如何影响地方群落，以及这种竞争会如何影响环境服务和生态系统质量。
该领域还可以使我们更好地理解和控制全球变暖对生态系统的影响。
群落生态学
Sol (Solitariae) 数量很少而稀疏
Un (Unicum)
个别或单株
2．密度(density) 指单位面积或单 位空间内的个体数。一般对乔木，灌木 和丛生草本以植株或株丛计数，根茎植 物以地上枝条计数。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 相对密度(relative density)。某一物种的 密度占群落中密度最高的物种密度的百 分比称为密度比(density ratio)。
前苏联著名植物群落学家B. H. 苏卡乔夫(1957)指出：“层片具有 一定的种类组成，这些种具有一定 的生态生物学一致性，而且特别重 要的是它具有一定的小环境，这种 小环境构成植物群落环境的一部 分” 。现在人们一般将其定义为： 层片是指由相同生活型和相似生态 要求的种组成的机能群落 （functional community）。
对种类组成进行数量分析，是 近代群落分析技术的基础。
1．多度(abundance) 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，形成背景
Cop3 (Copiosae) 数量很多
Cop2 Cop1 Sp (Sparsal) 数量多 数量尚多 数量不多而分散
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 = 相对密度十相对频度十相对盖度
相对密度=该种的密度/所有种的密度和
相对频度=该种的频度/所有种的频度和 相对盖度=该种的盖度/所有种的盖度和
※ 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。
生态学中的群落生态学原理
生态学中的群落生态学原理生态学是研究生物与环境交互作用的学科，它关注的是生物在环境条件下的生存和繁殖，以及它们与环境之间的相互作用。
群落生态学是生态学的一个分支，它研究的是生物群落的组成、结构、功能和演替过程。
在群落生态学中，有一些重要的原理和理论，下面将介绍其中的一些。
1. 群落的物种多样性原理物种多样性是群落生态学的核心概念之一，它是指同一地域内物种的数量和种类的多样性。
群落的物种多样性对于生态系统的稳定性和生物多样性的维持都具有重要意义。
群落的物种多样性可以通过物种丰富度和物种均匀度来描述。
物种丰富度是指在群落中存在的不同物种的数量，而物种均匀度是指不同物种之间的相对数量比例。
2. 群落的结构原理群落的结构包括物种组成、种群密度、空间分布和复杂程度等方面。
群落的结构对于群落的功能和演替过程具有重要的影响。
不同的物种组合可以形成不同的群落结构，从而影响群落中各种生物群体的数量、空间分布和相互作用。
另外，种群密度、空间分布和交互作用的复杂程度也会直接影响群落的结构。
3. 群落的演替原理群落的演替是指群落随着时间的推移而发生的变化过程。
群落的演替是一个由简到繁、由单一到复杂的过程。
通过群落演替过程，不同的物种可以适应不断变化的环境条件，生物群落也可以进一步演化和发展。
群落演替过程中的关键因素包括物种数量、种群密度、物种间的相互关系和环境因素等。
4. 群落的相互作用原理在群落中，物种之间存在着各种相互作用，包括捕食、拮抗、共生、竞争等。
这些相互作用对于群落的结构、功能和演替都具有重要影响。
相互作用的强弱、种类和方向都会影响群落中的物种组成、数量和分布。
群落中相互作用的研究是了解生态系统和生态过程的关键。
5. 群落的稳定性原理群落的稳定性是指群落在不断变化的环境条件下保持相对稳定的状态。
群落的稳定性是群落生态学的重要研究内容之一。
群落的稳定性是由物种多样性、群落结构、演替过程和相互作用等多种因素共同作用的结果。
第七章群落生态学原理及应用
• 适当增加森林—草原的交错带，保护野生动物； • 利用水—陆交错带发展各种水产品的生产； • 利用城—乡交错带发展独特的城郊农业。
应注意边缘效应大小的影响因素。
§2 环境梯度与群落分布
群落的分布往往受环境梯度的制约，表现出明 显的经度地带性、纬度地带性和垂直地带性。
• 一、纬度地带性（主要受温度梯度的影响）
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冻土带的短暂夏天
针叶林的冬天
落叶林的夏季和冬季
澳洲南威尔士草原
非洲的稀树草原
热带雨林
沙漠的旱季（a）和春雨过后（b）
– 在光秃的岩石表面，生存环境极为恶劣，没有土壤，非 常干燥，温度变幅大，只有地衣才能生存，地衣是旱生 演替的先锋植物。 –地衣是菌类和藻类的共生体。
• 菌类：分泌有机酸分解岩石以获取所需的矿物质和水分。 • 藻类：进行光合作用提供有机营养。
–地衣死亡后的残体可以起到蓄积水分，养分的作用。于 是形成了一薄层的土壤，岩面上的生境得到了改善。
• 依据生态优势种命名；如：红松群落、马尾松群落等。 • 当群落中优势种较多时，依据主要的生活型命名；如：热带雨林 群落、陆生生物群落。 • 当群落中缺少特大的植物时，以群落所占据的生境命名。如：沙 漠生物群落、海洋生物群落等。
§1
二、群落的结构
群落的组成与结构
组成群落的多个物种在群落中所处的位置和存在的状态， 是群落的可见标志之一，包括垂直结构、水平结构和时相结 构。生物群落的组成也可成为组成结构。 • ⒈垂直结构：生物在垂直分布上的分化和成层现象。
群落生态学群落演替文档全文预览
群落生态学群落演替文档全文预览一、教学内容本节课的教学内容来自生物学教材《群落生态学》，主要讲述群落演替的概念、类型和特点。
群落演替是指在一个生态系统中，群落组成和结构随时间发生变化的过程。
包括原生群落和次生群落两种类型，前者是指在没有生物群落的地方形成的群落，后者是指在原有生物群落的基础上形成的群落。
群落演替具有有序性、波动性和方向性等特点。
二、教学目标1. 让学生了解群落生态学的基本概念，理解群落演替的含义、类型和特点。
2. 培养学生观察、分析和解决生物学问题的能力。
3. 增强学生对生态环境的保护意识，提高学生的科学素养。
三、教学难点与重点重点：群落演替的概念、类型和特点。
难点：群落演替过程中群落组成和结构的变化规律。
四、教具与学具准备教具：多媒体教学设备、黑板、粉笔。
学具：教材、笔记本、彩色笔。
五、教学过程1. 情景引入：通过展示一片森林的图片，引导学生关注森林中的生物群落，提问：“你们认为森林中的生物群落会发生变化吗？为什么？”2. 概念讲解：讲解群落生态学的基本概念，重点介绍群落演替的概念、类型和特点。
3. 实例分析：分析森林、草原等不同生态系统中的群落演替现象，让学生了解群落演替在自然界中的普遍性。
4. 规律探讨：引导学生探讨群落演替过程中群落组成和结构的变化规律，如物种丰富度、生物量、生产力等指标的变化。
5. 实践操作：让学生分组观察校园或周边自然环境中的生物群落，记录不同时间段群落的变化情况。
7. 拓展延伸：讨论人类活动对群落演替的影响，如城市化、土地利用变化等。
六、板书设计板书内容：群落演替的概念、类型、特点及影响因素。
七、作业设计作业题目：1. 描述一下你观察到的校园或周边自然环境中的生物群落演替现象。
2. 分析人类活动对群落演替的影响，以城市化为例进行阐述。
答案：1. （学生描述观察到的生物群落演替现象，如物种组成、生物量等的变化。
）八、课后反思及拓展延伸课后反思：1. 学生对群落演替的概念、类型和特点的理解程度是否达到预期？2. 学生能否运用所学知识分析实际环境中的群落演替现象？3. 如何进一步提高学生的观察、分析和解决生物学问题的能力？拓展延伸：1. 研究群落演替的意义和应用，如生态系统管理、生物多样性保护等。
群落生态学
频度 ：某物种在调查范围内出现的频率。等于物种出现的样方数占样方 总数的百分比。丹麦人 Raunkiaer 的频度定律（ law of frequency ）： A ＞B＞C≥D＜E。A的频度范围是 1％－20％，B的范围是21％－40％，C的 范围是41％－60％，D的范围是61％－80％，E的范围是81％－100％。该 定律说明：在一个种类分布比较均一的群落中，属于A级频度的种类占大 多数，B、C和D级频度的种类较少，E级频度的植物是群落中的优势种和 建群种，其数目也较多，所以占有的比例也较高，符合一般群落中低频 度种的数目较高频度种的数目为多的事实。群落的均匀性与A级和E级的 大小成正比。E级比例越高，群落的均匀性越大；如若B、C、D级的比例 增高，说明群落中物种的分布不均匀，一般情况下，预示着植被分化和 演替的趋势。
高位芽植物 地上芽植物 地面芽植物 地下芽植物 一年生植物
层片（层群）：是由相同生活型或相似生态需 求的物种所组成的机能群落。
属于同一层片的植物是同一个生活型类别。但同一 生活型的植物只有在其个体数量相当多，而且相互 之间存在着一定联系时才能组成层片。 每一层片在群落中都有一定的小环境，不同层片小 环境相互作用的结果构成群落环境。 每一层片在群落中都占据一定的空间和时间，而且 层片的时空变化形成了植物群落不同的结构特征。 每一个层片都具有自己的相对独立性，并可按其作 用和功能不同划分为优势层片、伴生层片、偶见层 片等。 层片是群落的三维结构，与层有相同之处，又有质 的区别。层片比层的范围窄，一个层的类型可以由 若干生活型的植物所组成。
α多样性的测定
丰富度指数 ：反映物种丰富度的指标。 ①Gleason指数: D=S/lnA A为单位面积，S为群落中物种数。是最简 单的测定方法，表示一定面积生境内的物种 数目。
群落生态学(动态)课件
稀有种是指那些在群落中数量较少的 物种，偶见种则是指偶尔出现在群落 中的物种。
优势种和亚优势种
群落中的优势种是指数量最多、对群 落影响最大的物种，而亚优势种则是 指那些数量较少但对群落有一定影响 的物种。
群落的种群密度
种群密度
种群密度是指单位面积或体积内某一物种的个体数量，是 反映种群大小和变化的重要指标。
02
群落的动态变化
群落演替
1 群落演替定义
群落演替是指一个群落被另一个群落代替的过程，是群 落动态的重要表现形式。
2 群落演替类型
群落演替是指一个群落被另一个群落代替的过程，是群 落动态的重要表现形式。
3 群落演替过程
群落演替是指一个群落被另一个群落代替的过程，是群 落动态的重要表现形式。
4 群落演替的影响因素
生境恢复和重建
退化生境评价
评估生境退化的程度和原因，为恢复和重建提供 依据。
恢复技术
采用植被恢复、土壤改良、水资源管理等技术手 段，促进生境的自然恢复。
人工重建
在自然恢复无法实现的情况下，采用人工种植、 引入物种等方法重建生境。
生物多样性保护
物种保护
01
针对濒危物种，采取就地保护、易地保护和繁殖等措施，确保
寄生关系
1 2
寄生者与寄主的关系
寄生者生活在寄主体内或体表，依赖寄主生活。
寄生对寄主的影响
寄生可以导致寄主死亡，或影响寄主的生殖和生 存。
பைடு நூலகம்
3
寄生对寄生者的影响
寄生可以影响寄生者的生殖和生存，如某些昆虫 的幼虫寄生在其他昆虫体内。
05
人类活动对群落的影响
土地利用变化对群落的影响
总结词
群落生态学
生物群落
生物群落r
冷泉生物群落
珊瑚礁生物群落
生物群落 森林生物群落
陆地生物群落
二、群落的基本特征
1. 物种多样性(species diversity) 2. 生长型(growth form)和结构 3. 优势度(dorminance) 4. 物种相对多度(relative abundance of species) 5. 群落的空间和时间格局(spatial and remporal patterns)
• 群落的分层结构首先取决于植物的生活型——其高低、 大小、分枝情况、叶等，它是受光照强度的递减所决 定的。
生活型的结构沿着垂直方向有两个极端，一个是上层乔木， 其叶子能直接接受到全光照，但要有粗大的支持组织；另 一极端是草本植物，其光合作用处于低光照的水平，但消 耗于发育支持结构的能量很少，其根系中储存物较多。
植物生长型
物理结构 垂直分层结构
群
群落外貌的季节相
落
的 结
物种组成
构
相对多度
生物结构 多样性
演替
群落中种间相互作用
一、群落的外貌和生长型
•研究有机体的形态与结构的科学称为形态学 •研究生物群落的形态和结构的学问，一般称为群落外貌 群 陆地群落外貌：由组成群落的植物形状决定
落 的 外
貌 水生群落外貌：水的深度和水流特征
•陆地群落的外貌是由组成植物的形状所决定的， 所以要描述其外貌，首先就要叙述植物的生长型。
•植物的生长型划分的依据，可以包括植物的高低、 木本或草本、落叶或常绿等。
1.乔木：又可以分为针叶、常绿阔叶、常绿硬叶、落叶阔叶、
我
有刺乔木、丛生乔木；
国 常 用
2.藤本植物； 3.灌木，又分落叶阔叶、常绿硬叶、丛生灌木、肉质茎、有刺
群落生态学
生态型
由于趋异适应的结果，形成了一些在 生态学上互有差异的、异地性的个 体群，它们具有稳定的形态、生理 和生态特征，而且这些变异在遗传 性上被固定了下来，这样，就在一 个种内分化成为不同的个体群类型， 这些不同的个体群就称为生态型。
生态型类别
气候生态型：长期受气候因子的影 响所形成 土壤生态型：长期受土壤因子的影 响所形成 生物生态型：主要在生物因子的作 用下所形成。
生活型
植物对于综合环境条件的长期 适应，而在外貌上反映出来的 植物类型。 是趋同适应的结果。
C. Raunkiaer 的生活型分类系 统
高位芽植物：芽或顶端嫩枝位于离 地面较高处的枝条上，如乔木、灌 木和热带高草等。 地上芽植物：芽或顶端嫩枝位于地 表或接近地表处，一般不高出20— 30厘米，因而受到枯枝落叶和冬季 积雪的保护。
亚优势种: 指个体数量与作用都次 于优势种，但在决定群落环境方 面仍起着一定作用的种类。 伴生种:为群落成见种类，它与优 势种相伴存在，但不起主要作用。 偶见种:是那些在群落中出现频率 很低的种类，多半是由于群落本 生稀少的缘故。
1.2.2 种类组成的数量特征
1．物种丰富度 （species richness）： 物种丰富度是指群落所包含的物 种数目。
2.2.2 演替的类型
1、按演替发生的时间进程划分： 快速演替、长期演替、世纪演替。 2、按演替发生的起始条件分： 原生演替、次生演替。 3、按基质的性质划分： 水生演替、旱生演替。
2.2.3 演替系列
一个先锋群落在裸地形成后，演替 便会发生。 一个群落接着一个群落相继不断地 为另一个群落所代替，直至顶极 群落，这一系列的演替过程就构 成了一个演替系列。
第 三 部 分
1
群落生态学
2.1 研究种类组成的意义及方法
2.1.2 研究种类组成的方法
(1) 登记种类组成成分：编写包括所有种类的植物名录 及其他信息（生活型、生态类型、地理成分等）。
(2) 选择样地：选择典型地段，即能够反映植物群落特 征的地段，只代表群落的基本特征不是全部面积。 选择要求： ⅰ、种的分布要具有均匀性； ⅱ、有层次分布； ⅲ、生境条件（地形、土壤）一致； ⅳ、典型地段（中心），避免过渡地带。
—Department of Environmental Science and Engineering—
1、群落的概念及基本特征
1.1 群落的定义
在特定空间或特定生境下，具有一定的 生物种类组成，它们之间及其与环境之间彼此
影响、相互作用，具有一定的外貌及结构，包
括形态结构与营养结构，并具特定功能的生物
境中全部物种个体数目的分配状况，反映各物种 个体数目的分配均匀程度。
—Department of Environmental Science and Engineering—
• 物种多样性包括两种涵义： 一是群落所含有的物种数目的多寡，即种的丰 富度；二是种的均匀度，是指一个群落或生境中全Leabharlann 部物种个体数目的分配状况。
(1)具有一定的种类组成：物种数目和个体数量。 (2)不同物种之间的相互影响：必须共同适应它们所处的 无机环境；它们内部的相互关系必须取得协调和发展(种 群构成群落的二个条件)。 (3)形成群落环境：定居生物对生活环境的改造结果。 (4)具有一定的结构：形态结构、时间结构、营养结构。 (5)一定的动态特征:季节动态、年际动态、演替与演化。 (6)一定的分布范围：特定的地段或特定的生境。 (7)群落的边界特征：或明确或不明确的边界。 (8)群落中各物种不具有同等的群落学重要性
群落生态学
基本概念(三)1.生物群落：在特定空间或特定生境下，具有一定的生物种类组成及其与环境之间彼此影响、相互作用，具有一定的外貌及结构，包括形态结构与营养结构，并具特定的功能的生物集合体。
2.物种丰富度与多样性（1）丰富度：一个群落或生境中物种数目的多少。
（2）多样性：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。
3.郁闭度与盖度（1）郁闭度是指森林中乔木树冠在阳光直射下在地面的总投影面积（冠幅）与此林地（林分）总面积的比，它反映林分的密度。
（2）盖度是指植物的地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比。
盖度是垂直投影，表示覆盖地表的百分比，植被长势好坏的一个参数。
郁闭度是某点的中心投影，表示森林对天空光的遮挡。
对于草和灌来说，只有盖度有意义。
对于森林来说，盖度和郁闭度都有意义。
4.生活型与生态型（1）生活型指植物对于综合环境条件的长期适应，在外貌上表现的植物类型。
（2）生态型是指同一物种内因适应不同生境而表现出具有一定结构或功能差异的不同类群。
生态型是同一物种在不同的环境条件下的趋异适应，而生活型是不同物种由于在相同环境条件下生活发生的趋同适应。
5.优势种与建群种（1）优势种是指群落中占优势的种类，它包括群落每层中在数量上最多、体积上最大、对生境影响最大的种类。
（2）建群种是指优势层的优势种。
6.边缘效应：群落交错区是一个交叉地带或种群竞争的紧张地带，在这里群落中种的数目及一些种群密度比相邻群落大。
群落交错区种的数目及一些种的密度增大的趋势被称为边缘效应。
7.群落最小面积：基本能够反映出某种群落所包含的植物种类的最小面积。
8.群落演替及其类型（1）群落演替：在某一地段上的生物群落发生变化的过程中，由低级到高级、由简单到复杂、一个阶段接着一个阶段、一种生物群落被另一种生物群落所取代的自然演变现象。
（2）演替的基本类型：①按照演替发生的时间进程：世纪演替、长期演替、快速演替。
②按演替发生的起始条件：原生演替、次生演替。
生态学课件第7章 群落特征
3）盖度coverage I) 概念： 盖度：植物体垂直投影面积与单位土地面积之 比，叫投影盖度，简称盖度。 基部盖度：植物基部面积与样地面积之比，又 叫显著度、优势度。 草本植物2.5cm高处草丛断面积，乔木取 1.37m高处断面积（胸高断面积DBH）。 II）盖度—多度关系 个体数量多，盖度大灌木； 多度大，盖度小草本； 多度小，盖度大乔木
3、空间异质性与群落结构
• • 非生物环境的空间异质性 生物空间异质性
异质性是多物种共存的重要机制
4、岛屿与群落结构
•
• •
种-面积关系 S=cAz MacArthur平衡假说: 迁入迁出 绝灭速率 岛屿生态与自然保护：生境岛屿与自然保护区设计
5、一个物种丰富度的简单模型
６、平衡说与非平衡说
3、个体学派、有机体学派 不同群落有时有明显的差异，有时却彼此 混合，以至于不存在明显的界限。 有机体学派：沿着环境梯度或连续环境的群落 组成是一种不连续的变化，生物群落是鲜明而 间断分开的，群落具有整体性，是一个有机整 体。 个体学派：连续环境下，群落组成是逐渐变化 的，群落并不是一个个分离的有边界的实体， 多数情况下是在空间和时间上连续的一个系列。
2、干扰对群落结构的影响 （1） 干扰disturbance 定义：相对离散的,对生态系统组成与结构造成 破坏性影响的事件。分自然干扰、人为干扰等。 （2） 干扰与层盖度
（3） 干扰与林窗、群落缺口 对缺口的抽彩式竞争：优势者取决于随机因 素。条件：1、存在许多入侵缺口及生存力相 等的物种；2、其中任何一种在其生活史过程 中能阻止其他物种再入侵。 （4） 中等干扰假说 干扰频率/干扰强度中等程度时生物多样性最大. （5） 干扰理论与生态管理 利用干扰管理生物群落,如利用火进行干扰管 理. －－小火不止，大火不至
群落生态学 ppt课件
• 1、种群的概念 • 2、种群的统计特征 • 3、种群的增长 • 4、种群的动态及调节 • 5、种群的适应对策 • 6、种群的相互关系
—Department of Environmental Science and Engineering—
上篇：环境生态学基础知识
四
1、群落的概念及基本特征
、
2.2 种类组成的性质分析
应该强调，生态学上的优势种对整个群落 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；但若 把非优势种去除，只会发生较小的或不显著 的变化。因此，不仅要保护那些珍稀濒危植 物，而且也要保护那些建群植物和优势植物， 它们对生态系统的稳定起着举足轻重的作用。
2.1 研究种类组成的意义及方法
2.1.2 研究种类组成的方法
(1) 登记种类组成成分：编写包括所有种类的植物名录 及其他信息（生活型、生态类型、地理成分等）。
(2) 选择样地：选择典型地段，即能够反映植物群落特 征的地段，只代表群落的基本特征不是全部面积。 选择要求： ⅰ、种的分布要具有均匀性； ⅱ、有层次分布； ⅲ、生境条件（地形、土壤）一致； ⅳ、典型地段（中心），避免过渡地带。
—Department of Environmental Science and Engineering—
2.1 研究种类组成的意义及方法
组成群落的物种越丰富，该群落调查取样 的最小面积相应也越大。如西双版纳热带 雨林取样的最小面积为2500 m2，北方针 叶林为400 m2，落叶阔叶林为100m2，灌 丛草原为25～100m2，草原为1～4m2。
—Department of Environmental Science and Engineering—
群落生态学
岛屿效应
S=cAz lgS=lgc+z(lgA)
S A,
A:岛屿面积 S:物种数
岛屿效应:面积越大，容纳生物种数越多的效应
S=cAz lgS=lgc+z(lgA)
MacArthur 的平衡说
迁入率曲线与灭亡率曲线交点上的种数， 即为该岛上预测的物种数。根据平衡说，可 说明下列四点： （1）岛屿上的物种数不随时间而变化； （2）这是一种动态平衡，即灭亡种不断地被 新迁入的种所代替； （3）大岛比小岛能“供养”更多的种； （4）随岛距大陆的距离由近到远，平衡点的 种数逐渐降低。
如何判断物种在群落中的重要性?
Whitlaker(1975)认为以下三者是一致的：
1.一个物种占据群落中的生态位超维空间的 分数。
2.该物种所利用的群落资源(如光、水、食物 等)的分数。
3.它所实现的群落生产力的分数。
基于这三者的等价关系，只要测出其中的 一个分数，就可以比较各个物种在群落中 的重要性。生产力是最可靠的比较标准。
0
群落组成的数量特征
(1)密度（Density） (2)多度（Abundance） (3)盖度(Coverage) (4)频度(Frequency) (5)高度(Height) (6)重量(Weight) (7)体积(Volume)
1.密度（Density） 单位面积或单位空间内的个体数。一般对乔
4.频度(Frequency)
频度是含有某特定种的样地数占样地总数的百分数， F=r/R×100% 它反映群落中各种植物在水平分布上是否均匀一致，从而说 明植物与环境或植物之间的关系。 群落中某一物种的频度占所有物种频度之和的百分比，即为 相对频度。
5.高度、重量、体积
《群落生态学》ppt课件
生物群落，包括植物、动物和微生物等各种生物种群在同一生境中的 组合。
群落生态学的研究历史与现状
研究历史
从19世纪末开始，经历了描述性、比 较性、实验性和理论性等多个发展阶 段。
研究现状
当前群落生态学已经成为生态学研究 的重要分支，涉及生物多样性保护、 生态系统管理、全球变化等多个领域 。
群落生态学的研究意义与价值
成、分布和数量等基本信息，为保护和管理提供科学依据。
02
濒危物种保护与恢复
运用群落生态学原理，分析濒危物种的生态位、种间关系和群落结构等
，制定针对性的保护和管理措施，促进濒危物种的恢复和发展。
03
生物多样性保护规划
基于群落生态学理论，结合生物多样性保护目标，制定生物多样性保护
规划，提出保护优先区域、关键生态系统和重要物种等保护措施。
02
群落通过食物链和食物网实现能量的流动和物质的循环，维持
生态系统的正常功能。
生物多样性保护
03
保护生物多样性就是保护群落及其环境的多样性，对于维持生
态系统的稳定和可持续发展具有重要意义。
05
群落生态学的应用与实践
群落生态学在生物多样性保护中的应用
01
生物多样性调查与评估
通过群落生态学研究方法，对生物多样性进行调查和评估，了解物种组
群落生态学在生态系统管理中的应用
生态系统结构与功能分析
生态系统服务评估
通过群落生态学研究，评估生态系统的服务功能和 价值，为生态系统管理和决策提供科学依据。
利用群落生态学研究方法，分析生态系统的 结构、功能和动态变化，揭示生态系统稳定 性和可持续性的内在机制。
生态恢复与重建
运用群落生态学原理，指导生态恢复与重建 工作，促进受损生态系统的恢复和健康发展 。
生态学-7-群落生态学
群落生态
非洲干草原 内蒙草原
高原草甸 水域生态
二、 群落的概念
1.群落 (community)概念 Alexander Humboldt：特定的外貌，对生境因素的综合反 应。 E. Warming：一定的种组成的天然群聚 俄国学派：有机体的特定组合，有机体之间及其与环境之 间相互影响。 W. E. Shelford：具有一致的种类组成且外貌一致的生物 据集体。 E. P. Odum：种类外貌一致、具有一定的营养结构、代谢 格局、结构单元、生命部分。
Bray-Curtis指数CN CN =2jN/（aN+bN）
式中，aN为样地A的物种数目，bN 为样地B的 物种数目，jN为样地A（jNa）和样地B（jNb） 共有种中个体数目较小者之和。即 jN=Σmin （jNa+jNb）。
α-多样性、β-多样性和γ-多样性
α-多样性是在栖息地或群落中的物种多样性，其计算方法正如上面 所叙述的一样。 β-多样性是度量在地区尺度上物种组成沿着某个梯度方向从一个群 落到另一个群落的变化率。它可以定义为沿着某一环境梯度，物种替 代的程度或速率、物种周转率、生物变化速度等β-多样性还反映了不 同群落间物种组成的差异，不同群落或某环境梯度上不同点之间的共 有种越少，β-多样性越大。
0
A
B
C
D
E
重要值（important value）
重要值（important value） 重要值是J.T.Curtis和R.P.McIntosh（1951年）在
研究森林群落时，首次提出的。它是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，所以近年 来得到普遍采用。计算公式如下：
3.群落的性质
机体论学派 个体论学派 现代生态学观点
园林生态学课件-群落生态学
8.1 群落及群落生態學
3. 群落命名(Community denomination)
以優勢種，如毛竹群落； 以所占自然環境，如崖壁植物群落； 以優勢種生活型，如亞熱帶常綠闊葉林群落； 以群落動態進行分類 和命名，如先鋒群落。
毛竹群落
崖壁群落
常綠闊葉林群落 先鋒群落
8.2 植物群落外貌 8.2.1 群落外貌(Community aspect)
8.3 群落的組成
8.3.5 種間聯結（ association）
不同物種在數量上和空間பைடு நூலகம்佈上的相互關聯性。
AB A A B B AB AB
B
AA
AB AB B
種A
+
-
種B + a -c
b (a+b) d (c+d)
(a+c) (b+d) n
a=5 b=4 c=4
d=3
AC
ac bd
(a b)(b d )(d c)(c a)
同齡林
異齡林
齡級：按年限將森林劃分成不同年齡階段，速生林為10a，一般為20a
。
8.4 群落的結構
8.4.3 水準結構（ Horizontal structure ）
植物群落配置狀況的水準格局，包括：
鑲嵌性(mosaicism):同一群落水準方向的不均勻配置； 複合體(complex)：不同群落的水準組合；
肉豆蔻科、 橄欖科和棕櫚科。
北方針葉林：
松科的冷杉屬、雲杉屬
8.3 群落的組成
2. 群落組成(Community composition )
根據各個物種在群落中的作用來劃分群落成員類型:
A.優勢種(dominant species) B.建群種(constructive species) C.亞優勢種（subdominant species
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群落演替的实例—从湖泊演替为森林
• 1. 2. 3. 4. 5. 一个湖泊经历一系列演替后，可以演变为一个森林群 落，大体要经历以下几个阶段： 裸底阶段 沉水植物阶段 浮叶根生阶段 挺水植物和沼泽植物阶段 森林群落阶段
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群落演替的实例—湖泊沙丘的群落演替
• 美国密执安湖沙丘上的群落演替（原生演替） 裸露沙丘 固沙草本植物（滨草Ammophila breviligulata、沙拂子 茅Calamovilfa longifolia） 固沙灌木(沙李Prunus pumila、沙柳Salix spp.、三角杨 Populus deltoides) 松柏林 黑栎林 栎－山核桃林 山毛榉－槭树林
• 顶极格局学说(R.H.Whittaker,1953)
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单元顶极学说(F.E.Clements,1916)
• 在同一个气候区内，只能有一个顶极群落，而这个顶极群 落的特征完全是由当地的气候决定的，因此又叫气候顶极。 在任何一个特定的气候区内，所有的演替系列最终都将趋 向一个顶极群落（只要给它们足够的时间），而这个区域 最终也将被一种单一的植物群落所覆盖。
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珊瑚礁演替
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28
29
§3 顶极群落
• 顶极群落的特征 • 演替顶极学说
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顶极群落的能量学特征
群落特征 • 1. 2. 3. 4. 5. 群落能量学 总生产量／群落呼吸(B/R) 总生产量／生物量(P/ B) 单位能流维持的生物量(B/E) 群落净生产量 食物链 演替中群落 顶极群落
6.
顶极群落 多 7. 生物内 8. 高 9. 高 10. 复杂
6.
宽 小 13. 短、简 单
11. 12.
窄 大 13. 长、复 杂 32
11. 12.
顶极群落的特征物质循环和内稳定性特征
群落特征 • 14. 15. 16. • 17. 18. 19. 20. 21. 物质循环 无机物质循环 生物与环境的物质交换 腐屑在营养物再生中的 作用 内稳定性 内部共生 营养保持 抗干扰能力 熵 信息 演替中群落
多元顶极学说(A.G.Tansley,1954)
• 任何一个区域的顶极群落都是多个的，都是由一定的 环境条件所控制和决定的，如土壤的湿度、土壤的营 养特性、地形和动物活动等。有人则分别将这些群落 称为地形顶极、土壤顶极和动物顶极。 单元顶极学说和多元顶极学说实质上的差异是在开对 于测定相对稳定的时间标准的差异，即以地质时间还 是以生态时间。
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旱生演替系列
• 从环境条件极端恶劣的岩石表面或砂地开始，包括 以下阶段： 1. 地衣植物阶段：裸岩上没有土壤，只能生长壳状 地衣，以极薄的一层紧贴岩表，并由根分泌有机酸来 腐蚀岩表。在壳状地衣长期作用下，待环境有所改善 后，才出现叶状地衣，然后是技状地衣。 2．苔藓植物阶段：苔鲜植物与地衣相似，能忍受极 干旱环境。苔藓生长可以积累更多的土壤和腐殖质， 为草本植物生长创造条件。 3．草本植物阶段。 4. 灌木群落阶段。 5. 乔木群落阶段。
20
• • • •
森林次生演替
• 森林被砍伐殆尽之后，其恢复过程较缓慢，一 般都要经过草本植物期、灌木期和盛林期等时 期。以云杉林为例，云杉林是我国北方针叶林 中的优良用材林，也是西部和西南地区亚高山 的针叶林中的一个主要的森林群落。在云杉林 被采伐后，一般要经过（图9-27）恢复过程， • 在美国纽约州的研究，在森林的演替过程 中，动物群落的演替也是十分明显
14. 15. 16.
顶极群落
14. 15. 16.
开放 快 不重要
封闭 慢 重要
不发达 差 弱 20. 高 21. 少
17. 18. 19.
发达 好 强 20. 低 33 21. 多
17. 18. 19.
演替顶极学说
•ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ单元顶极学说(F.E.Clements,1916)
• 多元顶极学说(A.G.Tansley,1954)
参考文献 思考题
3
经典的演替模式
发生在弃耕地上的群落演替：
一年生 杂草
多年生 杂草
灌木
早期演替 树木
晚期演替 树木
4
§1 群落演替的基本概念
• 群落演替(community succession):自然 群落中，一种群落被另一群落所取代的 过程称群落演替。多数群落的演替有一 定的方向性，但也有一些群落有周期性 的变化，即由一个类型转变为另一个类 型，然后又回到原有的类型，称周期性 演替，如：石楠→石蕊→熊果→石楠。 • 演替系列(succession sere):按顺序发生 的一系列群落称演替系列。
6
§2 演替的类型
• 按照演替发生的时间进 程，可以分为： 世纪演替 长期演替 快速演替 • 按演替发生的起始条件， 可以分为： 原生演替 次生演替 • 按基质性质，可以分为： 水生演替 旱生演替 按控制演替的主导因素， 可分为： 内因性演替 外因性演替 按群落代谢特征，可分 为： 自养性演替 异养性演替
8
内因性演替和外因性演替。
• 外因性演替 • 如由于海岸的升降、河流的冲积、冰川的影响 等原因所引起群落演替为外因演替。 • 内因性演替 • 气候条件和其他条件相当稳定的情况下，演替 原因在群落内部，这样的演替便是内因性演替。 • 按演替过程时间的长短来划分，又可将群 落演替分为地质演替14C（geological succession） 和生态演替（ecological succession）。
5
§1 群落演替的基本概念
• 先锋种(pioneer species)和先锋群落(pioneer community):演替过程中，最早定居下来的物 种称先锋种；演替过程中最初形成具在一定结 构和功能的群落称先锋群落。 • 演替顶极(climax)和顶极群落(climax community):任何一类演替都经过迁移、定居、 群聚、竞争、反应、稳定6个阶段，当群落达 到与周围环境取得平衡时(物种组合稳定)，群 落演替渐渐变得缓慢，最后的演替系列阶段称 演替顶极；演替最后阶段的群落称顶极群落。
7
原生演替（Primary succession） 和次生演替（secondary succession）
• 原生演替:发生在裸露岩石上、湖边沙丘 或火山爆发后毁灭一切生命的地方上的 演替，就属于原生演替。原生演替进行 得极其缓慢. • 次生演替:次生演替的例子可见于砍伐殆 尽的森林、弃耕农田的演替。次生演替 由于土壤中积累有有机物质，还有植物 种子等条件，因而其出现和进展都较快。
9
自养性演替（autotrophic succession ）和 异养性演替（heterotrophlc sue－ cession） • 在自养性演替过程中，植物的活动所固定的生 物量积累得越来 越多，这是由于植物种类增加、 植物个体增大和数量增多，因而其总光合量增 加。有一个P／R比率可代表群落能量学的特 征，其中p代表群落的总生产量（光合作用所 固定的总能量或有机物质的总量），R代表群 落总的呼吸 量（呼吸是一个消耗有机物的过 程），因此：用P:R之比衡量自氧和异氧.
38
非生物因素
• • • • • 气候因素：气候顶极 土壤因素：土壤顶极 地形地貌因素：地形顶极 火烧:火烧顶极 洪涝
（Ochotona curzoniae）等啮齿动物的危害，往往使植被不能按上述5个 阶段演替。在鼠类密度较高的地区，演替会停留在杂类草阶段。原因是 中华助鼠之最适宜生活环境是根茎、匍匐茎杂类草群落，由于鼠类的挖 洞、推土等活动，使生境变成次生裸地，于是那里就像弃耕地那样，从 裸地开始重新进行演替；当进行至根茎、匍匐茎杂类革阶段时，又遭到 鼠类的严重破坏。如此循环不已，从而使演替停留在一、二年生或多年 生杂类草阶段。
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顶极-格局学说(R.H.Whittaker,1953)
• 自然群落是由许多环境因素决定的，除气候外，还包 括土壤、生物、火、风等因素。在逐渐变化的环境梯 度中，顶极群落类型也是连续地逐渐地变化的，它们 彼此之间是难以彻底划分开。
是多元顶极群落学说的一个变型。
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§4 影响群落演替的因素
• 非生物因素 • 生物因素 • 人为因素
第七讲 群落生态学
1
第四章 群落生态学
• 第一节 生物群落的组成与结构 • 第二节 生物群落的动态 • 第三节 生物群落的分类与排序
内容提要 单元测试
2
第二节 生物群落的动态(演替)
• §1 群落演替的基本概念
• • • • §2 §3 §4 §5 演替的类型 顶极群落 影响生物群落演替的因素 演替的机制
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群落演替的实例—从裸岩演替到森林
• 在裸岩的演替基质上，如果当地的气候条件适合于 森林生长，经过漫长艰难的演替，迟早会长出森林 来。从裸岩到森林大致要经过以下几个演替阶段： 地衣阶段 苔藓阶段 草本植物阶段 灌木阶段 森林阶段
1. 2. 3. 4. 5.
18
群落演替的实例—橡果上的异养演替
• 橡树果提供了生物群落演替的基质 • 象甲等昆虫侵入橡果，进入橡果胚，在其中产卵，孵 化后的幼虫利用橡果胚作为营养；象甲侵入时，亦把 真菌带入橡果； • 象甲幼虫离开橡果，在果壳上留下洞，食真菌者和食 腐动物进入，橡胚组织被降解为粪便； • 捕食螨等进入，捕食食腐动物；真菌软化橡果外壳； • 较大的动物如毛虫、多足类等进入，橡果崩裂，成土 壤腐殖质的一部分。
前顶极: 除气候外,地形、土壤或人为因素决定的稳定群落。 亚顶极：达到气候顶极前的相当稳定群落。 偏途顶极（分顶极、干扰顶极）：由一种强烈而频繁的干 扰因素所引起的相对稳定群落。 预顶极（先顶极）：在一个特定的气候区域内，由于局部 气候比较适宜而产生的较优越气候区的顶极。 超顶极（后顶极）：在一个特定的气候区内，由于局部气 候条件较差而产生的稳定群落。 35