草地生态学第五章 草地群落生态学

第三节 群落动态 3.1生物群落的内部动态 3.1.1群落的季节动态 (1)季相变化; (2)草原群落的季节变化 3.1.2群落的年际(波动 fluctuation)变 化 (1)不明显波动 (2)摆动性的波动 (3)偏途性波动
3.2 群落的演替(Succession) 3.2.1控制群落演替的主要因素 (1)繁殖体的迁移和散布 (2)群落内部环境的变化 (3)外部环境条件的改变 (4)种内和种间关系的改变 (5)人类干扰的直接或间接影响
3.2.6两种演替观点 1.经典演替观 (1)每一个演替阶段的群落都不同于下一个阶 段的群落; (2)前一个阶段的物种的活动促进了下一阶段 物种的确立. 2.个体演替观: (1)促进模型,自己限制了自己,并为后来物种创 造了条件; (2)抑制模型,取决于先期到达,连续而不离散. (3)耐受模型
第四节植物群落的分类和排序
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.3.2个体论(individualistic)观点 1926年H.A.gleason提出：群落的存在 依赖于特定的生境与物种的选择性，由 于环境条件在空间与时间上都是不断变 化的，因此群落之间不具有明显的边界。 Ramengsky、Whittaker持有相同的观点
1.3 群落的性质 1.3.1机体论(organisimic shool)学派 以美国生态学家Clements为代表 (1916,1928),曾把植物群落比喻成为有机体, 看成是一个自然单位.基本思想是:任何一个植 物群落都要经历一个从先锋阶段(pioneer stage)到相对稳定的顶级阶段(climax)的演替 过程.Braun-Blangquet,Tansley赞同和发展了 此学说,后者还形成了著名的”生态系统学说”
2.1.3.2 综合数量指标 (1)优势度(dominance):用以表示一个种在群落中的地位和作用, 具体定义和计算方法有别“四度一量”“三度一量” 。 (2)重要值(important volume)：也是用来表示一个种在群落中 地位和作用的数量指标。(森林研究中用显著度) 重要值（I.V.）=相对密度+相对频度+相对优势度(相对基盖度) 草原群落研究中:重要值=相对密度+相对频度+相对盖度 物种i的个体数 相对密度(%)= ×%
第二节 群落的结构 2.1种类组成及数量特征 2.1.1最小样方面积
物种数
2.1.2组成成员类型 (1)优势种(dominant species) (2)建群种(edificator or constructive species) (3)亚优势种(sub-)(4)伴生种(congmpanion)(5)偶见种或稀有 种(rare species)
样方面积 种----面积曲线示意图
频 度
频 度
频 度
综合 样方
频 度
频 度
2.1.3数量特征 2.1.3.1种的个体数量特征 (1)多度(abundence)是对物种个体数目多少的 一种估测指标,多用于群落的野外调查.一般有: Soc(sociales) ---极多, 地上部分郁 闭;Cop3(copiosae)--- 很多Cop2(copiosae)--多; Cop1(copiosae)---尚多; Sp(sparsal)---不多 而分散,Sol(Solitariae)---很少而稀疏, Un(Unicum)---个别或者单株.
(2) 密度density单位面积或者体积内的个体数; (3) 高度 height测定植物长度的一个指标; (4) 频度 frequency某个物种在调查范围内出 现的频率; (5) 盖度 cover degree orcoverage指植物地 上部分的垂直投影占样地面积的百分比,有种 盖度(分)\层盖度(种组)\总盖度 (6 )重量 weight衡量生物量(biomass)和现存 量(standing crop)多少的指标 (7) 体积volume 生物所占空间大小的度量
第五章 草地群落生态学
第一节 群落概述
1.1群落（Community）的渊源与定义
1807年近代植物地理学创始人A.Humboldt首先注意到自然界植物的分布 遵循一定的规律，指出每个群落都有特定的外貌，是对生境因素的综合反 映；1890年Warming 、1908年苏卡乔夫、1877年Mobius都从不同角度给群 落以定义；Shelford、 E.P.Odum认为：具有一致的种类组成且外貌一致 的生物聚集体，具有营养结构和代谢格局，是一个结构单元，是生态系统 中具有生命的部分。
我国学者在进行植物生活型分类时倾向于外观形态， 与前苏联的分类方法类似： （1）木本植物：乔木、灌木、竹类、藤本植物、附 生木本植物、寄生 木本植物； （2）半木本植物：半灌木与小灌木 （3）草本植物：多年生草本植物、一年生草本植物、 寄生草本植物、腐生草本植物、水生草本植物（挺、 浮叶、漂浮、沉水） （4）叶状类植物：苔藓、地衣、藻菌
1.2群落的基本特征
(1) 具有一定的植物种类组成; (2) 物种之间具有相互作用; (3) 一定的外貌(physiognomy)和结构(structure) (4) 形成了群落环境 (5) 一定的分布(distribution)范围 (6) 一定的动态(dynamic)特征 (7) 群落的边界(boundaries)特征
2.层片结构(synnusia) 层片一词最初由瑞典植物学家H.gams 于 1918年提出层片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(functional community)； 一般有3个层次:种群\同一生活型\群落;
2.2.2群落的结构类型 (1)群落的垂直结构 ①植被中的成层现象:植物地上地下成层,一般分为乔 木层\灌木层\草本层\地被层; ②成层的生物学意义: 第一,成层可以更加充分地利用空间; 第二,成层可以创造特殊的生态环境,增加了植物的适 应类型; 第三,动物也有分层的习惯,鸟类和鱼类; 第四,成层是竞争的结果,也是对环境条件的一种指示;
(3)地面芽植物(hemicryptophyte)在不利季节, 植物体地上部分死亡,在地面处有芽. (4)地下芽植物又称隐芽植物(geophyte /cryptophytes)芽埋在土表或水面以下. (5)一年生植物(therophyte)是一类只能在条件 良好的季节中生长的植物,他们以种子形式度 过不良季节. 生活型谱的制订: 某一生活型的百分率=该地区该生活型的植物 /该地区全部植物的种数×100%
4.1植物群落分类 4.1.1分类的基本原则
(1)根据其属性数据,相似或者相异,揭示其关系;(2)能够反映群落之间的关联关系.
4.1.2我国植物群落分类
植被型组 植被型:建群种相同或相似,水热条件一致的植物群落 植被亚型 群系组 群系:凡是建群种或共建种相同的植物群落 亚群系 群丛组 群丛:层片结构相同,各层片优建相同 亚群丛
(2)群落的水平结构 群落的水平结构也表现在水平方向上,是 指群落在空间的水平分化或者镶嵌现象 镶嵌性(mosaic):是植物个体在水平方向 分布不均匀造成的,从而形成了许多小群 落(microcoense),小群落是由生态因子 的不均匀造成的,如盐渍化、小地形变化、 人类干扰等
（3）群落的时间结构 是指群落在时间上的分化或者在时间上的配置， 是群落的动态特征之一，它实际上包括：一是 由自然环境的时间节律所引起的群落各物种在 时间结构上的周期性变化，二是群落在长期的 历史发展过程中，由一种类型转变为另一种类 型的顺序过程，亦即群落的发展演替。 季相：群落随着气候季节交替性变化而呈现出 不同的外貌（seasonal aspect）群落外貌随 季节变化称为季相变化 草原群落一般有4~5个季相。
2、旱生演替系列（xerasere）：岩石裸地 开始 （1）地衣植物群落阶段 （2）苔藓植物群落阶段 （3）草本植物群落阶段 （4）灌木群落阶段 （5）乔木群落阶段
3.2.4演替的实例 1.河北坝上撂荒地植被演替 2.流沙固定植被实例 3.2.5 演替的顶级 Cowles and Clements(1916)指出:任何演替都经历了迁移、定居、 群聚、竞争、反应、稳定6个阶段。单元气候顶级说在同一个气候 区内，无论演替的初期条件多么不同，群落总是趋向于减轻极端 情况而朝向顶级方向发展，从而使得生境适合更多生物生长 当然也承认存在着原顶级现象，即由于地形、土壤和人为因素所 形成的稳定群落。亚顶级、偏途顶级、前顶级、超顶级等。 Tansly （1954）存在顶级镶嵌现象，可能是以一个气候顶级为主， 地形、火烧、土壤都可形成顶级。
1.生活型（life form） 是生物对外界环境适应的外部表现形式，是生物对 生活条件的长期适应而在外貌上反映出来的生态类 型，也是生物对相同环境趋同适应的结果。 19世纪初Humbolt提出根据植物外貌进行分类，丹 麦学者Raunkiaer根据芽的特性建立了生活型分类 系统
(1)高位芽植物(phanerophyte)芽或顶端嫩枝 离地面25cm以上较高处的枝条上. 如乔木、灌木和一些热带潮湿条件下的草本。 (2)地上芽植物(chamaephyte)芽或顶枝位于 地表或接近地表，一般不高出土表20~30cm 受堆积残落物或积雪的保护。
现代的主流概念：特定时间和空间中各 种生物种群之间以及它们与环境之间通 过相互作用而有机结合的具有一定结构 与功能的复合体。相对于个体和种群而 言是更高一级生物系统，它有个体和种 群没有特征和规律。
1902年瑞士学者Schroter首次提出群落生态 学（Synecology）的概念，表述为：群落生 态学是研究群落与环境之间相互关系的科学， 1910年比利时国际植物学会议上确定了这一 概念。 植物群落学（phytocoenolgy地植物学 （geobotany）或植被生态学 ecology of vegetationg。
3.2.2演替的基本类型 (1)时间进程分类 1)世纪演替 2)长期演替 3)快速演替 (2)起始条件分类 1)原生演替 2)次生演替
(3)基质性质分类 1)水生演替 2)旱生演替 (4)控制演替的主导因素 1)内因性演替 2)外因性演替 (5)代谢特征分类 1)自养性演替 2)异养性演替
3.2.3演替的基本系列（Successional series） 从植物定居开始，到形成稳定的植物群落为止， 这一过程包括许多演替阶段或演替时期，就称为 演替系列。 1、水生演替系列（hydrosere）：浅水开始， 5~7米 （1）自由漂浮植物阶段 （2）沉水植物阶段 （3）浮叶根生植物阶段 （4）直立水生植物阶段 （5）湿生草本植物阶段 （6）木本植物阶段
2.3.3空间异质性与群落结构 (1)非生物环境的空间异质性 (2)生物环境的空间异质性 2.3.4.岛屿与群落结构 (1)海岛的种数与面积关系 (2)Macarthur平衡学说 (3)岛屿的群落退化 (4)岛屿生态与自然保护 2.3.5群落的平衡与非平衡学说 (1)基本概念 (2)干扰竞争与Lotka-Volterra模型
所有物种的总个体数
(3 )种的综合优势比(summed dominance ratio SDR)密度比、盖度比、频度比、高度 比和重量比，取上述指标中任意两项求其平 均值再乘以%， SDR2=（密度比+盖度比） /×100%
2.2群落的基本结构 2.2.1群落的结构单元
群落的结构是指群落内的所有种类及其 个体在空间中的配置状况,它直接反映着群落 对环境的适应、动态和机能。它取决于两个 要素：生活型和层片。
（4）群落交错区与边缘效应 群落交错区（ecotone）又称生态交错区或生 态过渡带，是两个群落或多个群落之间的过 度区域；而在群落交错区中物种的数目及一 些种密度增大的趋势称为边缘效应（edge effect） 目前农牧交错带成为研究热点。
2. 3影响生物群落结构的因素 2.3.1 生物因素对群落结构的影响 (1)竞争对生物群落的影响 (2)捕食对群落结构的影响 2.3.2 干扰对群落结构的影响 (1)干扰的生态学涵义 (2)干扰与群落断层 (3)干扰与群落多样性