讨论 干扰对群落结构的影响 何燕
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李新彬, 王襄平, 罗菊春, 等. 林业科学[J],2006,42(2)
阔叶红松林为中国东北东部山地物种最丰富、生产
力和生物量最高的森林群落类型，具有结构复杂、土壤肥
力高、群落稳定性强的特点。长白山区是阔叶红松林的核
心分布区，但由于多年的采伐和其他人为干扰，形成了大
面积的次生林。
次生林是原始森林经过多次不合理采伐和严重破坏 以后自然形成的森林。
人为干扰——开垦和采伐
干扰对群落结构的影响
• (1)干扰对群落的相对影响 • 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，或抗干扰能 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演变的 自然过程。
• (4)干扰的不协调性影响 • 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，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资源结构的 重组，其结果是复杂的、多方面的。
• (2)干扰对群落的尺度性影响 • 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，规模 较小、强度较低的干扰发生频率较高，而 规模较大、强度较高的干扰发生的周期较 长。
• (3)干扰对生态演替过程的影响 • 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。 • 最常见的例子如森林火灾
• 2、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 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 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 下降。例如草地上的人畜践踏，就存在这种 特征。
践踏过的草地
索萨（Sousa ）通过对砾石大小与藻类种数研究证明了中度 干扰假说
大：2.5种；中：3.7种；小：1.7种 原因：越大受海浪干扰越小；越小受海浪干扰越大
4、干扰理论与生态管理
干扰可能是产生多样性的最有力手段之一
• 如：斑块状的森林砍伐可能增加物种多样性，但 斑块的最佳大小要进一步研究决定。
– 农业实践本身就包括人类的反复干扰：各种除草剂的 应用对控制杂草多样性起何种作用？
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 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的反应，即物种 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。
干扰对长白山北坡次生பைடு நூலகம்群落结构和树种多样性的影响
3、中度干扰假说
认为，群落在中等程度的干扰水平能维持高多样性。 其理由是：在一次干扰后少数先锋种入侵缺口 ① 如果干扰频繁，则先锋种不能发展到演替中期，使多样性
较低；
② 如果干扰间隔太长，使演替能够发展到顶级期，则多样性 也不很高； ③ 只有在中等程度的干扰，才能使群落多样性维持最高水平， 它允许更多物种入侵和定居。
• 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 使其向反方向逆转。
气候干旱化使地球表面许多草地发生退化
• (5)干扰的广泛性影响 • 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 局产生影响的突发事件，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。
雪 崩 干 扰 与 层 盖 度 变 化
1、干扰与层盖度
干扰对群落中不同层和不同层片的影响是不同的
黄山风景区旅游干扰对植物群落及其土壤性质的影响
巩劼,陆林,晋秀龙, 等. 生态学报,2009,5
• 对黄山风景区主要游览线路两侧植物群落进行了调查：旅 游干扰对植物群落乔木层影响不大，但对乔木层的更新有 一定影响；对灌木层盖度影响较为明显，随游径距离的增
• 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 演替，使一些本该淘汰的树种加速退化，促进新的树种 发育。 • 下图火灾后森林
• 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，地球表面许多草 地、林地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程，可以说干扰促进 了生态演替的过程。
干扰对群落结构的影响
王珺、王萍、付善娜、何燕
干扰
•
干扰是自然界的普遍现象。干扰不同于灾难，不 会产生巨大的破坏作用，但它经常会反复的出现，使 物种没有充足的时间进化。近代多数生态学家认为干 扰是一种有益的生态现象，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。
• 人为干扰对群落特征的影响 • 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的 程度。其他如林隙大小及分布、群落的单优程 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。
– 不同强度和频率的森林火灾对森林的生物多样性保护
起什么作用？
加，灌木层盖度趋于上升；对草本层影响最为显著，游径
边缘5m以内干扰强度最大地段草本层高度明显降低，但 草本层盖度未显示出随干扰强度变化的规律性，旅游干扰 增加了草本层物种多样性，对草本层物种组成也有明显影 响。旅游干扰对植物的影响范围可达游径外10m。
2、干扰与缺口
• 连续的群落中出现缺口是非常普遍的现象，而缺口经常由 干扰构成。森林中的缺口可能由大风、雷电、砍伐、火烧 等引起；草地群落的干扰包括放牧、动物挖掘、践踏等。 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，这可称为对缺口的抽彩式竞争。 • 但是，有些群落所形成的缺口，其物种更替是有规律 性的。新打开的缺口常常被扩散能力强的一个或几个先锋 种所入侵。由于它们的活动，改变了条件，促进了演替中 期种的入侵，最后为顶级种所替代。在这种情况下，多样 性开始较低，演替中期增加，但到顶级期往往稍有降低。
阔叶红松林为中国东北东部山地物种最丰富、生产
力和生物量最高的森林群落类型，具有结构复杂、土壤肥
力高、群落稳定性强的特点。长白山区是阔叶红松林的核
心分布区，但由于多年的采伐和其他人为干扰，形成了大
面积的次生林。
次生林是原始森林经过多次不合理采伐和严重破坏 以后自然形成的森林。
人为干扰——开垦和采伐
干扰对群落结构的影响
• (1)干扰对群落的相对影响 • 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，或抗干扰能 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演变的 自然过程。
• (4)干扰的不协调性影响 • 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，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资源结构的 重组，其结果是复杂的、多方面的。
• (2)干扰对群落的尺度性影响 • 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，规模 较小、强度较低的干扰发生频率较高，而 规模较大、强度较高的干扰发生的周期较 长。
• (3)干扰对生态演替过程的影响 • 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。 • 最常见的例子如森林火灾
• 2、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 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 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 下降。例如草地上的人畜践踏，就存在这种 特征。
践踏过的草地
索萨（Sousa ）通过对砾石大小与藻类种数研究证明了中度 干扰假说
大：2.5种；中：3.7种；小：1.7种 原因：越大受海浪干扰越小；越小受海浪干扰越大
4、干扰理论与生态管理
干扰可能是产生多样性的最有力手段之一
• 如：斑块状的森林砍伐可能增加物种多样性，但 斑块的最佳大小要进一步研究决定。
– 农业实践本身就包括人类的反复干扰：各种除草剂的 应用对控制杂草多样性起何种作用？
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 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的反应，即物种 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。
干扰对长白山北坡次生பைடு நூலகம்群落结构和树种多样性的影响
3、中度干扰假说
认为，群落在中等程度的干扰水平能维持高多样性。 其理由是：在一次干扰后少数先锋种入侵缺口 ① 如果干扰频繁，则先锋种不能发展到演替中期，使多样性
较低；
② 如果干扰间隔太长，使演替能够发展到顶级期，则多样性 也不很高； ③ 只有在中等程度的干扰，才能使群落多样性维持最高水平， 它允许更多物种入侵和定居。
• 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 使其向反方向逆转。
气候干旱化使地球表面许多草地发生退化
• (5)干扰的广泛性影响 • 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 局产生影响的突发事件，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。
雪 崩 干 扰 与 层 盖 度 变 化
1、干扰与层盖度
干扰对群落中不同层和不同层片的影响是不同的
黄山风景区旅游干扰对植物群落及其土壤性质的影响
巩劼,陆林,晋秀龙, 等. 生态学报,2009,5
• 对黄山风景区主要游览线路两侧植物群落进行了调查：旅 游干扰对植物群落乔木层影响不大，但对乔木层的更新有 一定影响；对灌木层盖度影响较为明显，随游径距离的增
• 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 演替，使一些本该淘汰的树种加速退化，促进新的树种 发育。 • 下图火灾后森林
• 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，地球表面许多草 地、林地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程，可以说干扰促进 了生态演替的过程。
干扰对群落结构的影响
王珺、王萍、付善娜、何燕
干扰
•
干扰是自然界的普遍现象。干扰不同于灾难，不 会产生巨大的破坏作用，但它经常会反复的出现，使 物种没有充足的时间进化。近代多数生态学家认为干 扰是一种有益的生态现象，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。
• 人为干扰对群落特征的影响 • 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的 程度。其他如林隙大小及分布、群落的单优程 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。
– 不同强度和频率的森林火灾对森林的生物多样性保护
起什么作用？
加，灌木层盖度趋于上升；对草本层影响最为显著，游径
边缘5m以内干扰强度最大地段草本层高度明显降低，但 草本层盖度未显示出随干扰强度变化的规律性，旅游干扰 增加了草本层物种多样性，对草本层物种组成也有明显影 响。旅游干扰对植物的影响范围可达游径外10m。
2、干扰与缺口
• 连续的群落中出现缺口是非常普遍的现象，而缺口经常由 干扰构成。森林中的缺口可能由大风、雷电、砍伐、火烧 等引起；草地群落的干扰包括放牧、动物挖掘、践踏等。 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，这可称为对缺口的抽彩式竞争。 • 但是，有些群落所形成的缺口，其物种更替是有规律 性的。新打开的缺口常常被扩散能力强的一个或几个先锋 种所入侵。由于它们的活动，改变了条件，促进了演替中 期种的入侵，最后为顶级种所替代。在这种情况下，多样 性开始较低，演替中期增加，但到顶级期往往稍有降低。