第三章 生物圈中的生命系3

定居、群聚、竞争、反应、稳定6个阶段，当群落达到与周围环境 平衡时，群落演替渐渐变得缓慢，演替最后阶段的群落称顶极群 落。
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经典的演替模式
弃耕地上的 一年生 群落演替：演替 树木
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• 1．按照演替发生的时间进程，可以分为： （1）世纪演替 延续时间相当长久，一般以地质年 代计算。常伴随气候的历史变迁或地貌的大规模改造 而发生。 （2）长期演替 延续达几十年，有时达几百年，云 杉林被采伐后的恢复演替可作为长期演替的实例。 （3）快速演替 延续几年或十几年。草原弃耕地的 恢复演替可以作为快速演替的例子，但要以撂荒面积 不大和种子传播来源就为条件；不然弃耕地的恢复过 程就可能延续达几十年。 • 以下照片是一块林地被采伐后几十年的演替过程。
C B A
水生群落的分层现象：
与阳光、温度、食物和溶 氧等因素有关。
20 A草本层；B灌木层；C乔木层；D林冠层
群落的水平结构
• 群落的水平结构是指群落的配置状况或水平格局。 • 植物群落水平结构的主要特征就是它的镶嵌性 （mosaic）。镶嵌性是植物个体在水平方向上分 布不均匀造成的，从而形成了许多小群落 （microcoense）。 • 小群落的形成是由于环境因子的不均匀性，如小 地形和微地形的变化，土壤湿度和盐渍化程度的 差异，群落内部环境的不一致，动物活动以及人 类的影响等。分布的不均匀性也受到植物种的生 物学特性、种间的相互关系以及群落环境的差异 等因素制约。
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 起着一定作用的物种。
3、伴生种（companion species）：
为群落的常见物种，它与优势种相伴存在，但不起主要作用。
4、偶见种或罕见种（rare species）：
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种类组成的数量特征：单个数量指标
多度：对物种个体数目多少的一种估测指标。 密度：单位面积或单位空间内的个体数。 相对密度：某一物种的个体数点全部物种个体数的百分
比。
密度比：某一物种的密度占群落中密度最高的物种密度
的百分比。
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盖度：指植物地上部分的垂直投影面积占样地面积的
百分比。分种盖度（分盖度）、层盖度（种组盖度）、 总盖度（群落盖度）
基盖度：植物基部的覆盖面积。
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频度：某个物种在调查范围内出现的频率。 高度和高度比：某种植物高度占最高物种的高度
的百分比。
重量和相对重量：单位面积或容积内某一物种的
重量点全部物种重量的百分比。
体积：胸高断面积、树高、形数（可查获）三者
的乘积。形数是树干体积与等高同底的圆柱体体积 之比
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种类组成的数量特征：综合数量指标
优势度：表示一个种在群落中的地位和作用。定义和计算方
法不统一。
重要值：相对密度＋相对频度＋相对优势度（相对基盖度）。 综合优势比：在密度比、盖度比、频度比高度比和重量比中
个种为了在不同的环境中生长，其所适应环境 分化出来的性质，在遗传中固定下来而产生的 类型称为生态型。它是同种中最小单位的种群， 位于生态种之下。生态型强调植物与环境的适 应，一个生态型的个体，与属于同一生态种的 另一生态型的个体能够自由地交配。
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• 生长型（growth form）:反映植物生活的环境条 件，相同的环境条件具有相似的生长型，是趋同 适应的结果。
在群落交错区往往包含两个重叠群落中所有的一些种以及交错区的特 在种； 群落交错区的环境比较复杂，两类群落中的生物能够通过迁移而交流， 能为不同生态类型植物定居，从而为更多的动物提供食物、营巢地隐 蔽条件。
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边缘效应原理的实践意义： 1. 利用群落交错区的边缘效应 增加边缘长度和交错区面积， 提高野生动物的产量。
植被的镶嵌性的主要决定因素：
气候影响：微气候、径流 土壤影响：营养物质、土壤质地、地形特点 植物影响：他感作用、遮荫作用、繁殖特点 动物影响：喜食情况、种子散布、食物贮藏、
排泄物、践踏、挖洞

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群落的时间格局
• 如果说植物种类组成在空间上的配置构成 了群落的垂直结构和水平结构的话，那么 不同植物种类的生命活动在时间上的差异， 就导致了结构部分在时间上的相互配置， 形成了群落的时间结构。在某一时期，某 些植物种类在群落生命活动中起主要作用； 而在另一时期，则是另一些植物种类在群 落生命活动中起主要作用。
• 例如，生活于非洲、北美、澳洲和亚洲的 许多荒漠植物，虽然它们可能属于不同的 科，却都发展了叶子细小的特征。细叶是 一种减少热负荷和蒸腾失水的适应。
• 生活型是描述不同种类的生物对相似环境 的趋同适应，有相同的适应特点。 • 生态型物种在特定生境中的变异群 • 生长型根据植物的体态进行划分，可以看 做是生活型的一种划分。
• （2）次生演替（secondary succession） 开始于次生裸地（原有植物被去除 ）上的 群落演替。
• 3．按基质的性质划分。可分为： （1）水生演替（hydrorarch succession）演替开始于水生环境中，但 一般都发展到陆地群落。如淡水湖或池塘 中水生群落向中生群落的转变过程。 （2）旱生演替（xerarch succession） 演替从干旱缺水的基质上开始。如裸露的 岩石表面上生物群落的形成过程。
昼夜相：与环境因子的昼夜节律有关 季节相：与环境因子的季节节律有关 年际间变化

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群落交错区与边缘效应
群落交错区（ecotone）(生态交错区或生态过渡带)：两个或
多个群落之间的过渡地带。
边缘效应(edge effect)：群落交错区的生物种类和种群密度增
加的现象称边缘交应。
边缘效应产生的原因：
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群落的结构单元
生活型 生态型 生长型 层片
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生活型（life form）：生物对相同环境条件进行趋同适应的结果，对综 合环境条件长期适应的外部表现形式。同一生活型的植物表示它们对环境的适 应途径和适应方法相同或相似。
植物的生活型类型（Raunkiaer 生活型系统）：
高位芽植物：休眠芽位于距地面25cm以上。 地上芽植物：更新芽位于土壤表面之上，25之下，多为半灌木或草本植

多样性指数
属于种i 的个体在全部个体中 的比例
D=1-∑Pi2
2. 香农－威纳指数（Shannon-Wiener index）
多样性指数
属于种i 的个体在全部个体 中的比例
H′=-∑Pilog2Pi
第i 个物种
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群落的物理结构 群落的结构单元 群落的垂直结构 群落的水平结构 群落的交错区与边缘效应
物。
地面芽植物：又称浅地下芽植物或半隐芽植物，更新芽位于近地面土层
内，冬季地上部分全枯死，即为多年生草本植物。
隐芽植物：更新芽位于较深土层中或水中，多为鳞茎类、块茎类和根茎
类多年生草本植物或水生植物。
一年生植物：以种子越冬。
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生态型（ecological equivalents ）：是指同一
• 4．按控制演替的主导因素划分： （1）内因性演替 这类演替的一个显著特点是， 群落中生物生命活动的结果首先使它的生境得到改 造，然后被改造了的生境又反作用于群落本身，如 此相互促进，使演替不断向前发展。一切源于外因 的演替最终都是通过内因生态演替来实现，因此可 以说，内因生态演替是群落演替的最基本和最普遍 的形式。 （2）外因性演替 这种演替是由于外界环境因素 的作用所引起的群落变化。其中包括气候发生演替 （由气候的变动所导致）、地貌发生演替（由地貌 变化所引起）、土壤发生演替（起因于土壤的演 变）、火成演替（由火的发生作为先导原因）和人 为发生演替（由人类的生产及其他活动所导致）。

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群落的基本特征
1. 2.
具有一定的种类组成：物种数和个体数。 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）。 形成群落环境：定居生物对生活环境的改造结果。 具有一定的结构：形态结构、生态结构、营养结构。 一定的动态特征:季节动态、年际动态、演替与演化。 一定的分布范围：特定的地段或特定的生境。
物种多样性的测度 丰富度指数 多样性指数
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丰富度指数
1、Gleason指数
（格利森）



群落中物种数目 单位面积
D=（S-1）／lnA
群落中总物种数目
2、Margalef指数 （马加利夫 ）
观察到的个体总数
D=(S-1)／lnN
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多样性指数 1. 辛普生多样性指数（Simpson’s diversity index）
取任意二项求其平均值，再乘100％。

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物种多样性
物种多样性：由物种数目和相对多度决定的。 物种丰富度（species richness）：指一群落或生境
中物种数目的多寡。 物种均匀度（species evenness）：指一群落或生境 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。
1.
2. 人类活动而形成的交错区有 的有利，有的是不利的。
1.
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四 生物群落的演替
1. 群落演替的基本概念 2. 演替的类型 3. 生物群落演替理论 4. 影响生物群落演替的因素
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1.群落演替的基本概念（记）
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。
层片
层片：是群落的结构单元，具有一定的生态生物学一致性和一
定小环境的种类组合。 包括三级：
第一级层片是同种的个体组合； 第二级层片是同一生活型的不同植物的组合； 第三级层片是不同生活型不同种类植物的组合。
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群落的垂直结构