生态学复习资料第四章群落生态学课件

(一) 种的个体数量
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
Cop 3 (Copiosae) 数量很多
Cop2
数量多
Cop1

数量尚多
Sp (Sparsal) 数量不多而分散
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本身所特有的种这是因为群落交错区的环境条件比较复杂能为不同生态类型的植物定居从而为更多的动物提供食物营巢和隐蔽条件
第一节 生物群落的概念
一、生物群落的定义
特定空间或特定生境下生物种群有规律的组合，它们 之间以及它们与环境之间彼此影响，相互作用，具有一 定的形态结构与营养结构，执行一定的功能。
（2）种的均匀度(species evenness or equitability) 指一个群落或生境中全部物种个体数目的分配状况，它反 映的是各物种个体数目分配的均匀程度，例如，甲群落中 有100个个体，其中90个属于种A，另外10个属于种B。 乙群落中也有100个个体，但种A、B各占一半。那么，甲 群落的均匀度就比乙群落低得多。
6． 一定的分布范围 任一群落都分布在特定地 段或特定生境上，不同群落的生境和分布范围不同。 无论从全球范围看还是从区域角度讲，不同生物群落 都是按着一定的规律分布。
7．群落的边界特征 在自然条件下，有些群落具有明 显的边界，可以清楚地加以区分；有的则不具有明显 边界，而处于连续变化中。但在多数情况下，不同群 落之间都存在过渡带，被称为群落交错区(ecotone)， 并导致明显的边缘效应。
（二）综合数量指标
1．优势度(dominance) 优势度用以表示一个种在群 落中的地位与作用，但其具体定义和计算指标因群落不同 而不同，多度、盖度、体积、重量等或他们的组合均可作 为优势度的指标。
2．重要值(important value) 也是用来表示某个种在群落 中的地位和作用的综合数量指标，因为它简单、明确，所以 在近些年来得到普遍采用。重要值计算的公式如下:
• 林下灌木层和幼树层：莺，苇莺，花鼠。
• 中林层：山雀，啄木鸟，松鼠和貂。
• 林冠层：柳莺，交嘴和戴菊等。
水生动物也有分层现象:
• 淡水养鱼：鲢鱼、鳙鱼、草鱼、鲤鱼、 青鱼。
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(edge effect)。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本身所特有 的种，这是因为群落交错区的环境条件比较复杂，能为 不同生态类型的植物定居，从而为更多的动物提供食物， 营巢和隐蔽条件。
地球上主要群落类型及其分布
因受地理位置、气候、地形、土壤等因素的影响，地 球上的生物群落是多种多样的。首先可分出水生生物群落 (海洋生物群落与淡水生物群落)和陆地生物群落。
一、陆地生物群落的分布格局
1. 影响陆地生物群落分布的因素 陆地生物群落的分 布受多种因素的影响，其中起主导作用的是海陆分布；大 气环流和由于各地太阳高度角的差异所导致的太阳辐射量 的多少及其季节分配，亦即与此相联系的水热状况。
3. 多样性梯度
（1）多样性随纬度变化 从热带到两极随纬度的增加， 物种多样性有逐渐减少的趋势。
（2）多样性随海拔变化 如果在赤道地区登山，随海拔 的增高，能见到热带、温带、寒带的环境，同样也能发 现物种多样性随海拔增加而逐渐降低。
（3）在海洋或淡水水体物种多样性有随深度增加而降低 的趋势。 由此可以看出其一般规律：物种多样性总 的趋势是随热量分布的变化而变化。
(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 传播来源就近为条件；不然弃耕地的恢复过程就可能延续 达几十年。
2．按演替发生的起始条件划分,可以分为：
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。
3．形成群落环境 生物群落对其居住环境产生重大 影响，并形成群落环境。
4．具有一定的结构 生物群落是生态系统的一个结构 单位，它本身除具有一定的种类组成外，还具有一系列结 构特点。
5．一定的动态特征 生物群落是生态系统中具生命的部 分，生命的特征是不停地运动，群落也是如此。其运动形 式包括季节动态，年际动态，演替与演化。
重要值(IV) = 相对密度十相对频度十相对优势度 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
※ 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； 5 是用于群落分类的一个很好的指标。
演替的基本类型
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 （冰川）。
(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 子传播来源就近为条件；不然弃耕地的恢复过程就可能 延续达几十年。
3．盖度(cover degree，或coverage) 是指植物的地 上部分垂直投影面积占样地面积的百分比,即投影盖度。
基盖度:，即植物基部的覆盖面积。对于草原群落，常以 离地面1英寸(2.54cm)高度的断面计算；对森林群落，则以 树木胸高(1.3m处)断面积计算。基盖度也称真盖度。乔木的 基盖度特称为显著度(dominant)。
二、群落的基本特征
1． 具有一定的种类组成：每个群落都是由一定的植物、 动物、微生物种群组成的，一个群落中种类成分的多少 及每种个体的数量，是度量群落多样性的基础。 2． 不同物种之间的相互影响 群落中的物种有规律地共 处，即在有序状态下生存。 构成群落的种群具备两个先决条件： 第一，必须共同适应它们所处的无机环境； 第二，它们内部的相互关系必须取得协调、平衡。
三、生物群落的演替
(一)演替的概念 生物群落演替(succession)，就是指某一地段上一
种生物群落被另一种生物群落所取代的过程。
（二）控制演替的几种主要因素
1. 植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性是群落演替的先 决条件。每当植物群落的性质发生变化的时候，居住在其中的动 物区系实际上也在作适当的调整，使得整个生物群落内部的动物 和植物又以新的联系方式统一起来。
生物多样性：是指地球上所有生物所包含的
基因以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统 的多样化程度”，简言之，生物多样性是“生物中的多 样化和变异性及物种生境的生态复杂性”。
生物多样性一般有三个水平： 第一遗传多样性，指地球上生物个体中所包含的 遗传信息之总和； 第二物种多样性：指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； 第三生态系统多样性：涉及的是生物圈中生物群 落、生境与生态过程的多样化。
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。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)。
(1) 原生演替(primary succession) 开始于原生裸地或 原生芜原(完全没有植被并且也没有任何植物繁殖体存在的 襻露地段)上的群落演替。
(2)次生演替(secondary succession) 开始于次生裸地 或次生芜原(不存在植被，但在土壤或基质中保留有植物繁 殖体的裸地)上的群落演替。
2. 群落内部环境的变化 ： 是由群落本身的生命活动造成的多与 外界环境条件的改变没有直接的关系；有些情况下，是群落内物 种生命活动的结果，为自己创造了不良的居住环境，使原来的群 落解体，为其他植物的生存提供了有利条件，从而引起演替。
3. 种内和种间关系的改变 ：组成一个群落的物种在 其内部以及物种之间都存在特定的相互关系。这种关系 随着外部环境条件和群落内环境的改变而不断地进行调 整。当密度增加时，不但种群内部的关系紧张化了，而 且竞争能力强的种群得以充分发展，而竞争能力弱的种 群则逐步缩小自己的地盘，甚至被排挤到群落之外，这 种情形常见于尚来发育成熟的群落。
二、群落的垂直结构
群落的垂直结构，主要指群落分层现象。陆地群落的 分层，与光的利用有关。森林群落的林冠层吸收了大部分光 辐射，往下光照强度渐减，并依次发展为林冠层，下木层， 灌木层，草本层和地被层等层次。
• 森林中的动物也有分层现象，与食物习 性和环境条件有关，
• 地被层和草本层：两栖类，爬行类，鸟 类(丘鹬,榛鸡)，兽类(黄鼬)和各种啮齿类。
优势种和建群种 对群落的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 (dominant species)，它们通常是那些个体数量多、投影盖度大、 生物量高、体积较大、生活能力较强，即优势度较大的 种。群落的不同层次可以有各自的优势种，比如森林群 落中，乔木层，灌木层，草本层和地被层分别存在各自 的优势种，其中乔木层的优势种，即优势层的优势种常 称为建群种(constructive species)，起着构建群落的作用。 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；
(2)经度 在北美大陆和欧亚大陆，由于海陆分布格局与 大气环流特点，水分梯度常沿经向变化，因此导致生态系 统的经向分异，即由沿海湿润区的森林，经半干旱的草原 到干旱区的荒漠。有人把这种变化与纬度地带性并列，称 为经度地带性。
3. 陆地生物群落的垂直分布 海拔高度每升高100米， 气温下降0.6℃左右，或每升高180米，气温下降l℃上下。 降水最初随高度的增加而增加，达一定界线后，降水量 又开始降低。由于海拔高度的变化，常引起自然生态系 统有规律地更替，有人称此现象为垂直地带性。一般讲 来，山麓分布了当地平原上的生物群落类型，更高一些， 它们被更加中生和对温度要求较低的类型所代替，垂直 带谱大致反映了不同生物群落类型沿纬度方向交替分布 的规律。
2. 陆地生物群落的水平分布
(1)纬度 太阳高度角及其季节变化因纬度而不同，太阳 辐射量及与其相关的热量也因纬度而异。从赤道向两极， 每移动一个纬度(平均111千米，在0～10°低纬地区第一纬 度约110.57千米，90°时为111.7千米)气温平均降低0.5～ 0.7℃。由于热量沿纬度的变化，出现群落类型有规律的更 替,如从赤道向北极依次出现热带雨林，常绿阔叶林，落叶 阔叶林，北方针叶林与苔原，即所谓纬向地带性。
4. 外界环境条件的变化 ： 决定群落演替的根本原因存 在于群落内部，群落之外的环境因素是引起演替的重要 条件。气候决定着群落的外貌和群落的分布，也影响到 群落的结构和生产力，气候的变化是演替的诱发因素。
土壤的理化性质的改变势必引起植物、土壤动物和微 生物的生活，导致土壤群落内部物种关系的重新调整。
5. 人类的活动 人对生物群落演替的影响远远超过 其他所有的自然因子，因为人类社会活动通常是有意识、 有目的地进行的，可以对自然环境中的生态关系起着促 进，抑制，改造和建设的作用。放火烧山，砍伐森林、 开垦土地等，都可使生物群落改变面貌。人还可以经营， 抚育森林，管理草原，治理沙漠，使群落演替按照不同 于自然发展的道路进行。人甚至还可以建立人工群落， 将演替的方向和速度置于人为控制之下。
起着构建群落的作用
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。
3．伴生种：伴生种为群落的常见种类，它与优势种相伴存 在，但不起主要作。
4．偶见种或罕见种：偶见种是那些在群落中出现频率很 低的种类，多半是由于种群本身数量稀少的缘故。 同一个植物种群在不同的群落中可表现为不同的群落成 员型。