《生物群落的动态》PPT课件
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群落的动态PPT教学课件
❖演替
❖分布
不同植物群落在不 同时间内按照一定 顺序占据同一地段 的过程。
是一种状况，不同群 落在同一时间内按照 一定格局，占据不同 地段的状况。
❖一般从其空间分布来推断演替
❖从空间分布来推断演替
旱 生 演 替 系 列
10.2.5 演替方向
• 进展演替：群落的演替显示着群落是从先锋群落经 过一系列的阶段，到达中生性顶极群落。这种沿着 顺序阶段向着顶极群落的演替过程称之为进展演替
位置和母质差异的影响 – 在一个气候区域内所有生境中，最后都将是同一的顶极群落 • 认为演替总是向前发展的，是进展演替
非正常的顶极群落
• 亚顶极(subclimax)：达到气候顶极以前的一个相
对稳定的演替阶段。
• 偏途顶极(disclimax)：一个群落由于长期反复受
人类经济活动的干扰，而引起的相对稳定的群落，如 人工生态系统。
(1) 水生演替系列
水生演替系列：演替开始于水生环境中的群落演 替过程。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 。
• 1、自由飘浮植物阶段（裸底阶段）：由于光照不足， 湖内无植物和动物，而只有一些小型浮游生物，后期 有一些漂浮的维管束植物（水葫芦、浮萍）大量繁殖， 靠浮游有机体的死亡残体聚集，以及湖岸雨水冲刷所 带来的矿质微粒，引起湖底抬高。
– 水平分布不均匀，优势种不明显，外貌参差不齐，杂乱无章，无层 次分化，采取r－对策，以繁殖取胜，形成混合郁闭群落。
• 5、稳定：
– In contrast, late successional species generally have lower rates of dispersal and colonization, slower growth rates, and are larger and longer-lived (K-selected species).
群落演替PPT课件
学习内容
第二章 生物群落
第一节 生物群落及其基本特征☆ 第二节 生物群落的构成☆ 第三节 生物群落的生态 第四节 生物群落的动态☆ 第五节 生物群落的分类
生物群落的概念
群落(community)的概念来源于植物生态研究。 自然界植物的分布不是零乱无章的，而是遵循一定 的规律而集合成群落，每个群落都有其特定的外貌， 它是群落对生境因素的综合反应。不同于动物种群
次生裸地：原来有植物生长的地段，后来原有的 植被已经被破坏而不存在，但原有植物影响下的 土壤条件仍基本存在，甚至还残留原有植物的种 子或繁殖体。
在裸地上，群落的形成要经过三个步骤：侵移、 定居、竞争。
群落的变化
群落外貌常常随时间的推移而发生周期性的
季 变化，这是群落结构的另一重要特征。随着气候 季节性交替，群落呈现不同的外貌，这就是季相。
年 多数是由群落所在地区气候条件的不规则变 动引起的，其特点是群落区系成份的相对稳
际 定性，群落数量特征变化的不定性以及变化
变
的可逆性。在波动中，群落在生产量，各成份 的数量比例，优势种的重要值以及物质和能量
化 的平衡方面，也会发生相应的变化。 根据群落变化的形式，可将波动划分为
以下三种类型：
群落的变化
层片作为群落的结构单元，是在群落产生和发展过程中逐 步形成的。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”。
层片与层的关系
群落的结构
垂直结构指群落在空间上垂直分化或成层现象。
2.演替的基本类型
3）按主导因素划分,可以分为： a 群落发生演替 植物在幼年生境定居的过
生态学生物群落的动态PPT
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。
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§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
演替中群落 顶极群落
群落能量学
1. 总生产量／群落呼吸 ≥１ (B/R)
2. 总生产量／生物量 (P/ B)
高
1. ＝１ 2. 低 3. 高
❖偏途性波动：气候、水分条件的长期偏离而引
起一个或几个优势种明显变更的结果，通过群 落自我调节，还可以回复到接近于原来状态， 时期长(5-10年)
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波动的特点
❖不同群落类型的波动性不同 ❖定性特征与定量特征的波动性不同 ❖不同气候带的波动性不同 ❖波动的不完全可逆性
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§2 演替的类型
可按世长以照纪期分演演演为替替替：发生的时间进程，❖➢素内按，因控可性制分演演为替替：的主导因
快速演替
➢外因性演替
按演替发生的起始条件， ❖按群落代谢特征，可
可以分为：分为：ຫໍສະໝຸດ 原生演替➢自养性演替
次生演替
➢异养性演替
按基质性质，可以分为：
水生演替
旱生演替 2021/7/13
增高
沉水植物阶段：5-7米水深，首先出现轮藻属植物，由
于它的生长，湖底有机质积累较快而多，由于湖底嫌气
条件轮藻的残体分解不完全，湖底进一步抬高；水深2-
4米左右，有金鱼藻、狸藻等出现，繁殖强，垫高湖底
浮叶根生植物阶段：水深1米左右，睡莲等植物飘浮水
面，导致水下的沉水植物得不到光照而被排挤，飘浮植
物的茎部的阻碍，更多泥沙沉积下来，同时植物残体量
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。
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§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
演替中群落 顶极群落
群落能量学
1. 总生产量／群落呼吸 ≥１ (B/R)
2. 总生产量／生物量 (P/ B)
高
1. ＝１ 2. 低 3. 高
❖偏途性波动：气候、水分条件的长期偏离而引
起一个或几个优势种明显变更的结果，通过群 落自我调节，还可以回复到接近于原来状态， 时期长(5-10年)
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波动的特点
❖不同群落类型的波动性不同 ❖定性特征与定量特征的波动性不同 ❖不同气候带的波动性不同 ❖波动的不完全可逆性
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§2 演替的类型
可按世长以照纪期分演演演为替替替：发生的时间进程，❖➢素内按，因控可性制分演演为替替：的主导因
快速演替
➢外因性演替
按演替发生的起始条件， ❖按群落代谢特征，可
可以分为：分为：ຫໍສະໝຸດ 原生演替➢自养性演替
次生演替
➢异养性演替
按基质性质，可以分为：
水生演替
旱生演替 2021/7/13
增高
沉水植物阶段：5-7米水深，首先出现轮藻属植物，由
于它的生长，湖底有机质积累较快而多，由于湖底嫌气
条件轮藻的残体分解不完全，湖底进一步抬高；水深2-
4米左右，有金鱼藻、狸藻等出现，繁殖强，垫高湖底
浮叶根生植物阶段：水深1米左右，睡莲等植物飘浮水
面，导致水下的沉水植物得不到光照而被排挤，飘浮植
物的茎部的阻碍，更多泥沙沉积下来，同时植物残体量
生态学第9章群落的动态
群落变化的类型
持续时间 天 年 几年 十年到百年 变化类型举例 蒸腾作用，光合作用等植物生理过程 植物生长的季节动态 植物生产力的波动 群落演替
百年到千年
万年到亿年
气候变化引起的生物地带界限的移动
群落的演化
植物群落的波动
波动：限于群落内部的短期可逆的变化， 不产生群落的更替现象。其逐年的变化方向常 常不同，一般不发生新种的定向代替。 特点：群落区系的成分的相对稳定性，群 落数量特征变化的不定性以及变化的可逆性 原因：环境条件的波动变化；生物本身的活 动周期；人为的活动干扰
Clements认为，在任何一个地区内，一般的演替系列的终点决 定于该地区的气候性质，主要表现在顶极群落的优势种，能够很好 地适应于地区的气候条件，这样的群落称之为气候顶极群落。 在同一气候区内，无论演替初期的条件多么不同，植被总是 趋向于减轻极端情况而朝向顶极方向发展，从而使得生境适合于 更多的植物生长。
2，波动的类型
• 不明显波动 • 摆动性波动 • 偏途性波动
不同的生物群落具有不同的波动性特点。一般说来，木 本植物占优势的群落较草本植物稳定一些；常绿木本群落要 比夏绿木本群落稳定一些。在一个群落内部，许多定性特征 （如种类组成、种间关系、分层现象等）较定量特征（如密 度、盖度、生物量等）稳定一些；成熟的群落较之发育中的 群落稳定。
2，多元顶极论（polyclimax theory）
多元顶极论由英国的A.G.Tansley于1954年提出。该学说认为： 如果一个群落在某种生境中基本稳定，能自行繁殖并结束它的演替 过程，就可看作顶极群落。在一个气候区域内，群落演替的最终结 果，不一定都汇集于一个共同的气候顶极终点。
3，顶极-格局假说 （climax-pattern hypothesis）
《群落的动态》PPT课件
1、光裸的岩地上首先定居的生物为什么 不是苔藓和草本植物，而是地衣？
☆因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中 获取养分，而地衣可以通过分泌有机酸而从裸 岩中获取养分。
3、在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、 草本植物和灌木吗？ ☆能找到这些植物。在群落演替过程中，一 些种群取代另一些种群是指优势取代，而不是 “取而代之”。形成森林后，乔木占据了优势， 取代了灌木的优势，但在森林中各种类型的植 物都是存在的。
2、次生演替（次级演替）
在原有的植被虽已不存在，但原有土壤
条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或
其他的繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方
发生的演替。
例如：火灾过后的草原、过量砍伐的森
林、弃耕的农田上进行的演替(放牧演替)。
裸岩上的演替
裸岩阶段 地衣阶段 苔藓阶段 草本植物阶段 灌木阶段 森林阶段（乔木阶段）
1. 至少有两种因素在小路周围的杂草分布 中起作用：一是人的践踏，从耐践踏而言，车 前草最强，狼尾草次之，狗尾草最弱；二是植 物之间的竞争，在远离人践踏的地方，茎秆较 高的狗尾草优先获得阳光，车前草等处于劣势。 2.如果小路被废弃后，人的践踏活动停止了， 在路周围会慢慢长出茎秆较高的植物，逐渐成 为优势植物。于是，就会出现“远芳侵古道， 晴翠接荒城”的景象。
群落内部环境的变化 是群落演替的动力
自然因素 外因 人为因素 气温的大幅度变化、洪水、 干旱等
放火烧山、砍伐森林、开垦 土地、建造水库等
群落的稳定性
当一个群落演替到了同环境处于 平衡状态的时候，演替就不再进行了。 这时，群落的结构最复杂、最稳定。 群落的稳定性指群落的自我维持 能力，包括抵抗能力和恢复能力两个 方面。这是两个相互排斥的特征。结 构越复杂，抵抗能力越强。
《生物群落的动态》PPT课件
• 在一个气候区内，除了气候顶极群落之外，还 会出现一些由于地形、土壤或人为等因素所决 定的稳定群落。为了和气候顶极群落相区别， 可将它们统称为前顶极阶段。
编辑ppt
13
• 前顶极的类型：
• 亚顶极 指气候顶极阶段以前的一个相当稳定的 演替阶段。如内蒙古高原的羊草草原是大针茅草 原的亚顶极阶段。
• 偏途顶极 也称干扰顶极。由强烈而频繁的干扰 因素所引起的相对稳定的群落。如在美国东部因 常遭火烧而长期保留的松林阶段。
• 预顶极 也称先顶极。由于局部气候比较适宜而 产生的一种稳定群落。如草原气候区内出现的森 林群落。
• 超顶极 也称后顶极。由于局部气候条件较差而 产生的稳定群落，如草原区内出现的荒漠植被片 段。
编辑ppt
14
• 无论哪种形式的前顶极，如果时间足够的 话，都能够发展为气候顶极。
• 在自然状态下，总是表现为进展演替，而 不可能是后退的逆行演替。
编辑ppt
15
（2）多元顶极论
• 一个区域的顶极植被可以由几种不同类型的顶极 群落镶嵌而成，而每一种类型的顶极群落都是由 一定的环境条件所控制和决定的。只要一个群落 在某种生境中基本达到稳定，能自我维持并结束 了它的演替过程，就可认定为是顶极群落。如土 壤演替顶极、地形演替顶极、火烧演替顶极、动 物演替顶极等类型。同时还可存在一些复合型的 顶极，如地形-土壤顶极和火烧-动物顶极等等。
编辑ppt
8
（1）水生演替系列 • 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 • 水生演替系列就是湖泊填平的过程。演替过程
是从湖泊的周围向湖泊中央循序发生的。在从 湖岸到湖心的不同距离处，容易观察到演替系 列中不同阶段群落环带的分布。
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• 前顶极的类型：
• 亚顶极 指气候顶极阶段以前的一个相当稳定的 演替阶段。如内蒙古高原的羊草草原是大针茅草 原的亚顶极阶段。
• 偏途顶极 也称干扰顶极。由强烈而频繁的干扰 因素所引起的相对稳定的群落。如在美国东部因 常遭火烧而长期保留的松林阶段。
• 预顶极 也称先顶极。由于局部气候比较适宜而 产生的一种稳定群落。如草原气候区内出现的森 林群落。
• 超顶极 也称后顶极。由于局部气候条件较差而 产生的稳定群落，如草原区内出现的荒漠植被片 段。
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• 无论哪种形式的前顶极，如果时间足够的 话，都能够发展为气候顶极。
• 在自然状态下，总是表现为进展演替，而 不可能是后退的逆行演替。
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（2）多元顶极论
• 一个区域的顶极植被可以由几种不同类型的顶极 群落镶嵌而成，而每一种类型的顶极群落都是由 一定的环境条件所控制和决定的。只要一个群落 在某种生境中基本达到稳定，能自我维持并结束 了它的演替过程，就可认定为是顶极群落。如土 壤演替顶极、地形演替顶极、火烧演替顶极、动 物演替顶极等类型。同时还可存在一些复合型的 顶极，如地形-土壤顶极和火烧-动物顶极等等。
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（1）水生演替系列 • 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 • 水生演替系列就是湖泊填平的过程。演替过程
是从湖泊的周围向湖泊中央循序发生的。在从 湖岸到湖心的不同距离处，容易观察到演替系 列中不同阶段群落环带的分布。
群落的动态12ppt文档
2.2 演替的基本类型（演替的不同划分方法，5种分法）
2.2.1 按照演替发生的时间进程(L. G. Ramensky, 1938)，可以分为3种 ：
(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。
2.3.1 水生演替系列
演替开始于水生环境中的群落演替过程。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。
（1）自由飘浮植物阶段：有机质的聚集靠浮游有机体 的死亡残体，以及湖岸雨水冲刷所带来的矿质微粒，导 致湖底增高。 （2）沉水植物阶段：5-7米水深，首先出现轮藻属植物， 由于它的生长，湖底有机质积累较快而多，由于湖底嫌 气条件轮藻的残体分解不完全，湖底进一步抬高；水深 2-4ห้องสมุดไป่ตู้左右，有金鱼藻、狸藻等出现，繁殖强，垫高湖 底。 （3）浮叶根生植物阶段：水深1米左右，睡莲等植物飘 浮水面，导致水下的沉水植物得不到光照而被排挤，飘 浮植物的茎部的阻碍，更多泥沙沉积下来，同时植物残 体量更大，湖底抬高，有利于下一阶段植物入侵。
2、生物群落的演替
2.1 演替(succession)的概念
植物群落演替：就是指植物群落发展变化过程中， 由低级到高级，由简单到复杂，一个阶段接着一个阶 段，一个群落代替另一个群落的自然演变现象。
群落的形成，可以从裸露的地面上开始，也可以从 已有的另一个群落中开始。但任何一个群落在其形成 过程中，至少要有植物的传播，植物的定居，植物之 间的竞争，以及相对平衡的各种条件和作用。
(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。
第九章群落的动态ppt课件
（3）按照基质的性质划分的演替类型
•水生基质演替系列 •旱生基质演替系列
（4）按群落代谢特征来划分有自养性演替和异养性演替
•自养性演替 •异养性演替
5,演替方向
•进展演替（progressive succession）
进展演替是指随着演替的进行，生物群落的结构和种类成分 由简单到复杂；群落对环境的利用由不充分到充分利用；群落生 产力由低到逐步增高；群落逐渐发展为中生化；生物群落对外界 环境的改造逐渐强烈。
该理论包含有三个层次；第一是演替的一般性原因。即裸地的可利用性， 物种对裸地利用能力的差异，物种对不同裸地的适应能力；第二是将以上的 基本原因分解为不同的生态过程，比如裸地可利用性决定于干扰的频率和程 度，种对裸地的利用能力决定于种的繁殖体生产力、传播能力、萌发和生长 能力等；第三个层次是最详细的机制水平，包括立地——种的因素和行为及 其相互作用，这些相互作用是演替的本质。
3，Connell和Slatyer的演替模型
• 促进模型 物种替代是由于先来物种改变了环境条件，使它不利于
自身生存，而促进了后来其他物种的繁荣，因此物种替代有 顺序性、可预测性和具方向性。
• 抑制模型
Egler认为演替具有很强的异源性，因为任何一个地点的 演替都取决于哪些植物种首先到达那里。植物种的取代不一定 是有序的，每一个种都试图排挤和压制任何新来的定居者，使 演替带有较强的个体性。演替并不一定总是朝着顶极群落的方 向发展，所以演替的详细途径是难以预测的。
还是现存物种对替代影响不大？而演替机制决定于物种间的竞 争能力。
除上述三种模型外，还有以下几种演替模型：
1，适应对策演替理论（Adapting strategy theory）
R—对策种，适应于临时性资源丰富的环境；C—对策种，生存于资源一直处于 丰富状态下的生境中，竞争力强，称为竞争种；S—对策种，适用于资源贫瘠的生境， 忍耐恶劣环境的能力强，叫做耐胁迫种。Grime（1988）提出，R—C—S对策模型反 映了某一地点某一时刻存在的植被是胁迫强度、干扰和竞争之间平衡的结果。该学说 认为，次生演替过程中的物种对策格局是有规律的，是可以预测的。一般情况下，先 锋种为R—对策，演替中期的多为C—对策，而顶级群落中的种则多为S—对策种。
•水生基质演替系列 •旱生基质演替系列
（4）按群落代谢特征来划分有自养性演替和异养性演替
•自养性演替 •异养性演替
5,演替方向
•进展演替（progressive succession）
进展演替是指随着演替的进行，生物群落的结构和种类成分 由简单到复杂；群落对环境的利用由不充分到充分利用；群落生 产力由低到逐步增高；群落逐渐发展为中生化；生物群落对外界 环境的改造逐渐强烈。
该理论包含有三个层次；第一是演替的一般性原因。即裸地的可利用性， 物种对裸地利用能力的差异，物种对不同裸地的适应能力；第二是将以上的 基本原因分解为不同的生态过程，比如裸地可利用性决定于干扰的频率和程 度，种对裸地的利用能力决定于种的繁殖体生产力、传播能力、萌发和生长 能力等；第三个层次是最详细的机制水平，包括立地——种的因素和行为及 其相互作用，这些相互作用是演替的本质。
3，Connell和Slatyer的演替模型
• 促进模型 物种替代是由于先来物种改变了环境条件，使它不利于
自身生存，而促进了后来其他物种的繁荣，因此物种替代有 顺序性、可预测性和具方向性。
• 抑制模型
Egler认为演替具有很强的异源性，因为任何一个地点的 演替都取决于哪些植物种首先到达那里。植物种的取代不一定 是有序的，每一个种都试图排挤和压制任何新来的定居者，使 演替带有较强的个体性。演替并不一定总是朝着顶极群落的方 向发展，所以演替的详细途径是难以预测的。
还是现存物种对替代影响不大？而演替机制决定于物种间的竞 争能力。
除上述三种模型外，还有以下几种演替模型：
1，适应对策演替理论（Adapting strategy theory）
R—对策种，适应于临时性资源丰富的环境；C—对策种，生存于资源一直处于 丰富状态下的生境中，竞争力强，称为竞争种；S—对策种，适用于资源贫瘠的生境， 忍耐恶劣环境的能力强，叫做耐胁迫种。Grime（1988）提出，R—C—S对策模型反 映了某一地点某一时刻存在的植被是胁迫强度、干扰和竞争之间平衡的结果。该学说 认为，次生演替过程中的物种对策格局是有规律的，是可以预测的。一般情况下，先 锋种为R—对策，演替中期的多为C—对策，而顶级群落中的种则多为S—对策种。
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➢ 多元顶级论认为：影响群落演替的其他因素（土 壤、地形、火烧、动物等）与气候并重，不认为 群落最后都向同一个顶级演替。
三、顶极-格局假说
➢ 该理论认为，一个区域内，环境因子是连续不断 地变化的。随着环境梯度的变化，各种类型的顶 极群落(如气候顶极、土壤顶极、地形顶极等)，不是 截然呈离散状态，而是连续变化的，形成连续的 顶极类型，构成一个顶极群落连续变化的格局。
在一个气候区内，除了气候顶级之外，还会出现 一些由于地形，土壤或人为等因素所决定的稳定 群落阶段（前顶级） 。
前顶级分为：
① 亚顶级：气候顶级以前的一个相当稳定的阶段，如内 蒙古大针茅草原顶级前的羊草草原
② 偏途顶级：由于强烈而频繁的干扰因素所引起的相对 稳定的群落阶段（内蒙古草原由于强烈干扰而长期停 留在冷蒿阶段）
个体论演替观
➢ 埃格勒(Egler,1952)提出初始物种组成决定群落演替系列中后来优势种的学说。 ➢ 康奈尔(Connell)和斯拉特耶尔(Slatyer1977)提出了3种可能的物种取代机制：
促进模型；抑制模型；耐受模型
促进模型
Ａ
Ｂ
Ｃ
Ｄ
• 物种替代是由于先来物种的活动改变了环境条件，使 它不利于自身生存，而促进了后来物种的繁荣；因此 物种替代有顺序性，可预测和具方向性。（A、B、C、 D代表４个物种，箭头代表被替代）
定，能自行繁殖并结束它的演替过程，就可看作 顶极群落。 同一气候区域内，群落演替的最终结果，不一定都汇 集于一个共同的气候顶极终点。 除了气候顶极之外，还可有土壤顶极、地形顶极、 动物顶极、火烧顶极 ；还可能有一些复合型顶极。
※单元顶级与多元顶级最大区别
同一气候区
➢ 单元顶级论认为：影响群落演替的主要因素是气 候。只要时间足够长，所有群落最终将趋向于向 同一个顶级演替（气候顶级）
➢ 成熟、稳定群落（顶级群落）：也可由于外部 环境的影响，导致种间关系调整。
四． 外界环境条件的变化
➢ 气候：决定群落的外貌及发布，影响群落的结 构及生产力
➢ 地貌：影响水分及其热量 ➢ 土壤：与动物、植物、微生物生活密切 ➢ 火烧：产生次生裸地
五． 人类活动
➢ 砍伐森林、土地耕作、放火烧山、人工群落
2、影响生物地球化学循环
• 营养成分、矿物质丧失严重 • 硝化作用增加7倍乃至更高 • H+释放增多 • pH由中性降至5.1～4.3 • 排出溪水中的藻类大量繁殖——富营养化
指氨在微生物（硝化细菌）作用下氧化为硝酸的过程。 ① 硝酸与土壤中的阳离子（矿物元素：K、Ca、Na等）发生交换作
用，矿物质大量流失，H+留在土壤，使得土壤酸性加强 ② 所产生的硝酸盐（NO3-），由于不能被土壤胶体所吸附，大部分
在波动过程无中芒麦，草群（高落产的牧草生）产力；各组分的数量 比；群落的外貌结构都会发生明显的变化。
群落经过波动会复原，但是并不是完全恢复到 原来的状态，只是向平衡状态靠近。P155表7-2
冰草（野麦子）
看麦娘（山高粱）
引起波动的原因
环境条件的波动变化：灾变；降雨量 生物本身的活动周期：种子产量；病
湿生草本植物阶段
木本植物阶段
第三节、演替顶级学说
该学说由英美学派提出，有三种理论观点：
单元顶级论 多元顶级论 顶级-格局假说
一、单元顶级论
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；
昼夜活动节律
年
植物生长及动物活动的季节动态
几年
植物生产力及动物种群的波动
十年到百年 群落演替
百年到千年 气候变化引起的生物地带界线的移动 万年到亿年 群落的演化
波动：是短期的可逆的变化，其逐年的变化方向常常不同，一般不发生新种的 定向代替。
演替：是一个群落代替另一个群落的过程，是朝着一个方向连续的变化过程。
均离不开植物的定居过程（是群落演替的先决 条件）；植物群落为动物取食、营巢、繁殖场 所，植物群落性质的改变会使其中的动物也会 作相应的调整
二． 群落内部环境的变化
➢ 群落内环境变化与外部环境条件的改变无直接 联系，是由于群落本身生命活动而导致的。
三． 种内和种间关系
➢ 未发育成熟的群落（即演替过程的群落或非顶 级群落）：种内竞争与种间竞争强烈，导致劣 势种群被排挤。
③ 先顶级：由于局部条件较好而产生的稳定群落阶段 （草原中局部出现的草甸或森林）
④ 超（后）顶级：由于局部条件较差而产生的稳定群落 阶段（草原中局部出现的荒漠植被阶段）
这些顶级最终将发展成为气候顶级阶段
二、多元顶极论
由英国的坦斯利（ A.G.Tansley）于1954年提出。 该学说认为：如果一个群落在某种生境中基本稳
害虫影响 人为活动的影响：放牧
第二节、群落演替类型
1. 按照演替的延续时间划分： ① 世纪演替：一般以地质年代计算，常常伴随着气候的历史变迁或地貌 的大规模塑造。 ② 长期演替：延续长达几十年甚至几百年，如森林被采伐后的恢复演替。 ③ 快速演替：延续几年或几十年，如草原弃耕后的恢复演替。
乔木阶段
1、蒸腾作用丧失
• 蒸腾作用：水分从活的植物体表面（主要是叶子） 以水蒸汽状态散失到大气中的过程。不仅受外界 环境条件的影响，而且还受植物本身的调节和控 制，因此它是一种复杂的生理过程。
• 蒸腾1ml水消耗2.45×106J的能量 • 蒸腾消失：地表温度升高；土壤湿度增加；土壤
有效贮水能力下降；地表径流加大
感谢下 载
随水流（径流和渗漏）离开土体，造成土壤氮损失。大量NO3-进 水体，促使水质向富营养化发展，滋生大量浮生生物。
3、土壤可侵蚀性增加
• 植被去除，径流加大，丧失植被的固土能力之后，大量土壤会随雨水被冲刷 带走。
• 去除植被地区土壤可侵蚀性是植被覆盖地区的10.4倍。
第五节、控制演替的主要因素
两个方面：生物因子、生态因子 一． 植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性 ➢ 植物定居：发芽、生长、繁殖。 问：什么情况下才表示植物定居成功？ ➢ 具体控制机理：任何群落的形成、发展或更替
箭头代表被替代）
忍受模型
Ａ
ＢLeabharlann ＣＤ• 介于上述二者之间，认为物种替代决定于物种 的竞争能力。先来的机会种在决定演替途径上 并不重要，任何物种都可能开始演替，但有一 些物种竞争能力优于其它种，因而它最后能在 顶极群落中成为优势种。（A、B、C、D代表４ 个物种，箭头代表被替代）
• 三类模型的共同点是，演替中的先锋物种最先出 现，它们具有生长快，种子产量大，有较高的扩 散能力等特点。但是这类易扩散和迁移的物种一 般对相互遮荫和根际竞争是不易适应的，所以在 这三种模型中，早期进入的物种都是比较易于被 挤掉的。
第七章、生物群落的动态
基本内容：
第一节、群落变化类型
第二节、群落演替类型
第三节、群落顶级学说
第四节、群落演替与功能过程
第五节、控制演替的几种主要因素
第六节、两种不同的演替观
重点内容：
群落演替的概念
群落演替的类型
去除植被的影响
控制演替的主要因素
第一节、群落变化类型
持续时间
变化类型举例
天
蒸腾作用、光合作用等植物生理过程，动物的
抑制模型
• 先来物种抑制后来物种，使后者难
以入侵和发育，因而物种替代没有
固定的顺序，各种可能都有，其结 Ａ
Ｂ
果在很大程度上取决于那一种先到。
演替在更大程度上决定于个体的生
活史和物种对策，因而难以预测。
在该模型中没有一个物种可以被认
为是竞争的优胜者，决定于先到该 Ｃ
Ｄ
地，而不是有规律、可预测的物种
替代。（A、B、C、D代表４个物种，
➢ 其中分布最广泛且通常位于格局中心的顶极群落， 叫做优势顶极，它是最能反映该地区气候特征的 顶极群落，相当于单元顶极论的气候顶极。
第四节、群落演替与功能过程
• 去除植被的影响 • 植被的恢复过程 • 生物调节的恢复 • 群落的发展与稳态 • 关于生态系统发展模型的讨论
去除植被的影响
植被的作用 制造氧气、吸收二氧化碳 阻止降尘、酸雨 衰减噪声、降低风速、防止土地荒漠化 调节水分、涵养水源、保持水土 减缓温度的剧烈变化 物种基因库
地衣阶段
原生裸地 （岩石、沙地）
原生演替
杂草群落
砍伐、火烧迹地
低 级
采伐迹地
云杉林被采伐后的演替阶段 次生演替
水生演替 的地大，上变其最浅此死先，阶在随浮亡出为段水着叶残现直中深湖根体的立，底生5将先水植-的植7增锋生物日物m加植植是处益使湖物物漂，变湖底浮是的湖浅底有生轮出底，大机长藻现裸
①②③④⑤在底5-一，7自沉浮直湿m由水叶立生般才时漂植根水草的有浮物生生本，植阶植植植淡较便物段物物物阶阶阶阶水大是段 段 段 段湖型水泊的底中水的，生原质带提浮等属相快加藻水物的浮睡自抬面当条的创生取的一的原面只植生的来高萍。的对，快、生生作叶莲身升由它件生造植代根起地来与有物裸聚的了、植较自。眼植长用根等生湖于们很长了物了茎，方被大在生地积矿湖满物大然当子物繁也生。物底这密差迫良，浮极使甚水气水长。，物底江。，也水菜开殖就植这量有些集，使好如叶为湖至淹接深，同。质红轮使就深、始能更物些较很植时不沉的芦根茂底可没触时这微以藻湖使至黑大力强开植大大物，利水条苇生密迅以的，而5-湖类2粒及属底湖藻量更了始物，的叶就于植件、植，速形土生在7～m岸漂的一植有底、出强。出一残作片使水物。香物常抬成地境水以4浮雨m沉些物机的茨现，现方体用漂得下向最蒲。纠高一开开时深内的水积藻的质抬藻，垫，面对，浮水沉较终、这缠，些始始，超的植冲也类生积升等这高如由进另在下水深直泽些交而浮露具金过湖物刷逐植物累作高些湖莲于一一水光植的立泻植织且岛出有鱼有而渐物量较用等植底、其步方面照物湖水等物在有。水陆：，
三、顶极-格局假说
➢ 该理论认为，一个区域内，环境因子是连续不断 地变化的。随着环境梯度的变化，各种类型的顶 极群落(如气候顶极、土壤顶极、地形顶极等)，不是 截然呈离散状态，而是连续变化的，形成连续的 顶极类型，构成一个顶极群落连续变化的格局。
在一个气候区内，除了气候顶级之外，还会出现 一些由于地形，土壤或人为等因素所决定的稳定 群落阶段（前顶级） 。
前顶级分为：
① 亚顶级：气候顶级以前的一个相当稳定的阶段，如内 蒙古大针茅草原顶级前的羊草草原
② 偏途顶级：由于强烈而频繁的干扰因素所引起的相对 稳定的群落阶段（内蒙古草原由于强烈干扰而长期停 留在冷蒿阶段）
个体论演替观
➢ 埃格勒(Egler,1952)提出初始物种组成决定群落演替系列中后来优势种的学说。 ➢ 康奈尔(Connell)和斯拉特耶尔(Slatyer1977)提出了3种可能的物种取代机制：
促进模型；抑制模型；耐受模型
促进模型
Ａ
Ｂ
Ｃ
Ｄ
• 物种替代是由于先来物种的活动改变了环境条件，使 它不利于自身生存，而促进了后来物种的繁荣；因此 物种替代有顺序性，可预测和具方向性。（A、B、C、 D代表４个物种，箭头代表被替代）
定，能自行繁殖并结束它的演替过程，就可看作 顶极群落。 同一气候区域内，群落演替的最终结果，不一定都汇 集于一个共同的气候顶极终点。 除了气候顶极之外，还可有土壤顶极、地形顶极、 动物顶极、火烧顶极 ；还可能有一些复合型顶极。
※单元顶级与多元顶级最大区别
同一气候区
➢ 单元顶级论认为：影响群落演替的主要因素是气 候。只要时间足够长，所有群落最终将趋向于向 同一个顶级演替（气候顶级）
➢ 成熟、稳定群落（顶级群落）：也可由于外部 环境的影响，导致种间关系调整。
四． 外界环境条件的变化
➢ 气候：决定群落的外貌及发布，影响群落的结 构及生产力
➢ 地貌：影响水分及其热量 ➢ 土壤：与动物、植物、微生物生活密切 ➢ 火烧：产生次生裸地
五． 人类活动
➢ 砍伐森林、土地耕作、放火烧山、人工群落
2、影响生物地球化学循环
• 营养成分、矿物质丧失严重 • 硝化作用增加7倍乃至更高 • H+释放增多 • pH由中性降至5.1～4.3 • 排出溪水中的藻类大量繁殖——富营养化
指氨在微生物（硝化细菌）作用下氧化为硝酸的过程。 ① 硝酸与土壤中的阳离子（矿物元素：K、Ca、Na等）发生交换作
用，矿物质大量流失，H+留在土壤，使得土壤酸性加强 ② 所产生的硝酸盐（NO3-），由于不能被土壤胶体所吸附，大部分
在波动过程无中芒麦，草群（高落产的牧草生）产力；各组分的数量 比；群落的外貌结构都会发生明显的变化。
群落经过波动会复原，但是并不是完全恢复到 原来的状态，只是向平衡状态靠近。P155表7-2
冰草（野麦子）
看麦娘（山高粱）
引起波动的原因
环境条件的波动变化：灾变；降雨量 生物本身的活动周期：种子产量；病
湿生草本植物阶段
木本植物阶段
第三节、演替顶级学说
该学说由英美学派提出，有三种理论观点：
单元顶级论 多元顶级论 顶级-格局假说
一、单元顶级论
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；
昼夜活动节律
年
植物生长及动物活动的季节动态
几年
植物生产力及动物种群的波动
十年到百年 群落演替
百年到千年 气候变化引起的生物地带界线的移动 万年到亿年 群落的演化
波动：是短期的可逆的变化，其逐年的变化方向常常不同，一般不发生新种的 定向代替。
演替：是一个群落代替另一个群落的过程，是朝着一个方向连续的变化过程。
均离不开植物的定居过程（是群落演替的先决 条件）；植物群落为动物取食、营巢、繁殖场 所，植物群落性质的改变会使其中的动物也会 作相应的调整
二． 群落内部环境的变化
➢ 群落内环境变化与外部环境条件的改变无直接 联系，是由于群落本身生命活动而导致的。
三． 种内和种间关系
➢ 未发育成熟的群落（即演替过程的群落或非顶 级群落）：种内竞争与种间竞争强烈，导致劣 势种群被排挤。
③ 先顶级：由于局部条件较好而产生的稳定群落阶段 （草原中局部出现的草甸或森林）
④ 超（后）顶级：由于局部条件较差而产生的稳定群落 阶段（草原中局部出现的荒漠植被阶段）
这些顶级最终将发展成为气候顶级阶段
二、多元顶极论
由英国的坦斯利（ A.G.Tansley）于1954年提出。 该学说认为：如果一个群落在某种生境中基本稳
害虫影响 人为活动的影响：放牧
第二节、群落演替类型
1. 按照演替的延续时间划分： ① 世纪演替：一般以地质年代计算，常常伴随着气候的历史变迁或地貌 的大规模塑造。 ② 长期演替：延续长达几十年甚至几百年，如森林被采伐后的恢复演替。 ③ 快速演替：延续几年或几十年，如草原弃耕后的恢复演替。
乔木阶段
1、蒸腾作用丧失
• 蒸腾作用：水分从活的植物体表面（主要是叶子） 以水蒸汽状态散失到大气中的过程。不仅受外界 环境条件的影响，而且还受植物本身的调节和控 制，因此它是一种复杂的生理过程。
• 蒸腾1ml水消耗2.45×106J的能量 • 蒸腾消失：地表温度升高；土壤湿度增加；土壤
有效贮水能力下降；地表径流加大
感谢下 载
随水流（径流和渗漏）离开土体，造成土壤氮损失。大量NO3-进 水体，促使水质向富营养化发展，滋生大量浮生生物。
3、土壤可侵蚀性增加
• 植被去除，径流加大，丧失植被的固土能力之后，大量土壤会随雨水被冲刷 带走。
• 去除植被地区土壤可侵蚀性是植被覆盖地区的10.4倍。
第五节、控制演替的主要因素
两个方面：生物因子、生态因子 一． 植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性 ➢ 植物定居：发芽、生长、繁殖。 问：什么情况下才表示植物定居成功？ ➢ 具体控制机理：任何群落的形成、发展或更替
箭头代表被替代）
忍受模型
Ａ
ＢLeabharlann ＣＤ• 介于上述二者之间，认为物种替代决定于物种 的竞争能力。先来的机会种在决定演替途径上 并不重要，任何物种都可能开始演替，但有一 些物种竞争能力优于其它种，因而它最后能在 顶极群落中成为优势种。（A、B、C、D代表４ 个物种，箭头代表被替代）
• 三类模型的共同点是，演替中的先锋物种最先出 现，它们具有生长快，种子产量大，有较高的扩 散能力等特点。但是这类易扩散和迁移的物种一 般对相互遮荫和根际竞争是不易适应的，所以在 这三种模型中，早期进入的物种都是比较易于被 挤掉的。
第七章、生物群落的动态
基本内容：
第一节、群落变化类型
第二节、群落演替类型
第三节、群落顶级学说
第四节、群落演替与功能过程
第五节、控制演替的几种主要因素
第六节、两种不同的演替观
重点内容：
群落演替的概念
群落演替的类型
去除植被的影响
控制演替的主要因素
第一节、群落变化类型
持续时间
变化类型举例
天
蒸腾作用、光合作用等植物生理过程，动物的
抑制模型
• 先来物种抑制后来物种，使后者难
以入侵和发育，因而物种替代没有
固定的顺序，各种可能都有，其结 Ａ
Ｂ
果在很大程度上取决于那一种先到。
演替在更大程度上决定于个体的生
活史和物种对策，因而难以预测。
在该模型中没有一个物种可以被认
为是竞争的优胜者，决定于先到该 Ｃ
Ｄ
地，而不是有规律、可预测的物种
替代。（A、B、C、D代表４个物种，
➢ 其中分布最广泛且通常位于格局中心的顶极群落， 叫做优势顶极，它是最能反映该地区气候特征的 顶极群落，相当于单元顶极论的气候顶极。
第四节、群落演替与功能过程
• 去除植被的影响 • 植被的恢复过程 • 生物调节的恢复 • 群落的发展与稳态 • 关于生态系统发展模型的讨论
去除植被的影响
植被的作用 制造氧气、吸收二氧化碳 阻止降尘、酸雨 衰减噪声、降低风速、防止土地荒漠化 调节水分、涵养水源、保持水土 减缓温度的剧烈变化 物种基因库
地衣阶段
原生裸地 （岩石、沙地）
原生演替
杂草群落
砍伐、火烧迹地
低 级
采伐迹地
云杉林被采伐后的演替阶段 次生演替
水生演替 的地大，上变其最浅此死先，阶在随浮亡出为段水着叶残现直中深湖根体的立，底生5将先水植-的植7增锋生物日物m加植植是处益使湖物物漂，变湖底浮是的湖浅底有生轮出底，大机长藻现裸
①②③④⑤在底5-一，7自沉浮直湿m由水叶立生般才时漂植根水草的有浮物生生本，植阶植植植淡较便物段物物物阶阶阶阶水大是段 段 段 段湖型水泊的底中水的，生原质带提浮等属相快加藻水物的浮睡自抬面当条的创生取的一的原面只植生的来高萍。的对，快、生生作叶莲身升由它件生造植代根起地来与有物裸聚的了、植较自。眼植长用根等生湖于们很长了物了茎，方被大在生地积矿湖满物大然当子物繁也生。物底这密差迫良，浮极使甚水气水长。，物底江。，也水菜开殖就植这量有些集，使好如叶为湖至淹接深，同。质红轮使就深、始能更物些较很植时不沉的芦根茂底可没触时这微以藻湖使至黑大力强开植大大物，利水条苇生密迅以的，而5-湖类2粒及属底湖藻量更了始物，的叶就于植件、植，速形土生在7～m岸漂的一植有底、出强。出一残作片使水物。香物常抬成地境水以4浮雨m沉些物机的茨现，现方体用漂得下向最蒲。纠高一开开时深内的水积藻的质抬藻，垫，面对，浮水沉较终、这缠，些始始，超的植冲也类生积升等这高如由进另在下水深直泽些交而浮露具金过湖物刷逐植物累作高些湖莲于一一水光植的立泻植织且岛出有鱼有而渐物量较用等植底、其步方面照物湖水等物在有。水陆：，