群落生态学
群落生态学

群落生态学
群落生态学是一门研究群落的结构、功能和变化的科学,同样还要研究个体之间的关系。
从技术角度讲,群落生态学是生态学的一个子分支,旨在探讨一组物种交互作用如何
影响当地的生态系统。
它研究的范围是从动物群落的行为到植物群落的发展,以及地形、
气候因素对植物和动物如何影响。
群落生态学通过研究群落之间的竞争和相互协作,可以解释一些生态现象并提出解决
方案。
例如,研究群落可以帮助我们了解物种之间的竞争如何影响地方群落,以及这种竞
争会如何影响环境服务或生态系统声明。
此外,群落生态学研究也可以帮助我们了解不同
物种如何共存,以及为什么在一定的情况下会形成一些非常特殊的生态系统。
该领域的研
究还可以推断适宜的物种组合方式、物种变化率以及驱动这种变化的因素。
在当代社会,由于人类活动对生态系统造成了重大影响,群落生态学研究变得更加重要。
通过研究群落,可以发现互补支持机制,进而找到调节人类活动的方法。
此外,在当
前的全球变暖情况下,研究群落的反应也可以有助于预测未来地球变暖对生态系统的影响。
总而言之,群落生态学是研究群落的结构、功能和变化的科学,它可以帮助我们了解
物种之间的竞争如何影响地方群落,以及这种竞争会如何影响环境服务和生态系统质量。
该领域还可以使我们更好地理解和控制全球变暖对生态系统的影响。
群落生态学

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。一般对乔木,灌木 和丛生草本以植株或株丛计数,根茎植 物以地上枝条计数。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)。
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” 。现在人们一般将其定义为: 层片是指由相同生活型和相似生态 要求的种组成的机能群落 (functional community)。
对种类组成进行数量分析,是 近代群落分析技术的基础。
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,形成背景
Cop3 (Copiosae) 数量很多
Cop2 Cop1 Sp (Sparsal) 数量多 数量尚多 数量不多而分散
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
相对密度=该种的密度/所有种的密度和
相对频度=该种的频度/所有种的频度和 相对盖度=该种的盖度/所有种的盖度和
※ 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。
群落生态学群落的组成与结构

苇莺
丘鹬
榛鸡
水生植物群落的成层性
主要与光照、 温度、食物和 溶氧量有关
– 挺水草本层、 飘浮草本层、 水面高草层、 沉水漂草层、 沉水矮草层、 水底层
漂浮动物 浮游动物、 游泳动物、 底栖动物、 附底动物、 底内动物
60
三、 群落的水平结构
• 概念:群落中植物种类在水平方向上不均匀 配置,使群落表现出斑块相间的外形。
D=1-ΣPi2
– Shannon-Weiner指数
H =-ΣPilnPi
– Pielou均匀度指数:E=H/Hmax Hmax为群落可能的最大多样性指数:Hmax=LnS
39
0(0.00) 50(0.50) 1(0.01)
100(1.00) 50(0.50) 99(0.99)
多样性指数计算 ln2=0.69 ln0.01=-4.605
由于种群本身数量稀少的缘故
– 指示种、特征种
26
阔叶红松林混交林群落的物种(乔木层): 优势种:红松、紫椴 亚优势种:水曲柳、胡桃楸、黄波罗、榆 伴生种:槭、云冷杉 偶见种:落叶松、山杨
群落成员型的确定--种类组成的数量特征
• 多度 (abundance):物种个体数目的多少 • 密度 (density):物种在单位面积或空间上
D(61-80%)
E(81-100%)
• 重要值 (important value)
– IV=相对密度+相对频度+相对优势度/ 相对盖度
三、群落的物种多样性
生物多样性:生物中的多样化和变异性以及物种 生境的生态复杂性,包括植物、动物和微生物的 所有种及其组成的群和系统,包括遗传多样性、 物种多样性和生态系统多样性3个层次。
群落生态学

性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性。
2、物种多样性是群落生物组成结构的重要指标,它反映 群落组织水平,还间接反映群落功能的特征。
3、多样性的测度方法 (1)物种丰富度指数(S), S为群落中的总数目。 1)Gleason 指数(1922) :D=(S-1)/lnA
(4)Pielou 均匀度指数(E): E=H/Hmax 式中H为实际观察的物种多样性指数,Hmax为最大的物 种多样性指数,Hmax=LnS(S为群落中的总物种数)
(5)种间相遇机率指数: PIE =N(N-1)/ΣNi(Ni-1) 式中Ni为种i 的个体数,N为群落所有物种个体数之和。
(6)Jaccard 相似性系数:是目前最为基础和常用相 似性系数之一,是群落间生物多样性的比较。
在一个种类分布比较均匀一致的群落中,属于A级频度的种类通 常很多,多于B、C、D级频度。
群落中低频度种的数目多于较高频度种的数目。
E级植物是群落中的优势种和建群种,数目较大。
6、高度:为测量植物体的一个指标。
7、重量:用来衡量种群生物量或现存量多少的指标。 多用于草原植被的研究。
8、体积:是生物所占空间大小的度量。多用于森林植 被的研究。
特征。 3)群落内物种有规律的共处,不同物种间相互影响,并存在优势
现象。竞争、共生、附生、他感等。 4)形成群落环境,群落对其居住环境有影响。 5)具有一定的群落结构。包括形态结构、生态结构、营养结构。
6)群落具有一定的动态特征。如季节动态、年际动态、演替与演化。 7)群落具有一定的分布范围,并按一定规律分布。 8)群落具有边界特征。群落的边界可形成过渡带(称群落交错区),
第三部分群落生态学

第三节 群落的结构
(1)高位芽植物(phanerophytes) (p165图8-3) 休眠芽位于距地面 25厘米以上,又依高度分为四个亚类,即大高位芽植物(高度>30 米),中高位芽植物(8~30米),小高位芽植物(2~8米)与矮高位 1芽植物(25厘米到2米)。 (2)地上芽植物(Chamaephytes) 更新芽位于土壤表面之上,25 厘米之下,多为半灌木或草本植物。 (3)地面芽植物(Hemicryptophytes) 又称浅地下芽植物或半隐 芽植物,更新芽位子近地面土层内,冬季地上部分全枯死,即为 多年生草本植物。 (4)隐芽植物(Cryptophytes) 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。 (5)一年生植物(Therophytes) 以种子越冬。
三、种的多样性
辛普森多样性指数 = 随机取样的两个个体属于不同种的概率 = 1-随机取样的两个个体属于同种的概率 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。在乔木、海产瓣鳃类、蚂蚁、 蜥蜴和鸟、兽等许多类群中均有充分数据说明这一点,即无 论在陆地、海洋和淡水环境,都有类似的趋势。当然也有例 外,如企鹅和海豹在极地种类最多,而针叶林和姬蜂在温带 物种最丰富。 (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。
第二节
群落的种类组成
通常,采用最小面积的方法来统计一 个群落或一个地区的生物种类名录。 通过绘制种—面积曲线来确定最小 面积的大小。作法:逐渐扩大样地面积 ,随着样地面积的增大,样地内植物的 种数也在增加,但当物种增加到一定程 度时,曲线则有明显变缓的趋势,通常 把曲线陡度开始变缓处所对应的面积, 作为最小面积。
群落生态学

生态型
由于趋异适应的结果,形成了一些在 生态学上互有差异的、异地性的个 体群,它们具有稳定的形态、生理 和生态特征,而且这些变异在遗传 性上被固定了下来,这样,就在一 个种内分化成为不同的个体群类型, 这些不同的个体群就称为生态型。
生态型类别
气候生态型:长期受气候因子的影 响所形成 土壤生态型:长期受土壤因子的影 响所形成 生物生态型:主要在生物因子的作 用下所形成。
生活型
植物对于综合环境条件的长期 适应,而在外貌上反映出来的 植物类型。 是趋同适应的结果。
C. Raunkiaer 的生活型分类系 统
高位芽植物:芽或顶端嫩枝位于离 地面较高处的枝条上,如乔木、灌 木和热带高草等。 地上芽植物:芽或顶端嫩枝位于地 表或接近地表处,一般不高出20— 30厘米,因而受到枯枝落叶和冬季 积雪的保护。
亚优势种: 指个体数量与作用都次 于优势种,但在决定群落环境方 面仍起着一定作用的种类。 伴生种:为群落成见种类,它与优 势种相伴存在,但不起主要作用。 偶见种:是那些在群落中出现频率 很低的种类,多半是由于群落本 生稀少的缘故。
1.2.2 种类组成的数量特征
1.物种丰富度 (species richness): 物种丰富度是指群落所包含的物 种数目。
2.2.2 演替的类型
1、按演替发生的时间进程划分: 快速演替、长期演替、世纪演替。 2、按演替发生的起始条件分: 原生演替、次生演替。 3、按基质的性质划分: 水生演替、旱生演替。
2.2.3 演替系列
一个先锋群落在裸地形成后,演替 便会发生。 一个群落接着一个群落相继不断地 为另一个群落所代替,直至顶极 群落,这一系列的演替过程就构 成了一个演替系列。
第 三 部 分
1
群落生态学(community ecology)

群落生态学第一章群落生态学概述学习要点:1.了解生物群落的概念,发展历史过程和研究内容。
2.了解生物群落的基本特征。
基本概念:生物群落(biotic community 或biocoenosis):是指在特定时间聚集在一定地域或生境中所有生物种群的集合。
一、群落的概念及发展生物群落(biotic community 或biocoenosis)是指在特定时间聚集在一定地域或生境中所有生物种群的集合。
在自然界中,无论是原始的还是经过人们改造过的生境内,有多种多样的植物、动物和微生物生活在一起。
虽然它们在分类地位上,即在系统发育或亲缘关系上可能相差甚远,但是它们作为生境中的各种生物种群松散结合的结构单元,在其内部却存在着极其复杂的相互关系,并由于结构的复杂化而具有了新的性质。
生物群落的概念,最早由德国生物学家K.Möbius 于1880年提出并开始使用。
他在研究牡蛎海底群落时,注意到这种动物只有在一定的温度、盐度等条件下生活,并且与其他的鱼类、甲壳类、环节动物、棘皮动物等密切相关,并构成了一个相互联系、相互制约的有机统一体,他称之为biocoenosis。
这一术语与biotic community是同意的。
一般来说,英、美学者习惯于使用biotic community 一词,而德、俄学者则多用biocoenosis.群落生态学的产生,比种群生态学还早。
曾经在相当长的历史时期内,个体生态学和群落生态学彼此独立地发展。
有关群落生态学的文献相当丰富,群落生态学方面的名词和术语也相当多。
经典的群落生态学是描述性的,包括对群落演替过程动态的描述。
但近几十年来,现代群落生态学的发展注重于机理性研究,重点探索群落中为什么有这么多物种,物种种群是如何形成群落的,它们是怎样发生相互作用的,是受哪些因素所制约的等等。
20世纪初,群落是以“超有机体”(super organism)的概念被接受的。
它的物种成员是与群落的诞生、生活、死亡和整体进化联系在一起的。
群落生态学

2.1 研究种类组成的意义及方法
2.1.2 研究种类组成的方法
(1) 登记种类组成成分:编写包括所有种类的植物名录 及其他信息(生活型、生态类型、地理成分等)。
(2) 选择样地:选择典型地段,即能够反映植物群落特 征的地段,只代表群落的基本特征不是全部面积。 选择要求: ⅰ、种的分布要具有均匀性; ⅱ、有层次分布; ⅲ、生境条件(地形、土壤)一致; ⅳ、典型地段(中心),避免过渡地带。
—Department of Environmental Science and Engineering—
1、群落的概念及基本特征
1.1 群落的定义
在特定空间或特定生境下,具有一定的 生物种类组成,它们之间及其与环境之间彼此
影响、相互作用,具有一定的外貌及结构,包
括形态结构与营养结构,并具特定功能的生物
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。
—Department of Environmental Science and Engineering—
• 物种多样性包括两种涵义: 一是群落所含有的物种数目的多寡,即种的丰 富度;二是种的均匀度,是指一个群落或生境中全Leabharlann 部物种个体数目的分配状况。
(1)具有一定的种类组成:物种数目和个体数量。 (2)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)。 (3)形成群落环境:定居生物对生活环境的改造结果。 (4)具有一定的结构:形态结构、时间结构、营养结构。 (5)一定的动态特征:季节动态、年际动态、演替与演化。 (6)一定的分布范围:特定的地段或特定的生境。 (7)群落的边界特征:或明确或不明确的边界。 (8)群落中各物种不具有同等的群落学重要性
第3章群落生态学

在植物群落研究中,根据各个种在群落中 的作用而划分群落成员型。
• 常用的群落成员型有以下几类:
2. 层片结构
• 层片又称层群,是指由相同生活型或相似 生态需求的物种所组成的机能群落。
• 层片区分为三级:一级层片是一个群落中 一个种的各个体的总体;二级层片是一个 群落中属于同一生活型的不同种的个体的 总体;三级层片是不同生活型类群的不同 种的个体的总体。
• 显然,一级层片指的是种群,二级层片才 是通常所理解的层片,而三级层片指的是 植物群落。
• 在一个种类分布比较均匀一致的群落中,属于A 级频度的种类占大多数,B、C 和D级频度的种类 较少,E 级频度的植物是群落中的优势种和建群 种,占有的比例也较高,符合一般群落中低频度 种的数目较高频度种的数目为多的事实。
种的综合数量指标 • 重要值(important value)
•
重要值 (I.V.) = 相对密度 + 相对频度
第3章群落生态学
3. 1 生物群落概述
• 3. 1. 1 生物群落的定义
• 生物群落: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和功能的复合 体。
• 群落生态学:是研究生物群落与环境相互 关系的科学。 瑞士学者Schröter (1902) 首次提出。
竞争、捕食和生产力。这些因素可能同时影响群 落的物种多样性,并且彼此之间相互作用。
3. 2. 3 种间关联
• 如果两个种一起出现的次数高于期望值, 它 们就具有正关联;如果它们共同出现次数 少于期望值, 则它们就具有负关联。
群落生态学

基本概念(三)1.生物群落:在特定空间或特定生境下,具有一定的生物种类组成及其与环境之间彼此影响、相互作用,具有一定的外貌及结构,包括形态结构与营养结构,并具特定的功能的生物集合体。
2.物种丰富度与多样性(1)丰富度:一个群落或生境中物种数目的多少。
(2)多样性: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。
3.郁闭度与盖度(1)郁闭度是指森林中乔木树冠在阳光直射下在地面的总投影面积(冠幅)与此林地(林分)总面积的比,它反映林分的密度。
(2)盖度是指植物的地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比。
盖度是垂直投影,表示覆盖地表的百分比,植被长势好坏的一个参数。
郁闭度是某点的中心投影,表示森林对天空光的遮挡。
对于草和灌来说,只有盖度有意义。
对于森林来说,盖度和郁闭度都有意义。
4.生活型与生态型(1)生活型指植物对于综合环境条件的长期适应,在外貌上表现的植物类型。
(2)生态型是指同一物种内因适应不同生境而表现出具有一定结构或功能差异的不同类群。
生态型是同一物种在不同的环境条件下的趋异适应,而生活型是不同物种由于在相同环境条件下生活发生的趋同适应。
5.优势种与建群种(1)优势种是指群落中占优势的种类,它包括群落每层中在数量上最多、体积上最大、对生境影响最大的种类。
(2)建群种是指优势层的优势种。
6.边缘效应: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。
7.群落最小面积:基本能够反映出某种群落所包含的植物种类的最小面积。
8.群落演替及其类型(1)群落演替:在某一地段上的生物群落发生变化的过程中,由低级到高级、由简单到复杂、一个阶段接着一个阶段、一种生物群落被另一种生物群落所取代的自然演变现象。
(2)演替的基本类型:①按照演替发生的时间进程:世纪演替、长期演替、快速演替。
②按演替发生的起始条件:原生演替、次生演替。
群落生态学

岛屿效应
S=cAz lgS=lgc+z(lgA)
S A,
A:岛屿面积 S:物种数
岛屿效应:面积越大,容纳生物种数越多的效应
S=cAz lgS=lgc+z(lgA)
MacArthur 的平衡说
迁入率曲线与灭亡率曲线交点上的种数, 即为该岛上预测的物种数。根据平衡说,可 说明下列四点: (1)岛屿上的物种数不随时间而变化; (2)这是一种动态平衡,即灭亡种不断地被 新迁入的种所代替; (3)大岛比小岛能“供养”更多的种; (4)随岛距大陆的距离由近到远,平衡点的 种数逐渐降低。
如何判断物种在群落中的重要性?
Whitlaker(1975)认为以下三者是一致的:
1.一个物种占据群落中的生态位超维空间的 分数。
2.该物种所利用的群落资源(如光、水、食物 等)的分数。
3.它所实现的群落生产力的分数。
基于这三者的等价关系,只要测出其中的 一个分数,就可以比较各个物种在群落中 的重要性。生产力是最可靠的比较标准。
0
群落组成的数量特征
(1)密度(Density) (2)多度(Abundance) (3)盖度(Coverage) (4)频度(Frequency) (5)高度(Height) (6)重量(Weight) (7)体积(Volume)
1.密度(Density) 单位面积或单位空间内的个体数。一般对乔
4.频度(Frequency)
频度是含有某特定种的样地数占样地总数的百分数, F=r/R×100% 它反映群落中各种植物在水平分布上是否均匀一致,从而说 明植物与环境或植物之间的关系。 群落中某一物种的频度占所有物种频度之和的百分比,即为 相对频度。
5.高度、重量、体积
第九章 群落生态学

排泄物、践踏、挖洞
第九章 群落生态学
四、群落的时间格局
昼夜相:与环境因子的昼夜节律有关
➢ 陆地群落的昼夜相变化
➢ 水生群落的昼夜相变化
季节相:与环境因子的季节节律有关
➢ 温带群落的季节相变化
➢ 热带群落的季节相变化来自年际间变化第九章 群落生态学
五、群落交错区与边缘效应
群落交错区(ecotone):两个或多个群落之间的 过渡地带。
第九章群落生态学
群落的基本概念和特征 群落结构和成分 物种多样性
l种间关连、相似性和排序 l群落的演替 l形成群落结构的因素
思考题
第九章 群落生态学
第一节群落的基本概念和特征
生物群落的基本概念 生物群落的基本特征 生物群落结构的松散性和边界的模糊性
第九章 群落生态学
一、生物群落的基本概念
第九章 群落生态学
二、多样性指数的测定
香农-威纳指数(Shannon-Wiener index)
群落多样性指数
属于种i 的个体在全 部个体中的比例
s
H =-∑i=1(Pi)log2Pi
第i 个 物种
l 均匀性指数
E=H/Hmax
第九章 群落生态学
l 辛普森多样性指数(Simpson’s diversity index)
Ø草本植物:没有多年 生的地上木质茎,包 括蕨类、禾草类和阔 叶草本植物。 Ø藻菌植物:包括地衣、 苔藓等低等植物。
第九章 群落生态学
二、群落的垂直结构
陆生植物群落分层现象:与
光利用有关,群落层次主要
D
由植物生长型和生活型决定
《群落生态学》ppt课件

生物群落,包括植物、动物和微生物等各种生物种群在同一生境中的 组合。
群落生态学的研究历史与现状
研究历史
从19世纪末开始,经历了描述性、比 较性、实验性和理论性等多个发展阶 段。
研究现状
当前群落生态学已经成为生态学研究 的重要分支,涉及生物多样性保护、 生态系统管理、全球变化等多个领域 。
群落生态学的研究意义与价值
成、分布和数量等基本信息,为保护和管理提供科学依据。
02
濒危物种保护与恢复
运用群落生态学原理,分析濒危物种的生态位、种间关系和群落结构等
,制定针对性的保护和管理措施,促进濒危物种的恢复和发展。
03
生物多样性保护规划
基于群落生态学理论,结合生物多样性保护目标,制定生物多样性保护
规划,提出保护优先区域、关键生态系统和重要物种等保护措施。
02
群落通过食物链和食物网实现能量的流动和物质的循环,维持
生态系统的正常功能。
生物多样性保护
03
保护生物多样性就是保护群落及其环境的多样性,对于维持生
态系统的稳定和可持续发展具有重要意义。
05
群落生态学的应用与实践
群落生态学在生物多样性保护中的应用
01
生物多样性调查与评估
通过群落生态学研究方法,对生物多样性进行调查和评估,了解物种组
群落生态学在生态系统管理中的应用
生态系统结构与功能分析
生态系统服务评估
通过群落生态学研究,评估生态系统的服务功能和 价值,为生态系统管理和决策提供科学依据。
利用群落生态学研究方法,分析生态系统的 结构、功能和动态变化,揭示生态系统稳定 性和可持续性的内在机制。
生态恢复与重建
运用群落生态学原理,指导生态恢复与重建 工作,促进受损生态系统的恢复和健康发展 。
生物群落名词解释生态学

生物群落名词解释生态学群落( community)是一个生物群落的整体,又称为生态系统或生态平衡,是生物的群集或群体。
其功能和结构直接影响种群的密度和数量变化,影响营养物质的供应和分配,影响动植物的繁殖和分布,影响土壤的形成和质地等。
1.群落及其特征群落是生物群落的基本单位,它是指在一定的时间、空间和条件下,生活在某一生境中的各种生物种群的集合体。
群落在自然界是普遍存在的。
从地球上生命的产生至今,已经有无数次从微生物到高等动物再到人类的大灭绝事件,但都可以通过种群数量的增加得以复原,唯独在人类出现后的200年左右,由于人口激增,给社会带来了巨大压力,才造成了物种灭绝速度超过了增长率,导致了人类的第六次大灭绝。
群落是最基本的生态单位。
群落具有以下三个特征:( 1)群落在空间上的分布。
群落是一定空间区域的多种生物种群的集合体。
群落具有明显的水平结构和垂直结构,但更重要的是群落内部的种群结构。
( 2)群落在时间上的发展变化。
不同的群落类型,反映着不同的生物与环境相互作用的方式,或者说是不同的生态演替阶段。
人们通常把生物进化程度较低,与环境之间关系比较简单的生态演替阶段叫做原始群落,这样的群落在演替过程中对环境变化十分敏感;而将生物进化程度较高,与环境之间关系比较复杂的生态演替阶段叫做次生群落,它比原始群落对环境的适应性更强。
( 3)群落在生态学上的功能。
群落具有如下的生态功能:①提供生产者、消费者和分解者。
②能够提供食物来源和为其他生物提供栖息场所。
③有的还可以作为抵抗病原菌、昆虫和其他天敌的屏障。
④许多物种还可以为研究自然环境的变化规律提供依据。
2.生态系统及其特征生态系统是在一定地域内相互依存并与环境相互作用着的各种生物及其生存环境的总体,包括群落、种群、个体和群落之间以及群落内部各组分之间相互作用所形成的统一整体。
其功能和结构直接影响种群的密度和数量变化,影响营养物质的供应和分配,影响动植物的繁殖和分布,影响土壤的形成和质地等。
群落生态学

群落生态学(community ecology)①community定义、组成②结构(structure of community)③物种多样性(species diversity)④生境与生态位(habitats ,niches)⑤群落演替(community succession)㈠群落(community)群落(生物群落biotic community):一定时间内居住在一定空间或生境的各种生物种群的集合。
它包括植物、动物和微生物等各个物种的种群,共同组成生态系统中有生命的部分。
生物群落=植物群落+ 动物群落+ 微生物群落植物群落学研究得最深入,理论体系完整。
群落学的一些基本原理多半是在植物群落学研究中获得的。
本章概念基本都是关于植物群落的:特征(Basic character):优势度(Dominance):一个群落中的不同种群在群落中的地位和影响是不同的。
空间、时间格局(Spatial and temporal patterns)演替(Succession)营养结构(Trophic structure):㈡群落组成⒉1 生长型(Growth form)生物对外界环境适应的外部表现形式,同一生长型的生物在形态外貌、适应特点上相似。
主要有:乔木(Arbor) 灌木(Shrub) 藤本植物(Liana) 附生植物(Epiphyte) 草本植物(Herbage)⒉2生活型(Life form of plants)按休眠芽(或复苏芽)所处的位置高低和保护方式,高等植物可分为五个生活型:①高位芽植物(Phanerophytes):距地面h>25㎝②地上芽植物(chamaephytes):0<h<25㎝③地面芽植物(Hemicryptophytes):h=0 冬季地上部分全部枯死,多为多年生草本植物。
④隐芽植物(Cryptophytes):h<0芽位于较深土层或水中,多地茎类多年生草本植物或水生植物。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
内源性因素(内因):指调节种群密度的原因在 种群内部,即种内关系,如行为调节、内分泌 调节、遗传调节。 外源性因素(外因):指调节种群密度的原因在 于种群外部,如非生物因素和种间关系(竞争、 捕食等等)。
(二)非生物环境因素
第一类影响种群动态的因素是理化环境因素,也 是经常起作用、到处都存在的因素,它必然影响到生 命活动,如生长、繁殖、死亡等各方面。 气候学派:强调非生物环境因素是种群动态的决定因素, 认为气候因子是种群数量变动的主要因子,反对自然 种群处于稳定平衡的概念,强调野外种群的不稳定性。 生物潜能学说:认为生物种群有一固有的增殖能力,称 为生物潜能,但实际上不能实现,环境阻力降低了这 种潜能。 生物潜能公式:种群增长=生物潜能-环境阻力
生态系统生态学(Ecosystem Ecology)
景观生态学(Landscape Ecology) 全球生态学(Global Ecology)
第一部分、种群生态学
第一节、种群的概念与种群统计学基本 参数 第二节、种群的数量变动与生态对策 第三节、种群的衰退与灭绝
第一节、种群的概念与种群统计 学基本参数
一、种群的概念 二、种群密度与阿利氏规律 三、种群的年龄结构和性比 四、出生率和死亡率 五、种群内禀增长率
一、种群的概念
(一)种群的定义 特定时间内栖息于特定空间的同种生物的 集合群。
1、种群不是许多同种个体一般的堆集,而是具有一定程 度自我调节机制的有机单元。种群较之个体,已经是 生命组织层次的一个新水平。 2、种群与个体的差别还表现在种群具有个体所没有的属 性,这些属性包括出生率、死亡率、年龄分布、性比、 种内社群结构,等等。 3、有些种内关系对某一特定个体来说是不利的,而对整 个种群来说是有利的。
生态学基本知识
生态学研究内容
分子生态学(Molecular Ecology) 进化生态学(Evolutionary Ecology) 个体生态学(Autecology)
生理生态学(Physiological Ecology)
种群生态学(Population Ecology) 群落生态学(Community Ecology)
(1)动态生命表(称股群生命表和特定年龄生命表): 是 根据观察一群同期出生的生物的存活情况所得数据而 编制的。
(2)静态生命表:是根据某一特定时间,对种群作年龄 分布的调查结果而编制,所以又称特定时间生命表。
现以藤壶为例说明编制生命表的具体方法。
藤壶(Balanus glandula)的生命表
一、种群增长的数学模型
(一)种群的指数式增长模型 (二)种群的逻辑斯谛增长模型 (三)时滞影响的种群动态
(一)种群的指数式增长模型
周限增长率:一个种群每经过一个世代(或一个单位 时间)的增长倍数。 自然种群只有在食物丰盛、没有拥挤现象、没有 天敌等等条件下才能表现出短时间的指数式增长。 如浮游植物的水华期、害虫的爆发或细菌在新培 养基中的生长。 赤 潮 水 华
内分泌调节:当种群数量上升时,体内个体间的“紧张” 或称社群压力增加,使内分泌系统产生变化,一方面 使生长激素分泌减少,生长和代谢受到障碍。另一方 面性激素分泌减少,生殖受到抑制,使出生率下降。 它主要用来解释哺乳类的种群调节。 遗传因子:种群内个体遗传型上的区别,简单的如遗传 两型现象,其中一型在种群密度增加或密度高时占优 势,另一型在下降时占优势。当种群数量达到高峰时, 由于社群压力增加,相互干扰加剧,自然选择有利于 适应高密度但繁殖力低的一组基因型,种群数量就下 降,这样通过遗传反馈,达到种群自我调节。
2、死亡率
(1)生理寿命:生物在最适环境条件下,种群 中的个体都达到生理上衰老而死亡的寿命,称 生理寿命,这时种群具最低死亡率。
(2)生态寿命:种群在自然环境下常受到一些 不利生态条件的影响而死亡,这种在一个特定 的生态环境条件下,种群内个体的平均实际寿 命称为生态寿命。这时生物实际寿命长短往往 取决于环境条件。
三、种群的年龄结构和性比
(一)种群的年龄结构
年龄结构:是指种群中各年龄期个体百分比,即各年 龄级的相对比率,称年龄级比或称年龄分布。
(二)种群的性比
种群的性比:种群雌雄个体的数量及其相对比率称为 性比。
பைடு நூலகம்
四、出生率和死亡率
(一)出生率与死亡率 (二)生命表和存活曲线
(一)出生率与死亡率
1、出生率
(1)出生率指任何生物产生新个体的能力,研 究种群出生率(繁殖率)对于预测种群的数量 动态有重要意义。 (2)最大出生率:当种群处于理想条件下,即 无任何生态因子的限制作用,生殖只受生理因 素所限制,此条件下的出生率称最大出生率。 (3)生态出生率:在特定环境条件下种群的出 生率称实际出生率或称生态出生率。
五、种群内禀增长率
种群内禀增长率:当种群处于最适条件下(食物、空 间不受限制,理化环境处于最佳状态,没有天敌出现, 等等),种群的瞬时增长率称为内禀增长率,也即种 群的最大增长率。 一般情况下人们通过在实验室提供最有利的条件 来近似地测定种群的内禀增长率。
第二节、种群的数量变动与 生态对策
一、种群增长的数学模型 二、自然种群的数量变动 三、r选择和K选择 四、影响种群数量的因素和种群调节
各年龄 死亡率 qx
0.563 0.452 0.412 0.225 0.290 0.409 0.692 0.000 1.000 -
生命期望 平均余年 ex
1.58 1.97 2.18 2.35 1.89 1.45 1.12 1.50 0.50 -
0 1
2
3 4 5 6 7 8 9
根据生命表可作存活曲 线,存活曲线是以年龄 为横坐标,存活的相对 数为纵坐标构成的曲线。 横坐标以相对年龄(即 平均寿命的百分比)表 示,以便比较不同寿命 的动物。图4-4表示几种 不同存活曲线:A种群 在接近生理寿命之前死 亡率很底;B每时期死 亡率基本保持不变(如水 螅、小型哺乳动物 ); C幼体死亡率很高(如 牡蛎浮游幼虫期死亡率 很高,一旦固着于合适 的基底,死亡率就很 低)。
2、K选择的这类生物可称K对策者,其种群密度 比较稳定,经常处于环境负载量值上下。因为 其生境是长期稳定的,环境负载量也相当稳定, 种群超过K值反而会由于资源的破坏而导致K 值变小,从而对后代不利。
鳕鱼
r选择者
鲨鱼
K选择者
从进化论的观点讲,生态对策是生物适应 于不同栖息生境,朝这两个不同方向进化的 “对策”。r对策者和K对策者是两个进化方向 不同的类型,K对策者把较多的能量用于逃避 死亡和提高竞争能力,r对策者把较多能量用于 繁殖。
四、影响种群数量的因素和 种群调节
种群调节:就是指种群变动过程中趋向恢复到 其平均密度的机制。 种群调节因素可分为非密度制约因素和密 度制约因素两大类, 也可将它分为外源性因素 和内源性因素两大类 。
(一)非密度制约和密度制约因素
非密度制约因素:这类因素对种群的影响程度与种群本身的密度无 关,即其作用的强度是独立于种群密度之外的,在任何密度下, 种群总是有一个固定的百分数受到影响或被杀死。种群的密度是 由出生率、死亡率所决定的,因此,非密度制约因素就是其影响 程度与种群的出生率、死亡率无关。非密度制约因素主要是一些 非生物因素,如温度、盐度、气候……等等。 密度制约因素:这类因素的作用强度随种群密度而变化,当种群达 到一定大小时,某些与密度相关的因素就会发生作用,而且种群 包括种内关系和种间关系(捕食、竞争、寄生、共生等等)。
(三)集群现象及其生态学意义
1、集群现象:自然种群在空间分布上往往形成或 大或小的群,它是种群利用空间的一种形式。例如, 许多海洋鱼类在产卵、觅食、越冬洄游时表现出明 显的集群现象,鱼群的形状、大小因种而异。
2、集群现象的有利生态学意义
(1)集群有利于个体交配与繁殖。
(2)集群对种群内各个体间起着很大的互助作用,当鱼类遇到外来 袭击者时,可能立即结群进行防卫,往往只有离群的个体才被凶 猛的袭击者所捕食。
(三)时滞影响的种群动态
时滞:当种群在一个有限的空间中增长时,随着种群密度上升引起
种群增长率下降的这种自我调节能力往往不是立即就起作用的。 负反馈信息的传递和调节机制生效都需要一段时间,这就是种群 调节的时滞。
超越:由于时滞影响,种群在开始时的增长速率比没有时滞更慢,
但是,在超过平衡点后还会继续增长,称为超越。
二、种群密度与阿利氏规律
(一)种群的密度
1、 种群密度定义:指单位面积或单位体积内有机体 的数量。 2、海洋生物种群数量统计主要方法有 (1)所有个体直接计数
(2)取样调查方法
(3)鱼类种群的相对密度
(二)阿利氏规律(Allee‘s law)
阿利氏规律:种群密度过疏或过密对种群的生存与发 展都是不利的,每一种生物种群都有自己的的最适密度。
(三)生物因素
种间关系是第二类影响种群动态的因素。 种间关系主要包括捕食作用、寄生作用和竞争 共同资源(食物、空间或水体等)。
(四)种群数量调节的内源性因素
内源性因素(自动调节因素)是指种群本身具有调节密 度大小的各种因素,包括行为、生理和遗传等各种种 间内的关系。
行为调节:社群行为就是一种调节种群的机制,如社群 等级和领域性。领域性就是一个(或一对、一家)动 物在一段时间中保卫其所占有的特定地盘,当种群密 度超过一定限度时,领域的占领者就不允许同种其他 个体入侵的行为。
(3)生物死亡的原因
A、达到生理寿命而衰老死亡。
B、食料不足,饥饿而死。
C、疾病(包括病毒、细菌、原生动物等生性敌害引 起的死亡)。 D、被捕食(敌害生物及人类的捕捞活动)。 E、灾害:如污染等。
F、完全偶然死亡。
(二)生命表和存活曲线
生命表:生命表是用来分析种群死亡过程的有用工具。 生命表的类型
3、集群现象的不利生态学意义