第四章 生物群落

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SDR2=(任意两指标的平均值/2)×100% SDR3=(任意三指标的平均值/3)×100% SDR4=(任意四指标的平均值/4)×100% SDR5=(任意五指标的平均值/5)×100%
第三节 群落的结构
空间结构、时间结构
一、群落的结构要素
(一)生活型(P125-128)
生活型是生物对外界环境适应的外 部表现形式,是依据植物对生态环境中 全部生态因子综合影响的适应所划分的 综合性适应类型。 1、丹麦拉恩基尔(C.Raunkiaer, 1905) 的生活型系统(生物型系统)。
1、具有一定的外貌 2、具有一定的种类组成 3、具有一定的群落结构 4、形成群落的小环境 5、不同物种之间的相互影响 6、一定的动态特征 7、一定的分布范围 8、群落的边界特征
三、有关群落性质的两种观点
(P113)
1、“机体论”学派
代表人物:[法]布朗奎特 (Braun-Blanquet)、[英国]坦 斯利(A G Tansley)和[美]克列 门兹(F.E.Clements)
1、叶级
2、叶面积指数
LAI=总叶面积/单位土地面积
(三)层片
1、层片:在群落中,具有同一生活 型的不同种群构成层片。层片可以分布 在同一个层次,也可以分属于不同层次。
2、层片的特征(P130)
①属于同一层片的植物是同一个生活型 类别。但同一生活型的植物种只有其个体数 量相当多.而且相互之间存在着一定的联系 时才能组成层片。 ②每一个层片在群落中都具有一定的小环 境,不同层片小环境相互作用的结果构成了 群落环境。 ③每一个层片在群落中部占据着一定的空 间和时间,而且层片的时空变化形成了植物 群落不同的结构持征。
2、 地 下 成 层 现 象
3、水体分层现象
(二)水平结构(见P59、P134)
1、均匀分布(等距分布、规则分布) 2、随机分布(不规则分布) 3、集群分布(簇生分布、成群分布)
(三)时间结构(季相变化)
1、季相变化的主要形式: ①落叶与长叶; ②开花与繁殖期; ③生长与休眠; ④叶色。
2、季相变化的特征
第二节 生物群落的基本特征
一、生物群落的种类组成(P117118)
1、生物区系统计(编制区系名录)
科 属
内蒙 古/中 国 25% 内蒙古

内蒙 古/中 国 9.8% 内蒙 古

蕨类与拟蕨类 种子植物 其中:裸子植物 被子植物 总 计
内蒙 古
中国 52
中国 204
中国 2600
内蒙 古/中 国 1.9% 9.1% 11.4% 9.0% 8.4%
[俄]拉孟斯基(R.G.Ramensky) [美]格利森(H.A.Gleason) [美] 惠特克( R.H.Whittaker) [法]Lenoble
主要观点:
①群落在自然界中并非一个实 体,而只是生态学家从一个呈连 续地变化着的植被中搜集来的一 组生物而已。其所以会重复出现 这种组合,只是由于对环境的同 样的需求。
种类面积曲线的求取
4、种类组成的性质分析(P117)
⑴优势种与共优种:在群落中, 在形态(覆盖度、高度)、数量 (密度、多度)、分布均匀程度 (频度)或生产能力(生产力、生 物量)等方面占有主要地位的生物 种类称为优势种。每个层次都有自 己的优势种。两个以上的优势种称 为共优种。
⑵建群种与共建种:群落主要层 次中的优势种,决定着群落的内部 结构和特殊环境,是群落的创造者 和建设者,称之为建群种。两个以 上的建群种称为共建种。
二、生物群落的结构
(一)垂直结构(成层现象)
垂直结构是指群落中的生物依生长或 栖息高度的不同在空间上产生的垂直分 化。
1、地上成层
通常根据分为乔木层、灌木层、草本 层和地被层等四个基本层次,各层可再 划分亚层。附生、寄生、藤本等生长型 的植物,被称为层间植物或层外植物。
生物群落的垂直结构
赤杨林中的鸟类分布成层现象
⑴高位芽植物(P):更新芽高于地面以上25cm处。主 要是乔木和灌木。 ⑵地上芽植物(Ch):更新芽位于土壤表面到25cm高之 间,嫩技在生长不利的季节仍可保存,主要为小灌木、 半灌木(茎下部木质)或草本植物。
⑶地面芽植物(H):在生长不利的季节,地上器官全 部或大部分死去,更新芽贴近地面,为多年生草本植物。 ⑷隐芽植物(Cr):又称为地下芽植物,冬季所有地 上部分和一部分地下茎都死去,更新芽藏在地下或水中 (水生植物或沼生植物)。为多年生草本植物,具储存 营养物质的鳞茎、块茎、根茎 。 ⑸一年生植物(T):在环境恶劣时地上地下各器官都 死去。只留下种子延续生命。
2、区系成分分析
⑴区系地理成分——组成成分现 在都分布在什么地方。 ⑵区系发生成分——组成成分是 在什么地方产生的。 ⑶区系历史成分——组成成分是 在什么时候加入到本地群落中的。
3、种类面积曲线(P117)
种类面积曲线是为了求得群 落的最小面积。群落的最小面积, 是指“在该面积里,群落的组成 得以充分的表现”。 最小面积的确定通常采用逐 步扩大样方面积方法。
6、生活力(V)
植物在群落中的生活状况,表明 了植物对环境的适应。
1级●:植物发育良好,可有规律地完成它的生活 史。 2级⊙:植物营养生长旺盛,但常常不能完成其生 活史或发育较差,以营养体散布 3级○:植物体生长衰弱,从未完成其生活史,仅 以营养体散布。 4级00:偶然从种子中萌发出来,完全不能增加植 株数目。
2、生活型谱
⑴基本生活型谱(C.Raunkiaer)
高位芽植物 46% 地上芽植物 9% 地面芽植物 26% 地下芽植物 6% 一年生植物 13%
高位芽植物 地下芽植物 地上芽植物 一年生植物 地面芽植物
⑵我国部分植被生活型谱
3、生长型系统
⑴我国的生长型系统(《中国植被》)
Ⅰ 木本植物 ⑴乔木 ⑵灌木 ⑶竹类 ⑷藤本植物 ⑸附生木本植物 ⑹寄生木本植物 Ⅱ 半木本植物 ⑺半灌木与小半灌木
⑶伴生种(附属种)、恒 有种、偶见种、指示种、标 志种、特征种、归化种等
二、群落的数量与质量特征(P118)
(一)种的个体数量指标 1、多度(A): Drude的多度等级制
Cop3 Cop2 Cop1
表示一个种 Soc 在群落中的个 体数目。可以 Cop 统计绝对数量, Sp 也可进行数量 Sol 目估。 Un
极多 很多 多 尚多 少 少 个别
2、密度(D)(P119):生
物在单位面积上的个体数。用单位 面积内的生物个体数除以样地面积。
d=N/S N-样地内某种植物的个体数 S-样地面积
植株平均所占面积(Ma):
Ma= S /N
3、盖度(C)(P120):植 物地上部分的垂直投影面积占样 地面积的百分比。 ⑴总盖度(群落盖度) ⑵分盖度(种盖度) ⑶层盖度(种组盖度) ⑷基盖度(基部盖度) ⑸显著度(乔木胸高断面积之和) ⑹郁闭度(乔木层盖度)
. .
主要观点:
①群落是一个真实的、有机的实体,它 是组成群落的各个种群的有组织的集 体。 ②任何一个植物群落的演替过程类似于 一个有机体的生活史。因此,群落像 一个有机体一样,有诞生、生长、成 熟和死亡的不同发育阶段。 ③自然群落是在自然界中真实存在的单 位,而不是人为地分类的一个产物。
2、“个体论”学派 代表人物
②在连续环境下的群落组成 是逐渐变化的,因而不同群落类 型只能是主观认定的,是不具有 明显边界的。人们可以承认群落 和对群落进行分类,但这只是为 了便于观察,实际上,群落不是 自然界的一个基本组织单位。
• 总之,两派争论的实质在于: 群落到底是一个有组织的系统, 还是一种纯粹偶然的个体集合体。 多数群落生态学家持机体论观点, 认为自然群落是在自然界中真实 存在的单位,而不是人为地分类 的一个产物。
美国Clements(1905)提出, “用来描述一个物种从一个群落到 其界限(分布边界)的过渡分布 区”。 美国Odum(1971)定义群落交错 带为“两个群落之间的过渡带”。
林—草交错带
农—牧—林交错带
第四章 生物群落
第一节 生物群落的概念
一、生物群落的定义(P112)
1807年A.Humboldt首先 发现并描述了植物聚合成群 落并形成群落外貌的现象。 1877 年 德 国 生 物 学 家 摩 比 乌 斯 ( K.Möbius , 1825 ~1908)也发现生物聚合共 生成群落的概念。
1890年丹麦学者(E.Warming)首 先提出“一定的种所组成的天然群聚 称为群落”的概念。 1902年瑞士学者(C.Schroter) 提 出群落生态学的概念。
13 115 3 112 128
20 672 7 665 692
50
301 38.2% 10 33.3wk.baidu.com 291 38.5% 353
36.3%
2980 22.6% 34 20.6% 2946 22.6% 3184
21.7%
2223 24550 22 193 2201 24357 2273 27150
7、群集度(S)(聚生度、群聚度) 群集度是指植物个体在群落内聚生 状况。
5 大片生长覆盖着整个样地,通常是纯一 的种群 小片生长常在样地内形成大斑块 小块生长在样地内呈小斑块或大丛 成丛生长样地内成小群或小丛生长 单株散生植株在样地内单个彼此分散生 长
4 3 2 1
8、数量质量指标的相对值
某一个种数 量质量指标 的相对值 某一个种的数量质量指标值
Ⅲ 草本植物
⑻多年生草本植物 ⑼—年生植物 ⑽寄生草本植物 ⑾腐生草本植物 ⑿水生草本植物 Ⅳ 叶状体植物 ⒀苔藓及地衣 ⒁藻菌。
⑵Whittaker的生长型系统
Ⅰ.乔木: 1)针叶乔木 2)常绿阔叶乔木 3)常绿硬叶乔木 4)落叶阔叶乔木 5)有刺乔木 6)簇生叶乔木 7)竹类:乔木状草本
Ⅱ.藤本植物 Ⅲ.灌木
1908年苏卡切夫(B.H.Сукачев) 提出 植物群落的概念(讲义P112)。
[讲义]生物群落的定义: 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,并具有特定 功 能 的 生 物 集 合 体 。 ( P113 )
二、群落的基本特征(P113)
Braun-Blanquet的多度-盖度目估 等级,可以据此计算出盖度系数:
5级 4级 3级 2级 1级 + r
多-盖度 100~75% 75~50% 50~25% 25~ 5% 5%以下 <1% 不计
平均数 87.5 62.5 37.5 15.0 2.5 1.0
4、频度(F):某个物种出现的 样地数占全部样地总数的百分比, 表示某个物种在群落中出现的频 率
F=n/N
N-调查小样地总数 n -某种植物出现的小样地数
5、重量(W)
生物量:单位面积上生物有机物 的总重量。重量是衡量生物群落生 产能力的指标,但是生物量与生产 力有很大区别。生物量是指单位面 积生物的现存量。 生产力:生物在单位时间、单位 面积上生产的有机物的重量。可分 为总生产力和净生产力。
①温带森林和温带草原的季相变 化最明显; ②热带雨林地区季相变化最微弱; ③在不同热量带中通常是光照或 温度在起作用,而在相同热量带中 则通常是水分在起主要作用;
秦岭的四季
三、群落交错带及边缘效应
(一)群落交错带(生态交错带) 1、群落交错带的概念 1987年1月法国巴黎会议定义: “相邻生态系统之间的过渡带,其特 征由相邻的生态系统之间相互作用的 空间、时间及强度所决定。”
1)落叶阔叶灌木 2)常绿硬叶灌木 3)簇生灌木:如丝兰、剑麻、芦荟、 棕桐等。 4)肉质灌木:如仙人掌、某些大戟 科植物等。 5)有刺灌木 6)半灌木
Ⅳ.亚灌木或矮灌木 Ⅴ.附生植物 Ⅵ.草本植物 1)蕨类 2)禾草类 3)非禾草类植物 Ⅶ.叶状体植物 1)地衣 2)苔藓类 3)地钱
(二)叶子的性质

样地中全部种的该 数量质量指标值之和
例如:
相对盖度=
某一个种的盖度值
样地中全部种的盖度之和
(二)种的综合数量指标
1、重要值(I)
主要应用于森林群落的乔木层的植物种类 重要性评估。
I=相对密度(RD)+相对频度(RF)+ 相对显著度(RCi)
2、综合优势比(总优势度,SDR)
由日本学者召田真等(1957)提出的 一种综合数量指标,多应用于灌丛、草 地或灌木层、草本植物层的种类重要性 评估。常用的有:
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