第七章 群落的演替

结构简单化；不能充分利用环境；生产力逐渐下
降；不能充分利用地面；群落旱生化；对外界环 境的改造轻微
逆行演替(云南元谋)
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草原的放牧演替
特征：
群落结构简单化
生产力降低 对环境资源的利用不充分
对环境的改造作用小
进展演替和逆行演替的特征比较
进展演替 群落结构的复杂化 地面的最大利用 生产力的最大利用 群落生产力的增加 新兴特有现象的存在，以及 对植物环境特殊适应为方向 的物种形成 群落的中生化 群落环境的强烈改造 逆行演替 群落结构的简单化 地面的不充分利用 生产力的不充分利用 群落生产力的降低 残遗特有现象的存在，以及 对外界环境的为方向的物种 形成 群落的旱生化和湿生化 外界环境的轻微改造
通过细菌、真菌等微生物分解物质为群落提供能 量的演替为异养性演替
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群落演替的类型
在异养性演替过程中，每一个主要群落 内部都包含着许多小群落。如朽木、动 物尸体和粪便、植物虫瘿等，他们为各 类植物和动物提供了一个演替基质，经 过动植物在其上的演替，他们最终将会 消失，变成群落自身营养的一部分。
亚热带东部常绿阔叶林的次生演替
针叶林或其 他先锋群落
第二阶段
次生灌草丛
第一阶段
针叶林为主 的针阔叶 混交林
自由漂浮植物阶段 沉水植物阶段 浮叶根生植物阶段
木本植物阶段
湿生草本植物阶段
直立水生阶段
原生演替的过程
旱生演替系列
地衣植物群落阶段 苔藓植物阶段 草本植物群落阶段
顶极群落
乔木群落阶段
灌木群落阶段
阿尔山石塘林原生植物演替过程图 1.火山熔岩冷 却形成裸石
2.地衣孢子经风力传 播侵入，定居，岩石 表面出现了壳状地衣
初始植物区系组成 原生植被受到破坏的方式、程度和持续时间 外界因素作用的性质、方式， 作用的强度和持 续时间
次生演替的速度
原生植物群落受破坏的面积
次生群落中对原生群落的植物成分和土壤特性 的保留程度
植物繁殖体的来源（种类、数量、距离） 所在地的气候、土壤及地形状况
The four stages of lodgepole pine succession in Yellowstone National Park. In stage I (0-50 years) after the fire.
群落演替的类型 我国植物生态学家刘慎谔教授（1959） 对演替的划分
时间演替 空间演替 植被类型发生演替 •也是时间演替，但不是现在的植被的演替，而是 从古时（指地质时期的第三纪后期到第四纪）到现 在的植被的演替，这是历史植被演替
第三节
群落演替的特征
1.群落演替的方向性 2.群落演替的速度 3.群落演替的效应
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The four stages of lodgepole pine succession in Yellowstone National Park. In stage II, characterized by the maturation of the trees(50-150 years)
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3.群落演替的效应
群落演替的效应主要体现在群落内物种的
多样性与群落结构稳定性两个方面
一般说来，随着进展演替的进行，群落的物种 多样性越来越高 一般说来，随着进展演替的进行，群落结构越 来越复杂化
第四节
群落演替的过程
1.原生演替的过程 2.次生演替的过程
1.原生演替的过程
水生演替系列
次生演替
—开始于次生裸地或次生芜原上的群落演替
裸 岩 上 的 演 替
弃 耕 农 田 上 的 演 替
Primary Terrestrial Succession
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Secondary Terrestrial Succession
耕地
越橘 马唐 紫菀，豚草
弗吉尼 亚松
橡树－山胡桃
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Secondary Terrestrial Succession
过度砍伐、导 污水排放，破坏 致森林破坏 水域生物群落
群落演替的概念 人类可以砍伐森林、填湖造地、捕杀动 物，也可以封山育林、治理沙漠、管理
草原，甚至可以建立人工群落。人类活
动往往会使群落演替按照不同于自然演
替的速度和方向进行。
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人类活动对群落演替影响的实例
长期以来，我国农业发展史，实际上是一 部边际土地开垦史。20世纪50年代以来，先 后在黑龙江三江平原、新疆和华南地区有计 划地组织大规模垦荒，在其他江河、荒原、 沼泽和丘陵地区也开展了规模不等的垦殖活 动。
群落演替的概念
③种内和种间关系的改变 •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，竞争能力弱 的则逐渐缩小地盘，群落发生了演替 ④外界环境条件的变化 •凡是与群落发育有关的直接或间接的生态因子者 可成为演替的外部因素
⑤人类的活动
人类活动对群落演替的影响
过度放牧、导 致草原退化
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群落演替的类型 3.按基质的性质划分可分为
水生演替 •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 旱生演替 •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
湖泊水面→水生植物→湿生草本→灌木→森林
湖泊水面
水生植物
湿生草本
人类活动对群落演替影响的实例
大量开垦直接导致农牧渔业生产能力和环境 质量下降。开垦的结果是：水土流失，江河蓄 洪能力下降，以及土地严重退化。这些问题已 引起各方面广泛关注。
人类活动对群落演替影响的实例
我国已实施大规模退耕还林、退田还湖、 退牧还草等重要政策，并从2003年1月起开 始实施《退耕还林条例》。
2.演替的速度
原生演替速度
•原生演替的速度因群落的组成和环境变化的幅度而
不同，主要决定于外界因素作用的程度和持续时间
长短
•由于原生演替是开始于原生裸地或原生芜原上的群 落演替，所以 一般说来原生演替的速度极其缓慢
演替的速度 次生演替的速度
•一般次生演替的速度比原生演替稍快，但仍需很
长时间。主要决定于下列几个因素。
3.地衣尸体混合岩石 碎屑形成土壤，枝状 地衣进入，苔藓进入， 改善土壤和水分，蕨 类植物定居
4.形成草丛，小 灌木出现
5.生长树木，育成森林
2.次生演替的过程
美国东南部农田弃耕后的恢复演替
次生裸 地 飞蓬的先 锋群落
紫菀群落
须芒草群落
栎-山核桃群落
松林群落
牧草和 灌木群落
次生演替的过程
群落演替的概念
概念理解
群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程，当 群落演替到与环境处于平衡状态时，就以相对稳定
的群落为发展的顶点
群落演替的概念 2.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 •植物繁殖体的迁移是群落演替的先决条件 ②群落内部环境的变化 •环境的改变不利原有部分生物的生存，同时 对另一些生物创造了有利条件，因而促进了演 替
群落演替的实例—橡果上的异养演替




橡树果提供了生物群落演替的基质。 象甲等昆虫侵入橡果，进入橡果胚，在其中产卵， 孵化后的幼虫利用橡果胚作为营养；象甲侵入时， 亦把真菌带入橡果； 象甲幼虫离开橡果，在果壳上留下洞，食真菌者和 食腐动物进入，橡胚组织被降解为粪便； 捕食螨等进入，捕食食腐动物；真菌软化橡果外壳； 较大的动物如毛虫、多足类等进入，橡果崩裂，成 为土壤腐殖质的一部分。
灌木
森林
群落演替的类型 4.按控制演替的主导因素划分可分为
内因性演替 •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
外因性演替
•由于外界环境因素的作用所引起的群落变化
群落演替的类型 5.按群落代谢特征来划分
自养性演替 光合作用所固定的生物量积累越来越多 异养性演替
Primary Terrestrial Succession
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特征：
土壤厚度增加，有机质含量增加，层次分化明显 对资源的利用更具加充分； 群落层次增加，结构更加复杂 物种多样性增加，稳定性提高 生产力逐渐提高 强烈影响外界环境及群落内的气候
群落演替的方向性
逆行演替（regressive succession） •逆行演替的进程则与进展演替相反，发生在人为 破坏或自然灾害干扰因素之后，它导致生物群落
第七章
群落的演替
学习提纲
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 群落演替的概念 群落演替的类型 群落演替的特征 群落演替的过程 顶级群落 影响群落演替的主要因素
第七节
群落演替观
群落演替的概念
演替概念的发展 1825年法国的Durean dela Malle 首先将演替一词应 用于植物生态学研究中
估算中国生态系统每年提供的效益价 值为同期全国GDP的1.73倍，其中森林 生态价值15434亿元,草原8698亿元，分 别占总价值的27.5%和15.5%。 陈仲新2000
群落演替的概念 3.演替与波动的区别
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 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
到20世纪20年代，Clements 才系统地提出演替学说
50年代以后,群落演替研究中动态的观点在北美生 态学界得到维持和发展
19世纪末期真正对生态演替进行科学与系统研究
群落演替的概念
William M· Davis（1899）被认为是研究植被演替 理论的先驱 Henry C· Cowles（1899）对演替理论的早期发 展起到了开拓性的作用 Clements （1916） 第一个对植被演替理论进行了 综合性的论述 我国对植被演替的研究直到20世纪20年代才开始 •李顺卿、刘慎谔
第二节 群落演替的类型
1.按照演替发生的时间进程可以分为
世纪演替 •以地质年代来计算，常伴随气候的历史变迁和地 貌的大规模改造 长期演替 •常达几十年，甚至几百年 快速演替 •几年或十几年间发生的演替
群落演替的类型 2.按演替发生的起始条件划分可以分为
原生演替
—开始于原生裸地或原生芜原上的群落演替
1.群落演替的方向性
Olsen 认为， 演替的发展方向主要取决于引发 演替的环境因子类型和性质。 进展演替（progressive succession） 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。
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The four stages of lodgepole pine succession in Yellowstone National Park. Stage IV begins after approximately 250 years. Lodgepoles are reaching their maximum life span and death are common. This stage is very vulnerable to fire.
The four stages of lodgepole pine succession in Yellowstone National Park. In stage III. As some of the trees in Stage II begin to die, Stage III begins. Trees mature and weaken, and many are killed by bark beetles. Light reaches the forest floor, and seedlings germinate and grow.
群落演替的概念
1.概念 群落的演替（succession）是指在群落发展
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。
群落演替的概念
概念理解
群落演替是一个具有方向、规律、随时间的变化 而变化的有序过程，所以能够预测群落的演替过程 群落的演替是由于生物与环境之间的反复的相互 作用，在时间和空间上不可逆转的过程