生态学课件第7章 群落特征

3、个体学派、有机体学派 不同群落有时有明显的差异，有时却彼此 混合，以至于不存在明显的界限。 有机体学派：沿着环境梯度或连续环境的群落 组成是一种不连续的变化，生物群落是鲜明而 间断分开的，群落具有整体性，是一个有机整 体。 个体学派：连续环境下，群落组成是逐渐变化 的，群落并不是一个个分离的有边界的实体， 多数情况下是在空间和时间上连续的一个系列。
III）群落盖度 样方法—格网法（草本） 乔木层投影盖度—林分郁闭度 1.0-0.9：高度郁闭；0.8-0.7：中度； 0.6-0.5：弱度； 0.4-0.3：极弱度； <0.2：疏林。 乔木如为多层林，应分层测定，方法如下： 投影法：样方，分格，树冠冠幅—坐标纸标注。
（树高-活枝下高）/林木序号
（2） 叶片大小、性质、叶面积指数LAI 1）叶片大小与性质 叶片大小与收益成本分析 光合收益(叶温)蒸腾耗水叶片面积 叶温、光强、耗水、气体交换叶片大小 硬叶林
2）LAI Leaf area index=总叶面积/单位土地面积
（3） 层片 synusia：有相似生态需求的植物种组，由同一 生活型的不同植物构成。 层片—植物种组 层片—层次 层片的时空变化 （4） 同资源种团 guild：群落中以同一方式利用共同资源的物种 集团被称为同资源种团，它们在群落中占有同 一功能地位，是等价种。 guild—群落稳定性 （5） 生态位 niche—guild：guild中的生态位不完全重叠。
2、群落的外貌结构 （1） 垂直结构
群落分层现象，与光的利用有关。地下根系也有分层现象。 森林群落： 乔木层：高大树木组成，高差>20%可分亚层——单层林、 多层林、复层林 灌木层：灌木和未达乔木层高度的乔木树种构成。对林木更 新影响很大。 草本层：草木植物、低矮的半灌木和小灌木组成。 苔藓层：苔藓、地衣、菌类组成，常有环境指示作用 层间植物：藤本植物。 动物分层（鸟类）、水域分层（动、植物）
V [ 1, 1 ]
χ2=NV 2, χ2>3.84, 联结(P=0.05) χ2>6.64, 极显著联结（P=0.01）
§3 群落的结构
1、群落的结构要素 （1）生活型： 植物：Raunkier系统 中国植被： 木本（乔、灌、竹、藤、附生木本、寄生木本） 半木本（半灌木、小半灌木） 草本（多年生、一年生、寄生、腐生、水生） 叶状体（苔藓地衣、菌藻） 动物生活型：飞行、游泳、穴居等。
2、数量特征 （1）最小面积minimum area 又称为表现面积，指能够包括绝大多数植物种 类和表现出该群落一般结构特征的最小面积。 常用巢式样方法确定最小面积。 S=f(A)
S
温带：400 m2 亚热带：900 m2 热带雨林：2500 m2 灌木：25-100 m2 草本：1-4 m2
log2A
优势度=（相对多度+相对盖度+相对频度+相对高度）/400
（3） 其它数量指标 高度、重量、体积（林木材积）
3、种间关联 2 x 2列联表：
B 非B
A a c a+c
V
非A B d b+d
ad bc
a+b c+d
N=a+b+c+d
联结系数：
( a b )( a c )( c d )( b d )
第七章 群落特征
§1 生物群落的概念
1、定义community 在特定地段或生境里的生物种群相互联系、相 互影响的有规律的组合结构单元。 动物群落、植物群落、微生物群落 2、特征 具有一定的外貌；具有一定的种类组成；具有 一定的群落结构；形成群落环境；不同物种间 相互影响；一定的动物特征；一定的分布范围； 边界特征（生态交错区—边缘效应）
（2） 优势度 物种在群落中的地位。 1）多度与密度 多度（丰富度）abundance： 个体数—直接计数法 多度级—目测估计法 密度density Di=Ni/S S：样地面积，Ni，i 种个体数 相对多度：D%=(Ni/N) 100% 个体间距：L=sqrt(S/Ni)-Di L：平均株距，D：树木平均胸径
统计法：随机设置N个样点，其中m个落在树冠投影下，
则：盖度=m/N 样线法：郁闭度=（样线总长-林冠空隙总长）/样线总长
4）重要值(important value)与优势度 重要值=（相对密度+相对频度+相对显著度）/300 相对密度=（某种株数/总株数）100% 相对频度=（某种频数/总频数）100% 相对显著度=（某种显著度/总显著度）100% （草本：=相对密度+相对频度+相对盖度）
3、空间异质性与群落结构
• • 非生物环境的空间异质性 生物空间异质性
异质性是多物种共存的重要机制
4、岛屿与群落结构
•
• •
种-面积关系 S=cAz MacArthur平衡假说: 迁入迁出 绝灭速率 岛屿生态与自然保护：生境岛屿与自然保护区设计
5、一个物种丰富度的简单模型
６、平衡说与非平衡说
• 平衡说：充分竞争生态位分化 • 非平衡说: 干扰不充分竞争，多物种共存 • 亚稳定平衡假说：垂直方向平衡假说；水平方向非 平衡假说
思考题
• 试应用岛屿生物地理学理论对自然保护区设计 方案进行分析，在什么情况下如何设计才有最 佳效果。 • 有哪些因素导致群落的复杂性与多样性，复杂 程度受什么因子影响？ • 试述干扰对群落生物多样性有何影响？ • 群落叶面积指数与群落生产力间有何关系？ • 如何理解种-面积关系，试分析群落中多物种共 存的机制。 • 可否从理论上计算群落中物种数的理论值？
§2 群落的种类组成
1、群落的种类组成及数量特征 （wenku.baidu.com） 种类组成的重要性差异
1）对环境作用强弱 建群种(constructive species)：对群落小气候、土壤能施加最 大影响的物种。 从属种：对群落小气候、土壤影响较小的物种。 共建种；（单优、共优）； 2）按个体数目：优势种(dominant species)、亚优势种、伴生 种（混交种）、偶见或稀有种(rare species)。 3）经营目的：目的树种(主要树种)、非目的树种(次要树种) （2）森林群落种类组成 生长型：乔木、灌木、草本、层间植物
2) 频度frequency 群落中某种植物出现的样方数(S)与全部样方数 量(N)之百分比。 F=(S/N)100% 频度与密度一般不成线性关系（与格局、个体 大小、样方数目、样方大小等有关），若个体 呈随机分布，则：m(密度)=ln(1-F/100) 频度级：0.1m2样圆随机取样，计算频度， 分5级，A：1%-20%，B：21%-40%，C：41%60%，D：61%-80%，E：81%-100% Raunkier标准频度图解 (P.120) Raunkier频度定律：A>B>C>D<E （E愈高，均匀度愈大。）
3）盖度coverage I) 概念： 盖度：植物体垂直投影面积与单位土地面积之 比，叫投影盖度，简称盖度。 基部盖度：植物基部面积与样地面积之比，又 叫显著度、优势度。 草本植物2.5cm高处草丛断面积，乔木取 1.37m高处断面积（胸高断面积DBH）。 II）盖度—多度关系 个体数量多，盖度大灌木； 多度大，盖度小草本； 多度小，盖度大乔木
§4 影响群落组成与结构的因素
1、生物因素 （1）竞争对生物群落的影响 竞争导致生态位分化 Hutchinson“标准量”: 同 一营养级但不同生态位的 两 个共存物种间体重比 2, 体长比1.3。 植物对资源的竞争模型
• （2） 捕食对群落结 构的影响 捕食压力与群落结 构与捕食者是泛化种 还是特化种有关 泛化种一般增加物 种多样性，特化种如 选择优势种，则多样 性可能增加，反之， 生物多样性减少。
2、干扰对群落结构的影响 （1） 干扰disturbance 定义：相对离散的,对生态系统组成与结构造成 破坏性影响的事件。分自然干扰、人为干扰等。 （2） 干扰与层盖度
（3） 干扰与林窗、群落缺口 对缺口的抽彩式竞争：优势者取决于随机因 素。条件：1、存在许多入侵缺口及生存力相 等的物种；2、其中任何一种在其生活史过程 中能阻止其他物种再入侵。 （4） 中等干扰假说 干扰频率/干扰强度中等程度时生物多样性最大. （5） 干扰理论与生态管理 利用干扰管理生物群落,如利用火进行干扰管 理. －－小火不止，大火不至
（2） 群落的水平结构 ~：群落的配置状况或水平格局。 镶嵌性：二维空间的不均匀配置。 群落内微生境的异质性。 （3） 群落的季节结构 群落外貌、色彩、种类组成随四季交替而发生 季节变化。 动物、植物 季相：温带季风气候； 冬眼、夏眼等。
3、群落交错区与边缘效应 群落交错区又称为生态交错区(ecotone)，指两 个或多个群落间（生态系统间）的过渡带，其 特征由相邻生态系统之间相互作用的空间、时 间及强度所决定。 边缘效应edge effect：群落交错区物种的数目 及一些种的密度增大（或减少）的趋势。 生态交错区影响生态系统间能量、物质、 物种、信息流与再分配。 城乡交错带 农牧交错带