生态学 PPT课件

3. 1908年俄国对植物群落的研究有了较大发展， 并形成一门以植物群落为研究对象的学科——地植 物学(植物群落学的同义语)。
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4.1877年，德国生物学家Karl Mobius注意到不 同动物种群的群聚现象
5.生物群落生态学的先驱者 V．E．Shelford(1911) 对群落再定义
6.美国著名生态学家 E．P．Odum(1957)在他 的《生态学基础》一书中，对这一定义做了补充， 他认为除种类组成与外貌一致外，生物群落还 “具有一定的营养结构和代谢格局”，“它是一 个结构单元”，“是生态系统中具生命的部分”。
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第一节 生物群落的概念及特征 1. 生物群落的定义及其内涵
2. 群落的基本特征 3. 群落的性质
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1. 生物群落的定义及其内涵
1.1807年，近代植物地理学的创始人Alexander Humboldt发现植物往往集合成群落
2.1890年，丹麦植物学家E．Baidu Nhomakorabeaarming出版了其经典 著作《植物生态学》，副标题为“植物群落研究引 论”。
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本节主要内容
一、群落的外貌与结构要素 二、群落的垂直结构 三、群落的水平结构 四、群落的时间格局 五、群落交错区与边缘效应
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一、群落的外貌与结构要素 植物群落的外貌（physiognomy)：指的是群落的外
表形态或相貌，它是群落与外界环境长期适应的结 果。群落的外貌主要取决于植物种类的形态习性或 长相、生活型或生长型、叶型以及周期性等几个方 面。
7.比利时学者P．Duvigneaud(1974)在他的 《生态学概论》
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生物群落可定义为： 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 生物集合体。也可以说，一个生态系统中具 生命的部分即生物群落。
第四章 群落生态学
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第一节 生物群落的概念及 基本特征 第二节 群落的种类组成及 数量特征 第三节 群落的外貌与结构 第四节 影响群落组成和结 构的因素 第五节 生物群落的演替
群落生态学的中心问题是回答群落的整体 结构是如何形成的。
在生态学发展史中，生物群落概念的提出是很早的。但是对于 生物群落的两种对立观点——个体论学派和机体论学派的争论至今未 休。群落中为什么有那么多的动、植物种类？它们为什么像现在这样 分布着？它们之间是怎样发生着相互作用的？这是群落生态学最令人 感兴趣的问题。
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3. 群落的性质：
关于群落性质问题，生态学界存在两派绝然对 立的观点：
机体论观点认为：美国生态学家 Clements(1916，1928)曾把植物群落比拟为一个 有机体，看成是一个自然单位。认为群落是客观存 在的实体，是一个有组织的生物系统，是一个自然 单位，像有机体与种群那样，被称为机体论观点；
个确定的植物群落，总是由一定的种类成 分所组成。
种类组成是鉴别不同群落类型的基本特征；
不同的群落类型必然有不同的种类组成。
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2、研究种类组成的方法：
• 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）。
• 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：
二、种类组成的性质分析
2. 生态成分分析：从生物有机体对其周围环境适应性出发，划 分出生态成分： 生态类型（根据光、水、温度、土壤等因子划分分析） 生活型（生长型）。
3. 群落成员型分析：从物种在群落中所起的作用出发，根 据个体数量的多少和所起的作用的大小划分： 优势种 (dominant species)。 建群种(edificator或constructive species) 伴生种（companion species) 偶见种（rare species) 同一物种可以出现在不同的群落中，在不同的群落 中所起的作用大小不同，即同一物种在不同群落中可以 以不同的群落成员型出现。
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2. 群落的基本特征：
具有一定的外貌：生活型、（种类组成）生长类型反映植物 群落的外貌。
具有一定的种类组成： 一定的群落结构：形态结构、生态结构（生态类型）、营养
结构（食物链）。 形成群落的环境： 不同物种之间相互影响：种间关系。 动态特征：替代过程、机制、替代后果。 分布范围：植被的分布规律主要受温度、水分的限制 边界特征
形态习性（morphological performance）
生活型（life forms ） 生长型（growth form） 生活型谱(life form spectrum)
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（1）、形态习性（morphological performance）：
形态习性指的是群落种类组成者的形态特征， 这些特征在一定程度上与环境条件相关，或是生 境因子作用的必然结果，它们在很大程度上决定 着群落的外貌。
4. 样地登记的方法：样方、样条、样线、样圆等。
其中样方种类有： 记名样方（单位面积内的植物种类） 完全样方（种名<拉丁文>、高度、个体数量、物候、 鲜重、干重、含水量）。
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二、种类组成的性质分析
1. 植物区系学分析:从分类学和区系学角度出发，可以划 分出区系成分。
植物区系：一个地区所生长或生活的全部植物种类 的 总体就是该地区的~（行政区划、地理区域）。
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周期性（ periodicity ）：是指群落中那些与季节性气候变化相关 联的、明显的周期现象。
群落的周期现象取决于构成群落优势植物的物候现象或物候相 （ phenological phase ）。
由于各种植物的物候进程不同，使群落在不同季节里表现出不同的 外貌，这种某个季节里的外貌就是季相（aspect）。随季节更替而改变 的群落外貌变化，称为季相演替（aspection）。
圆柱形，充分利用直射光与散射光； 凸透镜形树冠，利用散射光； 扁形树冠，对光的利用介于两者之间； 塔形树冠，充分利用散射光； 伞形树冠，能利用直射光。
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树皮：其颜色、厚度、气味、性状及剥落方式等，常给予森林以显著的外貌 特征。可作为识别树种的标志，在一定程度上反映着环境条件的差异。
板根、支柱根和呼吸根： 板根（buttress）：是雨林的一个重要外貌特征，其形成与土壤的
最佳叶子大小预测模型：收益——成本分析方法，以平衡蒸腾失水 的植物根吸水量作为成本，以光合收益高低作为收益，从这两个参量随 叶子增大而变化的相互关系中，求得收益与成本相差最大时的叶子大小。
群落的不同层次间的叶型存在着差异。 叶缘性质的变化与叶型变化同样突出： 热带雨林和常绿阔叶林的全缘叶是极其显著的特征，约占80~90%。
个体论观点认为： H．A．Gleason在1926 年发表了“植物群丛中的个体论概念 (individualistic concept)”群落并非自然界的实体， 而是生态学家为了便于研究，从一个连续变化着的 植被连续体中，人为确定的一组物种的集合，被称 为个体论观点。
争论焦点 两条途径
机体论观点
个体论观点
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（ 2）、生活型（life forms ）： 1）概念： 生活型是植物对一定的生活环境长期适应的
外部表现形式。同一生活型的植物不但在体态上是相似的， 而且在形态结构、形成条件和某些生理过程也具相似性。
群丛单位理论指导下的 从种群独立性假说出发的群
群落学研究
落种群研究
群落类型
真实的、自然界中的客 观实体
抽象的、人为
群落比拟 有机体、生物的“种” 群落比拟为有机体，欠妥
群落边界 群落分布
明显的 间断分布
逐渐过渡 连续分布
代表人物
Clements(1916，1928) H．A．Gleason（ 1926 ）
种类组成的统计分析：对群落中所有植物的科、属、种 进行统计分析，其结果可列成植物名录和科属组成表。
植物区系地理成分分析：以现代分布区为基础的区系划 分，最常见的地理成分如泛北极、东亚、地中海、鄂尔 多斯、亚洲中部。在搞清一个地区植物区系地理的基础 上，对再搞清植物群落的中心和来源有重要意义。
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群落的季相是群落适应环境节律的一种必然的表现形式。群落的周 期性外貌变化，在温带和寒带明显的和气候变化相吻合，表现得最为明 显，而控制这种季节性变化的外界因子是温度的节律；在热带亚热带很 大程度上是取决于湿度的节律性变化。
群落的周期性在很大程度上是受环境节律的影响，在很多情况下， 由机体内部的和机能的节律，就是通过与环境节律相联系而反映出环境 的节律，是有机体长期与环境节律相适应的必然结果。
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第三节 群落的外貌与结构
种群在协同进化中形成的，其中生态适应和自然选择起 了重要作用。群落的外貌与结构是群落的明显标志，它是群 落中植物与植物间、植物与环境间相互关系的具体综合反映。 不同的群落具有不同的外貌与结构，因此，外貌与结构是识 别与鉴定群落类型的重要特征，是群落研究的必要基础。
生物的每一组织水平都有其特定的结构，并与其功能相 联系，生物群落也是如此。群落结构是群落中相互作用的作 用，因此，群落外貌及其结构特征包涵了重要的生态学内容。
高度：指植株的绝对高度、平均或最高高度。 草本群落通常指叶层高度和花序高度； 森林群落注意区别树高和枝下高或干高。
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• 树冠：是植物生长枝叶的顶部。树冠形态与群 落内的光条件的变化相适应，在一定程度上反映 了光能利用情况。树冠的形态取决于侧枝开始的 相对高度、以及主枝的长度和发射角。树冠形态 可分为：
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三、种类组成的数量特征：
1、种的个体数量指标： 丰富度、密度、相对密度、密度比 还有：盖度、频度、高度、重量、体积 以及相对盖度、盖度比，以此类推。
2、种的综合数量指标： 优势度、重要值、综合优势比
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四、物种多样性 种的多样性定义（三方面）
1、丰富度：一个群落或生境中物种数目的多少。 2、均匀度：一个群落或生境中全部物种个体数 目的分配情况。 3、差异度：物种之间结构和功能的差异程度。
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实际上任何植物的自然种群，都是自然群落整体中的 一个成员，它本身的种群过程，必定与其生存的群落环境 不可分割。近十来年出现了一个新的转机：
植物种群生态学研究：更重视对各种群落内部种群结构和 动态的研究。
植物群落学研究：更加重视群落中的优势种或特征种、生 态种组的种群统计和分布格局的定量化研究，深化认识植 物群落形成演替、结构功能、、稳定性和多样化的过程。
有效深度、通气不良，以及根系对氧气的竞争有关。 支柱根（stilt root）: 是红树林和沼泽林的一个明显特征。与沼
泽土壤条件和林下潮湿空气密切相关。 呼吸根：是沼泽林的一个显著的外貌特征。通常是曲膝状、指状和
蛇状，被看作为通气奇观。
茎花（cauliflory）：指生长在无叶的茎上、树干上或枝条上，是雨林的一 个最奇特的外貌特征。生态学意义是适应昆虫异花传粉的。茎花的类型有： 简单茎花、枝花、干花、基花、孤枝花、鞭状花、悬垂花等。
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。
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3. 登记样地面积：不应小于其最小面积（表现面积）。
表现面积：能够包括群落中大多数植物种类的最小地段。
群丛片段：当一个植物群落占据地段的面积很小，以致 于不能表现该群落的特征时为群丛片段，将全部面积作为登 记记载面积。
由于两种理论观念从对立逐渐地相互补充和渗透，从 而给植被理论和方法及其应用注入了一股强大的新力量。
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第二节 群落的种类组成
一． 研究种类组成的意义和方法 二． 种类组成的性质分析 三． 种类组成的数量特征 四． 物种多样性
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一、 研究种类组成的意义和方法
1. 研究种类组成的意义： 种类组成是决定群落性质的重要因素，一
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叶型（leaf form）: 指叶子的形状和大小。同一群落内或不同群落间
叶型常有明显的差异。不同生境内的群落其叶型的差异尤为显著。因此， 作为群落外貌特征之一的叶型分析越来越被重视。
C. Raunkiaer(1934)创立的；以叶面积大小分为 6 级，各级间相 差 9 倍。最小的鳞叶或细叶：S=0~25mm2，微叶、小叶、中叶、大叶、 巨叶S > 18226~164025mm2