生态学:第8章 群落的组成与结构

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生态学中的群落组成和多样性研究

生态学中的群落组成和多样性研究

生态学中的群落组成和多样性研究生态学是研究生物与环境之间相互作用的一门科学。

而群落组成和多样性则是生态学研究的重点之一。

群落是由相互依赖和交互作用的生物群体所构成的一个整体,其组成物种的类型、数量、密度以及分布格局等,构成了群落的组成。

而多样性则是指一个群落内的物种多样性。

研究群落组成和多样性对生态学研究和保护生态系统具有重要意义。

一、群落组成的研究群落组成的研究,主要涉及对群落中各个物种的数量、密度、分布格局等进行详细调查和描述,以便更加深入地了解不同物种之间的相互作用和依赖关系。

同时,还需要分析不同生物群落之间相互作用的方式和过程。

例如,一些常见的群落组成分析方法包括计数和调查不同物种的数量和分布情况,还有通过观察和收集不同物种之间的相互作用以及环境因素对物种的影响等等。

这些方法可以帮助我们更好地了解生物群落中不同物种的数量、密度、分布格局以及相互作用关系,从而为保护生态系统和构建可持续发展的环境提供一定的理论依据。

二、多样性的研究多样性是群落生态学研究的重要内容,它是一个生态系统的多维特征之一。

不同物种间的多样性决定了生态系统的稳定性、生物群落的完整性和生态环境的复杂性等。

因此,多样性的研究不仅有助于深入认识群落的生态特征,同时还可以推动生态系统保护和可持续发展的实践。

多样性的研究主要涉及物种组成的种类和数量,生物界、森林界、土壤界、水生界等各种类型的多样性研究,以及动态的生态系统变化对多样性的影响,以此探索影响多样性的生态环境因素和动态变化因素。

为了掌握和量化多样性,生态学家通常使用不同的指数或指标,如Shannon-Wiener指数、Simpson指数、多样性指数和稀有度指数等等。

三、群落组成和多样性对生态系统的影响群落组成和多样性是生态系统的重要特征之一,它们对生态环境和生物群落的物种构成和数量分布有重要的影响。

一些群落中的物种数量过多或过少,均可引起生态系统的不平衡,从而影响到整个生态系统的稳定性和健康。

09.第八章 森林群落

09.第八章 森林群落

第九章群落第一节群落的基本特征一、群落的概念1.生物群落森林群落:在一定地段的自然条件下,所有植物、动物和微生物等形成的一个有规律的组合叫生物群落。

那么,森林就是一定地段上,以树木和其它木本植物为主体,并包括该地段上所有植物、动物、微生物等生物成分,所形成的一个有规律的组合,我们称其为森林群落。

可见森林的概念不仅包括树木、灌木和草本,而且包括生活在森林中的动物、微生物,甚至包括林下的土壤和林内的环境。

群落不是杂乱无章的,群落是生物种群的有机组合,而且在相似的条件下就会有相应的群落的出现,那么是什么力量使得这些生物种群组合在一起呢?在这里,我们认为是生物之间的相互作用,这种作用是生物群落得以维持的动力机制。

在有关进化的章节中我们介绍过,导致生物进化的机制是自然选择,或者说自然选择给生物的进化提供了动力。

我们也相信,任何一个生物类群或者生物群落的有规律的组合都是有根据的,这种根据有的是外部的,有的是内在的,生物群落的维持机制是组成该群落各个种群之间的相互作用。

这些作用既包括正相互作用,也包括负相互作用,没有这些复杂的相互作用机制,就谈不上一个确定的生物群落的形成。

2. 群落的结构在中学阶段,学物理,学化学时必然学到分子、原子。

学习方法是,先研究它的结构,知道分子是什么,由什么组成的,即分子结构;然后研究它的性质,即分子运动等。

所谓结构,就是任何一个系统的具体构成形式, 而系统则是指任何一个事物的全局。

结构与系统是两个含义不同而又相互关联的概念。

系统指的是一系列相互有关的单元,为达到某一特定的目的而构成的完整综合体。

而结构则是系统内部各单元的排列组合方式,它是系统的性质与数量的集中表现。

只有依靠结构,才就能把孤立的诸单元变为一个系统,只有以结构为中介,单元的属性与功能才能变成系统的属性与功能,如果系统没有一定形式的结构,那么,系统不但不能发挥其效能,而且连系统本身也便不复存在了。

结构这一范畴日益受到多门学科的重视,例如结构力学是以宏观机械运动形式的力学结构为对象的一门学问,化学研究物质结构,探讨分子、原子、质子的特性;地质学研究地质结构;社会学研究社会结构,经济学研究经济结构;计算机----。

群落生态学

群落生态学

1.1.2 群落的基本特征
1.具有一定的种类组成. 1.具有一定的种类组成. 具有一定的种类组成 2.群落中各物种之间是相互联系的 群落中各物种之间是相互联系的. 2.群落中各物种之间是相互联系的. 3.群落具有自己的内部环境 群落具有自己的内部环境. 3.群落具有自己的内部环境. 4.具有一定的结构 具有一定的结构. 4.具有一定的结构. 5.具有一定的动态特征 具有一定的动态特征. 5.具有一定的动态特征. 6.具有一定的分布范围 具有一定的分布范围. 6.具有一定的分布范围. 7.具有边界特征 具有边界特征. 7.具有边界特征. 8.群落中各物种不具有同等的群落学重要 8.群落中各物种不具有同等的群落学重要 性.
1.3.1 群落的结构单元
1. 生长型和生活型: 生长型和生活型: A.生长型 A.生长型 根据植物的可见结构分成的不同类 群. 植物许多形态特征都用于区分植物 的生长型. 的生长型.
陆生植物6 陆生植物6种主要的生长型
1,乔木: 乔木: 高度在3米以上.包括针叶树, 高度在3米以上.包括针叶树,阔叶 常绿树(叶中等大小),硬叶常绿 常绿树(叶中等大小),硬叶常绿 ), 树(叶小而坚韧),阔叶落叶树, 叶小而坚韧),阔叶落叶树, ),阔叶落叶树 多刺树和莲座树(如棕榈,树蕨, 多刺树和莲座树(如棕榈,树蕨, 铁树等). 铁树等).
理论根据
任何一个植物群落都要经历从先 锋阶段到顶极阶段的演替过程. 锋阶段到顶极阶段的演替过程. 这个演替过程,类似于一个有机 这个演替过程, 体的生活史. 体的生活史.
2,"个体论"学派认为: 个体论"学派认为 认为: 在连续环境下的群落组成是逐渐变 化的, 化的,因而不同群落类型只能是任 意认定的. 意认定的. 前苏联的Ramensky 美国的Gleason Ramensky, Gleason, 前苏联的Ramensky,美国的Gleason, Whittaker和法国的Lenoble等支持 和法国的Lenoble Whittaker和法国的Lenoble等支持 上述观点. 上述观点.

群落生态学

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

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
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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。

生态学第三部分

生态学第三部分

群落生态学第八章群落的组成与结构8.1 生物群落的概念同时出现在同一个地方的物种集合。

8.1.1 群落的性质1. 机体论(整体论)学派群落是客观存在的实体,像有机体和种群一样,是一个有组织的生物系统。

2. 个体论学派群落并非自然界的实体,而是生态学家为了便于研究,从一个连续变化的连续体中,人为确定的一组物种的集合。

群落交错区 ecotone:两个不同(封闭)群落间的边界群落交错区常和毗邻栖息地物理特性的突然变化有关封闭群落以群落交错区的存在区别于开放群落开放群落和闭合群落的特征8.1.2 现代群落的定义(Mills,1969)是出现在一个特定环境中的一群生物,它们彼此之间及其与环境之间相互作用,借助生态学调查能够与其他类群相区别。

8.1.3 群落的基本特征种类组成;群落结构;内部环境;物种间相互影响;动态特征;分布范围;边界特征8.2 群落的种类组成8.2.1 种类组成的性质分析(定性分析)群落的抽样调查——样方最小面积的确定植物群落研究中的群落成员型1.优势种dominant species2.建群种constructive species3.亚优势种subdominant species4.伴生种companion species5.偶见种rare species群落常以其最显著的成员来命名8.2.2 种类组成的数量特征(定量分析)1. 多度/丰度与密度多度/丰度abundance; 密度density;相对密度relative density;密度比density ratio 2. (投影)盖度coverage1基盖度/真盖度:植物基部的覆盖面积。

草原群落:离地面1英寸 (2.54 cm) 高度的断面积森林群落:树木胸高 (1.3 m 断面积处)盖度比cover ratio:某一物种的分盖度占盖度最大物种的盖度百分比。

3. 频度frequencyRaunkiaer(1934)频度定律:按频度将植物种分为五个级:A(1-20%);B(21-40%);C(41-60%);D(61-80%);E (81-100%)。

生态学第8章群落的组成与结构

生态学第8章群落的组成与结构

影响群落物种多样性的因子及相互作用
种间关联
• 种间关联系数: • 一般用2X2列联表计算
生活型
概念:根据植物的形态结构与综合适应特征来划分 植物类群,称为“生活型”, - 反应环境中各种生态因子的综合作用
- 不同种类的植物在相同或相似环境中趋 同适应,成为相同生活型
生活型系统
生活型—— 生态适应的特征为划分依据
每个植物群落都是由一定的植物种群组成的。因此,
种类组成是区别不同群落首要特征。一个群落中种类
成分的多少及每种个体的数量,是度量群落多样性的 基础。
一个群落中的植物个体,分别处于不同高度
和密度,从而决定群落的外部形态。
植物群落是生态系统的一个结构单元,它本身除具 有一定的种类组成外,还具有一系列结构特点。例 如,生活型组成、种的分布格局、成层性、季相、
• (二)边缘效应(edge effect)
– 定义 – 边缘种(edge species)
• (一)群落交错区( ecotone )
– 定义 – 群落交错区的特点 • 环境异质性 • 生物多样性 – 定义 – 边缘种(edge species) 仅发生于交错区或 原产于交错区、在交 错区最丰富的物种。
• 亚优势种:指个体数量与作用都次于优势
种,但在决定群落性质和控制群落环境方 面仍起着一定作用的物种。
伴生种:为群落常见种类,它与优势种相伴 存在,但不起主要作用。它依赖于优势种 所提供的条件,如果优势种被排除,则导 致它们在生境中丧失,如附生性植物、寄 生生物、专性阴地植物等。
偶见种或罕见种:在群落中出现频率很低的
密度是指单位面积上的植物株数,用公式表示: d(密度)=N/S 式中:d——密度; N——样地内某种植物的个体数目; S——样地面积。

08 第八章 群落的组成与结构

08 第八章 群落的组成与结构

第八章群落的组成与结构复习思考题:问答题1、什么是生物群落?它有哪些主要特征?答案:生物群落指在相同时间聚集在同一地段上的各物种种群的集合。

生物群落作为种群与生态系统之间的一个生物集合体,具有自己独有的许多特征,其基本特征如下:(1)具有一定的种类组成(2)群落中各物种之间是相互联系的(3)群落具有自己的内部环境(4)具有一定的结构(5)具有一定的动态特征(6)具有一定的分布范围(7)具有边界特征(8)群落中各物种不具有同等的群落学重要性。

2、什么是群落交错区,它的主要特征有哪些?答案:群落交错区又称生态交错区或生态过渡带,是两个或多个群落之间(或生态地带之间)的过渡区域。

群落交错区是一个交叉地带或种群竞争的紧张地带。

其主要特征是群落中种的数目及一些种群密度比相邻群落大。

群落交错区的种的数目及一些种的密度增大的趋势称为边缘效应。

3、何为生活型,如何编制一个地区的生活型谱?答案:生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式,同一生活型的生物,不但体态相似,而且在适应特点上也是相似的。

统计某个地区或某个植物群落内各类生活型的数量对比关系成为生活型谱。

制定生活型谱的方法,首先是弄清整个地区的全部植物类型,列出植物名录,确定每种植物的生活型,然后把同一生活型的种类归到一起。

按下列公式求算:某一生活型的百分率=该地区该生活型的植物种数/该地区全部植物的种数x 100%。

4、Raunkiaer频度定律说明了说明问题?答案:凡频度在1%-20%的植物种归入A级,21%-40%者为B级,41%-60%者为C级,61%-80%者为D级,80%-100%者为E级,这样,Raunkiaer对8000多种植物的频度统计中,频度属于A级的植物种类占53%,属于B级者有14%,C级有9%,D级有8%,E级有16%,这样按其所占比例的大小,五个频度级的关系是A>B>C≥D<E,这就是Raunkiaer频度定律。

这个定律说明:在一个种类分布比较均一的群落中,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,其数目也较多,所以占有的比例也较高。

第八章 群落的组成与结构(共37张PPT)

第八章 群落的组成与结构(共37张PPT)
Pi:种i的个体在群落中的比例, Pi2:随机取两个体为同种概 率。Ni为种i的个体数,N为群落中全部种的个体数。
〔2〕Shannon-Weaver多样性指数:
S
H' Pi*log2Pi
i1
H'为多样性指数; Pi是第i中的个体数与该样方总个数 之比值; S为样方种数。
香农—威纳指数包含两个因素:其一是种类数目;其二是 种类中个体分配上的均匀性。种类数目越多,多样性越大 ;同样,种类之间个体分配的均匀性增加,也会使多样性 提高。
又称生态交错区或生态过渡带,是两个 或一个生态功能单位。
1902年,瑞士学者C.Schroter 首次提出了群落生态学(synecology)的概念,他认为,群落生态学是研究群落与环境相互关系的科学。
空间异质性(spa或tial h多ete个roge群nei落ty):之群落间空(间或环境生中态各个地局部带性之质不间同的)的程度过。 渡区域。
香农—威纳指数包含两个因素:其一是种类数目;
P四i是、第群i落中组的•织个—体群—数影与落响该群样交落方错结总构个区的数因之是素比一值;个交叉地带或种群竞争的紧张地带。在这里,群 他认为任何一个落植物中群落种都的要经数历一目个从及先一锋阶些段到种相群对稳密定的度顶比级阶相段的邻演替群过落程。大。群落交错区种的数
基盖度是指植物基部的覆盖面积。对于草原群落,常以离地面1英寸 (2.54cm)高度的断面积计算;而对森林群落,那么以树木胸高 (1.3m处)断面积计算。基盖度也称真盖度。乔木的基盖度持称为 显著度。
〔3〕频度 频度〔frequency〕:是指群落中某种植物出现的样方数占整
个样方数的百分比。 Raunkiaer频度定律:
度〕 所以在一个复杂的群落中,植物生长、发育的异时性会很明显地反映在群落结构的变化上。

群落的分类与排序

群落的分类与排序

③ 植物群落的命名
b)群丛的命名方法
如果某一层具共优种,这时用“+”相连。
如:铁杉+锐齿栎-巴山木竹-大披针苔草丛
Байду номын сангаас
(Ass.Tsuga chinensis+Quercus aliena
var.accuteserrata-Bashania fargesii-
Carex lanceolata)
( 1)中国的植物群落分类 1. 中国的植物群落分类
演替系列群丛 (associes) 演替系列单优势群丛 (consoeies) 演替系列群丛相 (faeies) 演替系列组合 (socies) 集群 (colony) 季相 (aspect) 层 (layer)
第一节
群落的分类
3. 英美学派的群落分类 a)群系 : 在一定的气候区内,植被由两极向 中生性的生境发展,最后达到中生性的单 元顶极,即区域性的植被单位-群系 b)群丛 : 凡外貌、生态结构和种类成分均相似 的植物群落,即称为一个群丛(以优势种确 定群丛 )。
第一节
群落的分类
3. 英美学派的群落分类
即群丛的地理变形,它具有群丛中 c)群丛相 : 的多个优势种,但不具有群丛中的一切优 势种。
第一节
群落的分类
英美学派和中国群落分类的比较 英美学派分类系统 群系 群系型 群丛 群丛相 中国分类系统 植被型 植被型组 群系、植被亚型 群丛、亚群丛。
第一节
更为敏感,它是最有效的群落分类和环境指标
者,这些识别种包括特征种、区别种、恒有种。 c)区别种用以构建群落的等级分类系统,其基本 单位是群丛。
第一节
群落的分类
2. 法瑞学派的群落分类 ③ 分类原则: 植物区系。

第8章群落的组成与结构ppt课件

第8章群落的组成与结构ppt课件

• 群落的物种多样性
17
Species-rich sonoran desert landscape
18
Species diversity
• 物种多样性的含义
种的数目或丰富度(species richness):指一个 群落或生境中物种数目的多寡
种的均匀度(species evenness or equitability): 指一个群落或生境中全部物种个体数目的分配 状况
第八章 群落的组成与结构
8.1 群落生态学(Synecology) 8.2 生物群落的概念 8.3 群落的种类组成 8.4 群落的结构 8.5 群落组织—影响群落结构的因素
1
1.群落生态学(Synecology)
1.1 研究内容
群落(community)的组成、结构 群落的发展变化及其与环境的关系
指示种(indicator species) 特征种(characteristic species)
12
Sonoran desert landscape dominated by the creosote bush 13
种类组成的数量特征
• 多度与密度 多度 (abundance) 密度 (density),相对密度(relative density),密
多样性指数计算
Simpson指数:
DA=0 DB=1-[(50/100)2+(50/100)2]=0.5000 D[(9c=91/1-Σ0P0)i22=+1(1-Σ/1(0N0i/)N2])=2=01.0-198
Shannon-Wiener指数:
HA=0 HB=-(0.50×ln0.50+0.50×ln0.50)=0.69 H(0C.9=9-Σ×Nlin/N0.l9n9N+0i/.N0=1×- ln0.01)=0.056

第八章群落的组成与结构

第八章群落的组成与结构
第8章 群落的组成与结构
8.1 生物群落的概念
一、生物群落的概念



对群落概念的不同认识 特定的外貌,对生境因素的综合反应 ; 一定的种组成的天然群聚; 不同植物有机体的特定组合,存在着有机体之间及其与环境 之间相互影响 ; 具有一致的种类组成且外貌一致的生物据集体 ; 种类外貌一致、具有一定的营养结构、代谢格局、结构单元、 生命部分 ;
Hmax=lnS=ln2=0.69 EA= H/Hmax=-[(1.0×ln1.0)+0]/0.69=0 EB=-(0.50×ln0.50+0.50×ln0.50)/0.69=0.69/0.69=1 EC=0.056/0.69=0.081

Pielou均匀度指数:

四、物种多样性的时空变化
物种多样性指数——介绍2种
反映丰富度和均匀度的综合指标。
1. 辛普森指数:在一个无限大小的群落中,随机抽
取的二个个体不是同一物种的概率。
D=1-ΣPi2
(P161)
2. 香农-威纳(Shannon-Weiner)指数:
用来描述种的个体出现的紊乱和不确定性。不确定性越 高,多样性就越高。
H =-ΣPilog2Pi

“生活型”由丹麦植物学家瑙基耶尔(C.Raunkiaer)于1903年提出,其分类系统得到普遍应用; 根据植物在不利的生长季节中,其复苏芽离地面的 高度及受到保护的程度和方式,他将高等植物分为5 类生活型,各类又分若干亚型。
分类(应用最广的Raunkiaer系统— 5大生活型类群)
高位芽植物:芽或顶端嫩枝位于离地面较高处的枝条 上,完全受气候的影响。在温暖和潮湿地区很多, 不需要保护。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。 地面芽植物:在不利季节,植物体的地上部分死亡, 只有被残落物和土壤保护的地下部分还活着,并在 地面处有芽。 地下芽植物:这类植物渡过恶劣环境的芽埋在土里或 水体。 一年生植物:只能在良好季节生长,以种子渡过不良 季节。

群落生物学填空选择

群落生物学填空选择

第三部分群落生态学第八章群落的组成与结构、填空1生物群落都具有 ____________ 组成,这是区分不同群落的首要特征;调查群落中的__________ 是研究群落特征的第一步;____________ 可以反映群落结构特征。

2、群落研究必须确定__________ 关系,它是研究群落分析的基础;群落的数量特征指标-般包括物种_____________________ 、____________ 、 _________ 、____________ 等。

3、在植物群落研究中,常根据物种在群落中的作用分为______________ 、__________ 、4、影响群落结构的因素有__________ 、__________ 、__________ ,前者主要包括__________和__________ 。

5、物种多样性是__________ 、 __________ 的综合指标,通常用____________ 来表示,该指可分为__________ 、__________ 、___________ ,常用的多样性系数公式有 ____________ 、6、群落的形成过程可简单分为三个阶段:_____________ 、_______7、_________ 是区别植物群落的基础,也是不同植被类型的主要标志。

8、中等程度的干扰可使群落物种多样性维持在_____________ 。

9、陆地植物群落的分层与__________ 的利用有关。

11、生物群落结构形成的重要因素是___________ 。

12、_________ 对于自然保护区的设计与管理有重要的意义。

13、_________ 决定着群落的外貌和分布,及其结构与功能。

14、森林减少的影响和危害是____________ ; _________ ;______15、森林减少的主要原因有_________ 、__________ 、___________ 、_________ 、________等16、生物多样性包括______ 、 _______ 、_______ 和景观多样性四个水平。

生态学中的群落结构及演替规律

生态学中的群落结构及演替规律

生态学中的群落结构及演替规律生态学是研究生物与环境之间关系的学科,其中一个重要的研究内容就是群落结构及演替规律。

群落是由不同种类的生物组成的互相作用、互相影响的生态系统,而群落的演替规律则可以看作生物群落从最初到最后的演变过程,是一种自然界中的动态过程。

一、群落结构的概念和特点群落结构包括群落的物种组成、数量分布、生物量、生态位以及物种间的相互作用等方面。

一个群落通常包含多种物种,且这些物种之间相互作用,形成了复杂的生态网络。

群落结构可以反映出一个生态系统中不同生物种之间的相互关系,还可以反映出群落内生物间的生态位关系。

在群落结构中,有几个关键的特点:1.物种多样性一个群落中通常会包含多个物种,这是为了满足群落内的各种不同的生态位需要,不同的物种会占据不同的生态位。

2.物种分布一个群落中的不同物种分布在不同的空间和位置,它们也存在着不同的种群密度和生物量。

3.生物相互作用生物间的相互作用是群落结构的一个显著特点,这种相互作用包括合作、竞争和食物链等。

4.生态位生态位是一个重要的概念,它描述了一个物种在群落中所扮演的角色和作用。

而且,不同的物种会竞争同一个生态位。

二、群落演替规律群落演替是指生物群落在时间和空间上的变化过程,这个过程也被称作群落的生态演替。

生态演替是一个非常复杂的过程,因为它涉及了不同物种之间的相互作用、环境因素的变化以及人类活动的影响等各种因素。

尽管群落演替是一个复杂和多样的过程,但是研究表明,它总体上有一些规律性的特征:1.原始演替群落演替的起点是一个空旷的生态系统,完全没有生物群落。

这种情况下,最初扩散到这里的生物种一般都是无主导地位的微生物。

2.连锁反应一旦生态系统中出现了第一个群落,接下来的群落发展就开始产生连锁反应了。

这种反应是由生物间的相互作用、种群的增长和环境变化等因素共同影响的。

3.次生演替次生演替是生态演替中的一个重要阶段。

它开始于原生态群落占领地盘的阶段,由于不同的种群和物种的相互作用,原生态群落被逐渐替代了。

8 群落的组成与结构

8 群落的组成与结构
生态学最令人感兴趣的问题。
生物群落的概念 The concept of biotic community

群落community: 在相同时间聚集在同一地段上的 各物种种群的集合。The community is an assemblage of species populations that occur together in the same place at the same time. It has properties determined by the interactions among individuals such as competition and parasitism. The community can also be viewed from the border perspective in terms of species diversity物种多样性, food-webs食物网, energy flow能流 and the interactions among guilds of species物种功能团间的 相互作用.
8.2.1 种类组成的性质分析
8.2 群落的种类组成
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8.2.1 种类组成的性质分析Analysis of species composition 8.2.2 种类组成的数量特征Quantitative characteristics of species composition 8.2.3 种的多样性Species diversity 8.2.4 物种多样性在空间上的变化规律Spatial variation law of species diversity 8.2.5 解释物种多样性空间变化规律的各种学 说Theories to explain the spatial variation law of species diversity 8.2.6 种间关联interspecific association
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① 具有一定的种类组成:每个群落都是由一定的植物、动物、微生物种群组成的。 种类组成(包括物种数量、每个种的个体数量)是测度群落多样性的基础。
② 群落中各物种之间是相互联系的:一个群落必须经过生物对环境的适应和改造, 生物种群之间的相互适应、相互竞争,形成具有一定外貌、种类组成和结构的集 合体。
③ 群落具有自己的内部环境:生物群落形成过程中,会影响和改造其居住地的环境, 在光照、温度、湿度、土壤理化性质上,与周围裸地及其它群落有很大不同。
个体论观点
✓ 定义:认为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。
✓ 理论依据:因为群落的存在依赖于特定的生境与物种的选择性,但环境条件在 空间与时间上都是不断变化的,环境的逐渐变化而引起的群落的差异性是连续 的。因此群落之间不具有明显的边界。
目测估计法(常用Drude的七级制多度)。 密度(density):某个种在单位面积(或体积)上的个体数。 盖度(coverage):植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比。 频度(frequency):某个种在调查范围内出现的频率。 高度(height):测量植物体长的一个指标。 重量(weight):衡量种群或群落生物量的指标,用单位面积干重表示(g/m2)。
Clements 的机体论
8.2 群落的种类组成 8.2.1 种类组成的性质分析 ✓ 群落最小面积:指的是基本上能够表现出群落类型植物种类的最小面积。
群落样地
✓ 种 — 面积曲线:逐渐扩大样方面积,样方内植物的种类也在增加,但是当种类增 加到一定程度时,曲线则有明显变缓的趋势,新物种的增加已经很少。通常把曲 线陡度开始变缓时对应的面积称为最小面积(如右下图的S0)。
✓ 代表人物:Gleason(1926)
第三种观点 —— 以上两派因研究区域与对象不同而各持己见。还有一些学者认为, 两派学者都未能包括全部真理,现实的自然群落,可能处于个体论到机体论的连续 谱中的任何一点,或称 Gleason – Clements 轴中的任何一点。
第三种观点
Gleason 的个体论
第8章 群落的组成与结构
生物群落的概念 群落的种类组成 群落结构 群落组织——影响群落结构的因素
8.1 生物群落的概念
8.1.1 生物群落 (community) 的定义 ✓ 群落:在特定空间或特定生境下,具有一定的生物种类组成,与环境之间能彼此
影响、相互作用,具有一定的外貌和结构(包括形态结构、营养结构),并具有 特定的功能的生物集合体。即一个生态系统中的生命部分。
??? 请分别指出下图所示的森林群落中,乔木层和灌木层的优势种,以及群落的建群种
✓ 亚优势种(subdominant species):指个体数量与作用都次于优势种,但在决定 群落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用的植物种。
✓ 伴生种(companion species):为群落的常见种类,它与优势种相伴存在,但不 起主要作用。
或罕见种。
8.1.3 关于群落性质的两种对立观点 机体论观点
✓ 定义:认为群落是客观存在的自然单位(实体),是一个有组织的生物系统, 像有机体与种群那样,被称为机体论观点。
✓ 理论依据:群落演替过、 死亡的不同发育阶段。
✓ 代表人物:美国生态学家 Clements(1916,1928)
热带雨林 2500 m2
北方针叶林
灌丛
草地
400 m2 25~ 100 m2 1~ 4 m2
2000年以前,我国不同群落类型样地的最小面积
群落成员型分类: ???试分析下列植物群落物种组成的特点
✓ 优势种(dominant species): • 定义:对群落结构、环境的形成有明显控制作用的植物种。 • 特征:个体数量多、投影盖度大、生物量高、体积较大、生活能力较强。 • 群落的不同层次可以有各自的优势种,比如森林群落中,乔木层、灌木层、草 本层、地被层分别存在各自的优势种。优势层(如森林的乔木层)的优势种, 称为建群种(constructive species)
✓ 如何描述下列的森林群落、水体群落?
✓ 举例:在一个池塘中,既有各种大型的水生动物、水生植物,也有各种浮游生物, 还有细菌、真菌等微生物,所有这些生物共同生活在一起,彼此之间有着紧密的 联系,这样就组成了一个群落。
✓ 群落学:主要研究群落的结构、功能、形成、发展、与环境的相互关系。
8.1.2 群落的基本特征
频度: 1%一20% (A级) 21%一40% (B级) 41%~60% (C级) 61%一80% (D级) 80%一100%(E级)
Raunkiaer 频度定律: A>B>C≥D<E
(二)种的综合数量指标 ✓ 优势度(dominance):表示一个种在群落中的地位与作用。具体定义和测度指
标目前尚不统一。 ✓ 重要值(importance value, IV):表示一个种在群落中的地位与作用的综合数量
指标。 对于森林群落的某一层次: IV = 相对密度 + 相对频度 + 相对基盖度 对于草地群落: IV = 相对密度 + 相对频度 + 相对盖度
✓ 偶见种或稀有种(rare species):是那些在群落中出现频率很低、个体数量稀少 的种类。偶见种可能偶然地由人或动物带入,或随着某种条件的改变而侵入群落 中,也可能是衰退中的残遗种。
8.2.2 种类组成的数量特征 (一)种的个体数量指标 多度(abundance):表示每个种在群落中的个体数目。计测方法有:记名计数法,
④ 具有一定的结构:包括形态结构、营养结构,如生活型组成、种的分布格局、成 层性、季相、捕食关系等。
⑤ 具有一定的动态特征:季节动态、年季动态、群落演替。 ⑥ 具有一定的分布范围:某一群落总是分布在特定的地段或特定的生境上,如我国
从东南沿海至西北内陆地区,依次分布着湿润性森林、干旱草原、干旱荒漠。 ⑦ 群落的边界特征:分为具明显边界和不具明显边界两种类型。 ⑧ 群落中各物种的重要性不同:分为优势种、建群种、亚优势种、伴生种、偶见种
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