生态学：6生物群落的组成与结构
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大
– 热带雨林，50×50㎡ – 常绿阔叶林，20×20㎡ – 针叶林及落叶林，10×10㎡ – 灌丛， 5×5 或 10×10㎡ – 草地， 1×1 或 2×2㎡
9
种类组成的性质分析-群落成员型分类(1)
• 优势种 (dominant species)：对群落的结构和群落 环境的形成有明显控制作用的植物
• 建群种 (constructive species)：优势层中的优势 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
10
种类组成的性质分析-群落成员型分类(2)
• 伴生种 (companion species)：群落的常见种 类，与优势种相伴存在，但不起主要作用
百分比 - 密 度 比：某一物种的密度占群落中密度最高的物种密度
的百分比。
• 盖度 (coverage) – 投影盖度：植物地上部分垂直投影面积占样地面 积的百分比 – 相对盖度：植物群落中某一物种的分盖度与盖度 最大物种的盖度之比。 – 基盖度：植物基部的覆盖面积
12
种类组成的数量特征-种的个体数量指标（2）
• 实例
18
多样性指数计算
Simpson指数：
DA=0 DB=1-[(50/100)2+(50/100)2]=0.5000 Dc=1-ΣPi2=1-Σ(Ni/N)2=1-
[(99/100)2+(1/100)2]=0.0198
Shannon-Wiener指数：
HA=0 HB=-(0.50×ln0.50+0.50×ln0.50)=0.69 HC=-ΣNi/N ln Ni/N= -
相互影响 – V. E. Shelford：具有一致的种类组成且外貌一致的生物据
集体 – E. P. Odum：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
• 一般概念：
- 在特定空间和特定生境下，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，具有一定的外貌和结构，包括形 态结构与营养结构，并具特定的功能的生物集合体。
• 频度 (frequency)：某物种在调查范围内出现的 频率。 - 频度=某物种出现的样方数/样方总数*100% – Raunkiaer频度定律：A>B>C≥D<E
• 高度：测量植物体体长的一个指标 • 重量：衡量生物量或现存量多少的指标（干重或
鲜重) • 体积：生物所占空间大小的度量。
- 单株乔木的体积=胸高断面积*树高*形数
(0.99×ln0.99+0.01×ln0.01)=0.056
– 生物种的多样化和变异性以及物种生境的生态复 杂性
• 生物多样性的三个水平
– 遗传多样性：地球上生物个体中所包含的遗传信 息的总和
– 物种多样性：地球上多种多样的生物类型及种类 – 生态系统多样性：是生物圈中生物群落、生境和
生态过程的丰富程度
• 群落的物种多样性 16
物种多样性
• 物种多样性的含义
• 代表人物：H.A.Gleason • 赞 成 者：R.G.Ramensky / R.H.Whittaker
7
群落的种类组成
• 最小面积 • 种类组成性质分析 • 种类组成的数量特征 • 物种多样性 • 物种多样性的时空变化规律
8
最小面积
• 指能包括组成群落的大多数物种(95%)的面积 • 组成群落的物种越丰富，群落的最小面积越
– 种的数目或丰富度：指一个群落或生境 中物种数目的多寡
– 种的均匀度：指一个群落或生境中全部 物种个体数目的分配状况
17
物种多样性指数
• Simpson指数：D=1-ΣPi2 • Shannon-Weiner指数 H =-ΣPilnPi
上二式中Pi种的个体数占群落中总个体 数的比例，Pi=Ni/N。
生物群落的组成与结构
1
群落的组成与结构
• 生物群落的概念 • 群落的种类组成 • 群落的结构 • 群落组织—影响群落结构的因素
2
生物群落的概念
• 对群落 (community)概念的不同认识
– Alexander Humboldt：特定的外貌，对生境因素的综合反应 – E. Warming：一定的种组成的天然群聚 – 俄国学派：有机体的特定组合，有机体之间及其与环境之间
13
种类组成的数量特征-种的综合数量指标
• 优势度：表示一个种在群落中的地位与作用。 • 重要值：表示某各种在群落中的地位和作用的综合数
量指标。 重要值（乔木）=相对密度+相对频度+相对优势度 重要值（草原）=相对密度+相对频度+相对盖度
14
投影盖度和基盖度
15
生物多样性
• 生物多样性(biodiversity)的概念
• 偶见种 (rare species)：在群落中出现频率 很低的种类，多是由于种群本身数量稀少的缘 故 –指示种、特征种
11
种类组成的数量特征-种的个体数量指标（1）
• 多度 (abundance):一个种在群落中的个体数目。 • 密度 (density)：单位面积上的植物株数。
- 相对密度：样地内某一物种的个体数占全部物种个体数的
3
群落的基本特征
边界特征
不同物种间 相互影响
分布范围
群落基本特征
外貌 种类组成
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
动态特征
形成群落环境
结构
4
群落的性质
• 机体论学派 • 个体论学派
5
机体论学派
• 观 点：群落是客观存在的实体，是一个和生物个 体、种群相似的自然单位，是有生命的系统
• 理论依据：群落演替的定向特征相当于生物的生活史 或生物的发育，具有机体特征 –群落都要经历从先锋阶段到顶级阶段的演替过程 –顶级群落受破坏后重复演替过程达到顶级群落阶段
• 代表人物:美国生态学家Clements • 赞 成 者：Braun-Blanquet / Warming / Tansley /
Elton / Mobius
6
个体论学派
• 观 点：群落不是自然的实体，而是生态 学家为了便于研究，从一个连续变化着的植 物连续体中，人为确定的一组物种的集合。
• 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，因此群落之间不具有明显的边界， 而且在自然界没有任何两个群落是相同或相 互密切相关的。
– 热带雨林，50×50㎡ – 常绿阔叶林，20×20㎡ – 针叶林及落叶林，10×10㎡ – 灌丛， 5×5 或 10×10㎡ – 草地， 1×1 或 2×2㎡
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种类组成的性质分析-群落成员型分类(1)
• 优势种 (dominant species)：对群落的结构和群落 环境的形成有明显控制作用的植物
• 建群种 (constructive species)：优势层中的优势 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
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种类组成的性质分析-群落成员型分类(2)
• 伴生种 (companion species)：群落的常见种 类，与优势种相伴存在，但不起主要作用
百分比 - 密 度 比：某一物种的密度占群落中密度最高的物种密度
的百分比。
• 盖度 (coverage) – 投影盖度：植物地上部分垂直投影面积占样地面 积的百分比 – 相对盖度：植物群落中某一物种的分盖度与盖度 最大物种的盖度之比。 – 基盖度：植物基部的覆盖面积
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种类组成的数量特征-种的个体数量指标（2）
• 实例
18
多样性指数计算
Simpson指数：
DA=0 DB=1-[(50/100)2+(50/100)2]=0.5000 Dc=1-ΣPi2=1-Σ(Ni/N)2=1-
[(99/100)2+(1/100)2]=0.0198
Shannon-Wiener指数：
HA=0 HB=-(0.50×ln0.50+0.50×ln0.50)=0.69 HC=-ΣNi/N ln Ni/N= -
相互影响 – V. E. Shelford：具有一致的种类组成且外貌一致的生物据
集体 – E. P. Odum：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
• 一般概念：
- 在特定空间和特定生境下，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，具有一定的外貌和结构，包括形 态结构与营养结构，并具特定的功能的生物集合体。
• 频度 (frequency)：某物种在调查范围内出现的 频率。 - 频度=某物种出现的样方数/样方总数*100% – Raunkiaer频度定律：A>B>C≥D<E
• 高度：测量植物体体长的一个指标 • 重量：衡量生物量或现存量多少的指标（干重或
鲜重) • 体积：生物所占空间大小的度量。
- 单株乔木的体积=胸高断面积*树高*形数
(0.99×ln0.99+0.01×ln0.01)=0.056
– 生物种的多样化和变异性以及物种生境的生态复 杂性
• 生物多样性的三个水平
– 遗传多样性：地球上生物个体中所包含的遗传信 息的总和
– 物种多样性：地球上多种多样的生物类型及种类 – 生态系统多样性：是生物圈中生物群落、生境和
生态过程的丰富程度
• 群落的物种多样性 16
物种多样性
• 物种多样性的含义
• 代表人物：H.A.Gleason • 赞 成 者：R.G.Ramensky / R.H.Whittaker
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群落的种类组成
• 最小面积 • 种类组成性质分析 • 种类组成的数量特征 • 物种多样性 • 物种多样性的时空变化规律
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最小面积
• 指能包括组成群落的大多数物种(95%)的面积 • 组成群落的物种越丰富，群落的最小面积越
– 种的数目或丰富度：指一个群落或生境 中物种数目的多寡
– 种的均匀度：指一个群落或生境中全部 物种个体数目的分配状况
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物种多样性指数
• Simpson指数：D=1-ΣPi2 • Shannon-Weiner指数 H =-ΣPilnPi
上二式中Pi种的个体数占群落中总个体 数的比例，Pi=Ni/N。
生物群落的组成与结构
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群落的组成与结构
• 生物群落的概念 • 群落的种类组成 • 群落的结构 • 群落组织—影响群落结构的因素
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生物群落的概念
• 对群落 (community)概念的不同认识
– Alexander Humboldt：特定的外貌，对生境因素的综合反应 – E. Warming：一定的种组成的天然群聚 – 俄国学派：有机体的特定组合，有机体之间及其与环境之间
13
种类组成的数量特征-种的综合数量指标
• 优势度：表示一个种在群落中的地位与作用。 • 重要值：表示某各种在群落中的地位和作用的综合数
量指标。 重要值（乔木）=相对密度+相对频度+相对优势度 重要值（草原）=相对密度+相对频度+相对盖度
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投影盖度和基盖度
15
生物多样性
• 生物多样性(biodiversity)的概念
• 偶见种 (rare species)：在群落中出现频率 很低的种类，多是由于种群本身数量稀少的缘 故 –指示种、特征种
11
种类组成的数量特征-种的个体数量指标（1）
• 多度 (abundance):一个种在群落中的个体数目。 • 密度 (density)：单位面积上的植物株数。
- 相对密度：样地内某一物种的个体数占全部物种个体数的
3
群落的基本特征
边界特征
不同物种间 相互影响
分布范围
群落基本特征
外貌 种类组成
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
动态特征
形成群落环境
结构
4
群落的性质
• 机体论学派 • 个体论学派
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机体论学派
• 观 点：群落是客观存在的实体，是一个和生物个 体、种群相似的自然单位，是有生命的系统
• 理论依据：群落演替的定向特征相当于生物的生活史 或生物的发育，具有机体特征 –群落都要经历从先锋阶段到顶级阶段的演替过程 –顶级群落受破坏后重复演替过程达到顶级群落阶段
• 代表人物:美国生态学家Clements • 赞 成 者：Braun-Blanquet / Warming / Tansley /
Elton / Mobius
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个体论学派
• 观 点：群落不是自然的实体，而是生态 学家为了便于研究，从一个连续变化着的植 物连续体中，人为确定的一组物种的集合。
• 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，因此群落之间不具有明显的边界， 而且在自然界没有任何两个群落是相同或相 互密切相关的。