种群生态学

自养层（autotrophic layer）/绿色层 异养层（heterotrophic layer）/褐色层
第二节 群落的结构
一、垂直结构

动物在群落中也有分层现象。一般而言， 群落中植物层次越多，动物的种类也越 多。
第二节 群落的结构
一、垂直结构


陆生群落不同海 拔高度 水体群落不同水 域深度
式中 nmax —— 群落中数量最多一种的个体数；
N —— 群落中生物的总个体数。

第三节
群落的生境梯度及物种分布
Terborgh提出的3个模型
第三节

群落的生境梯度及物种分布
物种种群在生境梯度上分布的3个基本模型图 （Terborgh，1971）



模型图1：各物种间相互独立的、在生境梯度上的 生态适应地和生态幅度，并表现出群落中各物种 交错重叠的分布状况。 模型图2：各物种的竞争性和排斥性，形成了各自 明确的分布界限。 模型图3：各物种对生境梯度的适应性的非连续性， 群落交错区内具边际效应，物种数量最多。
三、群落演替的一般特征

演替速度：裸地顶极群落所需要的时 间。

原生演替的速度非常缓慢 次生演替的速度则比较迅速
第四节 群落的演替
三、群落演替的一般特征

演替效应：群落内的物种，在其自身发 展过程中，对生境产生一些对自己生存 不利，而对其他物种生存有利的因素， 以致在此过程中创造了物种演替的环境 条件。



主要优势种：马尾松林群落、杉树林群落、 稻田群落、棉田群落等。 自然生境：山涧溪流群落、砂质海滩群落 等。 优势种的主要生活型：热带雨林群落、草 甸群落等。
第二节 群落的结构

群落的结构 Community Structure

生物物种在环境中分布及其与周围环 境之间的相互关系所形成的结构。
第二节 群落的结构
一、垂直结构

陆地群落的外貌主要决定于植被的特征。 植物的生长型（Growth form）


乔木：针叶、常绿阔叶、常硬叶、落叶阔叶、有 刺乔木、丛生乔木 藤本植物 灌木：落叶阔叶、常绿硬叶、丛生灌木、肉质茎、 有刺灌木、半灌木、亚灌木等 附生植物 草本植物：蕨类、禾草类、非禾本科草本植物 菌藻植物：地衣、苔藓、地钱等。
第二节 群落的结构
二、水平结构

统一的结构模型：群落由有机界三大基 本分支（植物、动物、微生物）的代表 组成，彼此以代谢作用相联系。
第二节 群落的结构
三、时间结构

群落的时间格局：群落结构随时间而出 现的变化。


由自然环境因素的时间节律引起群落各物 种在时间上相应的周期变化； 群落在长期历史发展过程中，由一种类型 转度变成另一类型的顺序过程（演替）。
第四节 群落的演替
二、群落演替的类别

按演替出现的起点


原生演替/初级演替 次生演替
第四节 群落的演替
二、群落演替的类别

按引起的演替原因


内因性演替：由于群落内部不同物种间的 竟争、抑制或生物活动，改变环境条件的 演替。 外因性演替：非生物因素变动引起的演替， 如海岸的升降，河流的冲积，沙丘的移动， 大气候的变化等。
第五节 群落特性的分析
一、群落的丰富度

影响群落丰富度的因素


历史的因素 潜在定居者（物种库）的数量大小 距物种库的距离 生活小区的大小 群落内物种间的竞争相互竞争关系
第五节 群落特性的分析
二、群落的优势度

优势度：指群落中个体数量最多的一种种群的个体数 占群落总生物个体数的比例
B＝nmax / N
第四节 群落的演替
三、群落演替的一般特征

演替的方向性：演替由初始的先锋期经发展期 到成熟期或顶极期。


从低等到高等 小形到大形 生活史长到生活史短 群落层次少到层次多， 营养层次从简单到复杂


物种数从少到多 种间关系从不平衡 到平衡 群落从不稳定到稳 定状态。
第四节 群落的演替


优势种：在每个营养层次中从数量、大小或活力 等方面影响和控制着整个群落的兴衰的种群。 相对多度：群落内不同种的数量间的相对比例。
向一定方向发生不可逆的变化 顶极群落（climax community）
4. 群落的演替（Succession）

5. 群落是一个开放的系统
第一节 生物群落概述
三、群落的命名 无严格的规定，多根据以下3 个方面的 特征予以命名。

食物链（Food chain） 食物网（Food web） 生态锥体（Ecological pyramid）
第二节 群落的结构
四、营养结构

食物链：食物从植物转入植食动物，又 从植食动物转入肉食动物的联系。


食草/牧食食物链（Grazing food chain） 活的绿色植物植食动物肉食动物 残渣/碎屑食物链（Detritus food chain） 以死的有机体、排泄物腐生动物或微生 物逐级分解
第四节 群落的演替
四、顶极群落

顶极群落的性质


单顶极学说 多项极学说 顶极群落－格局学说
第五节 群落特性的分析
一、群落的丰富度

群落的丰富度


表征群落中包含多少个物种的量度 表征一个群落特性的最基本的一个量度 常以群落中总共包含的物种数“S”来表 征。丰富度“S”愈大，则物种数愈多， 生物物种间的关系愈复杂
第二节 群落的结构
一、垂直结构

陆地群落的结构受到地形的垂直分布状 况的影响很大。
第二节 群落的结构
一、垂直结构

水生群落的外貌主要决定于水的深度和 水流特征，其分层主要决定于光穿透情 况、水温和溶氧的分层，如上湖层、温 跃层、下湖层等。
第二节 群落的结构 一、垂直结构

按植物光合作用的情况，可分
第二节 群落的结构
一、垂直结构


垂直分层现象（Vertical straitification）：群 落垂直空间的分化，取决于植物的生活型， 即植物的高矮、大小、分枝状况、叶等，它 是受光照强度的递减所决定的。 森林：林冠（canopy）下木（understory tree）灌木（shrub）草本(herb）地被 （ground）等层次。
第二节 群落的结构
四、营养结构

数量锥体、生物量锥体有时呈倒置的塔 形。
第三节

群落的生境梯度及物种分布

生态因子的梯度分布（如海拔、温度、 湿度、土壤、风和光等） 植被梯度因素
第三节
群落的生境梯度及物种分布
沿湿度梯度和高度梯度上生物的分布
A．橡树的等数量线：a.北方红栎 b.大红栎 B．3种昆虫的分布：a.啮虫 b.牛虻 c.长蝽
第二节 群落的结构
三、时间结构

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群落昼夜节律 群落的年周期变化（季节性变动）


温带地区：主要受周年日照、温度条件的 影响； 热带地区：主要受周年内干季、湿季交替 的影响。
第二节 群落的结构
四、营养结构

是生物群落的各生物成员之间最重要的 联系 是群落赖以生存的基础 营养结构的体现方式
第二节 群落的结构
四、营养结构



群落中的能量来源直接或间接来自于对 太阳能的利用。 能量沿着食物链流动，每经一级都将损 耗很大的能量。 自然界很少有超过五六个环节的食物链。
第二节 群落的结构
森林群落中的食物网结构
第二节 群落的结构
四、营养结构

食物网：群落中多条食物链形成的错综 复杂的网状结构。
第四节 群落的演替
二、群落演替的类别

按群落代谢特征


自养性演替：主要生物以增加光合作用产 物的方式进行的演替，属自养性演替，如 有裸岩 地衣 苔藓 草本植物 灌木 森 林的过程 异养性演替：反之属异养性演替，见于受 污的水体。
第四节 群落的演替
三、群落演替的一般特征



演替的方向性 演替速度 演替效应
7种昆虫沿海拔高度的分布
1．叶蝉、2．啮虫、3．叶蝉、4．啮 虫、5．花蚤、6．叶蝉、7．宽头叶蝉
第二节 群落的结构
二、水平结构


生物群落的水平格局（horizontal pattern）与构成群落的成员的分布情况 有关。 陆地群落的水平格局主要决定于植物的 内分布型。
第二节 群落的结构
二、水平结构
第三节

群落的生境梯度及物种分布
生境区域间的相似或相异程度的判断
相似商QS ＝（2c×100）/（a + b）
式中 a —— A样区样本中种的数目；
b —— B样区样本中种的数目； c —— 两个样区样本中相同种的数目。
当A、B两个样区的相似性指数（QS）值＜ 50时，作为界限的分界标准。
第三节
第二节 群落的结构
群落中的生态锥体
第二节 群落的结构
四、营养结构

生态锥体或生态金字塔（ecological pyramid）：用来表达群落中各相继营养级别 上的个体数量，或单位面积现存量，或单位 面积单位时间所吸收的能量的塔型图

数量锥体（Pyramid of number） 生物量锥体（Pyramid of biomass） 能量锥体（Pyramid of energy）
第四节 群落的演替
群落演替的例子1

湖泊浅湖分隔/沼泽地早地一年生 草本植物侵人多年生草本和灌木乔 木森林（顶极群落）
第四节 群落的演替
群落演替的例子2

仓库常可见的群落演替有3 个阶段



初级仓虫侵入，如谷象、米象、谷盆、药材甲、 豆象、咖啡豆象、米蛾等。这些害虫都可取食为 害完整的谷粒； 二级仓虫侵入，如锯谷盗、拟谷盗等。它们只能 取食碎粒，或从虫孔中侵人粮食物品； 三级仓虫侵入，如黑菌虫、皮蠹、书虱、露尾甲 及粉蠹等。此时粮食已发生霉烂。
第四节 群落的演替
四、顶极群落

顶极群落：随着群落的演替，最后出现 一个相对稳定的群落。


是一个环境条件取得相对平衡的自我维持 系统。 特征和性质取决于：1）物理环境，2）群 落中物种的遗传特性相互作用的状况。
第四节 群落的演替
四、顶极群落

顶极群落的类型


气候顶极群落 土壤顶极群落 地形顶极群落 动物顶极群落
第二节 群落的结构
二、水平结构

一般而言，气候的严厉性和易变性增加， 可使群落多样性减少和结构简单化。

热带群落相对较稳定 温带和一些高纬度地带群落非常不稳定 冻原、干草原或荒漠的群落有时是单层性 群落（非生物条件为首要因子）。
第二节 群落的结构
二、水平结构

水生群落具有同样的地带特征。它表现 从高纬度到热带之间物种丰盛度增加在 热带可见到生活条件最大的多样性。
群落的生境梯度及物种分布
第四节 群落的演替
一、演替的基本概念 群落演替：群落中的生物和环境间反复地相 互作用，随着时间的推移使群落由一种类型 不可逆转地转变为另一种类型的过程。



生物群落与环境相互作用和影响的反复过程，生 物物种和数量在变动，环境也同步在变动。 有一定方向和规律的，故是可预测的。 是一个不可逆转的过程 从剧烈的变动较为稳定的状态（顶极群落）
第一节 生物群落概述
二、群落的基本特征
1. 物种的多样性，一张动植物种类的名单是最 基本的材料。 2. 群落的结构和生长型


群落的结构是指物种的组成，常有时间和空间性 的区别。 群落的生长型常指的是主要植物的生长型。
第一节 生物群落概述
二、群落的基本特征
3. 优势度（dominance）和相对多度（relative abundance）

均匀型分布：人工林、农田、沙漠中的 溜木。 成群型分布：陆地群落大多数种类植物。
第二节 群落的结构
陆地群落中植被的水平格局（镶嵌结构）的主要决定因素
第二节 群落的结构
二、水平结构

植被的水平格局主要受下列因素所决定



种子的散布和传播方式就相当重要 植株的荫蔽和分泌抑制异种的物质，就可 抑制其他植物的生长 相互促进的正的种间关系 环境条件如土壤、地形、风、火等 动物的选择性采食、掘土挖洞、践踏等
群落生态学
本章内容



第一节 生物群落概述 第二节 群落的结构 第三节 群落的生境梯度及物种分布 第四节 群落的演替 第五节 群落特性的分析 第六节 群落内的种间关连及群落间的 相似性分析
第一节 生物群落概述
一、生物群落概念 生物群落（Biotic Community）是指一定地段 或一定生境内各种生物种群构成的结构单元。 种群之间存在着复杂的相互联系、相互依存、 相互制约的关系。 群落概念强调了生物种群之间的相互作用， 具有个体和种群层次所不能概括的特征和规 律。 群落生态学（Community Ecology）。