群落組成和結(jié)構(gòu)

1、關(guān)于群落的組成與結(jié)構(gòu)第一張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月生物群落的概念生物群落的概念群落的基本特征對群落性質(zhì)的兩種對立觀點第二張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月生物群落的概念對群落概念的不同認識Alexander Humboldt：特定的外貌，對生境因素的綜合反應(yīng)E. Warming：一定的種組成的天然群聚俄國學派：有機體的特定組合，有機體之間及其與環(huán)境之間相互影響W. E. Shelford：具有一致的種類組成且外貌一致的生物據(jù)集體E. P. Odum：種類外貌一致、具有一定的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、代謝格局、結(jié)構(gòu)單元、生命部分一般概念在相同時間聚集在同一地段上的各物種種群的集合 生物群

2、落植物群落 + 動物群落+ 微生物群落第三張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月群落生態(tài)學研究內(nèi)容群落的組成、結(jié)構(gòu)群落的動態(tài)及其與環(huán)境的關(guān)系研究特點以植物群落研究為主植物群落學地植物學植被生態(tài)學植物社會學第四張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月群落的基本特征具有一定的種類組成各物種之間是相互聯(lián)系的 具有自己的內(nèi)部環(huán)境具有一定的結(jié)構(gòu)具有一定的動態(tài)特征具有一定的分布范圍具有邊界特征群落交錯區(qū)各物種不具有同等的群落學重要性第五張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月群落的性質(zhì)機體論學派群落是一個和生物個體、種群相似的自然單位，是有生命的系統(tǒng)。群落的演替具有定向特征相當與生物的生活史或生物

3、的發(fā)育，具有機體特征。個體論學派群落并不是一個自然單位，而是自然界中在空間和時間連續(xù)變化系列中的個區(qū)段。群落沒有邊界；自然界沒有兩個群落是相同的因為環(huán)境變化導(dǎo)致的群落差異是連續(xù)的。第六張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月機體論學派群落都要經(jīng)歷從先鋒階段到頂級階段的演替過程頂級群落受破壞后重復(fù)演替過程達到頂級群落階段代表人物:美國生態(tài)學家Clements贊成者：Braun-Blanquet / Warming / Tansley / Elton / Mobius第七張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月個體論學派在連續(xù)變化的環(huán)境下的群落組成是逐漸變化的，群落間沒有明顯的邊界，不同群落類

4、型只能是任意認定的群落和物種的關(guān)系不是有集體和組織器官關(guān)系群落的發(fā)育過程是物種的更替和種群數(shù)量消長過程，和有機體發(fā)育不可比擬和有機體不同，群落不可能在不同生境下保持繁殖的一致性同一群落類型之間無遺傳上的聯(lián)系代表人物：H.A.Gleason贊成者：R.G.Ramensky / R.H.Whittaker第八張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月群落性質(zhì)的現(xiàn)代生態(tài)學觀點群落存既在著連續(xù)性的一面，也有間斷性的一面如果采取生境梯度的分析的方法，即排序的方法來研究連續(xù)群落變化，在不少情況下，表明群落并不是分離的、有明顯邊界的實體，而是在空間和時間上連續(xù)的一個系列如果排序的結(jié)果構(gòu)成若干點集的話，則可達

5、到群落分類的目的如果分類允許重疊的話，則又可反映群落的連續(xù)性群落的連續(xù)性和間斷性之間并不一定要相互排斥，關(guān)鍵在于研究者看待問題的角度和尺度第九張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月群落的種類組成種類組成性質(zhì)分析種類組成的數(shù)量特征種的多樣性物種多樣性在空間上的變化規(guī)律物種多樣性空間變化學說種間關(guān)聯(lián)第十張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月最小面積群落的最小面積，指能包括組成群落的大多數(shù)物種的面積。組成群落的物種越豐富，群落的最小面積越大。熱帶雨林，5050常綠闊葉林，2020針葉林及落葉林，1010灌叢， 55 或 1010草地， 11 或 22第十一張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022

6、年6月種類組成的性質(zhì)分析優(yōu)勢種：對群落的結(jié)構(gòu)和群落環(huán)境的形成有明顯控制作用的植物。建群種：優(yōu)勢層中的優(yōu)勢種。亞優(yōu)勢種：指個體數(shù)量與作用都次于優(yōu)勢種，但在決定群落性質(zhì)和控制群落環(huán)境方面仍起著一定作用的植物種。伴生種：伴生種為群落常見種類，它與優(yōu)勢種相伴存在，但不起主要作用。偶見種：偶見種是那些在群落中出現(xiàn)頻率很低的種類，多半是由于種群本身數(shù)量稀少的緣故。指示種、特征種第十二張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月種類組成的數(shù)量特征多度與密度多度，群聚度密度，相對密度，密度比蓋度投影蓋度：總蓋度，層蓋度/郁閉度，種蓋度相對蓋度，蓋度比，基蓋度/優(yōu)勢度頻度Raunkiaer頻度定律：ABCDE重要

7、值IV=相對密度+相對頻度+相對優(yōu)勢度 / 相對蓋度第十三張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月幾種常用的多度等級DrudeClementsBraun-BlanquetSoc.極多Dominant優(yōu)勢D5非常多Cop.Cop3很多Abundant豐盛A4多Cop2多3較多Cop1尚多Frequent常見F2較少Sp少Occasional偶見OSol.稀少Rare稀少r1少Un.個別Very rare很少Vr+很少第十四張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月投影蓋度和基蓋度第十五張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月生物多樣性生物多樣性的概念生物中的多樣化和變異性以及物種生境的生態(tài)復(fù)

8、雜性。生物多樣性的三個水平遺傳多樣性：地球上生物個體中所包含的遺傳信息的總和。物種多樣性：地球上多種多樣的生物類型及種類。生態(tài)系統(tǒng)多樣性：是生物圈中生物群落、生境和生態(tài)過程的豐富程度。第十六張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月物種多樣性的含義種的數(shù)目或豐富度指一個群落或生境中物種數(shù)目的多寡。種的均勻度指一個群落或生境中全部物種個體數(shù)目的分配狀況。第十七張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月物種多樣性的測定多樣性指數(shù)群落所含物種的多寡，即物種豐富度群落中各個種的相對密度，即物種均勻度。多樣性指數(shù)沿著環(huán)境梯度的變化物種替代的程度不同群落或某環(huán)境梯度上不同點之間的共有種越少，多樣性越大。精

9、確地測定多樣性具有重要的意義指示生境變化及其被物種分割的程度；用來比較不同地段的生境多樣性；與多樣性一起構(gòu)成了總體多樣性或一定地段的生物異質(zhì)性。第十八張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月Simpson指數(shù)：D=1-Pi2Shannon-Weiner指數(shù) H =-PilnPi 上二式中Pi種的個體數(shù)占群落中總個體數(shù)的比例，Pi=Ni/N。Pielou均勻度指數(shù)：E=H/HmaxHmax為最大的物種多樣性指數(shù)，Hmax=LnS物種多樣性指數(shù)第十九張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月多樣性指數(shù)計算Simpson指數(shù)：DA=0DB=1-(50/100)2+(50/100)2=0.5000D

10、c=1-Pi2=1-(Ni/N)2=1-(99/100)2+(1/100)2=0.0198Shannon-Wiener指數(shù)：HA=0HB=-(0.50ln0.50+0.50ln0.50)=0.69HC=-Ni/N ln Ni/N= -(0.99ln0.99+0.01ln0.01)=0.056Pielou均勻度指數(shù)：Hmax=lnS=ln2=0.69EA= H/Hmax=-(1.0ln1.0)+0/0.69=0EB=-(0.50ln0.50+0.50ln0.50)/0.69=0.69/0.69=1EC=0.056/0.69=0.081 物種甲物種乙群落A100(1.000(0.00)群落B50(

11、0.50)50(0.50)群落C99(0.99)1(0.01)第二十張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月多樣性指數(shù)Whittaker指數(shù)(w) w=S/(m-1)S為所研究系統(tǒng)中記錄的物種總數(shù)；m為各樣方或樣本的平均物種數(shù)。Cody指數(shù)(c) c=g(H)+I(H)/2g(H)是沿生境梯度H增加的物種數(shù)目； I(H)是沿生境梯度H失去的物種數(shù)目Wilson Shmida指數(shù)(T) T=g(H)+l(H)/2將Cody指數(shù)與Whittaker指數(shù)結(jié)合形成，變量含義與上述兩式相同。第二十一張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月物種多樣性的空間變化緯度：隨緯度升高物種多樣性降低海拔：隨海拔

12、升高物種多樣性降低水體：隨深度增加物種多樣性降低時間在群落演替的早期，隨著演替的進展，物種多樣性增加在群落演替的后期，物種多樣性會降低第二十二張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月解釋物種多樣性變化的學說進化時間學說：熱帶群落比較古老，進化時間較長，并且在地質(zhì)年代中環(huán)境條件穩(wěn)定，很少遭受災(zāi)害性氣候變化，所以群落的多樣性較高。而溫帶和極地群落從地質(zhì)年代比較年輕，遭受災(zāi)難性氣候變化較多，所以多樣性較低。生態(tài)時間學說：考慮時間尺度更短，認為物種的分布區(qū)的擴大也需要一定時間?？臻g異質(zhì)性學說：物理環(huán)境越復(fù)雜，或空間異質(zhì)性越高，動植物群落的復(fù)雜性也越高，物種多樣性也越大。如山區(qū)物種多樣性明顯高于平原；

13、群落中小生境豐富多樣，物種多樣性越高。氣候穩(wěn)定學說：氣候越穩(wěn)定，變化越小，動植物的種類越豐富，在生物進化的地質(zhì)年代中，地球唯有熱帶的氣候可能是最穩(wěn)定的。第二十三張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月解釋物種多樣性變化的學說競爭學說：在環(huán)境嚴酷的地區(qū)，如極地和溫帶，自然選擇主要受物理因素控制，但在氣候溫和而穩(wěn)定的熱帶地區(qū)，生物之間的競爭則成為進化和生態(tài)位分化的主要動力。捕食學說：因為熱帶的捕食者比其他地區(qū)多，捕食者將被捕食者的種群數(shù)量壓到較低水平，從而減輕了被食者的種間競爭。競爭的減弱允許更多的被食者種的生存。較豐富的種數(shù)又支持更多的捕食者種類。生產(chǎn)力學說：如果其他條件相等，群落的生產(chǎn)力越高

14、，生產(chǎn)的食物越多，通過食物網(wǎng)的能流量越大，物種多樣性就越高。第二十四張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月種間關(guān)聯(lián)2x2列聯(lián)表關(guān)聯(lián)系數(shù)種B種A+-+aba+b-cdb+da+cb+dn第二十五張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月群落的結(jié)構(gòu)群落的結(jié)構(gòu)單元群落的垂直結(jié)構(gòu)群落的水平結(jié)構(gòu)群落的時間結(jié)構(gòu)群落交錯區(qū)和邊緣效應(yīng)第二十六張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月群落的結(jié)構(gòu)單元生活型概念：生物對外界環(huán)境適應(yīng)的外部表現(xiàn)形式。表現(xiàn)：趨同適應(yīng)分類(Raunkiaer系統(tǒng)）高位芽植物：更新芽位于地上25以上。大 (30m)、中 (8-30m)、小 (2-8m)、矮 (25cm2m)。地上芽植物

15、：更新芽位于地上，25以下，受地被物或積雪保護。地面芽植物： 更新芽位于近地面土層內(nèi)，冬季地上部分全部枯死，地下部分存活。地下芽(隱芽)植物：更新芽位于較深土層中或水中。一年生植物： 以種子度過不良季節(jié)。生活型譜第二十七張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月每一類植物群落都是由幾種生活型的植物所組成,但其中有一類生活型占優(yōu)勢，生活型與環(huán)境關(guān)系密切。高位芽植物占優(yōu)勢是溫暖、潮濕氣候地區(qū)群落的特征，如熱帶雨林群落；地面芽植物占優(yōu)勢的群落，反映了該地區(qū)具有較長的嚴寒季節(jié)，如溫帶針葉林、落葉林群落；一年生植物占優(yōu)勢則是干旱氣候的荒漠和草原地區(qū)群落的特征，如東北溫帶草原。第二十八張，PPT共六十二頁

16、，創(chuàng)作于2022年6月層片屬于同一層片的植物是同一個生活型類別。每一個層片在群落中都具有一定的小環(huán)境，不同層片小環(huán)境相互作用的結(jié)果構(gòu)成群落環(huán)境。每一層片在群落都占據(jù)一定的空間和時間，而且層片的時空變化形成了植物群落不同的結(jié)構(gòu)特征。第二十九張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月植物的生長型木本植物半木本植物草本植物葉狀體植物第三十張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月群落的垂直結(jié)構(gòu)概念：主要指群落的分層現(xiàn)象群落的分層與資源(光、礦質(zhì)營養(yǎng)、食物等)利用有關(guān)植物群落的成層現(xiàn)象地上成層現(xiàn)象、地下成層現(xiàn)象、層間植物群落中動物的分層現(xiàn)象，主要與食物、微氣候有關(guān)水生群落的分層，主要與光照、溫度、食物

17、和溶氧量有關(guān)挺水草本層、飄浮草本層、水面高草層、沉水漂草層、沉水矮草層、水底層漂浮動物、浮游動物、游泳動物、底棲動物、附底動物、底內(nèi)動物第三十一張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月水生植物的成層性第三十二張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月群落的水平結(jié)構(gòu)概念：群落的配置狀況或水平格局。鑲嵌性和小群落環(huán)境異質(zhì)性第三十三張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月陸地生物群落中水平格局的主要決定因素第三十四張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月群落的時間結(jié)構(gòu)概念：群落結(jié)構(gòu)部分在時間上的相互更替，周期性群落季相：群落優(yōu)勢生活型和層片結(jié)構(gòu)的季節(jié)變化引起的群落外貌隨季節(jié)的變化時間格局：群落

18、的組成與結(jié)構(gòu)也隨時間序列發(fā)生有規(guī)律的變化動物的季節(jié)性變化及動物調(diào)查的季節(jié)性動物的晝夜變化第三十五張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月群落交錯區(qū)與邊緣效應(yīng)群落交錯區(qū)(生態(tài)交錯區(qū)、生態(tài)過渡帶）兩個或多個群落之間(或生態(tài)地帶之間)的過渡區(qū)域。邊緣效應(yīng)：群落交錯區(qū)種的數(shù)目及一些種的密度有增大的趨勢群落交錯區(qū)的特點：多種要素聯(lián)合作用強烈，生物多樣性較高生態(tài)環(huán)境恢復(fù)原狀的可能性較小生態(tài)環(huán)境變化快，恢復(fù)困難第三十六張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月Edge effect and ecotone第三十七張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月群落組織-影響群落結(jié)構(gòu)的因素生物因素競爭對生物群落結(jié)

19、構(gòu)的影響捕食對生物群落結(jié)構(gòu)的影響干擾對生物群落結(jié)構(gòu)的影響空間異質(zhì)性與群落結(jié)構(gòu)島嶼與群落結(jié)構(gòu)第三十八張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月競爭對群落結(jié)構(gòu)的影響引起種間的生態(tài)位的分化，使群落中物種多樣性增加同資源種團等價種關(guān)鍵種Tilman的研究結(jié)果第三十九張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月The diversity of honeycreeper species found on the Hawaiian islands.第四十張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月生態(tài)位關(guān)系第四十一張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月捕食對群落結(jié)構(gòu)的影響泛化種捕食壓力的加強，將有競爭能力的

20、物種吃掉，使物種多樣性增加捕食壓力過高時，因為需吃一些不適口的物種，物種多樣性降低特化種喜食的是群落的優(yōu)勢種，則捕食可以提高物種多樣性喜食的是競爭上占劣勢的種類，則捕食會降低物種多樣性特化的捕食者，容易控制被食者物種第四十二張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月將kangaroo rats移走后物種明顯的較多第四十三張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月Fig. The rocky inter-tidal community.第四十四張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月干擾對群落結(jié)構(gòu)的影響第四十五張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月干擾對群落結(jié)構(gòu)的影響干擾與群落斷層斷層的抽

21、彩式競爭及小演替斷層形成的頻率(中度干擾假說)不同程度的干擾，對群落的物種多樣性的影響是不同的群落在中等程度的干擾水平能維持高多樣性在一次干擾后少數(shù)先鋒種入侵斷層，如果干擾頻繁，則先鋒種不能發(fā)展到演替中期，使多樣性較低如果干擾間隔時間長，使演替能夠發(fā)展到頂極期，則多樣性也不很高只有在中等程度的干擾，才能使群落多樣性維持最高水平，它允許更多物種入侵和定居干擾理論與生態(tài)管理第四十六張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月Connells intermediate disturbance hypothesis. The number of species in a community is max

22、imal at intermediate levels of disturbance.第四十七張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 表明隨干擾強度的增大，木本植株密度有明顯的增大變化趨勢。但木本植株基面積、平均基徑、平均高度及木本層現(xiàn)存生物量等結(jié)構(gòu)指標在3個不同干擾強度梯度條件下差異明顯，表現(xiàn)出隨干擾增強而結(jié)構(gòu)衰退逐漸增強的變化趨勢。第四十八張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月空間異質(zhì)性與群落結(jié)構(gòu)環(huán)境的空間異質(zhì)性愈高，群落多樣性也愈高。 非生物環(huán)境的空間異質(zhì)性植物群落的空間異質(zhì)性第四十九張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月島嶼與群落結(jié)構(gòu)島嶼的種數(shù)面積關(guān)系S=CAZ (z=0.24-0.34)廣義的島嶼的概念島嶼效應(yīng)第五十張，PPT共六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月MacArthur的平衡說島嶼上物種數(shù)目是遷入和消失之間動態(tài)平衡的結(jié)果。不斷有物種滅亡，也不斷有同種或別種的遷入而補償滅亡的物種島嶼上的物種數(shù)不隨時間而變化動態(tài)平衡：滅亡種不斷被遷入的種所代替大島比小島能“供養(yǎng)”更多的種隨島距大陸的距離由近到遠，平衡點