農業(yè)生態(tài)學-生物群落課件

農業(yè)生態(tài)學Agroecology農業(yè)生態(tài)學Agroecology第四章生物群落第四章生物群落第一單元生物群落的特征與結構第二單元生物群落的演替主要內容第一單元生物群落的特征與結構主要內容第一節(jié)生物群落的概念及特征群落(community)：由一定種類的生物種群所組成的一個生態(tài)功能單位。第一節(jié)生物群落的概念及特征群落(community)：由一、生物群落的概念生物群落（bioticcommunity）：生活在一定的自然區(qū)域內，相互之間具有直接或間接關系的各種生物的總和。

作為生物群落必須符合以下幾方面：

1．生物圈中的物種不是隨意散布的，而是以規(guī)律的形式共處。2．生物群落的概念具有具體和抽象兩層含義。3．植物群落、動物群落和微生物群落具有一般群落學的共性原理，又有各自的特點，并且相互之間是有聯系的。一、生物群落的概念生物群落（bioticcommu二、生物群落的一般特征1.群落具有一定的種類構成或稱生物組合，并具有一定的結構和物質生產力。2.群落有一定的相對一致的外貌。3.在群落中有能大量控制能流及對其它物種和環(huán)境強烈影響的生物優(yōu)勢種現象。4.隨空間和時間變化，群落表現為隨環(huán)境梯度變化及隨時間演替的現象。5.群落有一定的營養(yǎng)結構和代謝方式。由不同生物形成一定的食物網關系和生產、消費、分解特點。

二、生物群落的一般特征1.群落具有一定的種類構成或稱三、生物群落的種類組成及其數量特征1.生物群落的組成

任何群落都是由一定生物所組成的，每種生物都具有其結構和功能上的獨特性，它們對周圍的生態(tài)環(huán)境各有一定要求和反應，它們在群落中各處不同地位，起著不同作用，但群落中所有種都是彼此相互依賴、相互作用而共同生活在一起的一個有機整體。組成生物群落的種類成分是形成群落結構的基礎。群落中種類組成，是一個群落的重要特征。三、生物群落的種類組成及其數量特征1.生物群落的組成三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征群落的數量特征一般由多度、密度、頻度、高度、體積、重量和優(yōu)勢度等指標進行衡量。①多度（abundance）：是指生物群落中生物個體數目的多少。一般難以準確計數，常用目測估計。如德魯特（Drude）的七級多度制。Soc（Sociales）極多植物地上部分郁閉

Cop3

很多數量很多Cop（Copiosae）Cop2

多數量多

Cop1

尚多數量尚多SP（Sparsal）少數量不多而散生Sol（Solitariae）稀少數量很少且稀疏Un（Unicum）個別單株三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征2.群落的數量特征②密度（density）：單位面積上的植物株數。③蓋度（coverage）：投影蓋度、基部蓋度（真蓋度）。

2.群落的數量特征②密度（density）：單位面積上的植2.群落的數量特征④頻度（frequency）：群落中某一物種在樣方內出現的頻率。常按包含該個體的樣方數占全部樣方數的百分比來計算。頻度=某物種出現的樣方數/樣方總數×100%⑤高度（height）：測量植物體長的一個指標，可取自然高度或絕對高度。某種植物高度占最高物種高度的百分比稱為高度比，高度比=某一物種的高度/最高物種的高度×100%⑥體積（volume）：植物所占空間大小的量度。它在計算林木蓄積量時非常有用。2.群落的數量特征④頻度（frequency）：群落中某一2.群落的數量特征⑦重量（weight）：用來衡量種群和群落生物量或現存量的指標?？煞譃轷r重和干重來表示。⑧優(yōu)勢度（dominance）：用來表示某種生物在群落中作用和地位

大小的指標，是確定優(yōu)勢種的定量指標。重要值=相對密度+相對頻度+相對蓋度重要值越大的種，在群落的結構中就越重要。2.群落的數量特征⑦重量（weight）：用來衡量種群和群第二節(jié)生物群落的結構一、群落的垂直結構安第斯山脈鳥類種數隨海拔高度的變化生物群落的垂直結構就是群落的層次性(stratification)，大多數群落都具有清楚的層次性，群落的層次主要是由植物的生長型和生活型所決定的。

第二節(jié)生物群落的結構一、群落的垂直結構安第斯山脈鳥類種數一、群落的垂直結構1.植物的生長型生長型是根據植物的可見結構分成的不同類群，例如樹木是一種生長型，草類也是一種生長型。陸生植物大體可分為：(1)樹木：大都是高達3m以上的高大木本植物。(2)藤本植物：木本攀緣植物或藤本植物。(3)灌木：是較小的木本植物，通常高不及3m。(4)附生植物：地上部分完全依附在其他植物體上生長。(5)草本植物：沒有多年生的地上木質莖。(6)藻菌植物：包括地衣、苔蘚等低等植物。一、群落的垂直結構1.植物的生長型生長型是根據植物的2.植物的生活型概念：是生物對于特定生境長期適應而在外貌上反映出來的類型，是不同種群對同一生境趨同適應的表現。是生物的一種生態(tài)分類單位，凡是在外貌上具有相同（似）適應特征的歸為同一生活型。分類(Raunkier系統(tǒng)）：5種生活型2.植物的生活型概念：是生物對于特定生境長期適應而在外貌上反2.植物的生活型由于自然生態(tài)環(huán)境復雜多樣，其植物生活型的組合比例呈有規(guī)律的變化，形成所謂的生活型譜。2.植物的生活型由于自然生態(tài)環(huán)境復雜多樣，其植物生活2.植物的生活型Raunkier

的生活型只考慮了有花植物，而忽視了其他植物的存在。因此，J.Braun-Blanquet于1932年提出了另一個生活型系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括了所有植物，分下列10種生活型：(1)浮游植物：包括大氣中、水中和冰雪中的浮游植物。(2)土壤微生物：包括好氣和嫌氣微生物兩類。(3)內生植物：包括石內植物(地衣、藻菌類)、植物體內的植物和動物體內的植物(病原性微生物等)。(4)水生植物：包括漂浮水生植物、固著水生植物(藻類、真菌和苔蘚)和生根水生植物(水生地下芽、水生地面芽和水生一年生植物)。2.植物的生活型Raunkier的生活型只考慮了有花植物2.植物的生活型(5)一年生植物：包括葉狀體一年生植物(黏菌和霉菌)、苔蘚一年生植物、蕨類一年生植物和一年生種子植物(直立、攀援和匍匐的)。(6)地下芽植物：包括真菌地下芽植物(如根菌的子實體在地下)、寄生的地下芽植物(根寄生)和真地下芽植物(鱗莖、根莖、塊莖和塊根地下芽植物)。(7)地面芽植物：包括葉狀體地面芽植物(固著藻類、殼狀地衣和葉狀苔蘚等)和生根的地面芽植物。(8)地上芽植物。2.植物的生活型(5)一年生植物：包括葉狀體一年生植物(黏2.植物的生活型(9)高位芽植物：包括灌木高位芽植物(0.25—2m)、喬木高位芽植物(2m以上)、草本高位芽植物和攀援藤本高位芽植物。(10)附生植物。生活型是植物在外貌上由于長期適應特定的環(huán)境條件而表現出來的不同類型，同一生活型的植物表示它們對環(huán)境的適應途徑和適應方法相同或相似。親緣關系很遠的植物可以表現為同一生活型，而親緣關系很近的植物卻可屬于不同的生活型，這是生物之間趨同適應和趨異適應的結果，深刻地反映了生物和環(huán)境之間的相互關系。2.植物的生活型(9)高位芽植物：包括灌木高位芽植物(0.一、群落的垂直結構3.生物群落的成層現象不同生活型的物種在地面以上不同高度和地面（或水面）以下不同深度分層排列結果，形成了群落的垂直成層現象，是生物群落垂直結構的主要表征。陸地生物群落的成層結構分地上部分和地下部分，決定前者的環(huán)境因素主要是光、溫、濕、氣等，決定后者的主要是水分、養(yǎng)分。可見，成層現象實際是生物群落與環(huán)境相互關系的一種特殊形式。一、群落的垂直結構3.生物群落的成層現象不同生活型的圖4-2一、群落的垂直結構3.生物群落的成層現象圖4-2一、群落的垂直結構3.生物群落的成層現象二、群落的水平結構

概念：群落的水平配置狀況或水平格局，其主要表現特征是鑲嵌性(mosaic)，即植物種類在水平方向不均勻配置，使群落在外形上表現為斑塊(patch)相間的現象。具有這種特性的群落稱為鑲嵌群落。其中，每一個斑塊就是一個小群落(microcoense)，小群落具有一定的種類成分和生活型組成，它們是整個群落的一小部分。

內蒙古草原上錦雞兒灌叢化草原是鑲嵌群落的典型例子。在這些群落中往往形成1～5m的錦雞兒叢，呈圓形或半圓形的丘阜。二、群落的水平結構概念：群落的水平配置狀況或水平格局，其主二、群落的水平結構影響因素二、群落的水平結構影響因素三、群落的時間結構指的是因自然環(huán)境因素的時間節(jié)律所引起群落各物種在時間結構上相應的周期變化。隨著環(huán)境條件的日、月、年周期變化，群落結構顯示出相應的時間序列，并有不同的外貌表現，因此，我們也把時間結構稱為時相，或群落在時間上的成層現象。光、溫度和濕度等許多環(huán)境因子有明顯的時間節(jié)律（如晝夜節(jié)律、季節(jié)節(jié)律），受這些因子的影響，群落的組成與結構也隨時間序列發(fā)生有規(guī)律的變化。這就是群落的的時間格局。植物群落表現最明顯的就是季相，如溫帶草原外貌一年四季變化。三、群落的時間結構指的是因自然環(huán)境因素的時間節(jié)律所引三、群落的時間結構動物群落時間格局主要表現為：1.季節(jié)變化。如鳥的遷徙，變溫動物的休眠，魚的回游等。2.晝夜變化。如群落中昆蟲、鳥類等種類的晝夜變化。在農業(yè)生產中，調節(jié)作物、畜禽的組合匹配，使其節(jié)律與環(huán)境因素的變化節(jié)律最大限度的吻合和協調。調節(jié)農業(yè)生物群落時間結構的主要方式是復種、套種、輪作和輪養(yǎng)、套養(yǎng)。如家畜中馬對草料最挑剔，其次是牛，綿陽最耐粗食，據此合理輪牧，有利于提高牧草的利用率；根據作物害蟲的繁殖行為和動態(tài)發(fā)展與環(huán)境因素的變化節(jié)律，及時預測、預報，采取相應的防治措施，也是提高作物產量的重要保證。三、群落的時間結構動物群落時間格局主要表現為：四、環(huán)境梯度與群落分布群落深受環(huán)境影響，當環(huán)境中一個或多個主導因子發(fā)生漸變形成梯度時，群落的結構和功能也發(fā)生相應變化，形成不同的生物群落。另一方面，群落也在變化發(fā)展的過程中不斷改變周圍的環(huán)境。環(huán)境梯度一般包括海拔、溫度、濕度、土壤、風與光等因素，在群落內的植物、動物、微生物彼此間也構成梯度變化。環(huán)境梯度的概念，可以用來說明環(huán)境中某一因子的變化，如溫度梯度、濕度梯度等，但這常指包含隨空間一起變化的許多環(huán)境因子的綜合。例如海拔梯度就包括隨海拔的增高而引起平均氣溫降低、積溫變少、生長季節(jié)縮短、雨量增加和風速增大等等。

四、環(huán)境梯度與群落分布群落深受環(huán)境影響，當環(huán)境中一個四、環(huán)境梯度與群落分布根據環(huán)境梯度形成和變化范圍，可以分為大、中、小梯度。如，一個大的山體由下而上是大的環(huán)境梯度；在這個山體的一個山谷中，由谷底到山脊形成一個中梯度；在中梯度中，因小地形的變化，土壤質地或有機質含量，地表水或其他條件，又是一個小梯度，較小者是較大者的一部分。與不同環(huán)境梯度相應的則是不同生物群落。四、環(huán)境梯度與群落分布根據環(huán)境梯度形成和變化范圍，可四、環(huán)境梯度與群落分布例如在溫帶干旱地區(qū)，從山麓至山頂植物群落的垂直分布，自下而上依次為：干旱荒漠帶→荒漠化草原帶→草原帶→森林草原（或草甸草原）帶→亞高山針葉林帶→高山灌叢和高山草甸帶→冰雪帶。在熱帶地區(qū)，從山麓到山頂植物群落自下而上的垂直分布依次是：熱帶雨林帶→常綠闊葉林帶→落葉闊葉林帶→亞高山針葉林帶→高山灌叢帶→高山草甸帶→高寒荒漠帶→冰雪帶。

四、環(huán)境梯度與群落分布例如在溫帶干旱地區(qū)，從山麓至山四、環(huán)境梯度與群落分布在農業(yè)生產上，人工栽培的作物，其分布與天然群落相似，也呈現了明顯的垂直地帶性。在我國北方，以祁連山北麓為例，從低海拔到高海拔的作物分布大致是：棉花→玉米→冬麥、谷糜→喜涼作物（油菜、豌豆、春小麥、青稞）→林地→草地→荒地。在南方大致是：雙季稻三熟制→雙季稻→單季稻-麥（油菜）→果樹、亞熱帶作物（茶、竹、油茶、林）→闊葉林→草地。可見，隨著海拔的上升，各種作物逐漸消失。四、環(huán)境梯度與群落分布在農業(yè)生產上，人工栽培的作物，但在不同緯度地區(qū)，作物的上限是不同的。例如，玉米在北緯50°處其分布上限是海拔500m，而在30°處則達3000m左右。但在不同緯度地區(qū)，作物的上限是不同的。例如，玉米在北中國三大自然區(qū)域的主要特征中國三大自然區(qū)域的主要特征五、群落交錯區(qū)和邊緣效應群落交錯區(qū)（ecotone）：生態(tài)交錯帶或生態(tài)過渡帶，指兩個或多個群落之間（或生態(tài)系統(tǒng)之間）的過渡區(qū)域。具有以下特點：多種要素聯合作用強烈，生物多樣性較高生態(tài)環(huán)境變化快，恢復困難邊緣效應（edge-effect）：群落交錯區(qū)種的數目及一些種的密度較相鄰群落增大的現象。五、群落交錯區(qū)和邊緣效應群落交錯區(qū)（ecotone）：生態(tài)群落交錯區(qū)與邊緣效應示意圖群落交錯區(qū)與邊緣效應示意圖五、群落交錯區(qū)和邊緣效應第二節(jié)生物群落的結構1、群落交錯區(qū)（ecotone）EdgeeffectandEcotone五、群落交錯區(qū)和邊緣效應第二節(jié)生物群落的結構1、群落交錯五、群落交錯區(qū)和邊緣效應在水陸交接的邊緣部位，如海灣、珊瑚礁、沿河兩岸、河口三角洲、近海區(qū)域等，常常進行著頻繁而強烈的能量和物質交換，存在著水陸兩種生活環(huán)境，具有較豐富的物種。人類可以有意識地利用邊緣效應。灘涂和海水養(yǎng)殖，生產項目多，既可提高系統(tǒng)生產力，又可增加多樣性；在城鎮(zhèn)與農村的交接地帶，強化物質、能量技術的投入，提高農業(yè)集約化程度，建立經濟活躍、生產水平較高的城郊型農業(yè)等。五、群落交錯區(qū)和邊緣效應在水陸交接的邊緣部位，如海灣五、群落交錯區(qū)和邊緣效應應當明確的是，邊緣效應是依托非邊緣部分產生的，因此邊緣部分并非越多越好。另外邊緣部分也可能出現負效應，所以，人類在創(chuàng)造、調節(jié)和利用邊緣時，一定要根據邊緣效應產生的規(guī)律和特點，加以強化和削弱，以便興利除害。五、群落交錯區(qū)和邊緣效應應當明確的是，邊緣效應是依托頂極-格局學說（R.H.Whittaker，1953）自然群落是由許多環(huán)境因素決定的，除氣候外，還包括土壤、生物、火、風等因素。在逐漸變化的環(huán)境梯度中，頂極群落類型也是連續(xù)、逐漸地變化的，構成一個頂極群落連續(xù)變化的格局。在這個格局中，分布最廣泛且通常位于格局中心的頂極類型，叫做優(yōu)勢頂極，它是最能反映該地區(qū)氣候特征的頂極群落。實際上，這個優(yōu)勢頂極就相當于單元頂極論的氣候頂極。（二）頂極理論頂極-格局學說（R.H.Whittaker，1953）第四章生物群落第四章生物群落第一節(jié)生物群落的概念與特征第二節(jié)生物群落的結構第三節(jié)生物群落的演替第一節(jié)生物群落的概念與特征第一節(jié)生物群落的概念及特征群落(community)

由一定種類的生物種群所組成的一個生態(tài)功能單位第一節(jié)生物群落的概念及特征群落(community)一、生物群落的概念生物群落（bioticcommunity）

指生活在一定的自然區(qū)域內,相互之間具有直接或間接關系的各種生物的總和。

作為生物群落必須符合以下幾方面：

1．生物圈中的物種不是隨意散布的，而是以規(guī)律的形式共處。2．生物群落的概念具有具體和抽象兩層含義。3．植物群落、動物群落和微生物群落具有一般群落學的共性原理，又有各自的特點，并且相互之間是有聯系的。一、生物群落的概念生物群落（bioticcommunity二、生物群落的一般特征1．群落具有一定的種類構成或稱生物組合，并具有一定的結構和物質生產力。2．群落有一定的相對一致的外貌。3．在群落中有能大量控制能流及對其它物種和環(huán)境強烈影響的生物優(yōu)勢種現象。二、生物群落的一般特征1．群落具有一定的種類構成或稱生物組合二、生物群落的一般特征4．群落有隨時間和空間變化，表現為群落隨環(huán)境梯度變化及隨時間演替的現象。5．群落有一定的營養(yǎng)結構和代謝方式。由不同生物形成一定的食物網關系和生產，消費、分解特點。

二、生物群落的一般特征4．群落有隨時間和空間變化，表現為群落三、生物群落的種類組成及其數量特征1.生物群落的組成任何群落都是一定生物所組成，每種生物都具有其結構和功能上的獨特性盡管處于不同地位并起不同作用，但群落中所有種都是彼此相互依賴、相互作用而共同生活在一起的一個有機整體。三、生物群落的種類組成及其數量特征1.生物群落的組成任何群落三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征群落的數量特征一般由多度、密度、頻度、高度、體積、重量和優(yōu)勢度等指標進行衡量①多度（abundance）是指生物群落中生物個體數目的多少。一般難以準確計數，常用目測估計。Soc（Sociales）極多植物地上部分郁閉

Cop3

很多數量很多Cop（Copiosae）Cop2

多數量多

Cop1

尚多數量尚多SP（Sparsal）少數量不多而散生Sol（Solitariae）稀少數量很少且稀疏Un（Unicum）個別單株德魯特（Drude）七級多度制三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征群落的三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征②密度（density）指單位面積上的植物株數。③蓋度（coverage）投影蓋度和基蓋度④頻度（frequency）指群落中某一物種在樣方內出現的頻率。常按包含該個體的樣方數占全部樣方數的百分比來計算，即

頻度=某物種出現的樣方數/樣方總數×100%⑤高度（height）是測量植物體長的一個指標，可取自然高度或絕對高度。某種植物高度占最高物種高度的百分比稱為高度比。即：

高度比=某一物種的高度/最高物種的高度×100%三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征②密度三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征⑥體積（volume）是植物所占空間大小的量度。它在計算林木蓄積量時非常有用。⑦重量（weight）是用來衡量種群和群落生物量或現存量的指標?？煞譃轷r重和干重來表示。⑧優(yōu)勢度（dominaance）是用來表示某種生物在群落中作用和地位大小的指標，也就是確定優(yōu)勢種的定量指標。重要值=相對密度+相對頻度+相對蓋度重要值越大的種，在群落的結構中就越重要。三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征⑥體積第二節(jié)生物群落的結構一、群落的垂直結構生物群落的垂直結構(stratification)

大多數群落都具有清楚的層次性，群落的層次主要是由植物的生長型和生活型所決定的。

(a)安第斯山脈鳥類種數隨海拔高度的變化第二節(jié)生物群落的結構一、群落的垂直結構生物群落的垂直結構農業(yè)生態(tài)學-生物群落課件一、群落的垂直結構1、植物的生長型

生長型是根據植物的可見結構分成的不同類群，例如樹木是一種生長型，草類也是一種生長型。

(1)樹木：大都是高達3m以上的高大木本植物。(2)藤本植物：木本攀緣植物或藤本植物。(3)灌木：是較小的木本植物，通常高不及3m。(4)附生植物：地上部分完全依附在其他植物體上生長。(5)草本植物：沒有多年生的地上木質莖。(6)藻菌植物：包括地衣、苔蘚等低等植物。一、群落的垂直結構1、植物的生長型生長型是根據植云杉（喬木）胡枝子（灌木）葛藤（藤本）大豆（草本）苔蘚云杉（喬木）胡枝子（灌木）葛藤（藤本）大豆（草本）苔蘚一、群落的垂直結構2、植物的生活型概念：植物對于特定生境長期適應而在外貌上反映出來的類型。分類依據：植物地上部分的高度與其多年生組織(冬季或旱季休眠并可存活到下一個生長季節(jié))之間的關系。表現：趨同適應分類(Raunkiaer系統(tǒng)）一、群落的垂直結構2、植物的生活型概念：植物對于特定生境長期一、群落的垂直結構2、植物的生活型植物的5種生活型及其特征一、群落的垂直結構2、植物的生活型植物的5種生活型及其特征一、群落的垂直結構2、植物的生活型一、群落的垂直結構2、植物的生活型一、群落的垂直結構3、生物群落的成層現象

是生物群落垂直結構的主要表征。即是說不同生活型的物種在地面以上不同高度和地面（或水面）以下不同深入分層排列結果，形成了群落的垂直成層現象。一、群落的垂直結構3、生物群落的成層現象是生物圖4-2一、群落的垂直結構3、生物群落的成層現象圖4-2一、群落的垂直結構3、生物群落的成層現象二、群落的水平結構群落的水平結構鑲嵌性：指植物群落在水平方向上不均勻配置，使群落在外表上表現為斑塊相間的現象。具有這種特征的群落稱為鑲嵌群落，在鑲嵌群落中，每一個斑塊就是一個小群落，小群落具有一定的種類成分和生活型組成，是整個群落的一小部分。概念：群落在水平方向的配置狀況或水平格局鑲嵌性(mosaic)的小群落(microcoense)是群落水平結構的重要表現形式二、群落的水平結構群落的水平結構鑲嵌性：指植物群落在水平方向二、群落的水平結構影響因素二、群落的水平結構影響因素農業(yè)生態(tài)學-生物群落課件二、群落的水平結構1、生物因素新幾內亞食果鳩鴿的個體大小與被食果實大小的關系(Ehrlich,1987)二、群落的水平結構1、生物因素新幾內亞食果鳩鴿的個體大小與被三、群落的時間結構

概念：因自然環(huán)境因素的時間節(jié)律所引起的群落各物種在時間結構上相應的周期變化。隨著環(huán)境條件（光、溫、水）的日、月、年周期變化，群落結構顯示出相應的時間序列，并有不同的外貌表現，因此，我們也把時間結構稱為時相，或群落在時間上的成層現象。生物群落的時間結構三、群落的時間結構概念：因自然環(huán)境因素的時間節(jié)律所引起的群三、群落的時間結構三、群落的時間結構四、環(huán)境梯度與群落分布環(huán)境梯度

環(huán)境梯度一般包括海拔、溫度、濕度、土壤、風與光等因素，在群落內的植物、動物、微生物彼此間也構成梯度變化。四、環(huán)境梯度與群落分布環(huán)境梯度環(huán)境梯度一般包括海拔、四、環(huán)境梯度與群落分布四、環(huán)境梯度與群落分布以祁連山北麓為例，從低海拔到高海拔的作物分布大致是：棉花—玉米—冬小麥，谷糜－（油菜、豌豆、春小麥），青稞—林地—草地—荒地。在南方大致是：雙季稻三熟制—雙季稻—單季稻一麥（油菜）--果樹，亞熱帶作物（茶、竹、油茶、林）--闊葉林--草地。以祁連山北麓為例，從低海拔到高海拔的作物分布大致是：棉花—玉四、環(huán)境梯度與群落分布第二節(jié)生物群落的結構四、環(huán)境梯度與群落分布第二節(jié)生物群落的結構農作物群落結構的合理安排垂直結構：采用林/糧間作等農業(yè)結構的立體布局形式。水平結構：1.根據不同生境條件，因地制宜，種植與環(huán)境條件相適應的作物布局。

2.根據飼草情況選擇適宜的禽畜總類。時間結構：多熟種植模式。

農作物群落結構的合理安排垂直結構：五、群落交錯區(qū)和邊緣效應1、群落交錯區(qū)（ecotone）

概念：兩個或多個群落之間（或生態(tài)系統(tǒng)之間）的過渡區(qū)域。群落交錯區(qū)的特點：多種要素聯合作用強烈，生物多樣性較高生態(tài)環(huán)境恢復原狀的可能性較小生態(tài)環(huán)境變化快，恢復困難五、群落交錯區(qū)和邊緣效應1、群落交錯區(qū)（ecotone）邊緣效應(Edgeeffect)群落交錯區(qū)種的數目及一些種的密度較相鄰群落增大的現象。邊緣效應(Edgeeffect)群落交錯區(qū)種的數目及一些第四章生物群落第四章生物群落第一單元生物群落的特征與結構第二單元生物群落的演替主要內容第一單元生物群落的特征與結構主要內容第三節(jié)生物群落的演替一、群落演替的概念（1）演替是群落組成向著一定方向，具有一定規(guī)律，隨時間而變化的有序過程，因而它往往是能預見或可測的。（2）演替是生物和環(huán)境反復相互作用，發(fā)生在時間和空間上的不可逆變化，雖然環(huán)境在一定程度上決定著演替的類型、方向和速度，但演替是群落本身所控制的，并且是群落的演替極大地改變著物理環(huán)境。（3）演替以其穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，亦即由頂級群落所形成的系統(tǒng)為其發(fā)展的頂點。群落演替的概念應該包括以下幾個基本觀點：生態(tài)系統(tǒng)內的生物群落隨時間的推移，一些物種消失，另一些物種侵入而出現的群落替代過程，稱為生物群落演替（communitysuceession）。第三節(jié)生物群落的演替一、群落演替的概念（1）演替是群落組一、生物群落演替的概念在一定的地區(qū)內，群落由一種類型轉變?yōu)榱硪环N類型的整個取代順序，稱為演替系列。生物群落從演替初期到形成穩(wěn)定的成熟群落，一般都要經歷先鋒期、過渡期和頂極期3個階段或稱系列期。在先鋒期出現的物種叫先鋒種，在過渡期出現的物種叫做過渡或演替種，在頂極期出現的物種叫頂極種。一、生物群落演替的概念在一定的地區(qū)內，群落由一種類型晚期演替樹木如發(fā)生在棄耕地上的群落演替：一、生物群落演替的概念一年生雜草多年生雜草灌木早期演替樹木晚期演替如發(fā)生在棄耕地上的群落演替：一、生物群落演替的概念一二、群落演替的主要原因1.生物侵移、定居及繁殖生物有機體的繁殖結構進入棲境或裸地的過程稱為侵移。侵移體生長發(fā)育直至個體成熟稱為定居。侵移到裸地或群落的物種增加其個體數量便是繁殖。二、群落演替的主要原因1.生物侵移、定居及繁殖生長發(fā)育直至個二、群落演替的主要原因2.群落內部環(huán)境變化由群落本身生命活動造成的，與外界環(huán)境條件的改變沒有直接關系。3.外界環(huán)境條件的變化凡是與群落發(fā)育有關的直接或間接生態(tài)因子都是引起演替的外部因素。4.物種競爭物競天擇，適者生存。5.人類經濟活動的影響對群落中生物環(huán)境的影響強度及范圍遠遠超過其他所有因子。二、群落演替的主要原因2.群落內部環(huán)境變化三、演替過程中生物群落結構及功能的變化1.從群落能源看，在生態(tài)演替初期，初級生產量（P）超過群落的呼吸量（R），即P/R>1，因此群落凈生產量較大；到演替后期，光合作用固定的能量與群落呼吸消耗相等，即P≈R，群落的凈生產量很少甚至等于零，但生物現存量最高。2.演替早期，群落的食物鏈短、簡單，以草牧食物鏈為主，各生物成員間的聯系較少；演替晚期，食草動物間的相互捕食作用增強，食物鏈結構復雜性，形成網絡結構，流向腐食食物鏈的能量增多。三、演替過程中生物群落結構及功能的變化1.從群落能源三、演替過程中生物群落結構及功能的變化3.群落生物種類的多樣性隨演替而增多，并向均勻性發(fā)展，由一個或幾個優(yōu)勢種控制群落的能流、物流現象減少。一般演替初期，體型小、生活史簡單的物種有較強的適應性；演替后期，體型大、生活史較復雜的物種對環(huán)境變化適應性較強。4.隨著系統(tǒng)的演替，種間競爭作用加強，競爭能力強的物種逐漸取代了競爭力弱的物種。

三、演替過程中生物群落結構及功能的變化3.群落生物種群落演替可能發(fā)展趨勢群落演替可能發(fā)展趨勢四、演替類型按照演替發(fā)生的時間進程，劃分為：（1）世紀演替：延續(xù)時間相當長久，一般以地質年代計算，因此也叫地質演替。（2）長期演替：演替時間延續(xù)幾十年，甚至幾百年。（3）快速演替：演替時間一般延續(xù)幾年或十幾年。按環(huán)境基質的性質，劃分為：（1）水生演替：演替開始于水生環(huán)境中。（2）旱生演替：演替從干旱缺水的基質上開始。四、演替類型按照演替發(fā)生的時間進程，劃分為：四、演替類型按群落演替的原因，劃分為：（1）內因生態(tài)演替：由群落中生物的生命活動促使生境改變，改變了的生境條件反作用于群落本身的相互作用所起的演替。（2）外因動態(tài)發(fā)生演替：由于外界環(huán)境因素的作用引起的。按演替發(fā)生的起始條件，劃分為：（1）原生演替（2）次生演替四、演替類型按群落演替的原因，劃分為：五、原生演替和次生演替（一）原生演替

概念：指在沒有任何生物的裸地上開始的群落演替。在裸露的巖石表面開始的原生演替稱旱生演替，從湖底或海灣開始的原生演替稱水生演替。1.旱生演替系列典型早生演替系列一般經歷以下幾個階段：（1）地下群落階段：地衣是先鋒種。（2）苔蘚群落階段：地衣、苔蘚階段與環(huán)境的關系主要表現在土壤形成和積累上，對巖面小氣候影響并不顯著。

五、原生演替和次生演替（一）原生演替概念：指在沒有任何生物（一）原生演替1.旱生演替系列（3）草本植物群落階段：蕨類和一些矮小、耐旱、耐瘠的一年生、二年生被子植物逐步出現并迅速生長，取代苔蘚群落。隨后出現了多年生草本植物，形成了草本植物群落。（4）木本植物群落階段：陽性灌木→陽性喬木→森林群落在這個演替系列中，地衣和苔蘚群落延續(xù)的時間最長，因為在此階段土壤形成緩慢。草本植物群落階段演替速度相對最快。本本植物因生長期長，演替速度又相對減慢。

（一）原生演替1.旱生演替系列（一）原生演替2.水生演替系列以淡水湖泊群落演替為例，其一般過程是：（1）自由漂浮植物階段（2）沉水植物階段：先鋒種是輪藻屬植物（3）浮葉根生植物階段：如蓮（4）直立水生植物階段：如蘆葦（5）濕生草本植物階段（6）木本植物階段水生演替實際上是湖沼的淤平過程。（一）原生演替2.水生演替系列以淡水湖泊群落演替為例，其（一）原生演替特征：（1）原生演替實質上是一種有秩序的群落改變過程，且改變有一定的方向，因而演替結果是可知的。（2）群落演替是由群落本身發(fā)展改變了外界環(huán)境所造成的，外界環(huán)境可以影響演替，但不是造成演替的主要原因。（3）演替以建立穩(wěn)定的生物群落（頂極群落）為發(fā)展的頂點。這個頂極群落一般在環(huán)境條件適宜的情況下是森林，但并不是在任何地方都可以達到森林階段。（一）原生演替特征：五、原生演替和次生演替（二）次生演替

概念：次生演替是指在生物曾經占領過或原有生物群落被破壞后的地段上進行的演替。

一般過程：云杉林皆伐后從采伐跡地上開始的群落演替采伐跡地階段闊葉樹種階段云杉定居階段云杉恢復階段五、原生演替和次生演替（二）次生演替概念：次生演替是指在生（二）次生演替內蒙古呼倫貝爾盟羊草草原群落在不同放牧強度下的變化輕度放牧階段適度放牧階段重度放牧階段過度放牧階段極度放牧

階段

逆行演替：原來的群落在外界因素，如采伐、火燒、開墾、放牧、病蟲害及其它自然災害等作用下，群落由比較復雜、相對穩(wěn)定的階段向著簡單和穩(wěn)定性差的階段退化。是群落次生演替的一種特殊形式，其發(fā)展的程度取決于外界作用力的強弱及持續(xù)時間，當作用力強或持續(xù)時間長時，原有群落可能一直要退化到次生裸地。（二）次生演替內蒙古呼倫貝爾盟羊草草原群落在不同放牧強度下的（二）次生演替特征：（1）次生演替都是以次生裸地作為起始條件的，因此，早期出現的植物可從原先曾被生物占領過的土壤上獲得巨大好處，使得次生演替的出現和進展一般都較快。（2）當引起群落次生演替的外力作用停止后，群落一般都仍趨向于恢復到受破壞前原生群落的類型。（3）群落的逆行演替可以從任何一階段開始，而群落的復生則只有在外力作用停止的那一階段才可能進行，并且只有在保留一定的土壤和有種子來源的條件下，其復生過程才能開始。（二）次生演替特征：六、頂極群落及人為亞頂極群落（一）頂極群落（climaxcommunity）

概念：群落演替系列最后達到穩(wěn)定階段，稱為頂極（climax），演替最終形成的穩(wěn)定群落，稱為頂極群落。特征：（1）是在系統(tǒng)內部和外部、生物與非生物環(huán)境之間達到平衡的穩(wěn)定系統(tǒng)；（2）結構和物種組成已相對恒定；（3）有機物質年生產量與年消耗量加輸出量平衡，沒有生產量的凈積累；（4）頂極群落若無外來干擾，可以自我延續(xù)地存在下去。六、頂極群落及人為亞頂極群落（一）頂極群落（climaxc六、頂極群落及人為亞頂極群落（二）頂極理論單元頂極論（F.E.Clements，1916）在任何一個特定氣候區(qū)，只有一種頂極群落，其它一切群落類型都朝著這唯一的一種頂極群落發(fā)展。并且各地區(qū)的頂極群落是什么類型，只取決于那里的氣候條件。Clements指出，在同一氣候區(qū)內，無論演替的起始條件多么不同，植被總是趨向于向減輕極端情況的方向發(fā)展，從而使得生境適合于更多的生物生長，最終都會發(fā)展成一個相對穩(wěn)定的氣候頂極。六、頂極群落及人為亞頂極群落（二）頂極理論單元頂極論（F.亞頂極：達到氣候頂極前的相當穩(wěn)定的演替階段。偏途頂極（分頂極、干擾頂極）：由一種強烈而頻繁的干擾因素所引起的相對穩(wěn)定群落。預頂極（先頂極）：在一個特定的氣候區(qū)域內，由于局部氣候比較適宜而產生的較優(yōu)越氣候區(qū)的頂極。超頂極（后頂極）：在一個特定的氣候區(qū)域內，由于局部氣候條件較差（熱、干燥）而產生的穩(wěn)定群落。（二）頂極理論單元頂極論亞頂極：達到氣候頂極前的相當穩(wěn)定的演替階段。（二）頂極理論多元頂極論（A.G.Tansley，1939）（二）頂極理論任何一個區(qū)域的頂極群落都是多個的，都是由一定的環(huán)境條件所控制和決定的，如土壤的濕度、土壤的營養(yǎng)特性、地形和動物活動等。有人則分別將這些群落稱為地形頂極、土壤頂極和動物頂極。單元頂極學說和多元頂極學說實質上的差異是對于測定相對穩(wěn)定的時間標準的差異，即以地質時間還是以生態(tài)時間。多元頂極論（A.G.Tansley，1939）（二）頂（二）頂極理論都承認頂極群落是經過單向變化后，已經達到了穩(wěn)定狀態(tài)的群落，而頂極群落在時間上的變化和空間上的分布，都是和生境相適應的。不同點在于：①頂級論認為，只有氣候才是演替的決定因素，其它因素那是第二位的，但可以阻止群落向氣候頂極發(fā)展；其它兩理論則認為，除氣候以外的其它因素，也可決定頂極形式。②單元頂極論認為，在一個氣候區(qū)域內，所有群落都有趨同性的發(fā)展，最終形成氣候頂極；而其它兩學說都認為所有群落最后都趨于一個頂極。③頂極-格局學說承認群落是一個非獨立的連續(xù)單位。（二）頂極理論都承認頂極群落是經過單向變化后，已經達六、頂極群落及人為亞頂極群落（三）人為亞頂極群落群落的演替在人為干預下可能延續(xù)，也可能改變方向以至向相反方向進行，而難以達到自然群落的頂極階段。但在一定條件下，也可能較長期地保持某種穩(wěn)定的群落狀態(tài)，這樣的相對穩(wěn)定群落，稱為人為亞頂極群落。實際是人為因素作用下的一種偏途頂極類型。如人類栽培的各種植物，管理精細、發(fā)育良好成熟的一片人工林，一塊農田等，這種系統(tǒng)之所以比較穩(wěn)定，是由于人為阻止了群落演替的進行。六、頂極群落及人為亞頂極群落（三）人為亞頂極群落群落七、群落演替頂極理論在農業(yè)生產中的應用（一）對撩荒地植被演替的控制

農田撩荒后產生的自然演替結果，有時是人們所希望的，有時則相反。人們根據演替規(guī)律，控制群落演替停留在某一階段，并加以培育，成為理想的高產優(yōu)勢群落類型。例如，內蒙古呼倫貝爾草原開墾繼而撩荒三年后，會自然演替成為優(yōu)質羊草為主的根莖禾草群落，不僅使優(yōu)質羊草比例由50％提高到80％以上，而且產量提高1－2倍，為保持其不向演替頂極發(fā)展，可利用適度的放牧或打草加以控制。七、群落演替頂極理論在農業(yè)生產中的應用（一）對撩荒地植被演替七、群落演替頂極理論在農業(yè)生產中的應用（二）農田土壤肥力變化與作物演替利用

日本開墾后的土壤約70％是洪積的火山灰土壤，在開墾初期是酸性，土壤中的大量有機質因干土效應而呈無機化，易引起土壤缺氧，所以應先安排種植耐低氧的旱稻、芋頭、裸麥，待土壤熟化后。再種植需氧較多的玉米、大麥、三葉草、馬鈴薯等。七、群落演替頂極理論在農業(yè)生產中的應用（二）農田土壤肥力變化七、群落演替頂極理論在農業(yè)生產中的應用（三）人工模擬群落演替進展，促進植被建立和恢復

寧夏中衛(wèi)沙坡頭由于流沙侵襲，對包蘭鐵路沙坡頭段的鐵路運輸帶來嚴重威脅。采用人工模擬先鋒固沙植物群聚的辦法，在流動沙丘上種植花棒、沙嵩、檸條，以及半灌木交叉種植等，使流沙減輕，并逐漸進入成立過程。在此基礎上，根據流沙固定和成土狀況，再進行模擬種植下一演替階段的植物。如此通過30多年治理，沙坡頭區(qū)植被得到恢復，保證了鐵路交通暢通無阻，成為舉世聞名的流沙治理典型和樣板。七、群落演替頂極理論在農業(yè)生產中的應用（三）人工模擬群落演替七、群落演替頂極理論在農業(yè)生產中的應用（四）農田雜草防除

農田雜草由于長期自然選擇和進化的結果，具有比栽培作物強的多的適應環(huán)境條件的能力，在農田中形成自身的演替進程，了解這些雜草的不同演替規(guī)律，采用與之相對應的人工的、化學的、生物的和輪作等農業(yè)技術措施，阻止和破壞雜草天然演替的發(fā)生，從而達到有效控制雜草危害之目的。七、群落演替頂極理論在農業(yè)生產中的應用（四）農田雜草防除思考題生物群落的基本特征是什么？農業(yè)生產中如何根據群落的結構特征，合理安排農業(yè)生產？如何利用群落演替理論建造合理的農業(yè)群落？思考題生物群落的基本特征是什么？農業(yè)生態(tài)學-生物群落課件農業(yè)生態(tài)學-生物群落課件農業(yè)生態(tài)學Agroecology農業(yè)生態(tài)學Agroecology第四章生物群落第四章生物群落第一單元生物群落的特征與結構第二單元生物群落的演替主要內容第一單元生物群落的特征與結構主要內容第一節(jié)生物群落的概念及特征群落(community)：由一定種類的生物種群所組成的一個生態(tài)功能單位。第一節(jié)生物群落的概念及特征群落(community)：由一、生物群落的概念生物群落（bioticcommunity）：生活在一定的自然區(qū)域內，相互之間具有直接或間接關系的各種生物的總和。

作為生物群落必須符合以下幾方面：

1．生物圈中的物種不是隨意散布的，而是以規(guī)律的形式共處。2．生物群落的概念具有具體和抽象兩層含義。3．植物群落、動物群落和微生物群落具有一般群落學的共性原理，又有各自的特點，并且相互之間是有聯系的。一、生物群落的概念生物群落（bioticcommu二、生物群落的一般特征1.群落具有一定的種類構成或稱生物組合，并具有一定的結構和物質生產力。2.群落有一定的相對一致的外貌。3.在群落中有能大量控制能流及對其它物種和環(huán)境強烈影響的生物優(yōu)勢種現象。4.隨空間和時間變化，群落表現為隨環(huán)境梯度變化及隨時間演替的現象。5.群落有一定的營養(yǎng)結構和代謝方式。由不同生物形成一定的食物網關系和生產、消費、分解特點。

二、生物群落的一般特征1.群落具有一定的種類構成或稱三、生物群落的種類組成及其數量特征1.生物群落的組成

任何群落都是由一定生物所組成的，每種生物都具有其結構和功能上的獨特性，它們對周圍的生態(tài)環(huán)境各有一定要求和反應，它們在群落中各處不同地位，起著不同作用，但群落中所有種都是彼此相互依賴、相互作用而共同生活在一起的一個有機整體。組成生物群落的種類成分是形成群落結構的基礎。群落中種類組成，是一個群落的重要特征。三、生物群落的種類組成及其數量特征1.生物群落的組成三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征群落的數量特征一般由多度、密度、頻度、高度、體積、重量和優(yōu)勢度等指標進行衡量。①多度（abundance）：是指生物群落中生物個體數目的多少。一般難以準確計數，常用目測估計。如德魯特（Drude）的七級多度制。Soc（Sociales）極多植物地上部分郁閉

Cop3

很多數量很多Cop（Copiosae）Cop2

多數量多

Cop1

尚多數量尚多SP（Sparsal）少數量不多而散生Sol（Solitariae）稀少數量很少且稀疏Un（Unicum）個別單株三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征2.群落的數量特征②密度（density）：單位面積上的植物株數。③蓋度（coverage）：投影蓋度、基部蓋度（真蓋度）。

2.群落的數量特征②密度（density）：單位面積上的植2.群落的數量特征④頻度（frequency）：群落中某一物種在樣方內出現的頻率。常按包含該個體的樣方數占全部樣方數的百分比來計算。頻度=某物種出現的樣方數/樣方總數×100%⑤高度（height）：測量植物體長的一個指標，可取自然高度或絕對高度。某種植物高度占最高物種高度的百分比稱為高度比，高度比=某一物種的高度/最高物種的高度×100%⑥體積（volume）：植物所占空間大小的量度。它在計算林木蓄積量時非常有用。2.群落的數量特征④頻度（frequency）：群落中某一2.群落的數量特征⑦重量（weight）：用來衡量種群和群落生物量或現存量的指標?？煞譃轷r重和干重來表示。⑧優(yōu)勢度（dominance）：用來表示某種生物在群落中作用和地位

大小的指標，是確定優(yōu)勢種的定量指標。重要值=相對密度+相對頻度+相對蓋度重要值越大的種，在群落的結構中就越重要。2.群落的數量特征⑦重量（weight）：用來衡量種群和群第二節(jié)生物群落的結構一、群落的垂直結構安第斯山脈鳥類種數隨海拔高度的變化生物群落的垂直結構就是群落的層次性(stratification)，大多數群落都具有清楚的層次性，群落的層次主要是由植物的生長型和生活型所決定的。

第二節(jié)生物群落的結構一、群落的垂直結構安第斯山脈鳥類種數一、群落的垂直結構1.植物的生長型生長型是根據植物的可見結構分成的不同類群，例如樹木是一種生長型，草類也是一種生長型。陸生植物大體可分為：(1)樹木：大都是高達3m以上的高大木本植物。(2)藤本植物：木本攀緣植物或藤本植物。(3)灌木：是較小的木本植物，通常高不及3m。(4)附生植物：地上部分完全依附在其他植物體上生長。(5)草本植物：沒有多年生的地上木質莖。(6)藻菌植物：包括地衣、苔蘚等低等植物。一、群落的垂直結構1.植物的生長型生長型是根據植物的2.植物的生活型概念：是生物對于特定生境長期適應而在外貌上反映出來的類型，是不同種群對同一生境趨同適應的表現。是生物的一種生態(tài)分類單位，凡是在外貌上具有相同（似）適應特征的歸為同一生活型。分類(Raunkier系統(tǒng)）：5種生活型2.植物的生活型概念：是生物對于特定生境長期適應而在外貌上反2.植物的生活型由于自然生態(tài)環(huán)境復雜多樣，其植物生活型的組合比例呈有規(guī)律的變化，形成所謂的生活型譜。2.植物的生活型由于自然生態(tài)環(huán)境復雜多樣，其植物生活2.植物的生活型Raunkier

的生活型只考慮了有花植物，而忽視了其他植物的存在。因此，J.Braun-Blanquet于1932年提出了另一個生活型系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括了所有植物，分下列10種生活型：(1)浮游植物：包括大氣中、水中和冰雪中的浮游植物。(2)土壤微生物：包括好氣和嫌氣微生物兩類。(3)內生植物：包括石內植物(地衣、藻菌類)、植物體內的植物和動物體內的植物(病原性微生物等)。(4)水生植物：包括漂浮水生植物、固著水生植物(藻類、真菌和苔蘚)和生根水生植物(水生地下芽、水生地面芽和水生一年生植物)。2.植物的生活型Raunkier的生活型只考慮了有花植物2.植物的生活型(5)一年生植物：包括葉狀體一年生植物(黏菌和霉菌)、苔蘚一年生植物、蕨類一年生植物和一年生種子植物(直立、攀援和匍匐的)。(6)地下芽植物：包括真菌地下芽植物(如根菌的子實體在地下)、寄生的地下芽植物(根寄生)和真地下芽植物(鱗莖、根莖、塊莖和塊根地下芽植物)。(7)地面芽植物：包括葉狀體地面芽植物(固著藻類、殼狀地衣和葉狀苔蘚等)和生根的地面芽植物。(8)地上芽植物。2.植物的生活型(5)一年生植物：包括葉狀體一年生植物(黏2.植物的生活型(9)高位芽植物：包括灌木高位芽植物(0.25—2m)、喬木高位芽植物(2m以上)、草本高位芽植物和攀援藤本高位芽植物。(10)附生植物。生活型是植物在外貌上由于長期適應特定的環(huán)境條件而表現出來的不同類型，同一生活型的植物表示它們對環(huán)境的適應途徑和適應方法相同或相似。親緣關系很遠的植物可以表現為同一生活型，而親緣關系很近的植物卻可屬于不同的生活型，這是生物之間趨同適應和趨異適應的結果，深刻地反映了生物和環(huán)境之間的相互關系。2.植物的生活型(9)高位芽植物：包括灌木高位芽植物(0.一、群落的垂直結構3.生物群落的成層現象不同生活型的物種在地面以上不同高度和地面（或水面）以下不同深度分層排列結果，形成了群落的垂直成層現象，是生物群落垂直結構的主要表征。陸地生物群落的成層結構分地上部分和地下部分，決定前者的環(huán)境因素主要是光、溫、濕、氣等，決定后者的主要是水分、養(yǎng)分。可見，成層現象實際是生物群落與環(huán)境相互關系的一種特殊形式。一、群落的垂直結構3.生物群落的成層現象不同生活型的圖4-2一、群落的垂直結構3.生物群落的成層現象圖4-2一、群落的垂直結構3.生物群落的成層現象二、群落的水平結構

概念：群落的水平配置狀況或水平格局，其主要表現特征是鑲嵌性(mosaic)，即植物種類在水平方向不均勻配置，使群落在外形上表現為斑塊(patch)相間的現象。具有這種特性的群落稱為鑲嵌群落。其中，每一個斑塊就是一個小群落(microcoense)，小群落具有一定的種類成分和生活型組成，它們是整個群落的一小部分。

內蒙古草原上錦雞兒灌叢化草原是鑲嵌群落的典型例子。在這些群落中往往形成1～5m的錦雞兒叢，呈圓形或半圓形的丘阜。二、群落的水平結構概念：群落的水平配置狀況或水平格局，其主二、群落的水平結構影響因素二、群落的水平結構影響因素三、群落的時間結構指的是因自然環(huán)境因素的時間節(jié)律所引起群落各物種在時間結構上相應的周期變化。隨著環(huán)境條件的日、月、年周期變化，群落結構顯示出相應的時間序列，并有不同的外貌表現，因此，我們也把時間結構稱為時相，或群落在時間上的成層現象。光、溫度和濕度等許多環(huán)境因子有明顯的時間節(jié)律（如晝夜節(jié)律、季節(jié)節(jié)律），受這些因子的影響，群落的組成與結構也隨時間序列發(fā)生有規(guī)律的變化。這就是群落的的時間格局。植物群落表現最明顯的就是季相，如溫帶草原外貌一年四季變化。三、群落的時間結構指的是因自然環(huán)境因素的時間節(jié)律所引三、群落的時間結構動物群落時間格局主要表現為：1.季節(jié)變化。如鳥的遷徙，變溫動物的休眠，魚的回游等。2.晝夜變化。如群落中昆蟲、鳥類等種類的晝夜變化。在農業(yè)生產中，調節(jié)作物、畜禽的組合匹配，使其節(jié)律與環(huán)境因素的變化節(jié)律最大限度的吻合和協調。調節(jié)農業(yè)生物群落時間結構的主要方式是復種、套種、輪作和輪養(yǎng)、套養(yǎng)。如家畜中馬對草料最挑剔，其次是牛，綿陽最耐粗食，據此合理輪牧，有利于提高牧草的利用率；根據作物害蟲的繁殖行為和動態(tài)發(fā)展與環(huán)境因素的變化節(jié)律，及時預測、預報，采取相應的防治措施，也是提高作物產量的重要保證。三、群落的時間結構動物群落時間格局主要表現為：四、環(huán)境梯度與群落分布群落深受環(huán)境影響，當環(huán)境中一個或多個主導因子發(fā)生漸變形成梯度時，群落的結構和功能也發(fā)生相應變化，形成不同的生物群落。另一方面，群落也在變化發(fā)展的過程中不斷改變周圍的環(huán)境。環(huán)境梯度一般包括海拔、溫度、濕度、土壤、風與光等因素，在群落內的植物、動物、微生物彼此間也構成梯度變化。環(huán)境梯度的概念，可以用來說明環(huán)境中某一因子的變化，如溫度梯度、濕度梯度等，但這常指包含隨空間一起變化的許多環(huán)境因子的綜合。例如海拔梯度就包括隨海拔的增高而引起平均氣溫降低、積溫變少、生長季節(jié)縮短、雨量增加和風速增大等等。

四、環(huán)境梯度與群落分布群落深受環(huán)境影響，當環(huán)境中一個四、環(huán)境梯度與群落分布根據環(huán)境梯度形成和變化范圍，可以分為大、中、小梯度。如，一個大的山體由下而上是大的環(huán)境梯度；在這個山體的一個山谷中，由谷底到山脊形成一個中梯度；在中梯度中，因小地形的變化，土壤質地或有機質含量，地表水或其他條件，又是一個小梯度，較小者是較大者的一部分。與不同環(huán)境梯度相應的則是不同生物群落。四、環(huán)境梯度與群落分布根據環(huán)境梯度形成和變化范圍，可四、環(huán)境梯度與群落分布例如在溫帶干旱地區(qū)，從山麓至山頂植物群落的垂直分布，自下而上依次為：干旱荒漠帶→荒漠化草原帶→草原帶→森林草原（或草甸草原）帶→亞高山針葉林帶→高山灌叢和高山草甸帶→冰雪帶。在熱帶地區(qū)，從山麓到山頂植物群落自下而上的垂直分布依次是：熱帶雨林帶→常綠闊葉林帶→落葉闊葉林帶→亞高山針葉林帶→高山灌叢帶→高山草甸帶→高寒荒漠帶→冰雪帶。

四、環(huán)境梯度與群落分布例如在溫帶干旱地區(qū)，從山麓至山四、環(huán)境梯度與群落分布在農業(yè)生產上，人工栽培的作物，其分布與天然群落相似，也呈現了明顯的垂直地帶性。在我國北方，以祁連山北麓為例，從低海拔到高海拔的作物分布大致是：棉花→玉米→冬麥、谷糜→喜涼作物（油菜、豌豆、春小麥、青稞）→林地→草地→荒地。在南方大致是：雙季稻三熟制→雙季稻→單季稻-麥（油菜）→果樹、亞熱帶作物（茶、竹、油茶、林）→闊葉林→草地?？梢?，隨著海拔的上升，各種作物逐漸消失。四、環(huán)境梯度與群落分布在農業(yè)生產上，人工栽培的作物，但在不同緯度地區(qū)，作物的上限是不同的。例如，玉米在北緯50°處其分布上限是海拔500m，而在30°處則達3000m左右。但在不同緯度地區(qū)，作物的上限是不同的。例如，玉米在北中國三大自然區(qū)域的主要特征中國三大自然區(qū)域的主要特征五、群落交錯區(qū)和邊緣效應群落交錯區(qū)（ecotone）：生態(tài)交錯帶或生態(tài)過渡帶，指兩個或多個群落之間（或生態(tài)系統(tǒng)之間）的過渡區(qū)域。具有以下特點：多種要素聯合作用強烈，生物多樣性較高生態(tài)環(huán)境變化快，恢復困難邊緣效應（edge-effect）：群落交錯區(qū)種的數目及一些種的密度較相鄰群落增大的現象。五、群落交錯區(qū)和邊緣效應群落交錯區(qū)（ecotone）：生態(tài)群落交錯區(qū)與邊緣效應示意圖群落交錯區(qū)與邊緣效應示意圖五、群落交錯區(qū)和邊緣效應第二節(jié)生物群落的結構1、群落交錯區(qū)（ecotone）EdgeeffectandEcotone五、群落交錯區(qū)和邊緣效應第二節(jié)生物群落的結構1、群落交錯五、群落交錯區(qū)和邊緣效應在水陸交接的邊緣部位，如海灣、珊瑚礁、沿河兩岸、河口三角洲、近海區(qū)域等，常常進行著頻繁而強烈的能量和物質交換，存在著水陸兩種生活環(huán)境，具有較豐富的物種。人類可以有意識地利用邊緣效應。灘涂和海水養(yǎng)殖，生產項目多，既可提高系統(tǒng)生產力，又可增加多樣性；在城鎮(zhèn)與農村的交接地帶，強化物質、能量技術的投入，提高農業(yè)集約化程度，建立經濟活躍、生產水平較高的城郊型農業(yè)等。五、群落交錯區(qū)和邊緣效應在水陸交接的邊緣部位，如海灣五、群落交錯區(qū)和邊緣效應應當明確的是，邊緣效應是依托非邊緣部分產生的，因此邊緣部分并非越多越好。另外邊緣部分也可能出現負效應，所以，人類在創(chuàng)造、調節(jié)和利用邊緣時，一定要根據邊緣效應產生的規(guī)律和特點，加以強化和削弱，以便興利除害。五、群落交錯區(qū)和邊緣效應應當明確的是，邊緣效應是依托頂極-格局學說（R.H.Whittaker，1953）自然群落是由許多環(huán)境因素決定的，除氣候外，還包括土壤、生物、火、風等因素。在逐漸變化的環(huán)境梯度中，頂極群落類型也是連續(xù)、逐漸地變化的，構成一個頂極群落連續(xù)變化的格局。在這個格局中，分布最廣泛且通常位于格局中心的頂極類型，叫做優(yōu)勢頂極，它是最能反映該地區(qū)氣候特征的頂極群落。實際上，這個優(yōu)勢頂極就相當于單元頂極論的氣候頂極。（二）頂極理論頂極-格局學說（R.H.Whittaker，1953）第四章生物群落第四章生物群落第一節(jié)生物群落的概念與特征第二節(jié)生物群落的結構第三節(jié)生物群落的演替第一節(jié)生物群落的概念與特征第一節(jié)生物群落的概念及特征群落(community)

由一定種類的生物種群所組成的一個生態(tài)功能單位第一節(jié)生物群落的概念及特征群落(community)一、生物群落的概念生物群落（bioticcommunity）

指生活在一定的自然區(qū)域內,相互之間具有直接或間接關系的各種生物的總和。

作為生物群落必須符合以下幾方面：

1．生物圈中的物種不是隨意散布的，而是以規(guī)律的形式共處。2．生物群落的概念具有具體和抽象兩層含義。3．植物群落、動物群落和微生物群落具有一般群落學的共性原理，又有各自的特點，并且相互之間是有聯系的。一、生物群落的概念生物群落（bioticcommunity二、生物群落的一般特征1．群落具有一定的種類構成或稱生物組合，并具有一定的結構和物質生產力。2．群落有一定的相對一致的外貌。3．在群落中有能大量控制能流及對其它物種和環(huán)境強烈影響的生物優(yōu)勢種現象。二、生物群落的一般特征1．群落具有一定的種類構成或稱生物組合二、生物群落的一般特征4．群落有隨時間和空間變化，表現為群落隨環(huán)境梯度變化及隨時間演替的現象。5．群落有一定的營養(yǎng)結構和代謝方式。由不同生物形成一定的食物網關系和生產，消費、分解特點。

二、生物群落的一般特征4．群落有隨時間和空間變化，表現為群落三、生物群落的種類組成及其數量特征1.生物群落的組成任何群落都是一定生物所組成，每種生物都具有其結構和功能上的獨特性盡管處于不同地位并起不同作用，但群落中所有種都是彼此相互依賴、相互作用而共同生活在一起的一個有機整體。三、生物群落的種類組成及其數量特征1.生物群落的組成任何群落三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征群落的數量特征一般由多度、密度、頻度、高度、體積、重量和優(yōu)勢度等指標進行衡量①多度（abundance）是指生物群落中生物個體數目的多少。一般難以準確計數，常用目測估計。Soc（Sociales）極多植物地上部分郁閉

Cop3

很多數量很多Cop（Copiosae）Cop2

多數量多

Cop1

尚多數量尚多SP（Sparsal）少數量不多而散生Sol（Solitariae）稀少數量很少且稀疏Un（Unicum）個別單株德魯特（Drude）七級多度制三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征群落的三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征②密度（density）指單位面積上的植物株數。③蓋度（coverage）投影蓋度和基蓋度④頻度（frequency）指群落中某一物種在樣方內出現的頻率。常按包含該個體的樣方數占全部樣方數的百分比來計算，即

頻度=某物種出現的樣方數/樣方總數×100%⑤高度（height）是測量植物體長的一個指標，可取自然高度或絕對高度。某種植物高度占最高物種高度的百分比稱為高度比。即：

高度比=某一物種的高度/最高物種的高度×100%三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征②密度三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征⑥體積（volume）是植物所占空間大小的量度。它在計算林木蓄積量時非常有用。⑦重量（weight）是用來衡量種群和群落生物量或現存量的指標?？煞譃轷r重和干重來表示。⑧優(yōu)勢度（dominaance）是用來表示某種生物在群落中作用和地位大小的指標，也就是確定優(yōu)勢種的定量指標。重要值=相對密度+相對頻度+相對蓋度重要值越大的種，在群落的結構中就越重要。三、生物群落的種類組成及其數量特征2.群落的數量特征⑥體積第二節(jié)生物群落的結構一、群落的垂直結構生物群落的垂直結構(stratification)

大多數群落都具有清楚的層次性，群落的層次主要是由植物的生長型和生活型所決定的。

(a)安第斯山脈鳥類種數隨海拔高度的變化第二節(jié)生物群落的結構一、群落的垂直結構生物群落的垂直結構農業(yè)生態(tài)學-生物群落課件一、群落的垂直結構1、植物的生長型

生長型是根據植物的可見結構分成的不同類群，例如樹木是一種生長型，草類也是一種生長型。

(1)樹木：大都是高達3m以上的高大木本植物。(2)藤本植物：木本攀緣植物或藤本植物。(3)灌木：是較小的木本植物，通常高不及3m。(4)附生植物：地上部分完全依附在其他植物體上生長。(5)草本植物：沒有多年生的地上木質莖。(6)藻菌植物：包括地衣、苔蘚等低等植物。一、群落的垂直結構1、植物的生長型生長型是根據植云杉（喬木）胡枝子（灌木）葛藤（藤本）大豆（草本）苔蘚云杉（喬木）胡枝子（灌木）葛藤（藤本）大豆（草本）苔蘚一、群落的垂直結構2、植物的生活型概念：植物對于特定生境長期適應而在外貌上反映出來的類型。分類依據：植物地上部分的高度與其多年生組織(冬季或旱季休眠并可存活到下一個生長季節(jié))之間的關系。表現：趨同適應分類(Raunkiaer系統(tǒng)）一、群落的垂直結構2、植物的生活型概念：植物對于特定生境長期一、群落的垂直結構2、植物的生活型植物的5種生活型及其特征一、群落的垂直結構2、植物的生活型植物的5種生活型及其特征一、群落的垂直結構2、植物的生活型一、群落的垂直結構2、植物的生活型一、群落的垂直結構3、生物群落的成層現象

是生物群落垂直結構的主要表征。即是說不同生活型的物種在地面以上不同高度和地面（或水面）以下不同深入分層排列結果，形成了群落的垂直成層現象。一、群落的垂直結構3、生物群落的成層現象是生物圖4-2一、群落的垂直結構3、生物群落的成層現象圖4-2一、群落的垂直結構3、生物群落的成層現象二、群落的水平結構群落的水平結構鑲嵌性：指植物群落在水平方向上不均勻配置，使群落在外表上