群落的分類和排序課件

Chapter9群落的分類和排序群落分類群落分類的兩種觀點植物群落的命名法瑞學(xué)派和英美學(xué)派的群落分類群落的數(shù)量分類群落排序排序的概念排序的類型生物群落的類型群落的分類和排序群落分類的兩種觀點機體論(群叢單位理論)群落類型是自然單位，有明確的邊界分類的途徑，將群落歸于從小到大的分類單位個體論群落是連續(xù)的，沒有明確的邊界排序的途徑，生境梯度分析方法研究群落的連續(xù)變化實際情況群落既有連續(xù)性的一面，又有間斷性的一面自然的和人為的分類群落的分類和排序植物群落的分類單位植被型組植被型

—高級單位植被亞型群系組群系

—中級單位亞群系群叢組群叢

—基本單位亞群叢

中國植物群落分類:

以群落本身的綜合特征作為分類依據(jù)。主要分類單位分三級：植被型(高級單位)、群系(中級單位)和群叢(基本單位)。每一等級之上和之下又各設(shè)一個輔助單位和補充單位。高級單位的分類依據(jù)側(cè)重于外貌、結(jié)構(gòu)和生態(tài)地理特征，中級和中級以下的單位則側(cè)重于種類組成群落的分類和排序植物群落分類單位的說明植被型組：建群種生活型相近、群落外貌結(jié)構(gòu)相似植被型：建群種生活型(一、二級)相同或相似、對水熱條件的生態(tài)關(guān)系一致植被亞型：植被型內(nèi)優(yōu)勢層片或指示層片有差異群系組：建群種親緣關(guān)系、生活型(三、四級)近似、生境相近群系：建群種或共建種相同亞群系：群系內(nèi)次優(yōu)勢層片及其反映生境條件有差異群叢組：層片結(jié)構(gòu)相似、優(yōu)勢層片及次優(yōu)勢層片的優(yōu)勢種或共優(yōu)種相同群叢：層片結(jié)構(gòu)相同、各層片的優(yōu)勢種或共優(yōu)種相同亞群叢：群叢內(nèi)生態(tài)條件、群落發(fā)育年齡有差異群落的分類和排序群落的命名群叢：將各層次的建群種或優(yōu)勢種和生態(tài)指示種的名稱順序排列前冠詞Ass.，連接符--，集合符+，分隔符</‖草本群落習(xí)慣上使用+連接不同亞層的優(yōu)勢種 群叢組：類似群叢，用于命名的種類為該群叢組各群叢的共同優(yōu)勢種類，前冠詞Gr.Ass.群系：名稱中只使用建群種或共建種的名稱，為共建種時，種間以+連接，前冠詞From.其他高級單位：以群落外貌—生態(tài)學(xué)方法命名群落的分類和排序群叢的命名方法如Ass.Larix

gmelini-Rhododendrondahurica-phyrolaincarnata(即興安落葉松-杜鵑-紅花鹿蹄草群叢)。從該名稱可知，該群叢喬木層、灌木層和草本層的優(yōu)勢種分別是興安落葉松、杜鵑和紅花鹿蹄草如果某一層具共優(yōu)種，這時用“+”相連。如Ass.Larix

gmelini-Rhododendrondahurica-phyrolaincarnata+Carexsp單優(yōu)勢種的群落，就直接用優(yōu)勢種命名，如以馬尾松為單優(yōu)勢種的群叢為馬尾松群叢，即Ass.Pinusmassoniana

或?qū)懗蒔inusmassonianaAssociation群落的分類和排序?qū)哟闻袆e群落的分類和排序

當(dāng)最上層的植物不是群落的建群種，而是伴生種或景觀植物，這時用“<”來表示層間關(guān)系(或用“||”或“()”)。如

Ass.Caraganamicrophlla<(或||)Stipagrandis-Cleistogenessquarrasa-Artemisiafrigida或Ass.(Caraganamicrophlla)<Stipagrandis-Cleistogenessquarrasa

在對草本植物群落命名時，我們習(xí)慣上用“+”來連接各亞層的優(yōu)勢種，而不用“-”。如

Ass.Caraganamicrophlla<Stipagrandis+Cleistogenessquarrasa+Artemisiafrigida

群系的命名依據(jù)是只取建群種的名稱，如東北草原以羊草為建群種組成的群系，稱為羊草群系。即Form.Aneurolepidiumchinense。如該群系的優(yōu)勢種是兩個以上，那么優(yōu)勢種中間用+號連接。如兩廣地區(qū)常見的華栲+厚殼桂群系。即

Form.

Castanopsischinensis+Cryptocarychinensis群落的分類和排序

根據(jù)上述系統(tǒng)，中國生態(tài)學(xué)家于1980年完成了《中國植被》一書和中國植被圖的制作。中國植被分為10個植被型組、29個植被型、560多個群系、群叢則不計其數(shù)

10個植被型組為：針葉林、闊葉林、灌草和灌草叢、草原和稀樹干草原、荒漠包括肉質(zhì)刺灌叢、凍原、高山稀疏植被、草甸、沼澤、水生植被

29個植被型為：寒溫性針葉林、溫性針葉林、溫性針闊葉混交林、暖溫性針葉林、熱性針葉林、落葉闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、常綠闊葉林、硬葉常綠闊葉林、季雨林、雨林、珊瑚島常綠林、紅樹林、竹林、常綠針葉灌叢、常綠草葉灌叢、落葉闊葉灌叢、常綠闊葉灌叢、灌草叢、草原、稀樹干草原、荒漠、肉質(zhì)刺灌叢、高山凍原、高山墊狀植被、高山流石灘稀疏植被、草甸、沼澤、水生植被群落的分類和排序法瑞學(xué)派和英美學(xué)派的分類系統(tǒng)法瑞學(xué)派植物區(qū)系-結(jié)構(gòu)原則，歸并法以植物區(qū)系為基礎(chǔ)，以群落種類組成為依據(jù)排表法，多度-蓋度級-群聚度，特征種、區(qū)別種英美學(xué)派群落發(fā)生演替原則，動態(tài)分類系統(tǒng)雙軌制分類系統(tǒng)群落的分類和排序法瑞學(xué)派和英美學(xué)派的群落分類法瑞學(xué)派英美學(xué)派頂極群落系統(tǒng)演替群落系統(tǒng)群叢門群系型演替系列群叢群叢綱群系演替系列單優(yōu)種群叢群叢目群叢演替系列群叢相群叢屬單優(yōu)種群叢演替系列組合亞群叢屬群叢相集群群叢變型組合季相亞群叢變型集團層群叢相季相1群叢門層2群落的分類和排序群落的數(shù)量分類

數(shù)學(xué)與生態(tài)學(xué)的集合過程屬性數(shù)量化相似系數(shù)計算(不同方法)聚類分析(不同方法)結(jié)果處理群落的分類和排序N個樣方p個物種數(shù)

樣方物種1(A)2(B)345(j)6(k)．N1(x)2521032(y)0143123341002.i.p群落的分類和排序距離系數(shù)絕對值距離D＝|xA－xB|＋|yA－yB|Djk＝∑|xj－xk|歐氏距離平方D2＝(xA－xB)2＋(yA－yB)2Djk2＝∑(xj－xk)2Bray-Curtis距離B(jk)=∑|xj－xk|/∑|xj+xk|yxA(xA,yA)B(xB,yB)■■A,B-實體；x,y-屬性群落的分類和排序聚類分析分類樣方(Q分析)計算實體間的相似矩陣C6找出最相似的兩個樣方進行一次合并重算(6－1)×(6－1)的相似距陣重復(fù)合并過程直到全部樣方并成一組2.4493.1594.3742.9891.7321623456個樣方組平均法的聚合樹狀圖群落的分類和排序群落的排序群落排序的概念：對群落調(diào)查的樣地按照相似度次序，分析樣地之間及其與生境之間的相互關(guān)系群落排序的類型

-直接排序，又稱直接梯度分析以群落生境或其中某一生態(tài)因子的變化排定樣地次序

-間接排序，又稱間接梯度分析以群落中物種出現(xiàn)與否、種的頻度、蓋度等植物群落本身屬性排定群落樣地的次序群落的分類和排序排序的原理通過降維，使原來要用p個原始數(shù)據(jù)描述的實體，在盡量保留原數(shù)據(jù)特征的條件下，利用最少數(shù)據(jù)(排序坐標(biāo))來描述，有利于揭示原始數(shù)據(jù)反映的規(guī)律。按屬性排序?qū)嶓w稱正分析(normalanalysis)，或叫Ｑ分析(Qanalysis)按實體去排序?qū)傩缘慕心娣治?inverseanalysis)或叫Ｒ分析(Ranalysis)bcdef●B●A●D●Cya群落的分類和排序6個林分7個樹種的多度數(shù)據(jù)林分ABCDEF物種11008018284500736673314410542052755646030810870001082相異似數(shù)B(jk)=∑|xj－xk|/∑|xj+xk|群落的分類和排序間接梯度分析－極點排序法極點排序法(Polarordination)(PO法)(Bray-Curtis方法)(BC法)1.計算相似和相異似數(shù)矩陣4750406040F5313635373E5087605070D6037403317C4047506747B6027308353AFEDCBA相似系數(shù)相異似數(shù)群落的分類和排序間接梯度分析－極點排序法LxhabcDaDbh2=Da2-x2

=Db2-(L-x)2,x=(L2+Da2-b2)/2L;h=(Da2-x2)1/2群落的分類和排序間接梯度分析－極點排序法2.第一排序軸X的選擇與A端的距離Da與E端的距離Db在X軸上的坐標(biāo)x對X的偏離值hA07300B47533234C17631113D70136912E730730F40473224群落的分類和排序間接梯度分析－極點排序法3.第二排序軸Y的選擇與B端的距離Da與F端的距離Db在X軸上的坐標(biāo)xA474035B0600C334026D505030E534735F60060群落的分類和排序間接梯度分析－極點排序法4.排序的圖形表示604020060804020XY●●●●●●ACFEDA群落的分類和排序直接梯度分析Whittaker的梯度分析原理：用與坡向垂直設(shè)置的樣帶，將坡向從深谷到南坡分為5級，將樣帶中的樹種分四等，計算樣帶的濕度指標(biāo)，然后在高度對濕度的二維空間中排序(右圖為示意圖)海拔(m)濕度指標(biāo)ACBDEFGHI群落的分類和排序間接梯度分析－主成份量分析(PCA法)主成份量分析將一個綜合考慮許多性狀的問題，在盡量少損失原有信息的前提下，找出少量幾個(１－３個)主成份量，然后將各個實體在一個2－3維的空間中表示出來，從而達(dá)到直觀明了地排序?qū)嶓w的目的。abcdef●B●A●D●C00●D●A●B●Cyxa、b、c、d、e、f為屬性，A、B、C、E、D為實體；x、y為代表綜合信息的2維，即主成份維(右圖為示意圖)群落的分類和排序生物群落的類型陸地生物群落影響生物群落格局的因素主要生物群落類型淡水生物群落包括湖泊、池塘、河流等群落海洋生物群落其他：河口、鹽沼、紅樹林群落的分類和排序影響陸地生物群落格局的因素緯度：決定太陽輻射量從而影響生物群落分經(jīng)度：經(jīng)度與海陸分布格局有關(guān)，決定了陸地受海洋影響不同從而影響群落分布海拔：海拔影響環(huán)境溫度和降水量，從而影響群落分布其他：其他如地質(zhì)地理因素，人為因素等都影響著陸地群落的格局群落的分類和排序陸地生物群落森林生物群落參見世界森林分布熱帶雨林群落常綠闊葉林群落落葉闊葉林群落北方針葉林群落草原生物群落參見歐亞草原分布圖荒漠生物群落參見中國荒漠自然條件，荒漠草甸群落的分類和排序群落的分類和排序熱帶雨林—inBorneo群落的分類和排序TropicalBroadleafEvergreenForest:TheRainforest群落的分類和排序TemperateBroadleafDeciduousForest群落的分類和排序TaigaorBorealForest群落的分類和排序群落的分類和排序Tropicaldryforest—inGalapagosIslandsDuringthewetanddryseasons群落的分類和排序溫帶森林美國加利福尼亞群落的分類和排序ThethickbarkofthecorkoakoftheMediterraneanregionprotectsthetreefromfire群落的分類和排序北美紅松林群落的分類和排序WoodstorageinatemperateforestinAlaska群落的分類和排序闊葉林，俄國西伯利亞群落的分類和排序群落的分類和排序Temperategrasslandandnativegrazers群