群落的分類和排序稻谷書苑

1、1教學(xué)運(yùn)用群落分類的兩種觀點(diǎn)群落分類的兩種觀點(diǎn)機(jī)體論機(jī)體論(群叢單位理論群叢單位理論)群落類型是自然單位，有明確的邊界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分類的途徑，將群落歸于從小到大的分類單位個(gè)體論個(gè)體論群落是連續(xù)的，沒有明確的邊界群落是連續(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)變化排序的途徑，生境梯度分析方法研究群落的連續(xù)變化實(shí)際情況實(shí)際情況群落既有連續(xù)性的一面，又有間斷性的一面群落既有連續(xù)性的一面，又有間斷性的一面自然的和人為的分類自然的和人為的分類2教學(xué)運(yùn)用植物群落的分類單位植物群落的分類單位f 植被型組植被型組f 植被型植被型

2、 高級(jí)單位高級(jí)單位f 植被亞型植被亞型 群系組群系組 群系群系 中級(jí)單位中級(jí)單位 亞群系亞群系 群叢組群叢組 群叢群叢 基本單位基本單位 亞群叢亞群叢3教學(xué)運(yùn)用植物群落分類單位的說明植物群落分類單位的說明 植被型組：植被型組：建群種生活型相近、群落外貌結(jié)構(gòu)相似建群種生活型相近、群落外貌結(jié)構(gòu)相似 植被型植被型：建群種生活型建群種生活型( (一、二級(jí)一、二級(jí)) )相同或相似、對(duì)水熱條件的生態(tài)關(guān)系相同或相似、對(duì)水熱條件的生態(tài)關(guān)系一致一致 植被亞型：植被亞型：植被型內(nèi)優(yōu)勢(shì)層片或指示層片有差異植被型內(nèi)優(yōu)勢(shì)層片或指示層片有差異 群系組：群系組：建群種親緣關(guān)系、生活型建群種親緣關(guān)系、生活型( (三、四級(jí)三、

3、四級(jí)) )近似、生境相近近似、生境相近 群系群系：建群種或共建種相同建群種或共建種相同 亞群系：亞群系：群系內(nèi)次優(yōu)勢(shì)層片及其反映生境條件有差異群系內(nèi)次優(yōu)勢(shì)層片及其反映生境條件有差異 群叢組：群叢組：層片結(jié)構(gòu)相似、優(yōu)勢(shì)層片及次優(yōu)勢(shì)層片的優(yōu)勢(shì)種或共優(yōu)種相同層片結(jié)構(gòu)相似、優(yōu)勢(shì)層片及次優(yōu)勢(shì)層片的優(yōu)勢(shì)種或共優(yōu)種相同 群叢群叢：層片結(jié)構(gòu)相同、各層片的優(yōu)勢(shì)種或共優(yōu)種相同層片結(jié)構(gòu)相同、各層片的優(yōu)勢(shì)種或共優(yōu)種相同 亞群叢：亞群叢：群叢內(nèi)生態(tài)條件、群落發(fā)育年齡有差異群叢內(nèi)生態(tài)條件、群落發(fā)育年齡有差異4教學(xué)運(yùn)用群落的命名群落的命名群叢：群叢： 將各層次的建群種或優(yōu)勢(shì)種和生態(tài)指示種的名稱順序排列將各層次的建群種或優(yōu)勢(shì)

4、種和生態(tài)指示種的名稱順序排列 前冠詞前冠詞 ass.ass.，連接符，連接符 -，集合符，集合符 + +，分隔符，分隔符 / 草本群落習(xí)慣上使用草本群落習(xí)慣上使用 + + 連接不同亞層的優(yōu)勢(shì)種連接不同亞層的優(yōu)勢(shì)種群叢組：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(shì)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(shì)種類，前冠詞種類，前冠詞 gr. ass.gr. ass.群系：群系： 名稱中只使用建群種或共建種的名稱，為共建種時(shí)，種間名稱中只使用建群種或共建種的名稱，為共建種時(shí)，種間以以 + + 連接，前冠詞連接，前冠詞 from.from.其他高級(jí)單位：以群落外貌其他高級(jí)單位：

5、以群落外貌生態(tài)學(xué)方法命名生態(tài)學(xué)方法命名5教學(xué)運(yùn)用群叢的命名方法群叢的命名方法如如ass.larix gmelini-rhododendron dahurica-phyrola incarnata (即興安落葉松即興安落葉松-杜鵑杜鵑-紅花鹿蹄草群叢紅花鹿蹄草群叢)。從。從該名稱可知，該群叢喬木層、灌木層和草本層的優(yōu)勢(shì)該名稱可知，該群叢喬木層、灌木層和草本層的優(yōu)勢(shì)種分別是興安落葉松、杜鵑和紅花鹿蹄草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(shí)用如果某一層具共優(yōu)種，這時(shí)用“+”相連。如相連。如ass. larix gmelini-rhododendron dahurica-phyr

6、ola incarnata +carex sp單優(yōu)勢(shì)種的群落，就直接用優(yōu)勢(shì)種命名，如以馬尾松單優(yōu)勢(shì)種的群落，就直接用優(yōu)勢(shì)種命名，如以馬尾松為單優(yōu)勢(shì)種的群叢為馬尾松群叢，即為單優(yōu)勢(shì)種的群叢為馬尾松群叢，即ass.pinus massoniana 或?qū)懗苫驅(qū)懗蓀inus massoniana association6教學(xué)運(yùn)用層次判別7教學(xué)運(yùn)用 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，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(shí)用這時(shí)用“”來表示層間關(guān)系來表示層間關(guān)系(或用或用“|”或或“( )”)。如。如 ass. caragana microphlla(或或|)sti

7、pa grandis-cleistogenes squarrasa-artemisia frigida或或ass.(caragana microphlla)stipa grandis-cleistogenes squarrasa 在對(duì)草本植物群落命名時(shí)，我們習(xí)慣上用在對(duì)草本植物群落命名時(shí)，我們習(xí)慣上用“+”來連接各亞層來連接各亞層的優(yōu)勢(shì)種，而不用的優(yōu)勢(shì)種，而不用“-”。如。如 ass. caragana microphllastipa grandis+cleistogenes squarrasa+artemisia frigida 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群系的命名

8、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。即建群種組成的群系，稱為羊草群系。即form. aneurolepidium chinense。如該群系的優(yōu)勢(shì)種是兩個(gè)以上，那么優(yōu)勢(shì)種中間用。如該群系的優(yōu)勢(shì)種是兩個(gè)以上，那么優(yōu)勢(shì)種中間用+號(hào)連接。如兩廣地區(qū)常見的華栲號(hào)連接。如兩廣地區(qū)常見的華栲+厚殼桂群系。即厚殼桂群系。即 form. castanopsis chinensis+cryptocary chinensis 8教學(xué)運(yùn)用 根據(jù)上述系統(tǒng)，中國(guó)生態(tài)學(xué)家于根據(jù)上述系統(tǒng)，中國(guó)生態(tài)學(xué)家于1980年完成了年完成了中國(guó)植被中國(guó)植被一書和中國(guó)植被圖的制作。中國(guó)植被分為一書和中

9、國(guó)植被圖的制作。中國(guó)植被分為10個(gè)植被型組、個(gè)植被型組、29個(gè)個(gè)植被型、植被型、560多個(gè)群系、群叢則不計(jì)其數(shù)多個(gè)群系、群叢則不計(jì)其數(shù) 10個(gè)植被型組為：個(gè)植被型組為：針葉林、闊葉林、灌草和灌草叢、草原和針葉林、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、水生植被甸、沼澤、水生植被 29個(gè)植被型為：個(gè)植被型為：寒溫性針葉林、溫性針葉林、溫性針闊葉混寒溫性針葉林、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、常綠落葉闊交林、暖溫性針葉林、熱性針葉林、落葉闊葉林、常綠落葉闊葉

10、混交林、常綠闊葉林、硬葉常綠闊葉林、季雨林、雨林、珊葉混交林、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、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、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、水生植被疏植被、草甸、沼澤、水生植被9教學(xué)運(yùn)用法瑞學(xué)派和英美學(xué)派的分類系統(tǒng)法瑞學(xué)派和英美學(xué)派的分類系統(tǒng) 法瑞學(xué)派法瑞學(xué)派植物區(qū)系植物區(qū)系- -結(jié)構(gòu)原則

11、，歸并法結(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)以植物區(qū)系為基礎(chǔ)，以群落種類組成為依據(jù)排表法，多度排表法，多度- -蓋度級(jí)蓋度級(jí)- -群聚度，特征種、區(qū)別種群聚度，特征種、區(qū)別種 英美學(xué)派英美學(xué)派群落發(fā)生演替原則，動(dòng)態(tài)分類系統(tǒng)群落發(fā)生演替原則，動(dòng)態(tài)分類系統(tǒng)雙軌制分類系統(tǒng)雙軌制分類系統(tǒng)10教學(xué)運(yùn)用法瑞學(xué)派和英美學(xué)派的群落分類法瑞學(xué)派和英美學(xué)派的群落分類法瑞學(xué)派法瑞學(xué)派英美學(xué)派英美學(xué)派頂極群落系統(tǒng)頂極群落系統(tǒng)演替群落系統(tǒng)演替群落系統(tǒng)群叢門群叢門群系型群系型演替系列群叢演替系列群叢群叢綱群叢綱群系群系演替系列單優(yōu)種群叢演替系列單優(yōu)種群叢群叢目群叢目群叢群叢演替系列群叢相演替系列群叢相群

12、叢屬群叢屬單優(yōu)種群叢單優(yōu)種群叢演替系列組合演替系列組合亞群叢屬亞群叢屬群叢相群叢相集群集群群叢變型群叢變型組合組合季相季相亞群叢變型亞群叢變型集團(tuán)集團(tuán)層層群叢相群叢相季相季相1 1群叢門群叢門層層2 211教學(xué)運(yùn)用群落的數(shù)量分類群落的數(shù)量分類4 數(shù)學(xué)與生態(tài)學(xué)的集合數(shù)學(xué)與生態(tài)學(xué)的集合4 過程過程 屬性數(shù)量化屬性數(shù)量化 相似系數(shù)計(jì)算相似系數(shù)計(jì)算(不同方法不同方法) 聚類分析聚類分析(不同方法不同方法) 結(jié)果處理結(jié)果處理12教學(xué)運(yùn)用n個(gè)樣方個(gè)樣方p個(gè)物種數(shù)個(gè)物種數(shù) 樣方樣方物種物種1(a) 2(b)345(j) 6(k)n1(x)2521032(y)0143123341002.i.p13教學(xué)運(yùn)用距離

13、系數(shù)距離系數(shù)絕對(duì)值距離絕對(duì)值距離d| xa xb| | ya yb|djk | xj xk| 歐氏距離平方歐氏距離平方 d 2 ( xaxb) 2 ( yayb )2d jk2 (xj xk ) 2 bray-curtis距離距離 b(jk)= | xj xk| / | xj+ xk| yxa(xa,ya)b(xb,yb)a,b-實(shí)體；實(shí)體；x,y-屬性屬性14教學(xué)運(yùn)用聚類分析聚類分析分類樣方分類樣方(q分析分析)計(jì)算實(shí)體間的相似矩計(jì)算實(shí)體間的相似矩陣陣c6找出最相似的兩個(gè)樣找出最相似的兩個(gè)樣方進(jìn)行一次合并方進(jìn)行一次合并重算重算(61)(61)的的相似距陣相似距陣重復(fù)合并過程直到全重復(fù)合并過程

14、直到全部樣方并成一組部樣方并成一組2.4493.1594.3742.9891.7321623456個(gè)樣方組平均法的聚合樹狀圖個(gè)樣方組平均法的聚合樹狀圖15教學(xué)運(yùn)用群落的排序群落的排序群落排序的概念：對(duì)群落調(diào)查的樣地按照群落排序的概念：對(duì)群落調(diào)查的樣地按照相似度次序相似度次序，分析樣地之間及其與生境之間的相互關(guān)系分析樣地之間及其與生境之間的相互關(guān)系群落排序的類型群落排序的類型 - - 直接排序直接排序，又稱直接梯度分析，又稱直接梯度分析 以群落生境或其中以群落生境或其中某一生態(tài)因子某一生態(tài)因子的變化排定樣地次序的變化排定樣地次序 - - 間接排序間接排序，又稱間接梯度分析，又稱間接梯度分析 以群

15、落中物種以群落中物種出現(xiàn)與否、種的頻度、蓋度出現(xiàn)與否、種的頻度、蓋度等植物群落本等植物群落本身屬性排定群落樣地的次序身屬性排定群落樣地的次序16教學(xué)運(yùn)用排序的原理排序的原理f通過降維，使原來要用通過降維，使原來要用p個(gè)個(gè)原始數(shù)據(jù)描述的實(shí)體，在原始數(shù)據(jù)描述的實(shí)體，在盡量保留原數(shù)據(jù)特征的條盡量保留原數(shù)據(jù)特征的條件下，利用最少數(shù)據(jù)件下，利用最少數(shù)據(jù)(排序排序坐標(biāo)坐標(biāo))來描述，有利于揭示來描述，有利于揭示原始數(shù)據(jù)反映的規(guī)律。原始數(shù)據(jù)反映的規(guī)律。f按屬性排序?qū)嶓w稱正分析按屬性排序?qū)嶓w稱正分析(normal analysis)，或叫，或叫分析分析(q analysis)f按實(shí)體去排序?qū)傩缘慕心姘磳?shí)體去排序

16、屬性的叫逆分析分析(inverse analysis)或叫或叫分析分析(r analysis)bcdefbadcya17教學(xué)運(yùn)用6個(gè)林分個(gè)林分7個(gè)樹種的多度數(shù)據(jù)個(gè)樹種的多度數(shù)據(jù)林分林分abcdef物種物種11008018284500736673314410542052755646030810870001082相異似數(shù)相異似數(shù)b(jk)= | xj xk| / | xj+ xk|18教學(xué)運(yùn)用間接梯度分析間接梯度分析極點(diǎn)排序法極點(diǎn)排序法極點(diǎn)排序法極點(diǎn)排序法(polar ordination)(po法法) (bray-curtis方法方法) (bc法法)1. 計(jì)算相似和相異似計(jì)算相似和相異似數(shù)矩陣數(shù)

17、矩陣4750406040f5313635373e5087605070d6037403317c4047506747b6027308353afedcba相相似似系系數(shù)數(shù)相異似數(shù)相異似數(shù)19教學(xué)運(yùn)用間接梯度分析間接梯度分析極點(diǎn)排序法極點(diǎn)排序法20教學(xué)運(yùn)用間接梯度分析間接梯度分析極點(diǎn)排序法極點(diǎn)排序法2. 第一排序軸第一排序軸x的選擇的選擇與與a端的距端的距離離da與與e端的距端的距離離db在在x軸上的軸上的坐標(biāo)坐標(biāo)x對(duì)對(duì)x的偏離的偏離值值ha07300b47533234c17631113d70136912e730730f4047322421教學(xué)運(yùn)用間接梯度分析間接梯度分析極點(diǎn)排序法極點(diǎn)排序法3. 第二

18、排序軸第二排序軸y的選擇的選擇與與b端的距離端的距離da與與f端的距離端的距離db在在x軸上的坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)xa474035b0600c334026d505030e534735f6006022教學(xué)運(yùn)用間接梯度分析間接梯度分析極點(diǎn)排序法極點(diǎn)排序法4. 排序的圖形表示排序的圖形表示604020060804020xyacfeda23教學(xué)運(yùn)用直接梯度分析直接梯度分析whittaker的梯度分析的梯度分析原理：用與坡向垂直原理：用與坡向垂直設(shè)置的樣帶，將坡向設(shè)置的樣帶，將坡向從深谷到南坡分為從深谷到南坡分為5級(jí)，將樣帶中的樹種級(jí)，將樣帶中的樹種分四等，計(jì)算樣帶的分四等，計(jì)算樣帶的濕度指標(biāo)，然后在高濕度指

19、標(biāo)，然后在高度對(duì)濕度的二維空間度對(duì)濕度的二維空間中排序中排序(右圖為示意右圖為示意圖圖)海海拔拔(m)濕度指標(biāo)濕度指標(biāo)acbdefghi24教學(xué)運(yùn)用間接梯度分析間接梯度分析主成份量分析主成份量分析(pca法法) 主成份量分析主成份量分析 將一個(gè)綜合考慮許多性狀的問將一個(gè)綜合考慮許多性狀的問題，在盡量少損失原有信息的題，在盡量少損失原有信息的前提下，找出少量幾個(gè)前提下，找出少量幾個(gè)(個(gè)個(gè))主成份量，然后將各個(gè)實(shí)體主成份量，然后將各個(gè)實(shí)體在一個(gè)在一個(gè)23維的空間中表示出維的空間中表示出來，從而達(dá)到直觀明了地排序來，從而達(dá)到直觀明了地排序?qū)嶓w的目的。實(shí)體的目的。abcdefbadc00 dabcyx

20、a、b、c、d、e、f為屬性，為屬性，a、b、c、e、d為實(shí)體；為實(shí)體；x、y為代為代表綜合信息的表綜合信息的2維，即主成份維維，即主成份維(右圖為示意圖右圖為示意圖)25教學(xué)運(yùn)用生物群落的類型生物群落的類型陸地生物群落陸地生物群落影響生物群落格局的因素影響生物群落格局的因素主要生物群落類型主要生物群落類型淡水生物群落淡水生物群落包括湖泊、池塘、河流等群落包括湖泊、池塘、河流等群落海洋生物群落海洋生物群落其他：其他：河口、鹽沼、紅樹林河口、鹽沼、紅樹林26教學(xué)運(yùn)用緯度緯度：決定太陽輻射量從而影響生物群落分：決定太陽輻射量從而影響生物群落分經(jīng)度經(jīng)度：經(jīng)度與海陸分布格局有關(guān)，決定了陸地受海：經(jīng)度與

21、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洋影響不同從而影響群落分布海拔海拔：海拔影響環(huán)境溫度和降水量，從而影響群落：海拔影響環(huán)境溫度和降水量，從而影響群落分布分布其他：其他如地質(zhì)地理因素，人為因素等都影響著其他：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陸地群落的格局27教學(xué)運(yùn)用陸地生物群落陸地生物群落森林生物群落森林生物群落參見世界森林分布參見世界森林分布熱帶雨林群落熱帶雨林群落常綠闊葉林群落常綠闊葉林群落落葉闊葉林群落落葉闊葉林群落北方針葉林群落北方針葉林群落草原生物群落草原生物群落參見歐亞草原分布圖參見歐亞草原分布圖荒漠生物群落荒漠生物群落參見中國(guó)荒漠自然條件

22、，荒漠草甸參見中國(guó)荒漠自然條件，荒漠草甸28教學(xué)運(yùn)用29教學(xué)運(yùn)用熱帶雨林熱帶雨林in borneo30教學(xué)運(yùn)用tropical broadleaf evergreen forest: the rainforest 31教學(xué)運(yùn)用temperate broadleaf deciduous forest 32教學(xué)運(yùn)用taiga or boreal forest 33教學(xué)運(yùn)用34教學(xué)運(yùn)用tropical dry forestin galapagos islands during the wet and dry seasons35教學(xué)運(yùn)用溫溫帶帶森森林林美美國(guó)國(guó)加加利利福福尼尼亞亞36教學(xué)運(yùn)用the thick bark of the cork oak of the mediterranean region protects the tree from fire37教學(xué)運(yùn)用北美紅松林北美紅松林38教學(xué)運(yùn)用wood storage in a temperate forest in alaska39教學(xué)運(yùn)用闊葉林，俄國(guó)西伯利亞闊葉林，俄國(guó)西伯利亞40教學(xué)運(yùn)用41教學(xué)運(yùn)用temperate grassland