南京師范大學(xué)-環(huán)境生態(tài)學(xué)(王國(guó)祥)-期末考試-復(fù)習(xí)資料-第四章

1、第四章生物群落一、群落和群落的基本特征；群落 （community, 生物群落 biotic community） ：在特定的空間或特定的生境下，具有一 定的生物種類組成，并與其環(huán)境之間彼此影響、相互作用，形成的具有一定的外 貌結(jié)構(gòu)和特定功能的生物集合體。群落的基本特征：1、具有一定的物種組成 每個(gè)群落都是由一定的物種組成，種類組成是區(qū)別不同群落的首要特征，種類成分 及每種個(gè)體數(shù)量是衡量群落多樣性的基礎(chǔ)。2、具有一定的外貌群落外貌（Physiognomy ）是指生物群落的外部形態(tài)或表相。它是群落中生物與生物間、生物與環(huán)境相互作用的綜合反映。 陸地生物群落的外貌主要取決于植被的特征， 由組成群落

2、的植物種類形態(tài)及其生活型 （life form ）所決定的。植物群落中， 植物的 生活型（或生長(zhǎng)型）決定其高級(jí)分類單位的特征，如寬葉林、灌叢或草叢等.水生生物群落的外貌主要取決于水的深度和水流特征。3、具有一定的群落結(jié)構(gòu) 生物群落是生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)單元，有一系列結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，包括形態(tài)結(jié)構(gòu)、生態(tài)結(jié) 構(gòu)與營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。如生活型的組成、種的分布格局、成層性、季相、捕食與被捕食關(guān) 系等。4、具有形成群落環(huán)境的功能 群落對(duì)其環(huán)境的改造。如森林中的環(huán)境與周圍裸地就有很大的不同，包括光照、溫 度、濕度與土壤等都經(jīng)過了生物群落的改造。5、不同物種之間的相互影響 物種之間的相互作用以及生物與環(huán)境間的相互作用。群落中的

3、物種有規(guī)律地共處， 即在有序狀態(tài)下共存。6、一定的動(dòng)態(tài)特征 季節(jié)動(dòng)態(tài)、年際動(dòng)態(tài)、演替與演化。7、一定的分布范圍 固有規(guī)律與環(huán)境變化對(duì)分布范圍的影響。8、群落的邊界特征 群落之間的交界（邊界）有時(shí)明顯，有時(shí)不明顯而處于連續(xù)變化中。 群落交錯(cuò)帶（生態(tài)交錯(cuò)區(qū)，交錯(cuò)帶 ecotone）: 不同群落之間的過渡地帶，稱 ecotone。邊緣效應(yīng) （edge effect）: 在群落交錯(cuò)區(qū)，物種的數(shù)目和種群密度增大，生物多樣 性增高的現(xiàn)象，稱 edge effect。二、群落調(diào)查中如何確定最小樣方？對(duì)角線法、坐標(biāo)法、逐步擴(kuò)大法、最小面積調(diào)查法 三、群落的主要數(shù)量特征指標(biāo)（多度、密度、蓋度、生物量、優(yōu)勢(shì)度、多

4、樣性等概念及計(jì) 算方法）。1、多度（abundance）：表示一個(gè)種在群落中的個(gè)體數(shù)目。多度的統(tǒng)計(jì)法：直接計(jì)算法(記名計(jì)算法) 目測(cè)估計(jì)法：等級(jí)劃分及表示方法如下表。德魯捷克列門茨布朗-布朗奎(Drude)(Cleme nts)(Brau n-Bla nguer)Soc (Sociales)極多1D (Domi nant)優(yōu)勢(shì)5非常多Cop3 (Copi osae)很多/A (Abu nda nt)豐盛4多Co p2多F (Freque nt)常見3較多Co p1尚多1O (Occasi on al)偶見2較少Sp (Sp arsal)尚少R (Rare)稀少1少Sol (Solitariae

5、)少Vr (V ery rare)很少+很少Un (Un icum)個(gè)別2、密度(density):指單位面積上植物的株數(shù)d = N / S相對(duì)密度(relative density)=某物種個(gè)體數(shù)/全部物種個(gè)體數(shù)；平均株距L = V S/N - DD:樹木的平均胸徑3、蓋度(coverage):指植物地上部分垂直投影面積占樣地面積的百分比，即投影蓋度。基蓋度：植物基部的覆蓋面積。草原群落常以地面上1英寸(2.54 cm)高度的斷面計(jì)算；森林以樹木胸高(1.3 m處)斷面積計(jì)?；w度又稱純蓋度。分蓋度：群落內(nèi)各個(gè)種的蓋度；層蓋度：種組的蓋度；總蓋度：群落蓋度；相對(duì)蓋度：群落中某一物種的分蓋度占

6、所有分蓋度之和的百分比。郁閉度：林業(yè)上有郁閉度表示林木層的蓋度。4、頻度(Frequency):某個(gè)種群在調(diào)查范圍內(nèi)出現(xiàn)的頻率，反映一個(gè)種群在群落中的水平分布格局。頻度=(某種出現(xiàn)的樣方數(shù) /總樣方數(shù))X 1005、生物量(biomass)：廣義的生物量是生物在某一特定時(shí)刻單位空間的個(gè)體數(shù)、重量或其含能量(energy content),可用于指某種群、某類群生物的(如浮游動(dòng)物)或整個(gè)生物 群落的生物量。狹義的生物量?jī)H指以重量表示的，可以是鮮重或干重。有時(shí)也稱為現(xiàn)存量(standing crop).對(duì)植物有時(shí)專稱植物生物量(phytomass)。生物量包括活的和死的有機(jī)體，如植物的生產(chǎn)量是指根

7、、莖、葉、花、果實(shí)、種子及枯死、凋落的部分。常用單位面積(或體積)上的生物重量(干重或濕重)或所含的能量(千焦)表示，有時(shí)為了統(tǒng)一比較，將各種類型的生物的量換算為能質(zhì)(如 含多少焦耳的熱量等)?，F(xiàn)存量(standing crop):指觀察時(shí)某一時(shí)間內(nèi)活的生物量。產(chǎn)量(yield):往往指生物體全部或某一部分的生物量，例如，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的糧食產(chǎn)量 (種子、果實(shí)等)畜牧業(yè)生產(chǎn)中的產(chǎn)草量、產(chǎn)肉量、產(chǎn)蛋量、產(chǎn)奶量等，木材生產(chǎn) 中的木材蓄積量等。6、優(yōu)勢(shì)度(dominance):優(yōu)勢(shì)度是用以表示一個(gè)種在群落中的地位和作用。衡量?jī)?yōu)勢(shì)度的指標(biāo)很多，包括：多度、密度、體積、重量、對(duì)環(huán)境的影響、物候等等。我國(guó)植物

8、群落學(xué)研究多采用重要值(important value)作為綜合指標(biāo)表示種的優(yōu)勢(shì)度。重要值=相對(duì)密度+相對(duì)頻度+相對(duì)優(yōu)勢(shì)度相對(duì)密度（）=（物種i的個(gè)體數(shù)/所有物種的總個(gè)體數(shù)）x 100相對(duì)頻度（%）=（物種i的出現(xiàn)頻率/所有物種出現(xiàn)頻率總和）X 100相對(duì)優(yōu)勢(shì)度（）=（物種i的基蓋度和/所有物種基蓋度和）X 1007、生物多樣性 （biodiversity, biological diversity）: 綜合反映群落內(nèi)生物物種的豐富度和均 勻性的指標(biāo)。Simpson指數(shù)（辛普森指數(shù)）D=1-刀（Pi）2D: Simpson 多樣性指數(shù)；Pi:群落中i種的個(gè)體的比例，Pi= ni/N。Shann

9、on-Wiener 指數(shù)（香農(nóng) -威納指數(shù)）i（ Pi）log 2 Pii1四、優(yōu)勢(shì)種、建群種等的概念以及在群落中的作用。優(yōu)勢(shì)種（dominant species）:對(duì)群落的結(jié)構(gòu)和群落環(huán)境的形成有明顯控制作用的物種。 作用：如果將群落中的優(yōu)勢(shì)種去除，群落將失去原來的特征，同時(shí)將導(dǎo)致群落性 質(zhì)和環(huán)境的變化。建群種 （edificator or constructive species） :群落的不同層次有各自的優(yōu)勢(shì)種， 其中優(yōu)勢(shì)層 的優(yōu)勢(shì)種為建群種。五、植物群落結(jié)構(gòu)調(diào)查和分析的主要步驟。調(diào)查步驟：（1）（2）（3）（4）作用：起著構(gòu)建群落的作用。踏勘。將調(diào)查區(qū)段植物群落劃分成若干片段，或識(shí)別群落

10、 （即識(shí)別實(shí)體 ）;樣地位置定位。在已識(shí)別的片段中選擇樣地； 樣方設(shè)計(jì)。決定取什么形狀和大小的樣方； 測(cè)量與記錄。樣方或樣點(diǎn)一確定后，決定記錄什么內(nèi)容。六、舉例說明植物群落的垂直和水平分布。（ P64）垂直：（植物的生活型決定）陸地群落的分層，主要與光的利用有關(guān)。森林群落的林冠 層吸收了大部分光輻射。隨著光照強(qiáng)度減弱，依次發(fā)展為林冠層、下木層、灌木 層和地被層等層次。植物地下群落的地下成層性是由不同植物的根系在土壤中達(dá)到的深度不同而形成 的。各個(gè)層次在群落中的地位和作用各不相同， 各層中植物種類的生態(tài)習(xí)性也不 相同。地下（根系）的成層現(xiàn)象和層次之間的關(guān)系和地上部分是相應(yīng)的。最大的 根系生物量在

11、表層，土層越深，根系越少。 根系成層可以充分利用土壤中的養(yǎng)分 和水分。5T*Jg 薩* f As j 供 vS/L,>0彬滋濾:緞:活碎沁踽:xo10IS0 、 bl w>?siTo：t>tJC/*草林5«w5住/二了'9n*jB B 笛0jy話3芒f$i 16.1山毛樣K-KK-鐵杉M賺林生活型示意圖齊木由(A0. (V» <F>X山毛*« (FG和恢杉JR (TO以Rffi»*«軻(Ct)花內(nèi)討tt鑄組Me未StHS按骨木« Op人木O»i妙小的tt修«(TC有*附*

12、71;w(uo w+rctt杉上fil成9本S的輸用Tc, Mg Ch fn Cu掙出.n英s (Du) fflffi*低的一cs U-5華-用兌tt、大*耳光桂(廣東I，囪 At*(/VEIW 4JruNUMariu>jnu)2.華梅(Ntfano"，內(nèi) sHJJ. RW綻色稠和他皿,tWlU>«)S. 獅和5旳5*仙如汀6. KHIGpm沖rs”屯駅皿"w ma皿nt.卯梆如川9轉(zhuǎn)曲畑川的”!加)W *敘也如FME皿也呎川 *卩«*犠mEEGB »"fHCwgL mm-mMl4.lHUJt! f(；arrtiii

13、71;)15. WR< Fh.fwwirfrWMr>Ii16.希形景(Fvke沖叩E屮訃門云rtW準(zhǔn)人評(píng)301»»啊«審"$),(1)親代的擴(kuò)散水平：（取決于植物的內(nèi)在分布型）有許多因素可導(dǎo)致群落中植被在水平方向上出現(xiàn)復(fù)雜的斑塊狀鑲嵌。導(dǎo)致水平結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性主要有三方面的原因：分布習(xí)性；（2）環(huán)境異質(zhì)性；（3）中間相互作用的結(jié)果。'苗工.芯屋-；打酋 小 tb莖.A占7ii辱at g嚨刊萍V曾巒F ',芟 :宴12憚運(yùn) 応訂栄1T企魚滇1F潘 yw L piO眼子卑二尢A區(qū)子共r左肚呢工頭：“茁置 ?“ tf*卡已出猖某也運(yùn)1；

14、英空 ；八.點(diǎn)潘:門芒甲 I弭用總八kg.7IJ 4 Wr任n U9%七、如何理解群落交錯(cuò)區(qū)、邊緣效應(yīng)、群落鑲嵌、空間異質(zhì)性等概念。群落交錯(cuò)區(qū)又稱為生態(tài)交錯(cuò)區(qū)（ecot one）或生態(tài)過渡帶，是兩個(gè)或多個(gè)群落之間（或生態(tài)地帶之間的過渡區(qū)域。群落交錯(cuò)區(qū)是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)研究的一熱點(diǎn)，特別是隨著人類干預(yù)影響的范圍和強(qiáng)度 增大，交錯(cuò)區(qū)變得越來越復(fù)雜。邊緣效應(yīng)（edge effect）:在群落交錯(cuò)區(qū)，由于受內(nèi)外環(huán)境的影響，出現(xiàn)不同的生態(tài)特征的 現(xiàn)象，如生物種類數(shù)增加、生物多樣性提高、物質(zhì)循環(huán)過程改變等。（P atch）相間的特鑲嵌性是群落在二維空間中的不均勻配置，使群落在外形上表現(xiàn)為斑塊 性。具有這種特征的

15、植物群落叫做鑲嵌群落。群落鑲嵌的形成主要是由于群落內(nèi)部環(huán)境因子的不均勻引起（如局部地形變化、土 壤濕度及鹽度等差異，人類及其他動(dòng)物的影響）?？臻g異質(zhì)性（spatial heterogeneity）是指生態(tài)學(xué)過程和格局在空間分布上的不均勻性及其復(fù) 雜性；是空間綴塊性（Patchness和梯度（gradient）的總和。綴塊性主要強(qiáng)調(diào)綴塊的種類組成特征及其空間分布與配置關(guān)系，比異質(zhì)性在概念上 更具體。八、舉例分析環(huán)境因子對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響；1、自然因子對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響水熱條件對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響溫度對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響降雨量對(duì)陸生植物群落結(jié)構(gòu)的影響（同一氣候帶內(nèi)，降水的差異導(dǎo)致群落結(jié)構(gòu)和類型的差異）水對(duì)群落

16、結(jié)構(gòu)的影響（水質(zhì)、水深、水體的流動(dòng)特性、水體底部土質(zhì)等對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響；濕生植物群落、挺水植物群落、浮葉植物群落、漂浮植物群落、沉水 植物群落）2、人類活動(dòng)對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響人為引種（農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、園藝、林業(yè)以及其他養(yǎng)殖業(yè)） 外來物種入侵森林砍伐、過度放牧等植被破壞 土地利用方式（生境破壞） 環(huán)境污染（優(yōu)勢(shì)種的消長(zhǎng)、生物多樣性的減少）九、舉例分析植被破壞對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響； 去除植被的影響：（1）地表蒸騰作用的消失 （土壤溫度濕度增高，水分貯存能力降低，地表徑流增大）（2）生物地球化學(xué)循環(huán)過程變化（養(yǎng)分流失）（ 3）土壤可侵蝕性增加（土壤侵蝕、水土流失）群落對(duì)外界環(huán)境具有改造作用（1）分層和郁閉度 （

17、 crown（2）調(diào)節(jié)水分小循環(huán)防止風(fēng)害： 群落降低風(fēng)速的程度， 主要決定于群落的高度、 density，森林中喬木樹冠彼此相接，遮蔽地面的程度）等條件。森林群落防風(fēng) 的作用最大，一般說，防護(hù)林所防護(hù)的范圍約相當(dāng)于林高的25 倍。固定流沙：在流沙活動(dòng)的地區(qū)，利用植被固定流沙是一項(xiàng)根本性的治理辦法。 采用喬、灌、草結(jié)合， “前擋后拉 ”、“逐步推進(jìn) ”的方法，既固定了流沙，又達(dá) 到了充分利用土地的目的。4）大氣生物凈化：柳杉林，每公斤葉子（干重）每月可吸收二氧化硫3 克；一般闊葉林 ,在生長(zhǎng)季節(jié)中，每天每公頃能生產(chǎn)氧氣700 公斤，吸收二氧化碳一噸左右。 水青崗林， 1 公頃的水青崗林一年內(nèi)可吸

18、附粉塵68 噸。一般葉面多皺、粗糙、 多毛，或葉面積大的樹木，濾塵的作用更大。大氣中的粉塵也是主要污染 物之一，其中除塵埃外，還含有油煙、碳粒、鉛、汞等多種金屬小粒子，常常引 起人體呼吸系統(tǒng)疾病。 粉塵中還夾雜各種病原菌， 是造成各種流行病和傳染病的 根源。森林則具有降低風(fēng)速迫使粉塵降落，并吸附粉塵的作用。十、舉例分析植物群落對(duì)大氣環(huán)境的影響； 大氣生物凈化：柳杉林，每公斤葉子（干重）每月可吸收二氧化硫 3 克；一般闊葉林 ,在生長(zhǎng)季節(jié)中，每天每公頃能生產(chǎn)氧氣700 公斤，吸收二氧化碳一噸左右。 水青崗林， 1 公頃的水青崗林一年內(nèi)可吸附粉塵 68 噸。一般葉面多皺、 粗糙、 多毛，或葉面積大

19、的樹木，濾塵的作用更大。大氣中的粉塵也是主要污染 物之一，其中除塵埃外，還含有油煙、碳粒、鉛、汞等多種金屬小粒子，常常引 起人體呼吸系統(tǒng)疾病。 粉塵中還夾雜各種病原菌， 是造成各種流行病和傳染病的 根源。森林則具有降低風(fēng)速迫使粉塵降落，并吸附粉塵的作用。一、舉例分析植物群落對(duì)土壤環(huán)境的影響； 旱生演替系列：一塊光禿的巖石表面，對(duì)于植物的生長(zhǎng)來說，生境是非常嚴(yán)酷的。 首先，沒有土壤，而且，極為干燥，溫度的變化幅度也極大。最先在巖面出現(xiàn)的是地衣植物群落。在這個(gè)演替階段中，順序出現(xiàn)殼狀地衣-葉狀地衣-枝狀地衣。它們憑借所分泌的有機(jī)酸以腐蝕巖面。其殘?bào)w也參加到土壤的聚集和 水分的含蓄中去。巖面的生境開始改變。苔蘚植物群落階段。 在上一階段地衣植物聚集的少量土壤上，能耐干旱的