植物群落空間結(jié)構(gòu)與自然因子的生態(tài)關(guān)系

植物群落空間結(jié)構(gòu)與自然因子的生態(tài)關(guān)系摘要植物群落的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的形成不僅與植物生物特性有關(guān)，更大的程度上是植物體在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)自然因子的爭(zhēng)奪的結(jié)果。基于此，本文從群落的四個(gè)空間結(jié)構(gòu)出發(fā)，探討了其與各種自然因子間的生態(tài)關(guān)系。關(guān)鍵字植物群落空間結(jié)構(gòu)自然環(huán)境生態(tài)關(guān)系地球表面各地區(qū)的植物不是雜亂無(wú)章地分布，而是在一定地段形成有規(guī)律的組合。任何地段內(nèi)，具有相同的植物種類(lèi)組成和空間結(jié)構(gòu)、各種植物之間以及植物與環(huán)境之間都存在相互作用的植物組合，稱為植物群落［1］。群落中的各種植物，在群落內(nèi)占據(jù)一定的生存空間，而全部植物的分布狀況，構(gòu)成了植物群落的垂直結(jié)構(gòu)、水平結(jié)構(gòu)、層片和季相結(jié)構(gòu)。這些群落空間結(jié)構(gòu)與自然環(huán)境因子存在一些具體的聯(lián)系。1垂直結(jié)構(gòu)群落的垂直結(jié)構(gòu)主要是指群落的分層現(xiàn)象，群落中各種種群的個(gè)體在空間不同層次上分布的現(xiàn)象，也叫成層性［2］。包括地上與地下分層結(jié)構(gòu)。在森林群落內(nèi)，不同種類(lèi)植物的植冠分布在不同的伙食相同的高度范圍內(nèi)，他們?cè)谌郝鋬?nèi)沿著垂直高度的梯度及光照強(qiáng)度的梯度，占有不同的位置。根據(jù)她們垂直高度，可以劃分出一定的層次。在森林中，一般劃分出喬木層，林下的灌木層、草本層以及地被層。這種層的分化是群落對(duì)環(huán)境條件適應(yīng)的一種表現(xiàn)。1.1與光照的關(guān)系群落特別是森林群落的分層現(xiàn)象與光照強(qiáng)度密切相關(guān)。一個(gè)群落中的光照強(qiáng)度，總是隨著高度的下降而逐漸減弱，這主要是部分光被上層的有機(jī)體所吸收或反射。形成林冠層最上層的樹(shù)木是受到全光照照射的，上層樹(shù)冠的枝葉可以吸收或反射一半以上的光能；在喬木層下層的植物是利用殘余光能的小樹(shù)；下層的灌木層，大約利用了全光照的10%;而草本層僅利用了1%-5%的全照光，以維持本身的生長(zhǎng)；最后得到極微弱光照的是苔蘚地衣層。由此可見(jiàn)，森林垂直結(jié)構(gòu)包含一種適應(yīng)光強(qiáng)梯度的生活型梯度一一幾層喬木、灌木、草本植物以及地表的苔蘚⑶。此外，由于植物群落的季節(jié)變化，射入群落內(nèi)的光量也因季節(jié)而異。在夏綠林內(nèi)，當(dāng)夏季枝葉生長(zhǎng)達(dá)到最大限度時(shí)，林內(nèi)光輻射則達(dá)到最低值，透入的光不會(huì)超過(guò)10%。在冬季，則有50%-70%的光可以透過(guò)落葉林冠而到達(dá)地面［4］。在這種因季節(jié)引起光照狀況變化的情況下，地面植物的變化是明顯的。春季開(kāi)花植物的生活周期是在融雪和樹(shù)木開(kāi)始放芽之間的時(shí)期。一些像櫟樹(shù)和山毛櫸的幼樹(shù)，其葉子的掉落要比成年大樹(shù)來(lái)得晚，便于利用秋季的陽(yáng)光。在郁閉常綠林林冠下，光照強(qiáng)度全年低下，地面只有稀少的草類(lèi)和蕨類(lèi)植物。1.2與C02的關(guān)系植物的光合作用離不開(kāi)CO2,然而群落內(nèi)的空氣成分，由于植物生理活動(dòng)過(guò)程，表現(xiàn)出一定的規(guī)律［5］:白晝由于光合作用，樹(shù)冠周?chē)諝庵械腃O2的含量減少，如果無(wú)風(fēng)，可形成一CO2的缺失帶。夜間由于土壤呼吸作用，在近地面有一CO2濃度較高的穩(wěn)定層。1.3與降水的關(guān)系植物的生長(zhǎng)需要水的維系，而在大部分地區(qū)，降水是植物生長(zhǎng)所需水的補(bǔ)給來(lái)源。群落內(nèi)的降水與群落截留降水的能力有關(guān)。一般而言，是針葉林和杜鵑群落的截水能力最大，草本群落能力較差，而落葉林則要區(qū)分出有葉和無(wú)葉時(shí)的差異。同樣的森林群落由于年齡不同，其樹(shù)冠所阻留的降水量也不同。此外，地表覆蓋的枯枝落葉層也能吸納大量水分，加上植物根系的固土作用可以阻擋水流運(yùn)動(dòng)，水分可以很好的保持在植物根系所需水的范圍之內(nèi)。2水平結(jié)構(gòu)水平結(jié)構(gòu)是指群落的配置狀況或水平格局，也稱為群落的二維結(jié)構(gòu)［譏基本結(jié)構(gòu)單位是小群落。小群落是指在一個(gè)群落內(nèi)部出現(xiàn)范圍較小的、在組成上與該群落有較大差別的群落⑺。主要原因是環(huán)境因素的不均勻性，由此形成群落的鑲嵌性。鑲嵌性是指兩個(gè)層片在水平空間上的不均勻配置而使群落在外形上表現(xiàn)出斑塊相間的現(xiàn)象，每一個(gè)斑塊就是一個(gè)小群落，它們彼此組合，共同形成了群落的鑲嵌性。自然群落中的鑲嵌性是絕對(duì)的，而均勻性是相對(duì)的。引起不同形式水平分布的原因是多方面的，比如，小地形的差異，土壤性質(zhì)的不同，光照的強(qiáng)弱等等。因此，對(duì)某一種群水平分布的形態(tài)探究，要根據(jù)具體的生境條件和該種群的生物學(xué)特性來(lái)分析。3層片層片是植物群落的結(jié)構(gòu)部分，具有一定的生活型組成和空間分布特點(diǎn)，形成特殊的小環(huán)境。屬于某一生活型的植物，有相當(dāng)?shù)臄?shù)量，在群落中占據(jù)一定的空間，所形成的特定結(jié)構(gòu)就叫做層片⑻。群落中的層片類(lèi)型組成和分布面積所占比例，不僅制約群落的功能，也能反映群落環(huán)境的基本特征。因此，層片與自然因子的生態(tài)關(guān)系表現(xiàn)在植物體與自然環(huán)境的關(guān)系上。4季相結(jié)構(gòu)群落外貌隨一年中季節(jié)（如春、夏、秋、冬；雨季、旱季）更替而出現(xiàn)的周期性外貌稱為群落的季相[9]一個(gè)群落的季相，在正常情況下，可年復(fù)一年的出現(xiàn)。如在四季分明的溫帶地區(qū)，落葉闊葉林春季放葉，夏季盛葉，秋季落葉，冬季休眠；草原上也因不同類(lèi)型的植物萌發(fā)、生長(zhǎng)、開(kāi)花、結(jié)果的時(shí)間不同，表現(xiàn)出明顯的季相。無(wú)明顯季節(jié)變化的地區(qū)則無(wú)群落的季相變化，如熱帶雨林，全年表現(xiàn)出綠色而無(wú)季相。因此，影響季相結(jié)構(gòu)的自然因子可以具體到溫度、降水、濕度等一切影響群落外貌的自然因素。5總結(jié)植物群落空間結(jié)構(gòu)有垂直結(jié)構(gòu)、水平結(jié)構(gòu)、層片和季相結(jié)構(gòu)四種結(jié)構(gòu)，此四種結(jié)構(gòu)在自然環(huán)境中都會(huì)受到自然因子的影響，通過(guò)以上對(duì)群落結(jié)構(gòu)與自然因子的關(guān)系的分析描述，不難發(fā)現(xiàn)，植物的生長(zhǎng)在自然環(huán)境中受到了各種自然因子的影響，反過(guò)來(lái)，也可以影響自然因子的狀態(tài)。所以，植物體所構(gòu)成的植物群落以及群落內(nèi)的空間結(jié)構(gòu)在自然環(huán)境中是與周?chē)鷳B(tài)因子既有促進(jìn)也有制約的發(fā)展關(guān)系。參考文獻(xiàn)武吉華?植物地理學(xué)[M].北京：高等教育出版社.2004鄭景明，張春雨，周金星等?云蒙山典型森林群落垂直結(jié)構(gòu)研究[J].林業(yè)科學(xué)研究.2007.06沈年華?紫金山主要森林植物群落研究[D]?南京林業(yè)大學(xué).2009崔莎莎?湖南會(huì)同杉木人工林林冠近上空的太陽(yáng)輻射平衡及環(huán)境能量研究[D]?中南林業(yè)科技大學(xué).2010李慶康，馬克平?植物群落演替過(guò)程中植物生理生態(tài)學(xué)特性及其主要環(huán)境因子的變化[J].劉杰,崔