生態(tài)系統(tǒng)中的生物群落培訓(xùn)公開課獲獎?wù)n件

第五章生態(tài)系統(tǒng)中

生物群落第1頁5.1生物群落及群落生態(tài)學(xué)5.1.1群落特性5.1.2群落生態(tài)學(xué)5.1.3群落性質(zhì)第2頁5.1.1群落生物特性1.群落定義一定種所構(gòu)成天然群聚即群落一定地段上多種生物構(gòu)成集合群。第3頁如下論述中，屬于群落是（）A、一片森林中多種喬木、灌木和草本植物B、一種湖泊中多種魚類C、一片草地上多種雜草、昆蟲D、淺海中魚類、節(jié)肢動物、海藻等生活在一起所有生物D

同一時間內(nèi)匯集在一定區(qū)域中_______________集合。包括這個區(qū)域內(nèi)所有生物群落概念多種生物種群第4頁2.群落基本特性

（1）具有一定種類構(gòu)成（2）具有一定構(gòu)造（3）具有一定動態(tài)特性（4）不一樣樣物種之間存在互相影響(5)具有一定分布范圍（6）形成一定群落環(huán)境（7）具有特定群落邊界特性第5頁群落物種構(gòu)成群落中物種______多少常綠闊葉林常綠針葉林不一樣樣群落物種數(shù)目和類別有差異豐富度數(shù)目第6頁一般來說，環(huán)境條件愈優(yōu)越，群落發(fā)育時間愈長，物種數(shù)目_______，群落構(gòu)造也_________。武夷山

西伯利亞低等植物

840種

低等植物

670種

高等植物

2888種

高等植物

139種

動物

5000種

動物

1000種

脊椎動物

475種

群落物種構(gòu)成愈多愈復(fù)雜第7頁5.1.2群落生態(tài)學(xué)以生物群落為對象，研究群落這些特性生態(tài)分支就是群落生態(tài)學(xué)。群落生態(tài)學(xué)研究匯集在一定空間范圍內(nèi)不一樣樣種生物與生物之間、生物個體之間關(guān)系，分析生物群落構(gòu)成、特性、構(gòu)造、機能、分布、演替及群落分類、排序等問題。第8頁5.1.3群落性質(zhì)

1地段有多大2怎么劃分3是客觀還是主觀第9頁1.機體論：認(rèn)為群落是客觀存在實體，是一種有組織生命系統(tǒng)，像有機體與種群那樣，是一種有機整體。并且反復(fù)出現(xiàn)，其出現(xiàn)是必然，是特定構(gòu)成、構(gòu)造和特性。認(rèn)為群落是自然單位。第10頁機體論理論根據(jù)任何一種植物群落都要經(jīng)歷一種從先鋒階段（Pioneerstage）到相對穩(wěn)定階段成長過程；在群落中，有些種群具有強烈依附性，只能在一定群落中而不能在別群落中生長。他們和有機體同樣具有明確邊界，并且與他群落是間斷、可分，他們獨立存在，可反復(fù)出現(xiàn)?？梢韵裎锓N那樣進(jìn)行分類。第11頁2.個體論認(rèn)為群落并非自然界實體，而是生態(tài)學(xué)家為了便于研究，從一種持續(xù)變化著植被持續(xù)體中，人為確定一組物種集合。第12頁個體論理論根據(jù)群落存在、構(gòu)成及構(gòu)造依賴于特定生境與物種選擇性，但環(huán)境條件在空間與時間上都是不停變化。由于環(huán)境變化而引起群落差異性是持續(xù)。因此。群落是持續(xù)，群落之間不具明顯邊界。在自然界沒有任何兩個群落相似或互相親密關(guān)聯(lián)，人們研究群落單元是持續(xù)群落中一片段。不持續(xù)間斷狀況僅僅發(fā)生在不持續(xù)生境上，如地形、母質(zhì)、土壤條件變化。在一般狀況下，生境與群落都是持續(xù)。第13頁5.2群落構(gòu)成5.2.1物種構(gòu)成性質(zhì)分析5.2.2物種構(gòu)成數(shù)量特性第14頁5.2.1物種構(gòu)成性質(zhì)分析群落構(gòu)成組員（1）優(yōu)勢種：在群落中能有效控制能量流動和物質(zhì)循環(huán)并對群落構(gòu)造和群落環(huán)境形成具有明顯控制作用生物種。特性：個體數(shù)量多，投影蓋度大，生物量高，體積大，生活能力強。（2）建群種：吧優(yōu)勢層優(yōu)勢種稱為建群種，其中決定著群落外貌，并且一控制著群落生態(tài)環(huán)境和群落其他構(gòu)成組員。第15頁（3）關(guān)鍵種群落中有些生物種雖然生物量及豐度不高，但對維護(hù)生物多樣性、群落構(gòu)造、功能、整體和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性方面其較大作用。（4）亞優(yōu)勢種個體數(shù)量與作用都次于優(yōu)勢種，在決定群落性質(zhì)和控制群落環(huán)境方面起著一定作用物質(zhì)。在復(fù)層群落在中，他一般居于較低亞層。第16頁（5）伴生種為群落常見物種，它與優(yōu)勢種伴存，但在群落性質(zhì)和控制群落環(huán)境方面不起決定重要作用（6）罕見種或偶見種是那些在群落中出現(xiàn)頻率很低物種，有些偶見種出現(xiàn)具有生態(tài)指示意義，也許是入侵種，也是是衰退殘遺種。第17頁3.群落生活型饒基耶爾生活型系統(tǒng)（1）高位芽植物，芽或頂端嫩枝位于離地較高枝條上，如喬木，其中根據(jù)體型又可分為大型、中型、小型和矮型。（2）地上芽植物，植物額芽或頂端位于地表或近地表處，因而受土表或殘落物保護(hù)。（3）地面芽植物，植物在不利季節(jié)，其地上部分死亡，但被土壤保護(hù)，地下部活著，并在地面有芽。（4）隱芽植物，植物芽位于土表下，或水中。（5）一年生植物，植物只能在良好季節(jié)生長，他們以種子形式度過不利季節(jié)。第18頁5.2.2物種構(gòu)成數(shù)量特性1密度2多度3蓋度4頻度5高度6重量7體積第19頁1.密度單位面積或單位空間內(nèi)個體數(shù)。一般對喬木、灌木和叢生草本以植株或株叢計算，根莖植物以地上枝條計數(shù)。樣地內(nèi)某一物種個體數(shù)占所有物種個體之和比例稱作相對密度。密度D=q/RQ為某一特定種個體數(shù)R為記錄地總數(shù)，即包括物該種樣地。第20頁2.多度是對物種個體數(shù)目多少一種估計指標(biāo)，多用群落內(nèi)草本植物調(diào)查。國內(nèi)多采用Drude七級制多度，即：（1）Soc極多，植物地上部分郁閉，形成背景（2）Cop3數(shù)量諸多（3）Cop2數(shù)量多（4）Cop1數(shù)量尚多（5）Sp數(shù)量不多而分散（6）Sol數(shù)量很少而稀疏（7）UN個別或單株第21頁3.蓋度蓋度分為投影蓋度和基蓋度兩種（1）投影蓋度植物枝條所覆蓋土地面積，稱為投影蓋度，可用目測法和量測法。目測法是將蓋度比例表達(dá)，即一種植物枝條所覆蓋土地面積占總面積比例。量測法事將喬木樹冠直徑測出長軸和短軸長度，去平均值，算面積。（2）基蓋度植物基部著生面積，稱為基蓋度。草本植物基蓋度均以離地1英寸處草叢斷面積計算，對樹木基蓋度，是測樹干距地面1.3米直徑來計算。第22頁4.頻度頻度是具有某個特定種樣地占樣地總數(shù)百分?jǐn)?shù)，F(xiàn)=r/R×100℅它反應(yīng)是群落中多種植物在水平分布與否一致，從而闡明植物與環(huán)境或植物間關(guān)系。群落中某一物種頻度占所有物種頻度比例，即為相對頻度。第23頁5.高度、重量、體積高度常作為量植物一種指標(biāo)，測量時取其自然高度或絕對高度，藤本植物測其長度。重量用來衡量種群生物量，可分為干重與鮮重。在生態(tài)系統(tǒng)能量流動與物種循環(huán)研究中，這一指標(biāo)尤其重要。體積生物所占空間大小度量。在森林群落研究中，這一指標(biāo)尤其重要。在森林經(jīng)營中通過體積計算可以獲得木材生產(chǎn)量（材積）。第24頁6.群落構(gòu)成數(shù)量特性重要值表達(dá)一種種在群落里地位和作用重要值=相對密度+相對頻度+相對蓋度和相對密度=該種密度/所有種密度和相對頻度=該種頻度/所有種頻度和相對蓋度=該種蓋度/所有種蓋度和第25頁5.3群落構(gòu)造5.3.1群落外貌5.3.2群落水平構(gòu)造5.3.3群落垂直構(gòu)造5.3.4群落時間構(gòu)造5.3.5交錯群落與邊緣5.3.6島嶼效應(yīng)5.3.7干擾對群落構(gòu)造影響第26頁決定群落外貌原因（1）植物生活型(2)構(gòu)成物種優(yōu)勢種植物和優(yōu)勢種多少堆起來外貌起決定性作用（3）植物季相(4)植物生活期如一年生二年生和數(shù)年生植物構(gòu)成群落，外貌不一樣樣第27頁陸地群落水平構(gòu)造一般很少展現(xiàn)均勻型分布，在多數(shù)狀況下群落內(nèi)各物種嘗嘗形成局部范圍相稱高密度集團(tuán)片狀分布或斑塊狀鑲嵌。5.3.2群落水平構(gòu)造第28頁受水制約，蘆葦、澤瀉等水生植物只能長在淺水或水邊；紅樹、柳樹等只能長在水源附近；松、杉、柏樹等能長在比較干旱處，仙人掌、沙棘等可長在極干旱沙漠。鴨子、青蛙只可在水中或水源附近活動，而鷹、黃羊、沙鼠等可在干旱陸地自由活動。第29頁導(dǎo)致水平構(gòu)造復(fù)雜性有三方面原因（1）親代擴散分布習(xí)性風(fēng)布植物、動物傳布植物、水布植物分布也許廣泛。而種子較重或無性繁殖植物，往往在母柱周圍。同樣是風(fēng)布植物，在單株、疏林、密林狀況不一樣樣。（2）環(huán)境異質(zhì)性由于成土母質(zhì)、土壤質(zhì)地和構(gòu)造、水分條件異質(zhì)性導(dǎo)致動植物形成各自水平分布。（3）種間互相作用成果植食動物明顯依賴它所取食植物分布。尚有競爭、互利共生、偏利共生等成果。第30頁喬木層灌木層草木層地被物層5.3.3群落垂直構(gòu)造第31頁

池塘生物群落中，荷花、蘆葦?shù)葘⑶o葉高高地挺出水面；睡蓮、滿江紅、浮萍等浮于水面；金魚藻等則生長于水底。鰱魚在水體淺層、鯇魚在中層、青魚、蝦、蚌等在水底，泥鰍、鱔魚等則在水底淤泥中生活。思索：在池塘生物群落中，存不存在垂直構(gòu)造？第32頁

例1、八面山(在湖南桂東縣)海拔2042米，800米以下為常綠闊葉林，800至1300米為針闊混交林，1300至1600米為針葉林，1600至1800米為灌木林，1800米以上為草地。植物這種分帶現(xiàn)象屬于（水平構(gòu)造)。分析，這種分帶由海拔(地形)導(dǎo)致溫度和濕度差異引起而不是生物自身差異引起。第33頁群落不僅地上部提成層，地下也具有成層性。群落層次分化重要決定于植物生活型。第34頁植物動物上：杜鵑等中：啄木鳥等下：畫眉等分層現(xiàn)象，保證群落在單位空間內(nèi)充足運用自然條件。第35頁種群與生物群落小結(jié)種群概念：在一定空間和時間內(nèi)同種生物

個體總和。種群密度、年紀(jì)組成

性別百分比、出生率與死亡率群落概念：生活在一定自然區(qū)域內(nèi)，相

互之間含有直接或間接關(guān)系各

種生物種群總和。結(jié)構(gòu)垂直結(jié)構(gòu)：不一樣種群在垂直方

向上分層現(xiàn)象。

水平結(jié)構(gòu)：不一樣種群在水平方

向上分區(qū)現(xiàn)象。特征在一種發(fā)育良好森林里，從樹冠到地面劃分為喬木層、灌木層、草本層和地被層，同步，林下透光度不一樣樣地方，植物種類也有所辨別，這表明群落有一定（） A．垂直構(gòu)造和水平構(gòu)造 B．物種構(gòu)成和數(shù)量比例 C．對群落產(chǎn)生重大影響優(yōu)勢種 D．彼此間有直接或間接營養(yǎng)關(guān)系A(chǔ)第36頁在森林群落中，喬木、灌木、草本植物三類綠色植物在空間位置配置上形成了有序組合，從而使它們能（）A.有效防止競爭

B.合理運用環(huán)境資源C.提高群落光合產(chǎn)量

D.以上都對旳D有關(guān)生物群落構(gòu)造，如下不對旳是（）A．在垂直方向，群落具有明顯分層現(xiàn)象B．動物在群落中垂直分布依賴于植物C．動物群落中沒有水平構(gòu)造D．在水平方向上，不一樣樣地段生物種類分布有差異C第37頁5.3.4群落時間構(gòu)造

群落在時間上是有規(guī)律變化第38頁氣候四季分明溫帶、亞熱帶地區(qū)，植被季節(jié)變化是時間構(gòu)造最明顯反應(yīng)，這種隨氣候季節(jié)交替，群落展現(xiàn)不一樣樣外貌稱為群落季相。第39頁5.3.5交錯群落與邊緣由于群落交錯區(qū)生境條件特殊性、異增大了交錯區(qū)物種多樣性和種群密度，并且增大了某些生物種活動強度和生產(chǎn)力，這一現(xiàn)象叫邊緣效應(yīng)。第40頁⑴島嶼物種數(shù)與面積關(guān)系S=cAZlgS=lgc+z（lgA）式中：S為物種數(shù)，A為島嶼面積，z、c為常數(shù)。島嶼面積越大容納生物種數(shù)越多效應(yīng)成為島嶼效應(yīng)。重要與生物遷入和遷出有關(guān)。⑵生境多樣性導(dǎo)致物種多樣性。5.3.6島嶼效應(yīng)第41頁MacArthur平衡說遷入率曲線與滅亡率曲線交點上種數(shù)，即為島上預(yù)測物種數(shù)。根據(jù)平衡說，可闡明如下四點：（1）島嶼上物種數(shù)不隨時間變化（2）這是動態(tài)平衡，滅亡種被新遷入種替代（3）大島比小島能供養(yǎng)更多種（4）隨島距大陸距離由近到遠(yuǎn)，平衡點種數(shù)逐漸減少。第42頁5.3.7干擾對群落構(gòu)造影響干擾是自然界普遍現(xiàn)象，是指安靜中斷，正常過程打擾。生物群落不停經(jīng)受著多種隨機變化事件有些學(xué)者認(rèn)為干擾擾亂了頂級群落穩(wěn)定性，使演替離開了正常軌道。而近代多數(shù)生態(tài)學(xué)家認(rèn)為干擾時一種意義生態(tài)現(xiàn)象，她引起群落非平衡特性，強調(diào)了干擾在群落構(gòu)造形成和動態(tài)作用。第43頁5.4群落演替5.4.1群落演替概念5.4.2演替序列5.4.3群落演替影響原因5.4.4頂級群落第44頁5.4.1群落演替概念某個群落消失，另某些物種侵入，群落構(gòu)成及環(huán)境向一定方向產(chǎn)生有序發(fā)展變化，稱為群落演替。第45頁2.演替特性（1）群落演替是有一定方向。規(guī)律，隨時間而變化有序過程。（2）演替是生物和環(huán)境反復(fù)作用，發(fā)生時間和空間不可逆變化。（3）物理環(huán)境一定程度上決定著演替類型、方向和速度，但演替是群落自身所控制。（4）群落演替到與環(huán)境處在平衡時，演替就不再進(jìn)行，以相對穩(wěn)定群落為發(fā)展頂點。第46頁3.演替中某一物種變化（1）互不干擾階段（2）互相干擾階段（3）共攤階段（4）進(jìn)化階段第47頁4.演替類型根據(jù)起始基質(zhì)性質(zhì)不一樣樣可分為原生演替和次生演替：原生演替是在歷來沒有生物原生裸地火水體開始演替，又叫初級演替。如巖石。沙丘、湖底等。從巖石或裸地開始原生演替又叫旱生原生演替：從河灣。湖底開始又叫水生原生演替。次生演替是指在原有生物群落被壞后地段上進(jìn)行演替第48頁5.5.2演替序列1.演替過程在演替過程中不一樣樣階段，多種過度性群落所出現(xiàn)時期，稱為系列期（1）系列期內(nèi)物種不停更替，初期出現(xiàn)物種稱先鋒物種（2）中期出現(xiàn)物種稱過渡種或演替種（3）演替發(fā)展到最終出目前頂級群落中物種稱為頂級種。先鋒期發(fā)展期頂級群落第49頁2.演替序列（1）旱生原生演替序列地衣群落階段苔蘚群落階段草本階群落段木本群落階段第50頁裸巖階段旱生原生演替群落演替類型第51頁地衣群落階段第52頁苔蘚階段

第53頁草本植物階段第54頁灌木階段第55頁森林階段第56頁請思索１、光裸巖地上首先定居生物為何不是苔蘚和草本植物，而是地衣？２、地衣階段為苔蘚生長提供了怎樣基礎(chǔ)？為何苔蘚可以取代地衣？３、在森林階段，群落中還能找到地衣、苔蘚、草本植物和灌木嗎？第57頁1.苔蘚和草本植物無法直接從裸巖中獲取養(yǎng)分，而地衣可以通過度泌有機酸而從裸巖中獲取養(yǎng)分。地衣由真菌與藍(lán)菌或綠藻所構(gòu)成,其中真菌飾演著決定性角色.首先是真菌提供一種保護(hù)層,這樣藻類不至被曬或干死,藻類以其光合作用所獲糖分除自用外還