第三篇群落生態(tài)學(xué)課件

第四章群落生態(tài)學(xué)1第四章群落生態(tài)學(xué)1

第一節(jié)生物群落的概念及基本特征

第二節(jié)群落的種類組成及數(shù)量特征

第三節(jié)群落的外貌與結(jié)構(gòu)

第四節(jié)影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素

第五節(jié)生物群落的演替2

第一節(jié)生物群落的概念及基本特征

第二節(jié)群落的種類組群落生態(tài)學(xué)的中心問題是回答群落的整體結(jié)構(gòu)是如何形成的。

在生態(tài)學(xué)發(fā)展史中，生物群落概念的提出是很早的。但是對(duì)于生物群落的兩種對(duì)立觀點(diǎn)——個(gè)體論學(xué)派和機(jī)體論學(xué)派的爭論至今未休。群落中為什么有那么多的動(dòng)、植物種類？它們?yōu)槭裁聪瘳F(xiàn)在這樣分布著？它們之間是怎樣發(fā)生著相互作用的？這是群落生態(tài)學(xué)最令人感興趣的問題。3群落生態(tài)學(xué)的中心問題是回答群落的整體結(jié)構(gòu)是如何形成的。

第一節(jié)生物群落的概念1.生物群落的定義及其內(nèi)涵

2.植物群落學(xué)的概念

3.植物群落學(xué)的發(fā)展簡史

4.群落的基本特征

5.群落的性質(zhì)4

第一節(jié)生物群落的概念1.生物群落的定義及其內(nèi)涵

2.1.生物群落的定義及其內(nèi)涵

1.1807年，近代植物地理學(xué)的創(chuàng)始人AlexanderHumboldt2.1890年，丹麥植物學(xué)家E．Warming出版了其經(jīng)典著作《植物生態(tài)學(xué)》，副標(biāo)題為“植物群落研究引論”。3.1908年俄國對(duì)植物群落的研究有了較大發(fā)展，并形成一門以植物群落為研究對(duì)象的學(xué)科——地植物學(xué)(植物群落學(xué)的同義語)。51.生物群落的定義及其內(nèi)涵

1.1807年，近代植物地理學(xué)動(dòng)物學(xué)家也注意到不同動(dòng)物種群的群聚現(xiàn)象:1.1877年，德國生物學(xué)家KarlMobius2.生物群落生態(tài)學(xué)的先驅(qū)者V．E．Shelford(1911)3.美國著名生態(tài)學(xué)家E．P．Odum(1957)在他的《生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)》一書中，對(duì)這一定義做了補(bǔ)充，他認(rèn)為除種類組成與外貌一致外，生物群落還“具有一定的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和代謝格局”，“它是一個(gè)結(jié)構(gòu)單元”，“是生態(tài)系統(tǒng)中具生命的部分”。4.比利時(shí)學(xué)者P．Duvigneaud(1974)在他的《生態(tài)學(xué)概論》6動(dòng)物學(xué)家也注意到不同動(dòng)物種群的群聚現(xiàn)象:1.1877年，德國生物群落可定義為：

在特定空間或特定生境下，具有一定的生物種類組成，它們之間及其與環(huán)境之間彼此影響、相互作用，具有一定的外貌及結(jié)構(gòu)，包括形態(tài)結(jié)構(gòu)與營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，并具特定功能的生物集合體。也可以說，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中具生命的部分即生物群落。

7生物群落可定義為：

在特定空間或特定生2.植物群落學(xué)的概念

植物群落學(xué)（Phytocommunity，Plantcommunity）：由瑞士學(xué)者H．Ｇams于１９１８年《植被研究的主要問題》中提出，是關(guān)于植物群落及其與環(huán)境相互關(guān)系的一門學(xué)科，它是植物學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科。其同義語有：地植物學(xué)（Geobotany）：1866年，A.Griesbach,德國，植物地理學(xué)；Ф.И.Рупрехт,俄羅斯學(xué)者，僅指植物地理學(xué)中關(guān)于種的分布式及植物區(qū)系發(fā)展的研究。82.植物群落學(xué)的概念

植物群落學(xué)（Phytocommuni植物社會(huì)學(xué)（Phytosociology，Plantsociology）：波蘭И.П.Кaчсний和俄羅斯學(xué)者П.Н.Крылов分別于1896、1898提出，認(rèn)為是本門學(xué)科最合適的名稱，也是國際文獻(xiàn)中最固定的名稱。

群落生態(tài)學(xué)（Synecology）：瑞士學(xué)者С.Schroter1902年提出，1909年被第三屆國際植物學(xué)會(huì)已采用為本學(xué)科的名稱。

植物生態(tài)學(xué)（Plantecology，Phytoecology）：E.Warming丹麥人，1909提出，后來演化為狹義的指：個(gè)體生態(tài)學(xué)，廣義上指：個(gè)體生態(tài)學(xué)+群落生態(tài)學(xué)。

9植物社會(huì)學(xué)（Phytosociology，Plantsoc

植物群落（Phytocoenosium，Phytocommunity，Plantcommunity）：

是由一些植物在一定的生境條件下所構(gòu)成的一個(gè)總體，在一個(gè)植物群落內(nèi)，植物與植物之間，植物與環(huán)境之間都具有一定的相互關(guān)系，并形成一個(gè)特有的內(nèi)部環(huán)境或植物環(huán)境。如森林、草地、農(nóng)田等。

植被（Vegetation）：植物的覆被，指地球表面的活的植物覆蓋。一個(gè)地區(qū)的植被是該地區(qū)所有植物群落的總和，是由一個(gè)或多個(gè)植物群落組成的。

10植物群落（Phytocoenosium，Phytocomm植物群落的研究對(duì)象：植物群落及由植物群落所構(gòu)成的植被。

通常分為：

自然植被（Naturalvegetation）/野生植被（Field—vegetation）

人工植被（artificialvegetation）/栽培植被（cultivatedvegetation）

11植物群落的研究對(duì)象：植物群落及由植物群落所構(gòu)成的植被。

通植物群落學(xué)的內(nèi)容范疇：

結(jié)構(gòu)：種類組成、種群特性、外貌、垂直結(jié)構(gòu)與水平結(jié)構(gòu)（群落形態(tài)學(xué)Synmorphology）。

生態(tài)：群落與外界環(huán)境條件的相互關(guān)系，群落的內(nèi)部環(huán)境或植被環(huán)境，群落內(nèi)物質(zhì)的循環(huán)、能量的流動(dòng)。

動(dòng)態(tài)：群落的形成、運(yùn)動(dòng)與變化群落的演替（群落動(dòng)態(tài)學(xué)Syndynamics，群落演替學(xué)Syngenetics）。

分類：群落分類的原則、單位與系統(tǒng)，群落的命名（群落分類學(xué)Syntaxonomy，Synsystematics）。

分布：群落在地球表面上的分布規(guī)律分區(qū)（群落分布學(xué)Syhchorology群落地理學(xué)Syngeography）。12植物群落學(xué)的內(nèi)容范疇：

結(jié)構(gòu)：種類組成、種群特性、外貌、垂植物群落學(xué)在國民經(jīng)濟(jì)中的意義：深入揭示植物群落的結(jié)構(gòu)、生態(tài)、分類、及其在地球上分布等規(guī)律。農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)等的必要的理論基礎(chǔ)。土壤利用等方面有重要意義，是各種自然規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)規(guī)劃的必要的理論依據(jù)，在防風(fēng)、防旱、防洪、防寒、防沙、改良土壤、綠化及美學(xué)教育方面有重要意義。

13植物群落學(xué)在國民經(jīng)濟(jì)中的意義：深入揭示植物群落的結(jié)構(gòu)、生態(tài)、

20世紀(jì)20年代到50年代，由于各地自然條件、植物區(qū)系、植被性質(zhì)及開發(fā)利用程度的差異，使植物生態(tài)學(xué)在研究方法、研究重點(diǎn)在各地有所不同，在這一時(shí)期形成了幾個(gè)著名的生態(tài)學(xué)派，主要有：

3.植物群落學(xué)的發(fā)展簡史：1420世紀(jì)20年代到50年代，由于各地自然條件北歐學(xué)派(Uppsala學(xué)派)：由瑞典Uppsala大學(xué)的R．Sernauder所創(chuàng)建，繼承人為G．E．DuRietz。以注重群落分析為特點(diǎn)。

法瑞學(xué)派（又稱Braun-Blanquet學(xué)派）：重視群落的生態(tài)外貌、強(qiáng)調(diào)特征種以及區(qū)別種和專有種。

英美學(xué)派：E．Warming發(fā)展觀點(diǎn)，W.Cowles(1899,1901)樹立了群落動(dòng)態(tài)研究范例；F.E.Clements(1916)提出單元頂極的“演替頂極”理論，A.G.Tansley(1935)提出生態(tài)系統(tǒng)的概念，為該學(xué)派的形成奠定了基礎(chǔ)。建立數(shù)學(xué)模型是該學(xué)派的獨(dú)特貢獻(xiàn)。

蘇聯(lián)學(xué)派：以B．H．Сукачёв為代表，他們注重建群種與優(yōu)勢種，建立了一個(gè)植被等級(jí)分類系統(tǒng)，并重視植被生態(tài)、植被地理與植被制圖工作。他們的工作以植物群落和植被為主，統(tǒng)稱為“地植物學(xué)”。15北歐學(xué)派(Uppsala學(xué)派)：由瑞典Uppsala大學(xué)的R

20世紀(jì)50—60年代，是傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)向現(xiàn)代生態(tài)學(xué)過渡時(shí)期，并出現(xiàn)了一些新的現(xiàn)代發(fā)展中心：H．Ellenberg（德國）：對(duì)生態(tài)幅度與生理幅度以及生態(tài)種組的研究；Würzburg大學(xué)O．L．Lange（德國）：植物生理生態(tài)研究；北威爾士大學(xué)J．L．Harper（英國）：植物種群的研究；Toulouse植被制圖中心，H．Gaussen(法國)：植被制圖；康乃爾大學(xué)R．H．Whittaker(美國）)：植被分析研究。16

20世紀(jì)50—60年代，是傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)向現(xiàn)4.群落的基本特征：具有一定的外貌：生活型、（種類組成）生長類型反映植物群落的外貌。具有一定的種類組成：一定的群落結(jié)構(gòu)：形態(tài)結(jié)構(gòu)、生態(tài)結(jié)構(gòu)（生態(tài)類型）、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)（食物鏈）。形成群落的環(huán)境：不同物種之間相互影響：種間關(guān)系。動(dòng)態(tài)特征：替代過程、機(jī)制、替代后果。分布范圍：植被的分布規(guī)律主要受溫度、水分的限制邊界特征174.群落的基本特征：175.群落的性質(zhì)：

關(guān)于群落性質(zhì)問題，生態(tài)學(xué)界存在兩派絕然對(duì)立的觀點(diǎn)：

機(jī)體論觀點(diǎn)認(rèn)為：美國生態(tài)學(xué)家Clements(1916，1928)曾把植物群落比擬為一個(gè)有機(jī)體，看成是一個(gè)自然單位。認(rèn)為群落是客觀存在的實(shí)體，是一個(gè)有組織的生物系統(tǒng)，是一個(gè)自然單位，像有機(jī)體與種群那樣，被稱為機(jī)體論觀點(diǎn)；

個(gè)體論觀點(diǎn)認(rèn)為：H．A．Gleason在1926年發(fā)表了“植物群叢中的個(gè)體論概念(individualisticconcept)”群落并非自然界的實(shí)體，而是生態(tài)學(xué)家為了便于研究，從一個(gè)連續(xù)變化著的植被連續(xù)體中，人為確定的一組物種的集合，被稱為個(gè)體論觀點(diǎn)。

185.群落的性質(zhì)：

關(guān)于群落性質(zhì)問題，生態(tài)學(xué)界存在兩爭論焦點(diǎn)機(jī)體論觀點(diǎn)個(gè)體論觀點(diǎn)兩條途徑群叢單位理論指導(dǎo)下的群落學(xué)研究從種群獨(dú)立性假說出發(fā)的群落種群研究群落類型真實(shí)的、自然界中的客觀實(shí)體抽象的、人為群落比擬有機(jī)體、生物的“種”群落比擬為有機(jī)體，欠妥群落邊界明顯的逐漸過渡群落分布間斷分布連續(xù)分布代表人物Clements(1916，1928)H．A．Gleason（1926）19爭論焦點(diǎn)機(jī)體論觀點(diǎn)個(gè)體論觀點(diǎn)兩條途徑群叢單位理論指導(dǎo)下的群落

實(shí)際上任何植物的自然種群，都是自然群落整體中的一個(gè)成員，它本身的種群過程，必定與其生存的群落環(huán)境不可分割。近十來年出現(xiàn)了一個(gè)新的轉(zhuǎn)機(jī)：

植物種群生態(tài)學(xué)研究：更重視對(duì)各種群落內(nèi)部種群結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)的研究。

植物群落學(xué)研究：更加重視群落中的優(yōu)勢種或特征種、生態(tài)種組的種群統(tǒng)計(jì)和分布格局的定量化研究，深化認(rèn)識(shí)植物群落形成演替、結(jié)構(gòu)功能、、穩(wěn)定性和多樣化的過程。

由于兩種理論觀念從對(duì)立逐漸地相互補(bǔ)充和滲透，從而給植被理論和方法及其應(yīng)用注入了一股強(qiáng)大的新力量。20實(shí)際上任何植物的自然種群，都是自然群落整體中第二節(jié)群落的種類組成研究種類組成的意義和方法種類組成的性質(zhì)分析種類組成的數(shù)量特征物種多樣性21第二節(jié)群落的種類組成研究種類組成的意義和方法21一、研究種類組成的意義和方法1.研究種類組成的意義：種類組成是決定群落性質(zhì)的重要因素，一個(gè)確定的植物群落，總是由一定的種類成分所組成。種類組成是鑒別不同群落類型的基本特征；不同的群落類型必然有不同的種類組成。22一、研究種類組成的意義和方法1.研究種類組成的意義：登記種類組成成分：編寫包括所有種類的植物名錄及其他信息（生活型、生態(tài)類型、地理成分等）。

2、研究種類組成的方法：選擇樣地：選擇典型地段，即能夠反映植物群落特征的地段，只代表群落的基本特征不是全部面積。選擇要求：

ⅰ、種的分布要具有均勻性；

ⅱ、有層次分布；

ⅲ、生境條件（地形、土壤）一致；

ⅳ、典型地段（中心），避免過渡地帶。

23登記種類組成成分：編寫包括所有種類的植物名錄及其他信息（生活

3.登記樣地面積：不應(yīng)小于其最小面積（表現(xiàn)面積）。

表現(xiàn)面積：能夠包括群落中大多數(shù)植物種類的最小地段。

群叢片段：當(dāng)一個(gè)植物群落占據(jù)地段的面積很小，以致于不能表現(xiàn)該群落的特征時(shí)為群叢片段，將全部面積作為登記記載面積。

4.樣地登記的方法：樣方、樣條、樣線、樣圓等。

其中樣方種類有：

記名樣方（單位面積內(nèi)的植物種類）

完全樣方（種名<拉丁文>、高度、個(gè)體數(shù)量、物候、鮮重、干重、含水量）。

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3.登記樣地面積：不應(yīng)小于其最小面積（表現(xiàn)面積）。

二、種類組成的性質(zhì)分析

植物區(qū)系學(xué)分析:從分類學(xué)和區(qū)系學(xué)角度出發(fā)，可以劃分出區(qū)系成分。植物區(qū)系：一個(gè)地區(qū)所生長或生活的全部植物種類的總體就是該地區(qū)的~（行政區(qū)劃、地理區(qū)域）。種類組成的統(tǒng)計(jì)分析：對(duì)群落中所有植物的科、屬、種進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，其結(jié)果可列成植物名錄和科屬組成表。植物區(qū)系地理成分分析：以現(xiàn)代分布區(qū)為基礎(chǔ)的區(qū)系劃分，最常見的地理成分如泛北極、東亞、地中海、鄂爾多斯、亞洲中部。在搞清一個(gè)地區(qū)植物區(qū)系地理的基礎(chǔ)上，對(duì)再搞清植物群落的中心和來源有重要意義。25二、種類組成的性質(zhì)分析植物區(qū)系學(xué)分析:從分類學(xué)和區(qū)系學(xué)角度2.生態(tài)成分分析：從生物有機(jī)體對(duì)其周圍環(huán)境適應(yīng)性出發(fā)，劃分出生態(tài)成分：

生態(tài)類型（根據(jù)光、水、溫度、土壤等因子劃分分析）

生活型（生長型）。二、種類組成的性質(zhì)分析3.群落成員型分析：從物種在群落中所起的作用出發(fā)，根據(jù)個(gè)體數(shù)量的多少和所起的作用的大小劃分：

優(yōu)勢種(dominantspecies)。建群種(edificator或constructivespecies)

伴生種（companionspecies)偶見種（rarespecies)

同一物種可以出現(xiàn)在不同的群落中，在不同的群落中所起的作用大小不同，即同一物種在不同群落中可以以不同的群落成員型出現(xiàn)。262.生態(tài)成分分析：從生物有機(jī)體對(duì)其周圍環(huán)境適應(yīng)性出發(fā)，劃分三、種類組成的數(shù)量特征：

1、種的個(gè)體數(shù)量指標(biāo)：豐富度、密度、相對(duì)密度、密度比還有：蓋度、頻度、高度、重量、體積以及相對(duì)蓋度、蓋度比，以此類推。2、種的綜合數(shù)量指標(biāo)：優(yōu)勢度、重要值、綜合優(yōu)勢比

27三、種類組成的數(shù)量特征：

1、種的個(gè)體數(shù)量指標(biāo)：27四、物種多樣性（一）種的多樣性定義（三方面）

1、豐富度：一個(gè)群落或生境中物種數(shù)目的多少。2、均勻度：一個(gè)群落或生境中全部物種個(gè)體數(shù)目的分配情況。3、差異度：物種之間結(jié)構(gòu)和功能的差異程度。28四、物種多樣性（一）種的多樣性定義（三方面）28（二）物種的多樣性測定

1、豐富度指數(shù)（richnessindices）Gleason指數(shù)Margalef指數(shù)具體公式見課本92頁29（二）物種的多樣性測定1、豐富度指數(shù)（rich