生態(tài)學(xué)課件：7群落動(dòng)態(tài)

第七章

生物群落的動(dòng)態(tài)群落生態(tài)學(xué)之——Community

Dynamic1第七章：生物群落的動(dòng)態(tài)第一節(jié)：生物群落變化的類型第二節(jié)：群落的演替類型第三節(jié)：群落演替的頂級學(xué)說第四節(jié)：群落演替與功能過程

第五節(jié)：控制演替的幾種主要因素

第六節(jié)：兩種不同的演替觀2群落的動(dòng)態(tài)communitydynamic群落是一個(gè)“動(dòng)態(tài)的開放的生命系統(tǒng)”由于氣候變遷、洪水、火燒、山崩、地殼運(yùn)動(dòng)、動(dòng)物的活動(dòng)和植物繁殖體的遷移散布，以及因群落本身的活動(dòng)改變了內(nèi)部環(huán)境等自然原因，或者由于人類活動(dòng)的結(jié)果，使群落結(jié)構(gòu)受到干擾或破壞，一些生物的種群消失了，就會(huì)有其他一些生物的種群來占據(jù)它們的空間，再過一段時(shí)間，就會(huì)有另一些生物的種群興起，達(dá)到一個(gè)相對穩(wěn)定的階段。3群落的內(nèi)部動(dòng)態(tài)群落的動(dòng)態(tài)communitydynamic群落的動(dòng)態(tài)包括群落內(nèi)部動(dòng)態(tài)、演替和群落的進(jìn)化1.群落的季節(jié)動(dòng)態(tài)

——季節(jié)性的動(dòng)態(tài)2.群落的波動(dòng)

——年際動(dòng)態(tài)限于群落內(nèi)部的短期可逆的變化，不產(chǎn)生群落的更替現(xiàn)象。其逐年的變化方向常常不同，一般不發(fā)生新種的定向代替。3.群落的演替——長期動(dòng)態(tài)，群落性質(zhì)變化4群落的內(nèi)部動(dòng)態(tài)——群落的季節(jié)動(dòng)態(tài)

群落的季節(jié)變化是指在環(huán)境的季節(jié)變化的前提下，群落內(nèi)各種生物因進(jìn)化過程中所形成的季節(jié)節(jié)律性而表現(xiàn)出的變化過程，如：

---群落外貌的變化(季相)---群落物種的變化，動(dòng)物的遷徙

----群落物種的生活周期的變化，如休眠、萌發(fā)等

----群落物種的生產(chǎn)力的變化51.群落年變化指在不發(fā)生本質(zhì)變化的前提下群落逐年所表

現(xiàn)的在群落生產(chǎn)量、物種成份比、優(yōu)勢種重要程度及群

落物質(zhì)、能量平衡方面所表現(xiàn)的各種波動(dòng)fluctuation

2.群落的波動(dòng)多數(shù)是由群落所在地區(qū)氣候條件的不規(guī)則變

動(dòng)引起的，其特點(diǎn)是群落區(qū)系成分的相對穩(wěn)定性，群落

數(shù)量特征變化的不定性以及變化的可逆性。

類型：根據(jù)變化的形式可劃分為3種

1.不明顯波動(dòng)，變化小

2.擺動(dòng)性波動(dòng)，優(yōu)勢種逐年交替的變化

3.偏途性波動(dòng)，主要表現(xiàn)在優(yōu)勢種的變化上，可恢復(fù)群落的內(nèi)部動(dòng)態(tài)——群落的年變化6生物群落的演替succession群落演替是群落的重要內(nèi)容，亦多爭議！1.succession概念2.群落演替的一般過程3.群落演替的基本類型4.群落演替的原因5.演替過程的理論模型6.演替頂極學(xué)說7一群落演替的基本概念群落演替communitysuccession

生態(tài)演替ecologicalsuccession

在植物群落的發(fā)展變化過程中，由低級到高級、由簡單到復(fù)雜、一個(gè)階段接著另一個(gè)階段，一個(gè)群落取代另一個(gè)群落的自然演變現(xiàn)象。周期性演替：

多數(shù)群落的演替有一定的方向性，但也有一些群落有周期性的變化，即由一個(gè)類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)類型，然后又回到原有的類型，如：石楠→石蕊→熊果→石楠群落8演替系列successionsere:

生物群落的演替過程，從植物的定居開始，到形成穩(wěn)定的植物群落為止，這個(gè)過程稱演替系列。其中每一個(gè)明顯的步驟稱為演替階段或演替時(shí)期。一群落演替的基本概念干擾disturbance：

是指林中倒樹、食草動(dòng)物的啃食、潮汐活動(dòng)、火災(zāi)、反常氣候變化或人類活動(dòng)等經(jīng)常發(fā)生的擾亂或干涉，它們迫使物種經(jīng)歷某些選擇壓力。9一群落演替的基本概念先鋒種

pioneerspecies：

演替過程中，最早定居下來的物種稱先鋒種；

先鋒群落

pioneercommunity：

演替過程中最初形成具在一定結(jié)構(gòu)和功能的群落。演替頂極

climax：

任何一類演替都經(jīng)過遷移、定居、群聚、競爭、反應(yīng)、

穩(wěn)定6個(gè)階段，當(dāng)群落達(dá)到與周圍環(huán)境取得平衡時(shí)(物

種組合穩(wěn)定)，群落演替漸漸變得緩慢，最后的演替系

列階段稱演替頂極；

頂極群落

climaxcommunity:

演替最后階段的群落稱頂極群落。10二群落演替的一般過程侵移（遷移）

migration

：

從繁殖體開始傳播到新定居的地方為止定居ecesis

：

植物繁殖體到達(dá)新地點(diǎn)后，開始發(fā)芽、生長

繁殖的全部過程---群聚

競爭competition

：

反應(yīng)結(jié)果

----“優(yōu)勝劣汰，適者生存”新群落的形成與穩(wěn)定11三群落演替基本類型生物群落演替的劃分標(biāo)準(zhǔn)：控制因素：內(nèi)因/外因性演替初始條件：原生演替/次生演替基質(zhì)性質(zhì)：水生/旱生演替時(shí)間進(jìn)程：世紀(jì)/長期/快速演替代謝特征：自養(yǎng)/異養(yǎng)性演替演替方向：進(jìn)展演替/逆行演替/循環(huán)演替121.按演替的初始條件歸類---原生演替和次生演替原生裸地、初生裸地primarybarearea

：

指以前完全沒有植物的地段，或原來存在過植被，

但植被及其以下的土壤條件已被徹底消滅。

即：完全沒有植被并且也沒有任何植物繁殖體存在

的裸露地段。如：火山噴發(fā)熔巖破壞植被形成的裸地、湖泊；沙丘、冰川沉積物等。原生演替、初生演替primarysuccession：

開始于原生裸地上的群落演替

原生演替特點(diǎn)：

從極端條件開始，演替速度緩慢，

經(jīng)歷的時(shí)間長，階段多。1314原生演替：最初演替發(fā)生在先前沒有任何生態(tài)系統(tǒng)的地方。

A。在火山噴發(fā)后的地面上只有火山灰和巖石。B．最早出現(xiàn)的生物是地衣和苔蘚。C．各種草類在薄薄的土壤中扎根生長。D．最后，樹木幼苗和灌木開始發(fā)芽生長。15次生裸地secondarybarearea

：

植物已被消滅，但保留土壤條件，甚至保留有植物種子或者繁殖體（如能發(fā)芽的地下莖）的裸地。如：森林采伐后的皆伐跡地、開墾草原、火災(zāi)和毀滅性的病蟲害、鹽漬地等，都能造成次生裸地。次生演替secondarysuccession：

開始于次生裸地上的群落演替

如：火燒演替、棄耕演替、放牧演替等

次生演替特點(diǎn)：

由外部干擾所引起，演替速度往往較快。1.按演替的初始條件歸類16黃石公園火災(zāi)后幾年后1718砍伐森林改做農(nóng)田，當(dāng)農(nóng)田荒廢后，森林又會(huì)慢慢恢復(fù)。A.兩年后，野花野草長滿了整片田野。B．五年后，松樹幼苗和其他樹木在田野里開始生長。C．30年后松樹已經(jīng)長大。D．100年后松樹、橡樹、山核桃樹等混合林在這片田野里茁壯成長。19次生演替的特點(diǎn)1.

次生演替是在外力作用下，使原有植物群落

（草本或森林）解體或消失，直至形成次生裸

地，再從次生裸地上逐漸建立新的植物群落，

并進(jìn)行群落演替；2.

當(dāng)外力干擾、破壞作用停止后，次生演替一

般是趨向于恢復(fù)到受破壞前的原生群落類型;3.

次生演替由于起始點(diǎn)較高（生境條件較好，

又有種源）因而建成新的群落并進(jìn)行演替時(shí)的

速度都比較快。20影響演替速度的因素：

1.生境條件的嚴(yán)酷程度

2.組成群落的物種特性3.按演替過程的時(shí)間長短歸類世紀(jì)演替：按地質(zhì)時(shí)期計(jì)算的演替。長期演替：以幾十年到幾百年完成的演替?？焖傺萏妫簬啄陜?nèi)完成的演替。214.按演替方向歸類進(jìn)展演替progressivesuccession

：植物群落由低級階段向高級階段發(fā)展的演替逆行演替regressivesuccession

：植物群落由高級階段退向低級階段的演替。例如在強(qiáng)烈放牧情況下，草原會(huì)向旱生化的

方向發(fā)展，并隨著放牧強(qiáng)度的加大，草原會(huì)

逐漸發(fā)展到接近于荒漠帶的一些植物群落。循環(huán)演替：山毛櫸－黃樺－糖槭－山毛櫸……22四.群落演替的影響因素群落演替的機(jī)制研究雖多，但目前了解仍不充分，一般認(rèn)為控制演替的因素可能多種，如：

1.植物繁殖體的遷移、散布和動(dòng)物的活動(dòng)是群落演替的先決條件

2.群落內(nèi)環(huán)境的變化是演替的動(dòng)力

3.群落內(nèi)物種關(guān)系是演替的催化劑

4.群落外界條件的變化是誘因

5.人類活動(dòng)是重要的因素23經(jīng)典的演替觀:

每一演替階段的群落明顯不同于下一階段的群落；前一階段群落中的物種活動(dòng)促進(jìn)了下一階段物種的建立。個(gè)體論演替觀：

Egler(1952)提出：初始物種組成決定群落演替系列中后優(yōu)勢種。當(dāng)代的演替觀：

強(qiáng)調(diào)個(gè)體生活史特征，物種對策，以種群為中心和各種擾對演替的作用。究竟演替的途徑是單向性的，還是多途徑的？初始物種組成對后來物種的作用如何？演替的機(jī)制如何？這些是當(dāng)代演替觀的活躍領(lǐng)域。

五.演替過程的理論模型（自學(xué)為主）24六.演替的頂極climax概念和理論演替頂極

climax

是指每一個(gè)演替系列都是由先鋒階段開始，經(jīng)過不同

的演替階段，到達(dá)中生狀態(tài)的最終演替階段。單元演替頂極學(xué)說mono-climaxtheory多元頂極學(xué)說poly-climaxtheory頂極-格局假說climax-patternhypothesis25單元演替頂極學(xué)說mono-climaxtheory1.由美國的Clements（1916）提出;2.該學(xué)說認(rèn)為一個(gè)氣候區(qū)中，植物群落演替朝向一個(gè)共同的終點(diǎn)（優(yōu)勢種），其終點(diǎn)的植物群落是該氣候作用下的最穩(wěn)定群落，稱氣候頂極群落。3.即一個(gè)氣候相當(dāng)一致的區(qū)域，最終將有一種連續(xù)的和整齊一致的植被普遍的覆蓋著。26關(guān)于該學(xué)說的各種特殊頂級：

1.亞頂極：到達(dá)氣候頂極前的一個(gè)相當(dāng)穩(wěn)定的階段

2.后頂極：特定氣候區(qū)域內(nèi)，因局部氣候條件較差（熱、干燥）而產(chǎn)生的穩(wěn)定群落。

3.先頂極：由于局部氣候條件較好而產(chǎn)生的優(yōu)越氣候區(qū)頂極的穩(wěn)定群落。

4.偏途頂極（干擾頂極）：由于強(qiáng)烈而頻繁的干擾引起的相對穩(wěn)定的群落。單元演替頂極學(xué)說mono-climaxtheory271.英國學(xué)者坦斯利A.G.Tansley于1954年提出2.如果一個(gè)群落在某種生境中基本穩(wěn)定，能自行

繁殖并結(jié)束它的演替過程，就可看作是頂極群落，而不必匯集于一個(gè)共同的氣候頂極終點(diǎn)；3.因此除氣候頂極之外，也有土壤頂極，

地形

頂極，火燒頂極等。多元演替頂極學(xué)說

Poly-climaxtheory28我國學(xué)者劉慎鄂的觀點(diǎn)：地帶性頂極和非地帶性頂極

----地帶性頂極：

在水平分布上與氣候帶相適應(yīng)，成帶狀分布；

----非地帶性頂極：

雖然也受大氣候的影響，但局部環(huán)境條件起決

定性作用；有多少個(gè)演替系列就有多少個(gè)頂極多元演替頂極學(xué)說

Poly-climaxtheory291.美國Whittaker（1953