第四章群落結(jié)構(gòu)及數(shù)量特征

第四章群落結(jié)構(gòu)及數(shù)量特征第1頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月OrganismalecologycopingPopulationecologylimitingfactorsCommunityecologyinterspecificinteractionsanddiversityEcosystemecologyenergyflowandchemicalcyclingLandscapeecologyinteractionsamongdifferenttypesofecosystemsBiosphereecologyglobaleffects第2頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月群落結(jié)構(gòu)

◆植物群落的基本特征、森林群落的植物種類組成、種類的數(shù)量特征及種類關(guān)聯(lián)分析方法?！羯秩郝涞纳钚徒Y(jié)構(gòu)、層片、垂直結(jié)構(gòu)與外貌特征?！暨吘壭母拍?、特征及與物種多樣性的關(guān)系?！舴治鲇绊懭郝浣M成和結(jié)構(gòu)的環(huán)境、生物因素及干擾類型。第3頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月群落的概念在自然界中，任何植物都極少單獨生長，幾乎都是聚集成群的。植物群居在一起，在植物和植物之間就發(fā)生了復雜的相互關(guān)系。群居在一起的植物并非雜亂無章的堆積，而是一個有規(guī)律的組合，在環(huán)境相似的不同地段有規(guī)律地重復出現(xiàn)。第4頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月

綜上所述，植物群落可定義為：在特定空間或特定生境下，具有一定的植物種類組成及其與環(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)，并具特定的功能的植物集合體。森林群落就是具有一定樹木種類組成的植物群落。種類的數(shù)量與氣候（水、熱）、人的影響、形成時間長短有關(guān)。第5頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月第4章森林群落結(jié)構(gòu)特征4．1森林群落的概念4.1.2群落的性質(zhì)4.1.2.1機體論觀點Clements（美國生態(tài)學家）機體論觀點認為群落是客觀存在的實體，是有組織的生物系統(tǒng)，像有機體和種群那樣。機體論觀點把群落和有機體相比擬，強調(diào)組成群落的各個種是高度結(jié)合的，相互依存的，一個種群從其先鋒階段到穩(wěn)定的頂極階段和有機體一樣有其出生、生長、成熟、繁殖和死亡，群落的這種生活史雖然是復雜的,但卻是一個真實的過程。第6頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．1森林群落的概念5.1.2.2個體論觀點Henry.AGleason（usa,plantecologist)

個體論觀點認為群落并非自然界實體，而是生態(tài)學家為了便于研究，從一個連續(xù)變化著的植被連續(xù)體中，人為確定的一組物種的集合。

個體論觀點認為組成群落的種群具有“獨立性”，即各個種都是單獨對外界因素起反應，并作為獨立的一員進人群落。它們在不同的群落之間往往互相交織,而以不同的比例出現(xiàn)在不同的群落中。群落是連續(xù)的，群落之間不具有明顯的邊界，群落的劃分是人為的。

第7頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月這兩種觀點對生態(tài)學研究的影響都很大，從機體論觀點出發(fā)，建立了群落單元演替頂極學說和相應的研究方法；從個體論觀點出發(fā)，建立了梯度分析的理論和方法。

第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．1森林群落的概念第8頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月兩種觀點的分歧：第9頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)境梯度密度ABDC環(huán)境梯度密度ABDC第10頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1.3群落的基本特征

生物群落是一定地段或生境中各種生物種群所構(gòu)成的集合。無論群落是一個獨立單元，還是連續(xù)系列中的片斷，由于群落中生物的相互作用，群落都不是其組成物種的簡單累加，而是一定地段上生物與環(huán)境作用的一個整體。生物群落都具有以下共同特征：第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．1森林群落的概念第11頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月生物群落都具有以下共同特征：

(1)具有一定的種類組成。

(2)具有一定的群落結(jié)構(gòu)。

(3)具有一定的外貌。

(4)形成群落環(huán)境。

(5)不同物種間存在相互影響。

(6)具有一定的動態(tài)特征。

(7)具有一定的分布范圍。

(8)具有特定的群落邊界特征。

第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．1森林群落的概念第12頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月

(1)具有一定的種類組成

每個群落都是由一定的植物、動物、微生物種群組成的。種類組成是區(qū)別不同群落的首要特征。一個群落中種類成分的多少及每種個體的數(shù)量，是度量群落多樣性的基礎(chǔ)。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．1森林群落的概念第13頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月

(2)具有一定的群落結(jié)構(gòu)群落除了具有一定的種類組成外，還具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。例如，生活型組成、種的分布格局、成層性、季相、捕食者和被捕食者的關(guān)系等。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．1森林群落的概念第14頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月

(3)具有一定的外貌

一個群落中的植物個體，分別處于不同高度并具有不同密度，從而決定了群落外部形態(tài)。在植物群落中，通常由其生長類型決定其高級分類單位的特征，如森林、灌叢或草叢的類型。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．1森林群落的概念第15頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月

(4)形成群落環(huán)境

生物群落對其居住環(huán)境產(chǎn)生重大影響，并形成群落環(huán)境。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。即使生物非常稀疏的荒漠群落，對土壤等環(huán)境條件也有明顯改變。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．1森林群落的概念第16頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月

(5)不同物種間存在相互影響

群落中的物種有規(guī)律的共處，即在有序狀態(tài)下共存。一個群落必須經(jīng)過生物對環(huán)境的適應和生物種群之間的相互適應、相互競爭，形成具有一定外貌、種類組成和結(jié)構(gòu)的集合體。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．1森林群落的概念第17頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月

(6)具有一定的動態(tài)特征

生物群落是生態(tài)系統(tǒng)中具有生命的部分，生命的特征是不停的運動，群落也是如此。其運動形式包括季節(jié)動態(tài)、年際動態(tài)、演替與演化。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．1森林群落的概念第18頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月(7)具有一定的分布范圍

任何一個群落都只能分布在特定地段或特定生境中，不同群落的生境和分布范圍不同。無論從全球范圍看，還是從區(qū)域角度講，不同生物群落都遵循一定的規(guī)律分布。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．1森林群落的概念第19頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月

(8)具有特定的群落邊界特征

在自然條件下，有的群落有明顯的邊界，有的邊界不明顯。但在多數(shù)情況下，不同群落間存在過渡帶，被稱為群落交錯區(qū)，并導致明顯的邊緣效應。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．1森林群落的概念第20頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2森林群落的組成

第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成

任何一個森林群落都是由一定樹木及相關(guān)的植物種類組成?？砂呀M成一個森林群落的全部植物種類稱為該森林群落的種類組成。一個森林群落的種類組成不僅可以反映有關(guān)生境條件的狀況，而且也反映著該群落的歷史淵源和更為廣闊的空間上的聯(lián)系。5.2.1森林群落的植物種類組成第21頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月生態(tài)學家提出了最小面積的概念。所謂最小面積，也就是說至少要有這樣大的面積才能包含組成群落的大多數(shù)植物種類。最小面積的確定通常采用在群落中央逐步成倍擴大樣方面積[如圖5—1(a)]，統(tǒng)計面積擴大增加的種數(shù)(表5-1)，第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第22頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月表5-1隨著樣方面積擴大增加的種數(shù)第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第23頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第24頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月表5-2不同國家和學者建議的森林植被研究時的最小面積m2第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第25頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2.2.1優(yōu)勢種和建群種優(yōu)勢種(dominantspecies)——對群落的結(jié)構(gòu)和群落環(huán)境的形成有明顯控制作用的植物種。數(shù)量多、投影蓋度大、生物量高、體積較大、生活能力較強。森林群落中，喬木層、灌木層、草本層和地被層分別存在各自的優(yōu)勢種。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第26頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月建群種——優(yōu)勢層(喬木層)的優(yōu)勢種起著構(gòu)建種群的作用，常稱為建群種。建群種對整個群落具有控制性影響，如果把群落中的建群種去除，必然導致群落性質(zhì)和環(huán)境的變化；若把非建群種去除，只會發(fā)生較小的或不顯著的變化。因此不僅要保護那些珍稀瀕危植物，而且也要保護那些建群植物和優(yōu)勢植物，它們對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定起著舉足輕重的作用。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第27頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月銀杏第28頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月如果群落中建群種只有一個，則稱為“單建種群落”或“單優(yōu)勢種群落”。如果具有兩個或兩個以上同等重要的建群種，就稱該群落為“共建種群落”或“共優(yōu)勢種群落”。熱帶森林，幾乎全是共建種群落；北方森林和草原則多為單建種群落。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第29頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2.2.2亞優(yōu)勢種亞優(yōu)勢種(subdominantspecies)——指個體數(shù)量與作用都次于優(yōu)勢種，但在決定群落性質(zhì)和控制群落環(huán)境方面仍起一定作用的植物種。在復層群落中，它通常居于較低的下層，如興安落葉松林中常有混生數(shù)量不等的白樺(Betulaplatyphyl．la)、蒙古櫟(Quercusmongolica)、樟子松(Pinussylvestrisvar．mongolica)等喬木樹種，這些樹種在喬木層中成為亞優(yōu)勢種。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第30頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2.2.3伴生種伴生種(companionspecies)——為群落中常見種，它與優(yōu)勢種相伴存在，但在決定群落性質(zhì)和控制群落環(huán)境方面不起主要作用。伴生種在一些群落中出現(xiàn)，而在另一些群落中可能不出現(xiàn)。如興安落葉松林中常有崖柳(Salixxerophil)、多葉大刺薔薇(Rosaacicularis)、赤楊(Alnusjapanica)等伴生。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第31頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2.2.4偶見種偶見種(occasionalspecies)——是那些在群落中出現(xiàn)頻率很低的物種，多半數(shù)量稀少。偶見種可能偶然地由人們帶入或隨著某種條件的改變而侵入群落中，也有可能是衰退中的殘遺種。有些偶見種的出現(xiàn)具有生態(tài)指示意義，有的還可作為地方性特征種看待。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第32頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2.3種類的數(shù)量特征有了所研究群落完整的生物物種名錄，只能說明群落中有哪些物種，要進一步說明群落特征，還必須研究不同種的數(shù)量關(guān)系。對物種組成進行數(shù)量分析是近代群落分析技術(shù)的基礎(chǔ)。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第33頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2.3.1種的個體數(shù)量指標

(1)多度

多度(abundance)是表示一個種在群落中的個體數(shù)目。多度的統(tǒng)計方法通常有兩種：記名計算法——個體的直接計算法；目測估計法。一般對于植物個體數(shù)量多而植物體形小的群落(如灌木、草本群落)，或者在概略性的踏查中，常用目測估計法。對樹木種類或者在詳細的群落研究中，就常用記名計算法。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第34頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月記名計算法就是在一定面積的樣地中，直接清點各種群的個體數(shù)目，然后計算出某種植物與同一生活型的全部植物個體數(shù)目的比例。目測估計法是按預先確定的多度等級估計單位面積上個體的多少，多用于群落內(nèi)草本植物的調(diào)查。常用的等級劃分和表示方法見表5-3。國內(nèi)多采用Drude的7級制多度。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第35頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月表5-3幾種常用的多度等級第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第36頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)密度式中：d——密度；

N——樣地內(nèi)某種植物的個體數(shù)目；

S——樣地面積。密度的倒數(shù)即為每株植物所占的單位面積。

第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第37頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月在群落內(nèi)分別計算各個種的密度，其實際意義不大。重要的是計算全部個體(不分種)的密度和平均面積。在此基礎(chǔ)上，又可以推算出個體間的距離：式中L——平均株距；

D——樹木的平均胸徑。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第38頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月樣地內(nèi)某一物種的個體數(shù)占全部物種個體數(shù)的百分比稱為相對密度某一物種的密度占群落中密度最高的物種密度的百分比稱為密度比(densityratio)。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第39頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月

(3)蓋度

蓋度(coverage)----指的是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。蓋度可分為分蓋度(種蓋度)、層蓋度(種組蓋度)和總蓋度(群落蓋度)。林業(yè)上常用郁閉度來表示林木層的蓋度。草原群落基蓋度：離地2.54cm的斷面積；樹木：d1.3第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第40頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月群落中某一物種的分蓋度占所有分蓋度之和的百分比，即相對蓋度。某一物種的蓋度與蓋度最大物種的蓋度比稱為蓋度比(coverra-tio)

第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第41頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月

(4)頻度

頻度(frequency)——某個物種在調(diào)查范圍內(nèi)出現(xiàn)的頻率。常按包含該種個體的樣方數(shù)占全部樣方數(shù)的百分比來計算。即：頻度=某物種出現(xiàn)的樣方數(shù)／樣方總數(shù)×100％第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第42頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月標準頻度圖解(frequencydiagram)

(圖6—3)。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第43頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月圖6—3Raunkiaer（瑞典學者）的標準頻度圖解，在這個圖中，凡頻度在1％～20％的植物種歸入A級，21％～40％者為B級，41％～60％者為C級，61％～80％者為D級，80％～100％者為E級。這樣按其所占比例的大小，五個頻度級的關(guān)系是：A>B>C>D<E。此即所謂的C．Raunkiaer頻度定律(lawoffrequency)第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第44頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月這個定律說明：在一個種類分布比較均勻一致的群落中，屬于A級頻度的種類通常是很多的，它們多于B、C和D頻度級的種類。這個規(guī)律符合群落中低頻度種的數(shù)目較高頻度種的數(shù)目為多的事實。E級植物是群落中的優(yōu)勢種和建群種，其數(shù)目也較大，因此占有較高的比例，所以E>D。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第45頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月(5)高度

高度(height)為測量植物體體長的一個指標。測量時取其自然高度或絕對高度。某種植物高度與最高種的高度之比為高度比。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第46頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月

(6)體積和重量森林群落內(nèi)，植物體積(volume)和重量(weight)是標志植物種所產(chǎn)生的物質(zhì)數(shù)量的具體指標。在森林經(jīng)營中，通過體積的計算可以獲得木材生產(chǎn)量(稱為材積)。單株喬木的材積等于胸高斷面積(s)、樹高(h)和形數(shù)(f)三者的乘積，即V=s·h·f形數(shù)是樹干體積與等高同底的圓柱體體積之比。(森林調(diào)查表中查到)草本植物或小灌木體積的測定，可用排水法進行。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第47頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月重量(weight)是用來衡量種群生物量(biomass)或現(xiàn)存量(standingcrop)多少的指標。在林業(yè)上葉、根、果實的稱重更重要。測定重量的方法，一般在采割后直接稱重；或者針對各個種，選少數(shù)大小合適的個體，作為樣本稱重，求其平均值，再乘以單位面積的個體數(shù)。單位面積或容積內(nèi)某一物種的重量占全部物種總重量的百分比稱為相對重量。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第48頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2.3.2種的綜合數(shù)量指標

(1)優(yōu)勢度優(yōu)勢度用以表示一個種在群落中的地位與作用，但其具體定義和計算方法各家意見不一。一些學者認為蓋度和密度為優(yōu)勢度的度量指標。也有的認為優(yōu)勢度即“蓋度和多度的總和”或“重量、蓋度和多度的乘積”等等。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第49頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月

(2)重要值

重要值也是用來表示某個種在群落中的地位和作用的綜合數(shù)量指標。用重要值來確定喬木的優(yōu)勢度或顯著度，計算的公式如下：重要值=相對密度+相對頻度+相對優(yōu)勢度(相對基蓋度)上式用于草原群落時，相對優(yōu)勢度可用相對蓋度代替：重要值=相對密度+相對頻度+相對蓋度第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第50頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)綜合優(yōu)勢比

綜合優(yōu)勢比(summeddominanceratio)縮寫形式為SDR。它由日本學者召田真等(1957)提出的一種綜合數(shù)量指標。包括兩因素、三因素、四因素和五因素等四類。常用的為兩因素的綜合優(yōu)勢比(SDR2)，即在密度比、蓋度比、頻度比、高度比和重量比這五項指標中取任意兩項求其平均值再乘以100％，如SDR2=(密度比+蓋度比)／2×100％。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第51頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月由于動物有運動能力，多數(shù)動物群落研究中以數(shù)量或生物量為優(yōu)勢度的指標，水生群落中的浮游生物，多以生物量為指標。

第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第52頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2.4種間關(guān)聯(lián)正關(guān)聯(lián)——兩個種一塊出現(xiàn)的次數(shù)比期望的更頻繁；正關(guān)聯(lián)可能是因一個種依賴于另一個種而存在，或兩者受生物的和非生物的環(huán)境因子影響而生長在一起。負關(guān)聯(lián)——兩個種共同出現(xiàn)次數(shù)少于期望值。負關(guān)聯(lián)則是由于空間排擠、競爭、他感作用以及不同的環(huán)境要求。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第53頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月在均質(zhì)群落中，可預期種間關(guān)聯(lián)是隨樣本大小的增加而增大，達到某一點后則維持不變。表達種對之間是否關(guān)聯(lián)，常采用關(guān)聯(lián)系數(shù)，計算前先列出2×2列關(guān)聯(lián)表，它的一般形式如表5-5所示。135頁第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第54頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月表5-5

2×2列關(guān)聯(lián)表

種A種B＋－＋aba+b－cdc+da+cb+dn關(guān)聯(lián)系數(shù)V取值在-1至1之間

V>0,正關(guān)聯(lián)；

V<0,負關(guān)聯(lián)；

V=0,不關(guān)聯(lián)。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第55頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月表中a是兩個種均出現(xiàn)的樣方數(shù)，b和c是僅出現(xiàn)一個種的樣方數(shù)，d是兩個種均不出現(xiàn)的樣方數(shù)。如果兩物種是正關(guān)聯(lián)的，那么絕大多數(shù)樣方為a和d型；如果屬負關(guān)聯(lián)，則為b和c型；如果是沒有關(guān)聯(lián)的，則a、b、c、d各型出現(xiàn)機率相等，即完全是隨機的。表5-5

2×2列關(guān)聯(lián)表135頁第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第56頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)聯(lián)系數(shù)常用下列公式計算

其數(shù)值變化范圍是從-l到+1。然后按統(tǒng)計學的x2檢驗法測定所求得關(guān)聯(lián)系數(shù)的顯著性。第57頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月x2檢驗

Χ2>3.84,一定正關(guān)聯(lián)；

Χ2>6.64,明顯正關(guān)聯(lián)。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第58頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月隨著種數(shù)的增加，種對的數(shù)目會按s(s-1)／2方程迅速增加，式中s是種數(shù)。常利用各種相關(guān)系數(shù)、距離系數(shù)或信息指數(shù)來敘述一個種的數(shù)量指標對另一個種或某一環(huán)境因子定量值的關(guān)系，計算結(jié)果可用半矩陣或星系圖表示。

第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第59頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月如果群落是自然界的客觀實體，那么組成群落的各種群應通過相互作用彼此有機地結(jié)合，形成一個有機網(wǎng)絡，并且，這種相互作用是一種必然的關(guān)聯(lián)。必然的正關(guān)聯(lián)可能出現(xiàn)在某些寄生物和單一宿主間，還有完全取食于一種植物的單食性昆蟲。大多數(shù)物種的生存只是部分地依存于另一物種，像昆蟲取食若干種植物，捕食者取食若干獵物。

第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第60頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月另一種極端是負關(guān)聯(lián)，一物種的分布被另一物種的競爭排斥的作用所限制，這是一種可能形成群落間明確界限的機制。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第61頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第62頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月如果把群落中全部物種間的相互作用搞清楚，那末其類型的分布將是鐘形的正態(tài)曲線，大部分圍繞中點(無相互作用的)，少數(shù)物種間關(guān)系處于曲線兩端(必然的正關(guān)聯(lián)和必然的排斥)。如果真實的情況確是這樣，從關(guān)聯(lián)分析看，群落的性質(zhì)更接近于一個連續(xù)分布的系列，即個體論學派所主張的觀點。

第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．2森林群落的組成第63頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌

5.3.1生活型結(jié)構(gòu)第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌生活型：指植物長期適應外界環(huán)境而形成的生活形態(tài)類型。

是生物對綜合環(huán)境條件長期適應的外部表現(xiàn)形式，是植物對相同環(huán)境條件進行趨同適應的結(jié)果。親緣關(guān)系很近的植物卻可屬于不同的生活型，這是生物之間趨同適應的結(jié)果，深刻地反映了生物和環(huán)境之間的關(guān)系。第64頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月丹麥生態(tài)學家C．Raunkiaer生活型系統(tǒng)，他選擇休眠芽在不良季節(jié)的著生位置做為劃分生活型的標準。因為這一標準既反映了植物對環(huán)境(主要是氣候)的適應特點，又簡單明確，所以該系統(tǒng)被廣為應用。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第65頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)這一標準，C．Raunkiaer把陸生植物劃分為5類生活型，如圖5-4所示。

(1)高位芽植物(phanerophytes)

(2)地上芽植物(chamaephytes)

(3)地面芽植物(hemicryptophytes)

(4)隱芽植物(cryptophytes)

(5)一年生植物(therophytes)

第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第66頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月圖5—4Raunkiaer生活型圖解(Raunkiaer，1934)1．高位芽植物；2--3．地上芽植物；4．地面芽植物；5～9．隱芽植物第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第67頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月

(1)高位芽植物(phanerophytes)

度過不良季節(jié)時，芽或芽梢位于植物體離地面較高的部位，通常為距地面25cm以上。如喬木、灌木，以及熱帶潮濕氣候下的高大草本。依高度又可分為4個亞類，即大高位芽植物(高度>30m)、中高位芽植物(8～30m)、小高位芽植物(2～8m)和矮高位芽植物(0．25～2m)。還可以分為常綠高位芽植物、落葉高位芽植物；針葉高位芽植物、闊葉高位芽植物等。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第68頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)地上芽植物(chamaephytes)

度過不良季節(jié)時，芽或芽梢位于地表或接近地表的枝條上，通常為地表到地上25cm處。地上芽植物包括半灌木、墊狀植物以及枝條平伏于地表的植物等。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第69頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月墊狀植物，墊狀卷柏第70頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月

(3)地面芽植物(hemicryptophytes)

又稱淺地下芽植物或半隱芽植物。在不良季節(jié)中，地上部分枯死，更新芽位于近地面土層內(nèi)。地面芽植物在溫帶地區(qū)最占優(yōu)勢，以多年生草本植物為主。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第71頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)隱芽植物(cryptophytes)

又稱地下芽植物。更新芽位于較深土層中或水中，多為鱗莖類、塊莖類、根莖類多年生草本植物以及沼澤植物、水生植物等。根莖地下芽植物（如竹類、姜等）；塊莖地下芽植物（如馬鈴薯、報春花）；塊根地下芽植物（如白薯、茄科、大麗花等）；鱗莖地下芽植物（如百合科、石蒜科等）；沼澤植物則有蓮、萍蓬草、蘆葦?shù)?，水生植物幼芽脫離后沉入水底能夠越冬（如釣棒、櫟藻等）

第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第72頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月(5)一年生植物(therophytes)在當年就完成生活周期，以種子的形式度過不良季節(jié)，在干旱的草原或荒漠中比較豐富。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第73頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月生活型譜

生活型譜：某地區(qū)或群落中各類生活型所占百分數(shù)，并把結(jié)果列成圖表。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第74頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月通過不同氣候區(qū)域或不同群落之間的生活型譜的比較，可以看到各地區(qū)的環(huán)境特點，也可以看到各群落之間的結(jié)構(gòu)差異。

高位芽占優(yōu)勢的群落，反映了群落所在地的氣候溫熱多濕，更新部分暴露于外界不會遭到低溫和干燥氣候的危害；地面芽植物占優(yōu)勢的群落，反映了該地具有較長的嚴寒季節(jié)；隱芽植物占優(yōu)勢的群落，環(huán)境比較冷、濕；1年生植物占優(yōu)勢的群落，氣候比較干旱。

第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第75頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月我國自然環(huán)境復雜多樣，在不同的氣候區(qū)域內(nèi)，群落的生活型組成也各有特點(表5-6)溫帶落葉闊葉林，高位芽植物占優(yōu)勢，地面芽植物次之，就反映了該群落所在地的氣候夏季炎熱多雨，但有一個較長的嚴冬；而寒溫帶暗針葉林，地面芽植物占優(yōu)勢，隱芽植物次之，高位芽植物又次之，反映當?shù)赜幸粋€較短的夏季，但冬季漫長，嚴寒而潮濕。生活型譜除了可以反映不同氣候區(qū)的不同森林群落外貌外，又表現(xiàn)出空間上的成層性。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第76頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第77頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月一些學者按植物體態(tài)劃分生活型或生長型，R．H.Whittaker(1970，1975)認為植物的形狀類別即是生長型(growthform)?！吨袊脖弧诽岢龅纳L型分類系統(tǒng)分為4級，第一級分為木本植物、半木本植物、草本植物、葉狀體植物，第二級區(qū)分的特征為主軸木質(zhì)化程度及壽命長短，第三、四級則按體態(tài)和發(fā)育規(guī)律進一步區(qū)分。下面列出了該系統(tǒng)的第一、二級分類：第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第78頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月我國在《中國植被》一書中即按植物體態(tài)劃分出下列生長型類群：Ⅰ．木本植物①喬木。具有明顯主干，又分出針葉喬木，闊葉喬木，并進一步分出常綠的，落葉的，簇生葉的，葉退化的。②灌木。無明顯主干，也可按上述原則進一步劃分。③竹類。④藤本植物。⑤附生木本植物。⑥寄生木本植物。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第79頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月Ⅱ．半木本植物⑦半灌木與小半灌木。

Ⅲ．草本植物⑧多年生草本植物。又可分出蕨類，芭蕉型，叢生草，根莖草，雜類草，蓮座植物，墊狀植物，肉質(zhì)植物，類短命植物等。⑨一年生植物：又分冬性的，春性的與短命植物。⑩寄生草本植物。⑩腐生草本植物。⑩水生草本植物。又分為挺水的，浮葉的，漂浮的，沉水的第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第80頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月

Ⅳ．葉狀體植物①苔蘚及地衣。②藻菌。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第81頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月生長型也反映植物生活的環(huán)境條件，相同的環(huán)境條件具有相似的生長型。世界各大洲環(huán)境相似地區(qū)(如草原或荒漠)，由于趨同進化而具有相同生長型的植物，可以稱為生態(tài)等值種。生活型與生長型決定群落的外貌，而外貌是群落分類的重要指標之一。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第82頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3.2植物的葉片

5.3.2.1葉的特征

葉片是進行光合作用的重要器官，它在植物體的結(jié)構(gòu)中不僅數(shù)量大，而且對環(huán)境的適應也表現(xiàn)得最為突出和多樣，在群落結(jié)構(gòu)和外貌中起著特別重要的作用。葉的特征主要表現(xiàn)為：第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第83頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)葉的質(zhì)地葉的質(zhì)地反映生境中光、溫、水等因子的綜合作用。按質(zhì)地可以劃分為：薄葉、草質(zhì)葉、革質(zhì)葉和厚革質(zhì)葉。

(2)葉的大小

葉片大小與水分平衡密切相關(guān)。葉子大小與光合作用的效率有密切關(guān)系。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第84頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)葉的生活期

葉的生活期可區(qū)分為：常綠葉，在不利生長期也不脫落，至少可以保持兩個生長季；夏綠葉，在寒冷季節(jié)時脫落；半常綠葉，寒冷季節(jié)時并不脫落，入春后大量脫落，并很快為新葉所代替；冬綠葉，在干旱夏季時脫落，冬季生長。

(4)葉的方位葉在空間上的方位是植物個體生態(tài)生理學的重要特征，對群落結(jié)構(gòu)有重要作用，它影響著群落內(nèi)光強分布、最適葉面積指數(shù)以及植被蒸騰作用等。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第85頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月(5)葉型和葉緣葉型分單葉和復葉。葉緣分全緣和非全緣兩種。由于葉的特征能夠較好地反映生境的水熱狀況。一般而言，水熱狀況良好時，葉大而薄，生活時期長。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第86頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3.2.2葉面積指數(shù)葉面積指數(shù)(1eafareaindex，LAI)是群落結(jié)構(gòu)的一個重要指標，并與群落的功能有直接關(guān)系，一般定義為：葉面積指數(shù)=總?cè)~面積(單面計算)／單位土地面積表5—7列出了一些主要植被類型的葉面積指數(shù)。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第87頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月表5-7主要植被類型的葉面積指數(shù)第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第88頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月

表主要植被類型的葉面積指數(shù)與光能利用效率從表可知，葉面積指數(shù)與該群落的光能利用效率有直接關(guān)系。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第89頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3.3層片層片----即每一個層片均由同一生活型的不同植物所構(gòu)成。層片作為群落的結(jié)構(gòu)單元，是在群落產(chǎn)生和發(fā)展過程中逐步形成的。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第90頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月一般講，層片具有下述特征：①屬于同一層片的植物是同一個生活型類別。但同一生活型的植物種只有其個體數(shù)量相當多，而且相互之間存在著一定的聯(lián)系時才能組成層片。②每一個層片在群落中都具有一定的小環(huán)境，不同層片小環(huán)境相互作用的結(jié)果構(gòu)成了群落環(huán)境。③每一個層片在群落中都占據(jù)著一定的空間和時間，而且層片的時空變化形成了植物群落不同的結(jié)構(gòu)特征。④在群落中，每一個層片都具有自己的相對獨立性，而且可以按其作用和功能的不同劃分為優(yōu)勢層片、伴生層片和偶見層片。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第91頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月層片是群落的三維生態(tài)結(jié)構(gòu)，它與層有相同之處，但又有質(zhì)的區(qū)別。相同之處：森林群落的喬木層，在北方可能屬一個層片區(qū)別：一般層片比層的范圍要窄，一個層的類型可由若干生活型的植物所組成。例如，常綠夏綠闊葉混交林及針闊混交林中的喬木層都含有兩種生活型。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第92頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3.4群落的垂直結(jié)構(gòu)植物群落在其形成過程中，由于環(huán)境的逐漸分化，導致對環(huán)境有不同需求的植物生活在一起，這些植物各有其生長型，其生態(tài)幅度和適應特點多少也有差異。它們各自占據(jù)一定的空間，并且它們的同化器官(枝、葉)、吸收器官排列在空中的不同高度和土壤的一定深度中。

植物按照空間高度或土壤深度的垂直配置，形成了群落的層次，即群落的成層現(xiàn)象。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第93頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月

1、群落的垂直結(jié)構(gòu)，主要指群落分層現(xiàn)象。陸地群落的分層，與光的利用有關(guān)。森林群落依次發(fā)展為林冠層（喬木層）、下木層、灌木層、草本層和地被層（活地被層、苔蘚層）等層次。一般講，溫帶夏綠闊葉林的地上成層現(xiàn)象最為明顯，寒溫帶針葉林的成層結(jié)構(gòu)簡單，而熱帶森林的成層結(jié)構(gòu)最為復雜。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第94頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月2、森林植物群落主要包括4層：①喬木層：具有大的多年生木質(zhì)樹干，高在4m以上；②灌木層(又稱為下木層(3-6m))：樹木長得較小，高度在4m以下,多從地面即分支；③草本層：不具有多年生地上莖；④苔蘚層：由苔蘚、地衣等非維管束植物構(gòu)成。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第95頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月植物群落中的不同層第96頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月不同層的空間分布第97頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月簡單的植物群落結(jié)構(gòu)形式第98頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月按照植物的高度劃分群落的垂直結(jié)構(gòu)，不僅是形態(tài)特征方面的指標，同時也具有一定的生態(tài)意義。

幼年階段的喬木層個體統(tǒng)稱為更新層。

主要層（或稱優(yōu)勢層）

次要層（或稱從屬層）

在森林植物群落中，?？蓪棠緦釉賲^(qū)分為若干個亞層（如2—3個亞層）。其他如灌木層和草本層，亦可分為亞層。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第99頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月熱帶雨林中，由于高溫、高濕，層間植物的發(fā)育達到了最豐富的程度，除了苔蘚、地衣等附生植物和草質(zhì)藤本植物外，還附生有蕨類植物和種子植物，如鳥巢蕨、石斛、吊蘭等。粗大的木質(zhì)藤本更是熱帶森林的特色，有的直徑粗達40cm，縱橫攀緣并達到林冠上層。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第100頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月在森林中一些附生、寄生植物和藤本植物，由于它們著生在植物群落中的不同位置上，本身也并不獨立地構(gòu)成一個層次，所以被稱為層外植物（也稱層間植物）。第101頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月占據(jù)植物群落大部分空間的喬木層第102頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月3、群落的成層性包括地上成層與地下成層層(layer)的分化主要決定于植物的生活型，因生活型決定了該種處于地面以上不同的高度和地面以下不同的深度；第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第103頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月

4、層次劃分

在層次劃分時，將不同高度的喬木幼苗劃入實際所逗留的層中。另外，生活在喬木不同部位的地衣、藻類、藤本及攀緣植物等層間植物(也叫層外植物)通常也歸入相應的層中。第104頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月5、成層結(jié)構(gòu)是自然選擇的結(jié)果，它顯著提高了植物利用環(huán)境資源的能力。生物群落中動物的分層現(xiàn)象也很普遍。水域中，某些水生動物與水生植物也有分層現(xiàn)象。

第105頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月水生動物與水生植物第106頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月6、林相

林木的層次結(jié)構(gòu)在林業(yè)上常稱為林相，可分為單層林和復層林。前者只有一個喬木層，后者則具有兩個以上的喬木亞層，目前的人工林和喜光樹種所形成的純林多為單層林，而由耐蔭樹種所形成的異齡林則多是復層林。復層林中，植株最多、蓋度最大的層次稱為主林冠層，它可能是喬木層中的第一層，也可能是第二層。

第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第107頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3.5群落的水平結(jié)構(gòu)

群落的水平結(jié)構(gòu)(horizontalstructure)是指群落的配置狀況或水平格局。在森林群落中，某些地點植物種類的分布是不均勻的。群落內(nèi)部這些小型的植物組合，可以叫做小群落，它們是整個群落的一部分。小群落形成的原因，主要是環(huán)境因素的不均勻性所致，如小地形和微地形的變化、土壤濕度和鹽漬化程度的差異以及群落內(nèi)部環(huán)境的不一致性等。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．3森林群落的結(jié)構(gòu)和外貌第108頁，課件共119頁，創(chuàng)作于2023年2月每一個小群落都具有其一定的種類成分和生活型組成。小群落不均勻配置，使群落在外形上表現(xiàn)為斑塊相間，我們稱之為鑲嵌性，具有這種特征的植物群落叫做鑲嵌群落。每一個斑塊就是一個小群落，它們彼此組合，形成了群落的鑲嵌性。自然界中群落的鑲嵌性是絕對的，而均勻性是相對的。