1、第四章-植物群落主要内容主要内容第一节第一节 植物群落的外貌与结构植物群落的外貌与结构第二节第二节 植物群落的种类组成植物群落的种类组成第三节第三节 植物群落功能植物群落功能第四节第四节 植物群落的动态植物群落的动态第五节第五节 植物群落的分类植物群落的分类第六节第六节 植物与植物群落对环境的指示作用植物与植物群落对环境的指示作用第一节第一节 植物群落的外貌与结构植物群落的外貌与结构l生活型组成特征生活型组成特征l植物群落的空间结构和植物环境植物群落的空间结构和植物环境生活型组成特征生活型组成特征生活型(life form)或生长型(growth form)l每一天然群落必以每一天然群落必以1
2、-2个生活型的植物占优势个生活型的植物占优势热带雨林:高位芽植热带雨林:高位芽植物物苔原:地面芽植物苔原:地面芽植物草原:一年生植物与草原:一年生植物与地面芽植物地面芽植物荒漠:一年生植物荒漠:一年生植物生活型(life form)或生长型(growth form)l群落的生活型谱反映了群落所在地的气候特点群落的生活型谱反映了群落所在地的气候特点高位芽植物占优势:湿热高位芽植物占优势:湿热地面芽植物占优势:具有较长的严寒季节地面芽植物占优势:具有较长的严寒季节隐芽植物占优势:冷湿,为高山隐芽植物占优势:冷湿,为高山-极地气候极地气候一年生植物占优势:干旱一年生植物占优势:干旱生活型(life
3、form)或生长型(growth form)l气候相似的地区,群落的生活型谱相似;气候气候相似的地区,群落的生活型谱相似;气候不同的地区,生活型谱不同。不同的地区,生活型谱不同。l不同群落类型具有不同的生活型谱;相似或相不同群落类型具有不同的生活型谱;相似或相同的群落类型具有相似或相同的生活型谱。同的群落类型具有相似或相同的生活型谱。群落的叶级分析群落的叶级分析 在群落学研究中,叶级大多按在群落学研究中,叶级大多按C.Raunkiaer创立的叶面积等创立的叶面积等级系统进行叶级谱的分析:级系统进行叶级谱的分析:级别级别名称名称叶面积叶面积(mm2)级别级别名称名称叶面积叶面积(mm2)1鳞叶鳞
4、叶leptophyll254中叶中叶mesophyll2025182252微叶微叶nanophyll252255大叶大叶macrophyll182251640253小叶小叶microphyll22520256巨叶巨叶megaphyll164025不同群落类型的叶级谱群群 落落 类类 型型叶级百分率叶级百分率%鳞叶鳞叶微叶微叶小叶小叶中叶中叶大叶大叶巨叶巨叶热带雨林热带雨林(巴西巴西)2.33.215.168.311.00热带雨林热带雨林(尼日利亚尼日利亚)0010.084.06.00热带雨林热带雨林(菲律宾菲律宾)004.086.010.00南亚热带常绿阔叶林南亚热带常绿阔叶林(中国鼎湖山中国
5、鼎湖山)02.836.159.21.91.0中亚热带常绿阔叶林中亚热带常绿阔叶林(中国庐山中国庐山)07.052.939.70.40亚热带常绿阔叶林(中国浙江)亚热带常绿阔叶林(中国浙江)04.153.537.15.40温带山地针叶林(中国长白山)温带山地针叶林(中国长白山)6.513.039.531.88.80群落类型群落类型群落层次群落层次叶级百分率叶级百分率%鳞鳞叶叶微叶微叶小叶小叶中叶中叶大叶大叶巨叶巨叶热带雨林热带雨林(海南坝王岭)(海南坝王岭)第第 一层乔木一层乔木0.00.040.060.00.00.0第二层乔木第二层乔木0.00.050.050.00.00.0第三层乔木第三层乔
6、木0.00.071.428.60.00.0灌木层灌木层0.00.054.536.40.00.0常绿季节林常绿季节林(特里尼达)(特里尼达)突出树冠层的乔木突出树冠层的乔木0.02.44.885.77.10.0树冠层树冠层2.20.017.476.14.30.0下层下层0.00.011.880.47.80.0南亚热带南亚热带常绿阔叶林常绿阔叶林(鼎湖山)(鼎湖山)第第 一层乔木一层乔木0.00.016.783.30.00.0第二层乔木第二层乔木0.00.09.186.44.50.0第三层乔木第三层乔木0.00.05.096.05.00.0群落不同层次叶级谱的变化(引自王伯荪,1987)植物群落的
7、空间结构和植物环境植物群落的空间结构和植物环境l垂直结构垂直结构l水平结构水平结构l层片层片l季相结构季相结构垂直结构(vertical structure)l地上成层性地上成层性 光照、温度、湿度光照、温度、湿度基本层次基本层次主要层与次要层主要层与次要层层间植物层间植物 l地下成层性地下成层性 土壤的理化性质,尤其是土壤的理化性质,尤其是水分与养分水分与养分l水生生物群落的分层现水生生物群落的分层现象象ABCA草本层;草本层;B灌木层;灌木层;C乔木层;乔木层;D地被层地被层基本层次森林群落森林群落l乔木层乔木层l灌木层灌木层l草本层草本层l地被层地被层 各层之间可以再分亚层各层之间可以再
8、分亚层草本群落草本群落l草本层草本层l地被层地被层D主要层与次要层l主要层主要层 在创造群落环境方在创造群落环境方面起着主导作用,并影面起着主导作用,并影响决定着其他层次,其响决定着其他层次,其消长会导致群落发生质消长会导致群落发生质变。变。一般:群落的最高层就是一般:群落的最高层就是主要层主要层例外:稀树草原例外:稀树草原 泥炭藓沼泽林泥炭藓沼泽林l次要层次要层 在创造群落环境方在创造群落环境方面起着次要作用,其存面起着次要作用,其存在、种类组成、个体数在、种类组成、个体数量、结构状态等,取决量、结构状态等,取决于主要层的作用与影响于主要层的作用与影响层间植物l群落中,有一些植物,如藤本植物
9、和附生植物、群落中,有一些植物,如藤本植物和附生植物、寄生植物,它们并不形成独立的层次,而是分寄生植物,它们并不形成独立的层次,而是分别依附于各层次直立的植物体上,称为层间植别依附于各层次直立的植物体上,称为层间植物。物。水生群落的分层现象1 水底层群;水底层群;2沉水矮草层群;沉水矮草层群;3沉水漂草层群;沉水漂草层群;4水草高草层群;水草高草层群;5漂浮草本层群;漂浮草本层群;6挺水草木层群挺水草木层群 LAI(leaf area index)叶面积指数单位土地面积单面计算总叶面积LAL植被类型植被类型LAI光能利用率光能利用率%植被类型植被类型LAI光能利用率光能利用率%热带雨林热带雨林
10、10111.5草地草地580.50落叶阔叶林落叶阔叶林581.0冻原冻原120.25北方针叶林北方针叶林9110.75草原化荒漠草原化荒漠10.04农作物农作物350.60植物群落的植物环境l群落内的光照群落内的光照l群落内的温度群落内的温度l群落内的水分群落内的水分l群落内的空气群落内的空气l群落内的土壤群落内的土壤l群落内的地形群落内的地形群落的植物环境l植物环境(群落环境)植物环境(群落环境)在群落内部,由于群在群落内部,由于群落本身作用形成的特殊落本身作用形成的特殊环境,是群落内部的一环境,是群落内部的一个组成成分。个组成成分。群落内的光照l群落内的光条件群落内的光条件l群落内部的光:
11、群落内部的光:穿过植物枝叶间隙投入穿过植物枝叶间隙投入的直射光的直射光穿过植物枝叶间隙投入穿过植物枝叶间隙投入的天空散射光的天空散射光透过植物叶子或植物叶透过植物叶子或植物叶子反射的散射光子反射的散射光l群落内光照特点:群落内光照特点:光强被减弱、光质被改光强被减弱、光质被改变变l群落对群落内光条件的适应群落对群落内光条件的适应对光照梯度的适应对光照梯度的适应对光照水平变化的适应对光照水平变化的适应地被层的发育受光条件的地被层的发育受光条件的制约制约对光照周期性变化的适应对光照周期性变化的适应群落内的温度l波动较为缓和波动较为缓和l群落内的最高温较群落外低,最低温较群落群落内的最高温较群落外低
12、,最低温较群落外高,平均温度比群落外稍低外高,平均温度比群落外稍低l白天与夏季的温度较群落外低,夜间与冬季白天与夏季的温度较群落外低,夜间与冬季的温度高于群落外的温度高于群落外影响群落温度状况的因素l群落植冠层对阳光的反射与吸收群落植冠层对阳光的反射与吸收l植冠层的保温作用植冠层的保温作用l群落重叠的层次结构,阻碍了群落内外的热群落重叠的层次结构,阻碍了群落内外的热量交换。量交换。l群落中植物的蒸腾作用、枯枝落叶的蒸发作群落中植物的蒸腾作用、枯枝落叶的蒸发作用,调节了群落内的温度,缓和了地表温度用,调节了群落内的温度,缓和了地表温度的振幅与热量散失。的振幅与热量散失。群落内的水分1.1.蒸腾与
13、蒸发蒸腾与蒸发2.2.径流与渗透径流与渗透3.3.截留截留4.4.空气湿度空气湿度5.5.降水量:降水量:增加降水量增加降水量,“森林夜雨森林夜雨”6.6.水分平衡水分平衡森林增加降水量的原因l森林群落通过蒸腾与蒸发作用,将其吸收水分的森林群落通过蒸腾与蒸发作用,将其吸收水分的75%75%送回大气层中,增加了大气水汽的含量。送回大气层中,增加了大气水汽的含量。l森林林冠层的气温较附近大气层低,含水汽的能力小,森林林冠层的气温较附近大气层低,含水汽的能力小,容易促使空气湿度达到饱和状态,便于水汽凝结成云容易促使空气湿度达到饱和状态,便于水汽凝结成云而致雨。而致雨。l森林阻碍气流运动造成气流涡旋森
14、林阻碍气流运动造成气流涡旋l森林树木的大量放电,引起云块放电,使空气电解,森林树木的大量放电,引起云块放电,使空气电解,促进水汽凝结而降雨促进水汽凝结而降雨群落在水分平衡中的作用l群落在水分平衡与水分循环中的重要作用群落在水分平衡与水分循环中的重要作用 植物群落能够截留降水、保蓄水分,并植物群落能够截留降水、保蓄水分,并对降水的再分配起重要作用对降水的再分配起重要作用l实践意义实践意义 营造水源涵养林营造水源涵养林群落内的空气l显著特征显著特征空气极度静寂空气极度静寂CO2的高浓度的高浓度群落内的土壤l群落对土壤物理性状的群落对土壤物理性状的影响影响增加土壤含水量增加土壤含水量影响地下水位影响
15、地下水位影响地下水矿化影响地下水矿化影响土壤结构影响土壤结构l群落与土壤的化学性质群落与土壤的化学性质土壤肥力土壤肥力土壤酸碱度土壤酸碱度l土壤发育土壤发育荒漠荒漠荒漠土荒漠土针叶林针叶林灰壤灰壤雨林雨林砖红壤砖红壤常绿阔叶林常绿阔叶林黄壤黄壤群落内的地形条件l地形对植物群落分布的影响地形对植物群落分布的影响l植物群落对地形的影响植物群落对地形的影响植物群落对周围环境的改造作用l防止风害防止风害l调节气候调节气候l改良土壤改良土壤l保护环境保护环境水平结构(horizontal structure)l概念:群落在水平空间上的分化与概念:群落在水平空间上的分化与配置状况。配置状况。l小群落是群落
16、水平结构的基本单位。小群落是群落水平结构的基本单位。群落的结构单位l属于同一层片的植物是属于同一层片的植物是同一个生活型同一个生活型类别。但同一生活类别。但同一生活型的植物种只有其型的植物种只有其个体数量相当多个体数量相当多,而且相互之间存在,而且相互之间存在着一定的联系时才能组成层片。着一定的联系时才能组成层片。l每一个层片在群落中都具有一定的小环境,不同层片小每一个层片在群落中都具有一定的小环境,不同层片小环境相互作用的结果构成了群落环境。环境相互作用的结果构成了群落环境。l每一个层片在群落中都每一个层片在群落中都占据着一定的空间和时间占据着一定的空间和时间,而且,而且层片的时空变化形成了
17、植物群落不同的结构特征。层片的时空变化形成了植物群落不同的结构特征。n层片(层片(synusia)三维生态结构单位三维生态结构单位l层片与层的区别层片与层的区别l层片是群落的三维生态结构,它与层有相同之层片是群落的三维生态结构,它与层有相同之处,但又有质的区别。一般层片比层的范围要处,但又有质的区别。一般层片比层的范围要窄。窄。季相(aspect)群落在某一个季节中的外貌群落在某一个季节中的外貌l群落的周期性是适应环境节律群落的周期性是适应环境节律的一种表现形式:的一种表现形式:温带、寒带:温度因子的节温带、寒带:温度因子的节律律热带、亚热带:湿度因子的热带、亚热带:湿度因子的节律节律l层片结
18、构随时间季节的变化和层片结构随时间季节的变化和种群物候变化共同决定群落的种群物候变化共同决定群落的季相变化。季相变化。第二节 植物群落的种类组成l1 植物群落的物种数量和区系成分植物群落的物种数量和区系成分l2 植物种群特征植物种群特征l3 群落成员型群落成员型1 植物群落的物种数量和区系成分l种面积曲线和种丰富度种面积曲线和种丰富度l种的多样性种的多样性l植物区系成分植物区系成分种面积曲线和种丰富度最小面积l热带雨林:热带雨林:2500l南亚热带常绿阔叶林:南亚热带常绿阔叶林:1200l中亚热带常绿阔叶林:中亚热带常绿阔叶林:700-500l常绿针叶林:常绿针叶林:100-200l东北针叶林
19、:东北针叶林:400对一个特定的群落类型能够提供足够的环境对一个特定的群落类型能够提供足够的环境空间,或者能够保证展现出该群落类型的种空间,或者能够保证展现出该群落类型的种类组成和结构的真实特征的一定面积。类组成和结构的真实特征的一定面积。物种多样性l物种多样性的概念物种多样性的概念l物种多样性的测定物种多样性的测定生物多样性生物多样性(biodiversity)是生物及其与环境形成的生态复是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。它包括数以百合体以及与此相关的各种生态过程的总和。它包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因,以及它万计的动物、植物、微生物和它
20、们所拥有的基因,以及它们与生存环境形成的复杂的生态系统。们与生存环境形成的复杂的生态系统。l物种多样性是指一个群落中的物种数目、各物种的个物种多样性是指一个群落中的物种数目、各物种的个体数目及其均匀程度。体数目及其均匀程度。n遗传多样性遗传多样性q染色体多样性染色体多样性q蛋白质多样性蛋白质多样性 qDNA多样性多样性 n物种多样性物种多样性n生态系统多样性生态系统多样性 n景观多样性景观多样性n文化多样性文化多样性Simpson指数SiiisiiiNNNNHPPH11log1log3219.3lnsiPDsii,.,2,112Shannon-weiner指数Pielou均匀度指数SPPJsi
21、iiws21loglog物种多样性的测定物种多样性的测定物种多样性的测定l种属组成分析种属组成分析l地理成分分析地理成分分析l生态成分分析生态成分分析l历史成分分析历史成分分析植物区系成分 2 植物种群特征l种群数量特征和年龄结构种群数量特征和年龄结构l种群动态变化种群动态变化l生态位与种群间竞争生态位与种群间竞争数量特征和综合特征种的数量特征种的数量特征l 1.1.多度多度l 2.2.密度密度l 3.3.盖度盖度l 4.4.频度频度l 5.5.高度高度l 群落的综合特征群落的综合特征l1.1.总优势度总优势度l2.2.重要值重要值年龄结构年龄结构l增长种群增长种群l稳定种群稳定种群l衰退种群
22、衰退种群种群动态变化种群动态变化l种群增长类型(种群增长曲线)种群增长类型(种群增长曲线)l单种群落的个体数量变化单种群落的个体数量变化生态位与种群间竞争l生态位概念:将一个生物单位的生存条件总集合体称为生态位。3群落成员型l1.1.定义定义l2.2.类型类型(1 1)优势种)优势种(2 2)建群种)建群种(3 3)亚优势种)亚优势种(4 4)伴生种)伴生种(5 5)偶见种或罕见种)偶见种或罕见种根据物种在群落中的根据物种在群落中的各种特征,综合评价各种特征,综合评价其作用和地位而划分其作用和地位而划分的植物类型。的植物类型。群落成员型l1.1.定义定义l2.2.类型类型(1 1)优势种)优势
23、种(2 2)建群种)建群种(3 3)亚优势种)亚优势种(4 4)伴生种)伴生种(5 5)偶见种或罕见种)偶见种或罕见种对群落的结构和群落对群落的结构和群落环境的形成有明显控环境的形成有明显控制作用的物种,称为制作用的物种,称为优势种优势种(dominant species)。群落成员型l1.1.定义定义l2.2.类型类型(1 1)优势种)优势种(2 2)建群种)建群种(3 3)亚优势种)亚优势种(4 4)伴生种)伴生种(5 5)偶见种或罕见种)偶见种或罕见种 群落优势层的优势种常群落优势层的优势种常称为建群种称为建群种(constructive species)。群落成员型l1.1.定义定义l
24、2.2.类型类型(1 1)优势种)优势种(2 2)建群种)建群种(3 3)亚优势种)亚优势种(4 4)伴生种)伴生种(5 5)偶见种或罕见种)偶见种或罕见种指个体数量与作用都次指个体数量与作用都次于优势种,但在决定群于优势种,但在决定群落性质和控制群落环境落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用的方面仍起着一定作用的物种。物种。群落成员型l1.1.定义定义l2.2.类型类型(1 1)优势种)优势种(2 2)建群种)建群种(3 3)亚优势种)亚优势种(4 4)伴生种)伴生种(5 5)偶见种或罕见种)偶见种或罕见种为群落的常见种类,为群落的常见种类,它与优势种相伴存它与优势种相伴存在,但不起主要作在
25、,但不起主要作用。用。群落成员型l1.1.定义定义l2.2.类型类型(1 1)优势种)优势种(2 2)建群种)建群种(3 3)亚优势种)亚优势种(4 4)伴生种)伴生种(5 5)偶见种或罕见种)偶见种或罕见种在群落中出现频率在群落中出现频率很低的种类,多半很低的种类,多半是由于种群本身数是由于种群本身数量稀少的缘故。量稀少的缘故。第三节第三节 植物群落功能植物群落功能服务功能服务功能l植物群落的生物量与第一性生产力植物群落生产力的空间差异植物群落生产力的时间变化l植物群落内的物质循环第四节 植物群落的动态l1 群落的形成与发育群落的形成与发育l2 植物群落的波动植物群落的波动l3 植物群落的演
26、替植物群落的演替1 群落的形成与发育(一)群落的形成(一)群落的形成l1.1.裸地类型及其成因裸地类型及其成因1 1)裸地的定义)裸地的定义2 2)裸地的类型)裸地的类型3 3)裸地的成因)裸地的成因l2.2.群落的形成过程群落的形成过程(二)群落的发育(二)群落的发育1 群落的形成与发育(一)群落的形成(一)群落的形成l1.1.裸地类型及其成因裸地类型及其成因1 1)裸地的定义)裸地的定义2 2)裸地的类型)裸地的类型3 3)裸地的成因)裸地的成因l2.2.群落的形成过程群落的形成过程(二)群落的发育(二)群落的发育裸地裸地(barren)(芜原)指没(芜原)指没有植物生长的有植物生长的地段
27、。是群落地段。是群落形成的最初条形成的最初条件和场所。件和场所。1 群落的形成与发育(一)群落的形成(一)群落的形成l1.1.裸地类型及其成裸地类型及其成因因1 1)裸地的定义)裸地的定义2 2)裸地的类型)裸地的类型3 3)裸地的成因)裸地的成因l2.2.群落的形成过程群落的形成过程(二)群落的发育(二)群落的发育l原生裸地(原生裸地(primary barren)l次生裸地(次生裸地(secondary barren)1 群落的形成与发育(一)群落的形成(一)群落的形成l1.1.裸地类型及其成因裸地类型及其成因1 1)裸地的定义)裸地的定义2 2)裸地的类型)裸地的类型3 3)裸地的成因)
28、裸地的成因l2.2.群落的形成过程群落的形成过程(二)群落的发育(二)群落的发育l地形变迁地形变迁l气象现象气象现象l生物作用生物作用l人类影响人类影响1 群落的形成与发育(一)群落的形成(一)群落的形成l1.1.裸地类型及其成裸地类型及其成因因1 1)裸地的定义)裸地的定义2 2)裸地的类型)裸地的类型3 3)裸地的成因)裸地的成因l2.2.群落的形成过程群落的形成过程(二)群落的发育(二)群落的发育l物种的侵移物种的侵移传播体的可动性传播体的可动性传播因子传播因子地形条件地形条件l定居:先锋种定居:先锋种l竞争竞争l群落形成群落形成自发影响自发影响异发影响异发影响(二)群落的发育l发育初期
29、发育初期 群落处于成长发展之中,群落的主要特征仍在不群落处于成长发展之中,群落的主要特征仍在不断地加强和增进。断地加强和增进。l发育盛期发育盛期 群落发育成熟,并趋于相对稳定和平衡,群落特群落发育成熟,并趋于相对稳定和平衡,群落特征处于最优状态。征处于最优状态。l发育末期发育末期 群落处于衰退状态,建群种或优势种已经衰退,群落处于衰退状态,建群种或优势种已经衰退,缺乏更新能力,新的物种侵入,孕育着另一个群落的缺乏更新能力,新的物种侵入,孕育着另一个群落的产生。产生。2植物群落的波动l生物群落的季节变化生物群落的季节变化l群落的年际变化群落的年际变化概念概念原因原因类型类型l更新更新在不同的年度
30、之间,在不同的年度之间,生物群落常常具有生物群落常常具有明显的变动,但这明显的变动,但这种变动仅限于群落种变动仅限于群落内部,不产生群落内部,不产生群落更替的现象,也称更替的现象,也称为波动为波动(fluctuation)2植物群落的波动l生物群落的季节变化生物群落的季节变化l群落的年际变化群落的年际变化概念概念原因原因类型类型l更新更新环境条件的波动变化环境条件的波动变化生物本身的活动周期生物本身的活动周期人为活动的影响人为活动的影响2植物群落的波动l生物群落的季节变化生物群落的季节变化l群落的年际变化群落的年际变化概念概念原因原因类型类型l更新更新不明显波动:不明显波动:群落成员群落成员数
31、量变化很小、群落外貌数量变化很小、群落外貌和结构基本保持不变和结构基本保持不变。摆动性波动:摆动性波动:群落成分群落成分在个体数量和生产量方面在个体数量和生产量方面的短期波动。的短期波动。偏途性波动:偏途性波动:气候和水气候和水分条件长期偏离正常状况分条件长期偏离正常状况而引起的一个或几个有十而引起的一个或几个有十种明显变化的结果种明显变化的结果3 植物群落的演替l(一)演替的概念(一)演替的概念l(二)演替的原因(二)演替的原因l(三)演替的基本类型(三)演替的基本类型l(四)群落的原生演替(四)群落的原生演替l(五)次生演替(五)次生演替l(六)演替顶极(六)演替顶极l(七)两种不同的演替
32、观(七)两种不同的演替观 (一)演替的概念l1.1.演替(演替(successionsuccession)(生态演替)(生态演替)群落经过一定的历史发展时期,由一种群落类群落经过一定的历史发展时期,由一种群落类型转变为另一种群落类型的顺序过程,即在一定区型转变为另一种群落类型的顺序过程,即在一定区域内群落的替代过程。域内群落的替代过程。l2.2.演替系列演替系列l3.3.系列的群落系列的群落l4.4.阶段(系列期阶段(系列期 )先锋期先锋期发展期发展期系列顶极系列顶极(二)演替的原因l环境条件的变化环境条件的变化群落内部环境的变化群落内部环境的变化外界环境条件的变化外界环境条件的变化l植物繁殖
33、体的迁移、散布和动物活动性植物繁殖体的迁移、散布和动物活动性l群落种内和种间关系的改变群落种内和种间关系的改变l群落种类组成中,新的分类单位群落种类组成中,新的分类单位(如种、亚种、变如种、亚种、变种种)或新的生态型的发生或新的生态型的发生l人类活动人类活动(三)演替的基本类型原生演替原生演替次生演替次生演替l按照裸地的性质划分按照裸地的性质划分l按照演替发生的时间进按照演替发生的时间进程划分程划分l按照决定演替的主导因按照决定演替的主导因素划分素划分l按照基质性质划分按照基质性质划分l按群落代谢特征划分按群落代谢特征划分(三)演替的基本类型世纪演替世纪演替长期演替长期演替快速演替快速演替l按
34、照裸地的性质划分按照裸地的性质划分l按照演替发生的时间按照演替发生的时间进程划分进程划分l按照决定演替的主导按照决定演替的主导因素划分因素划分l按照基质性质划分按照基质性质划分l按群落代谢特征划分按群落代谢特征划分(三)演替的基本类型内因性演替内因性演替外因性演替外因性演替l按照裸地的性质划分按照裸地的性质划分l按照演替发生的时间进按照演替发生的时间进程划分程划分l按照决定演替的主导因按照决定演替的主导因素划分素划分l按照基质性质划分按照基质性质划分l按群落代谢特征划分按群落代谢特征划分(三)演替的基本类型水生演替水生演替旱生演替旱生演替l按照裸地的性质划分按照裸地的性质划分l按照演替发生的时
35、间按照演替发生的时间进程划分进程划分l按照决定演替的主导按照决定演替的主导因素划分因素划分l按照基质性质划分按照基质性质划分l按群落代谢特征划分按群落代谢特征划分(三)演替的基本类型l按照裸地的性质划分按照裸地的性质划分l按照演替发生的时间按照演替发生的时间进程划分进程划分l按照决定演替的主导按照决定演替的主导因素划分因素划分l按照基质性质划分按照基质性质划分l按群落代谢特征划分按群落代谢特征划分自养性演替自养性演替异养性演替异养性演替(四)群落的原生演替l旱生演替系列旱生演替系列岩石环境:岩石环境:无土壤无土壤光照强烈光照强烈温度变化大温度变化大十分干燥十分干燥l水生演替系列水生演替系列池塘
36、、湖泊环境池塘、湖泊环境水分充足水分充足缺乏光照缺乏光照缺乏空气缺乏空气旱生演替系列l地衣植物阶段(先锋期)地衣植物阶段(先锋期)壳状地衣壳状地衣叶状地衣叶状地衣枝状地衣枝状地衣l苔藓植物阶段(先锋期)苔藓植物阶段(先锋期)l草本植物阶段草本植物阶段 一年生、二年生植物一年生、二年生植物多年生植物(低草多年生植物(低草中草中草高草)高草)l木本植物阶段木本植物阶段 高草灌木群落高草灌木群落灌丛灌丛森林森林环境由旱生环境演变为中生环境环境由旱生环境演变为中生环境裸底阶段裸底阶段浮叶根生植物阶段浮叶根生植物阶段挺水植物和沼泽植挺水植物和沼泽植物阶段物阶段沉 水 植 物 阶 段沉 水 植 物 阶 段
37、木 本 植 物 阶 段木 本 植 物 阶 段草 本 植 物 阶 段草 本 植 物 阶 段环境环境水生水生中生中生水生演替系列3.演替的进展与逆行进展演替的特征进展演替的特征逆行演替的特逆行演替的特征征群落结构复杂化群落结构复杂化群落结构简单化群落结构简单化群落空间的最大利用群落空间的最大利用群落空间利用不充分群落空间利用不充分群落生产率增加群落生产率增加群落生产率降低群落生产率降低新兴特有现象存在,以及对新兴特有现象存在,以及对群落环境的特殊适应的物种群落环境的特殊适应的物种形成形成残遗特有现象存在,以及对残遗特有现象存在,以及对外界环境的适应的物种形成外界环境的适应的物种形成群落中生化群落中
38、生化群落旱生化或湿生化群落旱生化或湿生化对外界环境的改造加强对外界环境的改造加强对外界环境的改造减弱对外界环境的改造减弱(五)次生演替l概念概念原生群落原生群落次生群落次生群落l次生演替的成因次生演替的成因自然因素自然因素人类的经济活动人类的经济活动l实例实例l次生演替的特点次生演替的特点 l没有受到人类或外界因没有受到人类或外界因素干扰,在自然条件下素干扰,在自然条件下形成的生物群落。形成的生物群落。(五)次生演替l概念概念原生群落原生群落次生群落次生群落l次生演替的成因次生演替的成因自然因素自然因素人类的经济活动人类的经济活动l实例实例l次生演替的特点次生演替的特点 l处于次生演替系列不同
39、处于次生演替系列不同阶段的不稳定的生物群阶段的不稳定的生物群落,称为次生群落。落,称为次生群落。(五)次生演替l概念概念原生群落原生群落次生群落次生群落l次生演替的成因次生演替的成因自然因素自然因素人类的经济活动人类的经济活动l实例实例l次生演替的特点次生演替的特点 l火灾火灾l病虫害病虫害l干旱干旱l水淹水淹(五)次生演替l概念概念原生群落原生群落次生群落次生群落l次生演替的成因次生演替的成因自然因素自然因素人类的经济活动人类的经济活动l实例实例l次生演替的特点次生演替的特点 (五)次生演替l概念概念原生群落原生群落次生群落次生群落l次生演替的成因次生演替的成因自然因素自然因素人类的经济活动
40、人类的经济活动l实例实例l次生演替的特点次生演替的特点 l引起次生演替的最初动因是外界引起次生演替的最初动因是外界因素,其中最主要和大规模的是因素,其中最主要和大规模的是人类的经济活动人类的经济活动 l次生演替所经历的阶段、方向和次生演替所经历的阶段、方向和速度,取决于原生植被受到破坏速度,取决于原生植被受到破坏的方式、程度和外界作用力持续的方式、程度和外界作用力持续的时间。的时间。l一般当停止对次生群落继续作用一般当停止对次生群落继续作用时,次生群落的演替,一般趋向时,次生群落的演替,一般趋向于恢复到受破坏前原生群落的类于恢复到受破坏前原生群落的类型。型。l次生演替的复生条件:次生演替的复生
41、条件:土壤土壤种源种源群落演替的实质l群落组成成分更替群落组成成分更替l群落环境的更替群落环境的更替(六)演替顶极l概念概念l顶极群落的类型顶极群落的类型l演替顶极理论演替顶极理论1)理论)理论单元顶极理论单元顶极理论多元顶极理论多元顶极理论演替顶极格局假说演替顶极格局假说2)三种理论的异同)三种理论的异同相同点相同点不同点不同点l演替系列中发展到最后、演替系列中发展到最后、不存在物种更替证据的群不存在物种更替证据的群落。落。(六)演替顶极l概念概念l顶极群落的类型顶极群落的类型l演替顶极理论演替顶极理论1)理论)理论单元顶极理论单元顶极理论多元顶极理论多元顶极理论演替顶极格局假说演替顶极格局
42、假说2)三种理论的异同)三种理论的异同相同点相同点不同点不同点l气候顶极群落气候顶极群落l土壤顶极群落土壤顶极群落l地形顶极群落地形顶极群落l火烧顶极群落火烧顶极群落l动物顶极群落动物顶极群落(六)演替顶极l概念概念l顶极群落的类型顶极群落的类型l演替顶极理论演替顶极理论1)理论)理论单元顶极理论单元顶极理论多元顶极理论多元顶极理论演替顶极格局假说演替顶极格局假说2)三种理论的异同)三种理论的异同相同点相同点不同点不同点l 单元顶极假说单元顶极假说(monoclimax theory)由美由美国的国的Clements(1916)提出,)提出,认为认为:l一个地区的全部演替都将汇聚一个地区的全部
43、演替都将汇聚为一个单一、稳定、成熟的顶为一个单一、稳定、成熟的顶极群落极群落(气候顶极(气候顶极)。l顶极群落的特征只取决于气候。顶极群落的特征只取决于气候。l该假说把群落和单个有机体相该假说把群落和单个有机体相比拟。比拟。(六)演替顶极l概念概念l顶极群落的类型顶极群落的类型l演替顶极理论演替顶极理论1)理论)理论单元顶极理论单元顶极理论多元顶极理论多元顶极理论演替顶极格局假说演替顶极格局假说2)三种理论的异同)三种理论的异同相同点相同点不同点不同点 多元顶极理论多元顶极理论(polyclimax theory)由英国的)由英国的A.G.Tansley提出提出,认为:认为:l 如果一个群落在
44、某种生境中基本稳如果一个群落在某种生境中基本稳定,能自行繁殖并结束它的演替过定,能自行繁殖并结束它的演替过程,就可看作是顶极群落。在一个程,就可看作是顶极群落。在一个气候区域内,群落演替不一定都要气候区域内,群落演替不一定都要汇集于一个共同的气候顶极终点。汇集于一个共同的气候顶极终点。l除了气候顶极之外,还可有土壤顶除了气候顶极之外,还可有土壤顶极、地形顶极、火烧顶极、动物顶极、地形顶极、火烧顶极、动物顶极。极。l还可存在一些复合型的顶极如地形还可存在一些复合型的顶极如地形-土壤和火烧土壤和火烧-动物顶极等等。动物顶极等等。(六)演替顶极l概念概念l顶极群落的类型顶极群落的类型l演替顶极理论演
45、替顶极理论1)理论)理论单元顶极理论单元顶极理论多元顶极理论多元顶极理论演替顶极格局假说演替顶极格局假说2)三种理论的异同)三种理论的异同相同点相同点不同点不同点 顶极配置假说(顶极配置假说(climax pattern hypothesis)由美国)由美国Whittaker(1953)提出,认为提出,认为:l自然群落是由许多环境因素决定的,自然群落是由许多环境因素决定的,除气候外,还包括土壤、生物、火、除气候外,还包括土壤、生物、火、风等因素。在逐渐变化的环境梯度中,风等因素。在逐渐变化的环境梯度中,顶极群落类型也是连续地逐渐地变化顶极群落类型也是连续地逐渐地变化的,它们彼此之间是难以彻底划
46、分开,的,它们彼此之间是难以彻底划分开,因而形成了一个连续顶极类型,构成因而形成了一个连续顶极类型,构成了顶极群落连续变化的格局。了顶极群落连续变化的格局。l优势顶极:在格局中分布广泛且位于优势顶极:在格局中分布广泛且位于格局中心的顶极群落(气候顶极)。格局中心的顶极群落(气候顶极)。(六)演替顶极l概念概念l顶极群落的类型顶极群落的类型l演替顶极理论演替顶极理论1)理论)理论单元顶极理论单元顶极理论多元顶极理论多元顶极理论演替顶极格局假说演替顶极格局假说2)三种理论的异同)三种理论的异同相同点相同点不同点不同点l都承认顶极群落是经过单向的都承认顶极群落是经过单向的变化后,已经达到稳定状态的变
47、化后,已经达到稳定状态的群落,而顶极群落在时间上的群落,而顶极群落在时间上的变化和空间上的分布,都和生变化和空间上的分布,都和生境相适应。境相适应。(六)演替顶极l概念概念l顶极群落的类型顶极群落的类型l演替顶极理论演替顶极理论1)理论)理论单元顶极理论单元顶极理论多元顶极理论多元顶极理论演替顶极格局假说演替顶极格局假说2)三种理论的异同)三种理论的异同相同点相同点不同点不同点l 单元顶极理论认为,只有气单元顶极理论认为,只有气候才是演替的决定因素,其它候才是演替的决定因素,其它因素只是第二位的,但可阻止因素只是第二位的,但可阻止群落发展成为气候顶极;其他群落发展成为气候顶极;其他二个理论则强
48、调各个因素的综二个理论则强调各个因素的综合影响,除气候以外的其他因合影响,除气候以外的其他因素,也可以决定顶极的形成;素,也可以决定顶极的形成;顶极配置假说认为,顶极的变顶极配置假说认为,顶极的变化,也会因为一个新的种群分化,也会因为一个新的种群分布格局而产生新的顶极。布格局而产生新的顶极。(六)演替顶极l概念概念l顶极群落的类型顶极群落的类型l演替顶极理论演替顶极理论1)理论)理论单元顶极理论单元顶极理论多元顶极理论多元顶极理论演替顶极格局假说演替顶极格局假说2)三种理论的异同)三种理论的异同相同点相同点不同点不同点l 单元顶极理论认为,在一个单元顶极理论认为,在一个气候区域内,所有群落都有
49、趋气候区域内,所有群落都有趋同性的发展,最终形成气候顶同性的发展,最终形成气候顶极,而其他两个理论都不认为极,而其他两个理论都不认为所有群落最后都趋于一个顶极。所有群落最后都趋于一个顶极。l单元顶极理论与多元顶极理论单元顶极理论与多元顶极理论认为群落是一个独立的不连续认为群落是一个独立的不连续的单位,而顶极配置假说认为的单位,而顶极配置假说认为群落为一个连续体。群落为一个连续体。波动与演替的关系波动与演替的关系l既有联系又有区别既有联系又有区别l联系:时间上同时发生联系:时间上同时发生l区别:波动可逆,演替不可逆;波动经历时间区别:波动可逆,演替不可逆;波动经历时间短,演替经历时间长短,演替经
50、历时间长第五节第五节 植物群落分类植物群落分类l分类原则分类原则l分类系统(分类单位)分类系统(分类单位)l群落命名群落命名分类原则分类原则l形态学原则形态学原则l生态学原则生态学原则l特征种原则特征种原则l生态外貌原则生态外貌原则l相似性排序相似性排序l植物群落学植物群落学-生态学原则生态学原则群落的分类原则中国植被中国植被l植物种类组成植物种类组成l外貌与结构外貌与结构l生态地理特征生态地理特征l动态特征动态特征群落分类的单位中国植被中国植被l群丛(群丛(assiociation)主要种类组成相同,外貌结构一致,并且与生态环境主要种类组成相同,外貌结构一致,并且与生态环境构成一定相互关系的
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