1、第四章 生物群落第一节第一节 生物群落的概念与特征生物群落的概念与特征第二节第二节 生物群落的结构生物群落的结构第三节第三节 生物群落的演替生物群落的演替第一节第一节 生物群落的概念及特征生物群落的概念及特征群落群落(community)由一定种类的生物种群所组成的一个生态功能单位由一定种类的生物种群所组成的一个生态功能单位一、生物群落的概念一、生物群落的概念生物群落（生物群落（biotic community）指生活在一定的自然区域内指生活在一定的自然区域内,相互之间具有直接或间接相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和。关系的各种生物的总和。作为生物群落必须符合以下几方面：作为生物群落必
2、须符合以下几方面：1 1生物圈中的物种不是随意散布的，而是以规律的形生物圈中的物种不是随意散布的，而是以规律的形式共处。式共处。2 2生物群落的概念具有具体和抽象两层含义。生物群落的概念具有具体和抽象两层含义。3 3植物群落、动物群落和微生物群落具有一般群落学植物群落、动物群落和微生物群落具有一般群落学的共性原理，又有各自的特点，并且相互之间是有联的共性原理，又有各自的特点，并且相互之间是有联系的。系的。二、生物群落的一般特征二、生物群落的一般特征1 1群落具有一定的种类构成或称生物组合，并具有群落具有一定的种类构成或称生物组合，并具有一定的结构和物质生产力。一定的结构和物质生产力。2 2群落
3、有一定的相对一致的外貌。群落有一定的相对一致的外貌。3 3在群落中有能大量控制能流及对其它物种和环境在群落中有能大量控制能流及对其它物种和环境强烈影响的生物优势种现象。强烈影响的生物优势种现象。二、生物群落的一般特征二、生物群落的一般特征4 4群落有随时间和空间变化，表现为群落随环群落有随时间和空间变化，表现为群落随环境梯度变化及随时间演替的现象。境梯度变化及随时间演替的现象。5 5群落有一定的营养结构和代谢方式。由不同群落有一定的营养结构和代谢方式。由不同生物形成一定的食物网关系和生产，消费、分生物形成一定的食物网关系和生产，消费、分解特点。解特点。三、生物群落的种类组成及其数量特征三、生物
4、群落的种类组成及其数量特征1.生物群落的组成生物群落的组成任何群落都是一定生物所组成，每种生物都具有其任何群落都是一定生物所组成，每种生物都具有其结构结构和功能上的独特性和功能上的独特性尽管处于尽管处于不同地位不同地位并并起不同作用，但群落中所有种都是起不同作用，但群落中所有种都是彼此彼此相互依赖、相互作用相互依赖、相互作用而共同生活在一起的一个有机整而共同生活在一起的一个有机整体体。三、生物群落的种类组成及其数量特征三、生物群落的种类组成及其数量特征2.群落的数量特征群落的数量特征l群落的数量特征一般由多度、密度、频度、高度、体群落的数量特征一般由多度、密度、频度、高度、体积、重量和优势度等
5、指标进行衡量积、重量和优势度等指标进行衡量 多度（多度（abundanceabundance）是指生物群落中生物个体数目的多少。一是指生物群落中生物个体数目的多少。一般难以准确计数，常用目测估计。般难以准确计数，常用目测估计。Soc（Sociales）极多极多 植物地上部分郁闭植物地上部分郁闭 Cop3 很多很多 数量很多数量很多Cop（Copiosae）Cop2 多多 数量多数量多 Cop1 尚多尚多 数量尚多数量尚多SP（Sparsal）少少 数量不多而散生数量不多而散生Sol（Solitariae）稀少稀少 数量很少且稀疏数量很少且稀疏Un（Unicum）个别个别 单株单株德鲁特德鲁特（
6、Drude）七级多度制七级多度制三、生物群落的种类组成及其数量特征三、生物群落的种类组成及其数量特征2.群落的数量特征群落的数量特征密度（密度（densitydensity）指单位面积上的植物株数。指单位面积上的植物株数。盖度（盖度（coveragecoverage）投影盖度和基盖度投影盖度和基盖度频度（频度（frequencyfrequency）指群落中某一物种在样方内出指群落中某一物种在样方内出现的频率。常按包含该个体的样方数占全部样方数的现的频率。常按包含该个体的样方数占全部样方数的百分比来计算，即百分比来计算，即 频度频度=某物种出现的样方数某物种出现的样方数/样方总数样方总数100%
7、100%高度（高度（heightheight）是测量植物体长的一个指标，可是测量植物体长的一个指标，可取自然高度或绝对高度。某种植物高度占最高物种高取自然高度或绝对高度。某种植物高度占最高物种高度的百分比称为高度比。即：度的百分比称为高度比。即：高度比高度比=某一物种的高度某一物种的高度/最高物种的高度最高物种的高度100%100%三、生物群落的种类组成及其数量特征三、生物群落的种类组成及其数量特征2.三、生物群落的种类组成及其数量特征三、生物群落的种类组成及其数量特征2.群落的数量特征群落的数量特征体积（体积（volumevolume）是植物所占空间大小的量度。它在计是植物所占空间大小的量度
8、。它在计算林木蓄积量时非常有用。算林木蓄积量时非常有用。重量（重量（weightweight）是用来衡量种群和群落生物量或现存是用来衡量种群和群落生物量或现存量的指标。可分为鲜重和干重来表示。量的指标。可分为鲜重和干重来表示。优势度（优势度（dominaancedominaance）是用来表示某种生物在群落中是用来表示某种生物在群落中作用和地位大小的指标，也就是确定优势种的定量指标。作用和地位大小的指标，也就是确定优势种的定量指标。重要值重要值=相对密度相对密度+相对频度相对频度+相对盖度相对盖度重要值越大的种，在群落的结构中就越重要。重要值越大的种，在群落的结构中就越重要。第二节第二节 生物
9、群落的结构生物群落的结构一、一、群落的垂直结构群落的垂直结构生物群落的垂直结构生物群落的垂直结构 (stratification)(stratification)大多数群落都具有清楚的层次性，群落的层次主要大多数群落都具有清楚的层次性，群落的层次主要是由植物的生长型和生活型所决定的。是由植物的生长型和生活型所决定的。(a)(a)安第斯安第斯山脉鸟类种山脉鸟类种数随海拔高数随海拔高度的变化度的变化一、群落的垂直结构一、群落的垂直结构1 1、植物的生长型、植物的生长型生长型是根据植物的可见结构分成的不同类群，例生长型是根据植物的可见结构分成的不同类群，例如树木是一种生长型，草类也是一种生长型。如树
10、木是一种生长型，草类也是一种生长型。(1)(1)树木：大都是高达树木：大都是高达3m3m以上的高大木本植物。以上的高大木本植物。(2)(2)藤本植物：木本攀缘植物或藤本植物。藤本植物：木本攀缘植物或藤本植物。(3)(3)灌木：是较小的木本植物，通常高不及灌木：是较小的木本植物，通常高不及3m3m。(4)(4)附生植物：地上部分完全依附在其他植物体上生长。附生植物：地上部分完全依附在其他植物体上生长。(5)(5)草本植物：没有多年生的地上木质茎。草本植物：没有多年生的地上木质茎。(6)(6)藻菌植物：包括地衣、苔藓等低等植物。藻菌植物：包括地衣、苔藓等低等植物。云杉（乔木）云杉（乔木）胡枝子（灌
11、木）胡枝子（灌木）葛藤（藤本）葛藤（藤本）大豆（草本）大豆（草本）苔藓苔藓一、群落的垂直结构一、群落的垂直结构2 2、植物的生活型、植物的生活型 概念：植物对于特定生境长期适应而在外貌上反映出来的概念：植物对于特定生境长期适应而在外貌上反映出来的类型。类型。分类依据：植物地上部分的高度与其多年生组织分类依据：植物地上部分的高度与其多年生组织(冬季或冬季或旱季休眠并可存活到下一个生长季节旱季休眠并可存活到下一个生长季节)之间的关系之间的关系。表现：趋同适应表现：趋同适应 分类分类(Raunkiaer(Raunkiaer系统）系统）一、群落的垂直结构一、群落的垂直结构2 2、植物的生活型、植物的生
12、活型植物的植物的5 5种生活型及其特征种生活型及其特征 一、群落的垂直结构一、群落的垂直结构2 2、植物的生活型、植物的生活型生活型生活型百分比群落名称高位芽植物地上芽植物地面芽植物地下芽植物一年生植物热带雨林（云南西双版纳）94.75.3000亚热带常绿阔叶林（滇东）74.37.818.700温带落叶阔叶林（秦岭北坡）52.05.038.03.71.3寒温带暗针叶林（长白山西南坡）25.44.439.626.43.2温带草原（东北）3.62.041.019.033.4亚高山草甸（云南东北部）6.0074.013.07.0高山冻荒漠（云南西北部）030.054.016.00一、群落的垂直结构一
13、、群落的垂直结构3 3、生物群落的成层现象、生物群落的成层现象 是生物群落垂直结构的主要表征。即是说不同生活型是生物群落垂直结构的主要表征。即是说不同生活型的物种在地面以上不同高度和地面（或水面）以下不同深的物种在地面以上不同高度和地面（或水面）以下不同深入分层排列结果，形成了群落的垂直成层现象。入分层排列结果，形成了群落的垂直成层现象。图4-2一、群落的垂直结构一、群落的垂直结构3 3、生物群落的成层现象、生物群落的成层现象二、群落的水平结构二、群落的水平结构群落的水平结构群落的水平结构镶嵌性镶嵌性：指植物群落在水平方向上不均匀配置，使群落：指植物群落在水平方向上不均匀配置，使群落在外表上表
14、现为斑块相间的现象。具有这种特征的群落在外表上表现为斑块相间的现象。具有这种特征的群落称为称为镶嵌群落镶嵌群落，在镶嵌群落中，每一个斑块就是一个，在镶嵌群落中，每一个斑块就是一个小小群落群落，小群落具有一定的种类成分和生活型组成，是整，小群落具有一定的种类成分和生活型组成，是整个群落的一小部分。个群落的一小部分。概念：群落在水平方向的配置状况或水平格局概念：群落在水平方向的配置状况或水平格局镶嵌性镶嵌性(mosaic)(mosaic)的小群落的小群落(microcoense)(microcoense)是群落水是群落水平结构的重要表现形式平结构的重要表现形式二、群落的水平结构二、群落的水平结构影
15、响因素影响因素二、群落的水平结构二、群落的水平结构1 1、生物因素、生物因素新几内亚食果鸠新几内亚食果鸠鸽的个体大小与鸽的个体大小与被食果实大小的被食果实大小的关系关系(Ehrlich,1987)(Ehrlich,1987)三、群落的时间结构三、群落的时间结构 概念：因自然环境因素的时间节律所引起的群概念：因自然环境因素的时间节律所引起的群落各物种在时间结构上相应的周期变化。落各物种在时间结构上相应的周期变化。随着环境条件（光、温、水）的日、月、年周期变化，随着环境条件（光、温、水）的日、月、年周期变化，群落结构显示出相应的时间序列，并有不同的外貌表现，群落结构显示出相应的时间序列，并有不同的
16、外貌表现，因此，我们也把时间结构称为时相，或群落在时间上的因此，我们也把时间结构称为时相，或群落在时间上的成层现象。成层现象。生物群落的时间结构生物群落的时间结构三、群落的时间结构三、群落的时间结构四、环境梯度与群落分布四、环境梯度与群落分布环境梯度环境梯度 环境梯度一般包括海拔、温度、湿度、土壤、环境梯度一般包括海拔、温度、湿度、土壤、风与光等因素，在群落内的植物、动物、微生物彼风与光等因素，在群落内的植物、动物、微生物彼此间也构成梯度变化。此间也构成梯度变化。四、环境梯度与群落分布四、环境梯度与群落分布以祁连山北麓为例，从低海拔到高海拔的作物以祁连山北麓为例，从低海拔到高海拔的作物分布大致
17、是：棉花分布大致是：棉花玉米玉米冬小麦，谷糜（冬小麦，谷糜（油菜、豌豆、春小麦），青稞油菜、豌豆、春小麦），青稞林地林地草地草地荒地。荒地。在南方大致是：双季稻三熟制在南方大致是：双季稻三熟制双季稻双季稻单季单季稻一麦（油菜）稻一麦（油菜）-果树，亚热带作物（茶、竹果树，亚热带作物（茶、竹、油茶、林）、油茶、林）-阔叶林阔叶林-草地。草地。四、环境梯度与群落分布第二节 生物群落的结构区域区域东部季风区东部季风区西北干旱区西北干旱区青藏高原区青藏高原区人口占全国总人口（人口占全国总人口（%）954.40.6耕地占全国总耕地（耕地占全国总耕地（%）928.08.0气候气候季风，雨热同季；有旱季风，
18、雨热同季；有旱涝等灾害涝等灾害干旱，水分不足限制了干旱，水分不足限制了光温资源的利用光温资源的利用高寒，温度较低，限制高寒，温度较低，限制了水、光资源的利用了水、光资源的利用地貌地貌大部地面在大部地面在500米以下，米以下，有广阔的冲积平原有广阔的冲积平原高大山系分割的盆地、高大山系分割的盆地、高原，局部窄谷和盆地高原，局部窄谷和盆地海拔海拔4000米以上的高原米以上的高原及高大山系及高大山系水文水文河系发育，以雨水补给河系发育，以雨水补给为主，南方水量充沛，为主，南方水量充沛，北方稀少，径流量占全北方稀少，径流量占全国国80-90%绝大部分为内流河，雨绝大部分为内流河，雨水补给为主，湖泊水含
19、水补给为主，湖泊水含盐，无灌溉无农业盐，无灌溉无农业西部为内流河，东部为西部为内流河，东部为河流发源地，雪水补给河流发源地，雪水补给为主为主土壤土壤南方土壤酸性大，粘重，南方土壤酸性大，粘重，北方土壤多种类型，东北方土壤多种类型，东北有机质丰富北有机质丰富相当部分含有盐碱和石相当部分含有盐碱和石灰，有机质含量低，质灰，有机质含量低，质地轻粗，多风沙土地轻粗，多风沙土有机质分解慢，作草毡有机质分解慢，作草毡状盘结，机械风化强状盘结，机械风化强植被植被热带雨林，常绿阔叶林、热带雨林，常绿阔叶林、针叶林、落叶阔叶林、针叶林、落叶阔叶林、落叶针叶林，草甸草原落叶针叶林，草甸草原干草原，局部山地为针干草
20、原，局部山地为针叶林，荒漠草原叶林，荒漠草原高山草甸，高山草原及高山草甸，高山草原及高山荒漠，沟谷中有森高山荒漠，沟谷中有森林林地带性地带性纬向为主纬向为主经向或作风心圆状经向或作风心圆状立体垂直为主立体垂直为主利用利用种植业为主，其中粮食种植业为主，其中粮食生产为重，干鲜果类，生产为重，干鲜果类，林、牧、渔业林、牧、渔业绿洲农业绿洲农业沟谷及低海拔处有农业，沟谷及低海拔处有农业，高原牧业高原牧业农作物群落结构的合理安排农作物群落结构的合理安排 垂直结构：垂直结构：采用林采用林/粮间作等农业结构的立体布局形式。粮间作等农业结构的立体布局形式。水平结构：水平结构：1.根据不同生境条件，因地制宜，
21、种植与根据不同生境条件，因地制宜，种植与环境条件相适应的作物布局。环境条件相适应的作物布局。2.根据饲草情况选择适宜的禽畜总类。根据饲草情况选择适宜的禽畜总类。时间结构：时间结构：多熟种植模式。多熟种植模式。五、群落交错区和边缘效应五、群落交错区和边缘效应1 1、群落交错区（、群落交错区（ecotoneecotone）概念：两个或多个群落之间（或生态系统之概念：两个或多个群落之间（或生态系统之间）的过渡区域。间）的过渡区域。群落交错区的特点：群落交错区的特点：n 多种要素联合作用强烈，生物多样性较高多种要素联合作用强烈，生物多样性较高n 生态环境恢复原状的可能性较小生态环境恢复原状的可能性较小n 生态环境变化快，恢复困难生态环境变化快，恢复困难边缘效应边缘效应(Edge effect)群落交错区种的数目及一些种的密度较群落交错区种的数目及一些种的密度较相邻群落增大的现象。相邻群落增大的现象。
