1、群落生态学群落生态学v 章节内容章节内容生物群落的组成与结构生物群落的组成与结构生物群落的动态生物群落的动态(演替演替)生物群落的分类与排序生物群落的分类与排序v 重点、难点重点、难点群落组成和结构、演替群落组成和结构、演替群落生态学群落生态学主要从群落水平阐述生物及其与环境的主要从群落水平阐述生物及其与环境的相互关系和规律。相互关系和规律。第1页/共21页4.3 群落群落的分类与排序的分类与排序 群落分类群落分类群落分类的两种观点群落分类的两种观点植物群落的分类单位植物群落的分类单位植物群落的命名植物群落的命名群落的数量分类群落的数量分类群落排序群落排序排序的概念排序的概念排序的类型排序的类
2、型第2页/共21页群落分类的两种观点群落分类的两种观点机体论机体论(群丛单位理论群丛单位理论)群落类型是自然单位，有明确的边界群落类型是自然单位，有明确的边界分类的途径，将群落归于从小到大的分类单位分类的途径，将群落归于从小到大的分类单位个体论个体论群落是连续的，没有明确的边界群落是连续的，没有明确的边界排序的途径，生境梯度分析方法研究群落的连续排序的途径，生境梯度分析方法研究群落的连续变化变化实际情况实际情况群落既有连续性的一面，又有间断性的群落既有连续性的一面，又有间断性的一面一面第3页/共21页2020世纪世纪5050年代年代，对分类与排序的优劣问题，曾进行过激烈的争论。，对分类与排序的
3、优劣问题，曾进行过激烈的争论。当时有一种看法，认为排序夸大了植被的连续性；而分类则引向群落的明显间当时有一种看法，认为排序夸大了植被的连续性；而分类则引向群落的明显间断。因此认为对间断群落宜用分类，而对连续群落宜用排序。断。因此认为对间断群落宜用分类，而对连续群落宜用排序。现在普遍认为，排序不仅可以反映植被的连续性，也能分化成明显间断的单位；现在普遍认为，排序不仅可以反映植被的连续性，也能分化成明显间断的单位；同时分类如允许重叠的话，也一样可以反映植被的连续性。可以说两者都能反映同时分类如允许重叠的话，也一样可以反映植被的连续性。可以说两者都能反映数据本身所固有的连续或间断的性质，只不过各有侧
4、重而已。数据本身所固有的连续或间断的性质，只不过各有侧重而已。在排序的基础上再进行分类也许效果会更好。在排序的基础上再进行分类也许效果会更好。第4页/共21页植物群落的分类单位植物群落的分类单位F 植被型组植被型组F 植被型植被型 高级单位高级单位F 植被亚型植被亚型群系组群系组群系群系 中级单位中级单位亚群系亚群系 群丛组群丛组 群丛群丛 基本单位基本单位 亚群丛亚群丛 中国植物群落分类中国植物群落分类:以群落本身的以群落本身的综合特征综合特征作为作为分类依据。主要分类单位分分类依据。主要分类单位分三级三级：植被型植被型(高级单位高级单位)、群系、群系(中级中级单位单位)和群丛和群丛(基本单
5、位基本单位)。每一。每一等级之上和之下又各设一个辅助等级之上和之下又各设一个辅助单位和补充单位。高级单位的分单位和补充单位。高级单位的分类依据侧重于类依据侧重于外貌、结构和生态外貌、结构和生态地理地理特征，中级和中级以下的单特征，中级和中级以下的单位则侧重于位则侧重于种类种类组成组成.第5页/共21页植物群落分类单位的说明植物群落分类单位的说明 植被型组：植被型组：建群种生活型相近、群落外貌结构相似建群种生活型相近、群落外貌结构相似 植被型植被型：建群种生活型建群种生活型(一、二级一、二级)相同或相似、对水热条件的生态相同或相似、对水热条件的生态关系一致关系一致 植被亚型：植被亚型：植被型内优
6、势层片或指示层片有差异植被型内优势层片或指示层片有差异 群系组：群系组：建群种亲缘关系、生活型建群种亲缘关系、生活型(三、四级三、四级)近似、生境相近近似、生境相近 群系群系：建群种或共建种相同建群种或共建种相同 亚群系：亚群系：群系内次优势层片及其反映生境条件有差异群系内次优势层片及其反映生境条件有差异 群丛组：群丛组：层片结构相似、优势层片及次优势层片的优势种或共优种层片结构相似、优势层片及次优势层片的优势种或共优种相同相同 群丛群丛：层片结构相同、各层片的优势种或共优种相同层片结构相同、各层片的优势种或共优种相同 亚群丛：亚群丛：群丛内生态条件、群落发育年龄有差异群丛内生态条件、群落发育
7、年龄有差异第6页/共21页群落的命名群落的命名群丛：群丛：将各层次的建群种或优势种和生态指示种的名称顺序将各层次的建群种或优势种和生态指示种的名称顺序排列排列前冠词前冠词 Ass.，连接符，连接符-，集合符，集合符+，分隔符，分隔符/草本群落习惯上使用草本群落习惯上使用+连接不同亚层的优势种连接不同亚层的优势种群丛组：群丛组：类似群丛，用于命名的种类为该群丛组各群丛的共同类似群丛，用于命名的种类为该群丛组各群丛的共同优势种类，前冠词优势种类，前冠词 Gr.Ass.群系：群系：名称中只使用建群种或共建种的名称，为共建种时，名称中只使用建群种或共建种的名称，为共建种时，种间以种间以+连接，前冠词连
8、接，前冠词 From.其他高级单位：以群落外貌其他高级单位：以群落外貌生态学方法命名生态学方法命名第7页/共21页群丛的命名方法群丛的命名方法如如 A s s.L a r i x g m e l i n i-R h o d o d e n d r o n dahurica-phyrola incarnata(即兴安落叶松即兴安落叶松-杜杜鹃鹃-红花鹿蹄草群丛红花鹿蹄草群丛)。从该名称可知，该群丛乔木。从该名称可知，该群丛乔木层、灌木层和草本层的优势种分别是兴安落叶松、层、灌木层和草本层的优势种分别是兴安落叶松、杜鹃和红花鹿蹄草杜鹃和红花鹿蹄草如果某一层具共优种，这时用如果某一层具共优种，这时用
9、“+”相连。如相连。如Ass.Larix gmelini-Rhododendron dahurica-phyrola incarnata+Carex sp单优势种的群落，就直接用优势种命名，如以马单优势种的群落，就直接用优势种命名，如以马尾松为单优势种的群丛为马尾松群丛，即尾松为单优势种的群丛为马尾松群丛，即Ass.Pinus massoniana 或写成或写成Pinus massoniana Association第8页/共21页层次判别层次判别第9页/共21页 当最上层的植物不是群落的建群种，而是伴生种或景观植物，当最上层的植物不是群落的建群种，而是伴生种或景观植物，这时用这时用“”来表示
10、层间关系来表示层间关系(或用或用“|”或或“()”)。如。如 Ass.Caragana microphlla(或或|)Stipa grandis-Cleistogenes squarrasa-Artemisia frigida或或Ass.(Caragana microphlla)Stipa grandis-Cleistogenes squarrasa 在对草本植物群落命名时，我们习惯上用在对草本植物群落命名时，我们习惯上用“+”来连接各亚层来连接各亚层的优势种，而不用的优势种，而不用“-”。如。如 Ass.Caragana microphllaStipa grandis+Cleistogene
11、s squarrasa+Artemisia frigida 群系的命名依据是只取建群种的名称，如东北草原以羊草为群系的命名依据是只取建群种的名称，如东北草原以羊草为建群种组成的群系，称为羊草群系。即建群种组成的群系，称为羊草群系。即Form.Aneurolepidium chinense。如该群系的优势种是两个以上，那么优势种中间用。如该群系的优势种是两个以上，那么优势种中间用+号连接。如两广地区常见的华栲号连接。如两广地区常见的华栲+厚壳桂群系。即厚壳桂群系。即 Form.Castanopsis chinensis+Cryptocary chinensis 第10页/共21页 根据根据上述系
12、统，中国生态学家于上述系统，中国生态学家于1980年完成了年完成了中中国植被国植被一书和中国植被图的制作。中国植被分为一书和中国植被图的制作。中国植被分为10个植个植被型组、被型组、29个植被型、个植被型、560多个群系、群丛则不计其数多个群系、群丛则不计其数 10个植被型组为：个植被型组为：针叶林、阔叶林、灌草和灌草丛、针叶林、阔叶林、灌草和灌草丛、草原和稀树干草原、荒漠包括肉质刺灌丛、冻原、高山稀草原和稀树干草原、荒漠包括肉质刺灌丛、冻原、高山稀疏植被、草甸、沼泽、水生植被疏植被、草甸、沼泽、水生植被 29个植被型为：个植被型为：寒温性针叶林、温性针叶林、温性针寒温性针叶林、温性针叶林、温
13、性针阔叶混交林、暖温性针叶林、热性针叶林、落叶阔叶林、阔叶混交林、暖温性针叶林、热性针叶林、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林、硬叶常绿阔叶林、季常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林、硬叶常绿阔叶林、季雨林、雨林、珊瑚岛常绿林、红树林、竹林、常绿针叶灌雨林、雨林、珊瑚岛常绿林、红树林、竹林、常绿针叶灌丛、常绿草叶灌丛、落叶阔叶灌丛、常绿阔叶灌丛、灌草丛、常绿草叶灌丛、落叶阔叶灌丛、常绿阔叶灌丛、灌草丛、草原、稀树干草原、荒漠、肉质刺灌丛、高山冻原、丛、草原、稀树干草原、荒漠、肉质刺灌丛、高山冻原、高山垫状植被、高山流石滩稀疏植被、草甸、沼泽、水生高山垫状植被、高山流石滩稀疏植被、草甸、沼泽、
14、水生植被植被第11页/共21页群落的数量分类群落的数量分类4 数学与生态学的集合数学与生态学的集合4 过程过程 属性数量化属性数量化 相似系数计算相似系数计算(不同方法不同方法)聚类分析聚类分析(不同方法不同方法)结果处理结果处理第12页/共21页N个样方个样方p个物种数个物种数 样方样方物种物种1(A)2(B)345(j)6(k)N1(x)2521032(y)0143123341002.i.p第13页/共21页距离系数距离系数绝对值距离绝对值距离D|xA xB|yA yB|Djk|xj xk|欧氏距离平方欧氏距离平方 D2(xAxB)2(yAyB)2Djk2 (xj xk)2 Bray-Cu
15、rtis距离距离 B(jk)=|xj xk|/|xj+xk|yxA(xA,yA)B(xB,yB)A,B-实体；实体；x,y-属性属性第14页/共21页聚类分析聚类分析分类样方分类样方(Q分析分析)计算实体间的相似矩阵计算实体间的相似矩阵C6找出最相似的两个样方进找出最相似的两个样方进行一次合并行一次合并重算重算(61)(61)的相的相似距阵似距阵重复合并过程直到全部样重复合并过程直到全部样方并成一组方并成一组2.4493.1594.3742.9891.7321623456个样方组平均法的聚合树状图个样方组平均法的聚合树状图第15页/共21页群落的排序群落的排序群落排序的概念：对群落调查的样地按
16、照群落排序的概念：对群落调查的样地按照相似度次相似度次序序，分析样地之间及其与生境之间的相互关系，分析样地之间及其与生境之间的相互关系群落排序的类型群落排序的类型-直接排序直接排序，又称直接梯度分析，又称直接梯度分析 以群落生境或其中以群落生境或其中某一生态因子某一生态因子的变化排定样地次的变化排定样地次序序-间接排序间接排序，又称间接梯度分析，又称间接梯度分析 以群落中物种以群落中物种出现与否、种的频度、盖度出现与否、种的频度、盖度等植物群等植物群落本身属性排定群落样地的次序落本身属性排定群落样地的次序第16页/共21页排序的原理排序的原理F通过降维，使原来要用通过降维，使原来要用p个原始数
17、据描述的实体，个原始数据描述的实体，在尽量保留原数据特征的在尽量保留原数据特征的条 件 下，利 用 最 少 数 据条 件 下，利 用 最 少 数 据(排序坐标排序坐标)来描述，有利来描述，有利于揭示原始数据反映的规于揭示原始数据反映的规律。律。F按属性排序实体称正分析按属性排序实体称正分析(normal analysis)，或，或叫分析叫分析(Q analysis)F按实体去排序属性的叫逆按实体去排序属性的叫逆分析分析(inverse analysis)或叫分析或叫分析(R analysis)bcdefBADCya第17页/共21页直接梯度分析直接梯度分析Whittaker的梯度分的梯度分析原
18、理：用与坡向析原理：用与坡向垂直设置的样带，垂直设置的样带，将坡向从深谷到南将坡向从深谷到南坡分为坡分为5级，将样带级，将样带中的树种分四等，中的树种分四等，计算样带的湿度指计算样带的湿度指标，然后在高度对标，然后在高度对湿度的二维空间中湿度的二维空间中排序排序(右图为示意图右图为示意图)海海拔拔(m)湿度指标湿度指标ACBDEFGHI第18页/共21页间接梯度间接梯度分析分析极点排序法极点排序法(Polar ordination)(PO法法)(Bray-Curtis方方法法)(BC法法)主成份主成份分析分析(PCAPCA法法)将将一个综合考虑许多性状的问题，在尽量少损失原一个综合考虑许多性状
19、的问题，在尽量少损失原有信息的前提下，找出少量几个有信息的前提下，找出少量几个(个个)主成份量，主成份量，然后将各个实体在一个然后将各个实体在一个2 23 3维的空间中表示出来，从而维的空间中表示出来，从而达到直观明了地排序实体的目的。达到直观明了地排序实体的目的。第19页/共21页群落生态学群落生态学-思考题思考题 名词解释1.顶极群落（climax community）2.群落演替（community succession）3.演替系列（sere）4.次生演替（secondary succession）5.先锋种（pioneer species）和先锋群落（pioneer community）问答题1.群落演替的分类及其主要类型的特点。2.试比较单顶极群落学说与多顶极群落学说的差异。3.简述群落演替中物种取代机制。4.群落演替过程中群落的物种多样性如何变化？第20页/共21页谢谢您的观看！第21页/共21页
