农业生态学-生物群落课件.ppt

1、Agroecology第四章 生物群落第一单元第一单元 生物群落的特征与结构生物群落的特征与结构第二单元第二单元 生物群落的演替生物群落的演替主要内容主要内容第一节第一节 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）：）：生活在一定的自然区生活在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和。域内，相互之间具有直接或间接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

2、：作为生物群落必须符合以下几方面：1 1生物圈中的物种不是随意散布的，而是以规律的形式共处。生物圈中的物种不是随意散布的，而是以规律的形式共处。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的共性原植物群落、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系的。理，又有各自的特点，并且相互之间是有联系的。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，并具有一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。定的结构和物

3、质生产力。2.2.群落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强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。烈影响的生物优势种现象。4.4.随空间和时间变化，群落表现为随环境梯度变化及随空间和时间变化，群落表现为随环境梯度变化及随时间演替的现象。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。由不同生物形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、分解特点。成一定的食物网关系和生产、消费、分解特点。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1

4、.1.生物群落的组成生物群落的组成 任何群落都是任何群落都是由由一定生物所组成一定生物所组成的的，每种生物都具有其，每种生物都具有其结构和功能上的独特性，它们对周围的生态环境各有一定要结构和功能上的独特性，它们对周围的生态环境各有一定要求和反应，它们在群落中各处不同地位求和反应，它们在群落中各处不同地位，起起着着不同作用，但不同作用，但群落中所有种都是彼此相互依赖、相互作用而共同生活在一群落中所有种都是彼此相互依赖、相互作用而共同生活在一起的一个有机整体。组成生物群落的种类成分是形成群落结起的一个有机整体。组成生物群落的种类成分是形成群落结构的基础。群落中种类组成，是一个群落的重要特征构的基础

5、。群落中种类组成，是一个群落的重要特征。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2.2.群落的数量特征群落的数量特征 群落的数量特征一般由多度、密度、频度、高度、体积、重群落的数量特征一般由多度、密度、频度、高度、体积、重量和优势度等指标进行衡量。量和优势度等指标进行衡量。多度多度（abundance）：是指生物群落中生物个体是指生物群落中生物个体数目的多少。一般难以准数目的多少。一般难以准确计数，常用目测估计。确计数，常用目测估计。如德鲁特如德鲁特（Drude）的的七级多度制七级多度制。Soc（Sociales）极多极多 植物地上部分郁闭植物地上部分郁闭 Cop3

6、 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2.2.群落的数量特征群落的数量特征 密度密度（density）：单位面积上的植物株数。：单位面积上的植物株数。盖度盖度（coverage）：投影盖度、基部盖度（真盖度）。）：投影盖度、基部盖度（真盖度）。2.2.群落的数量特征群落的数量特征 频度频度（frequency）：）：群落中某一物种在样方内出现的频率。群落

7、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百分比来计算。常按包含该个体的样方数占全部样方数的百分比来计算。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%100%高度高度（height）：测量植物体长的一个指标，可取自然高度：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度的百分比称为高度或绝对高度。某种植物高度占最高物种高度的百分比称为高度比，高度比比，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%体积（体积（volume）：植物所占空间大小的量度。它在计算林木）：植物所占空间大小的

8、量度。它在计算林木蓄积量时非常有用。蓄积量时非常有用。2.2.群落的数量特征群落的数量特征 重量（重量（weight）：用来衡量种群和群落生物量或现存量的指标。）：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。可分为鲜重和干重来表示。优势度（优势度（dominance）：用来表示某种生物在群落中作用和地位）：用来表示某种生物在群落中作用和地位 大小的指标，是确定优势种的定量指标。大小的指标，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

9、物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安第斯安第斯山脉鸟山脉鸟类种数类种数随海拔随海拔高度的高度的变化变化 生物群落的垂直结构就是群落的层次性生物群落的垂直结构就是群落的层次性(stratification)，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的生长型生长型和和生活型生活型所决定的。所决定的。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，例如树木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。陆生植

10、物大体可分为：是一种生长型，草类也是一种生长型。陆生植物大体可分为：(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。2

11、.2.植物的生活型植物的生活型l概念：是生物对于特定生境长期适应而在外貌上反映出来的类型，概念：是生物对于特定生境长期适应而在外貌上反映出来的类型，是不同种群对同一生境趋同适应的表现。是生物的一种生态分类单是不同种群对同一生境趋同适应的表现。是生物的一种生态分类单位，凡是在外貌上具有相同（似）适应特征的归为同一生活型。位，凡是在外貌上具有相同（似）适应特征的归为同一生活型。l分类分类(Raunkier系统）：系统）：5 5种生活型种生活型2.2.植物的生活型植物的生活型 由于自然生态环境复杂多样，其植物生活型的组合比例呈由于自然生态环境复杂多样，其植物生活型的组合比例呈有规律的变化，形成所谓的

12、生活型谱。有规律的变化，形成所谓的生活型谱。2.2.植物的生活型植物的生活型 Raunkier 的生活型只考虑了有花植物，而忽视了其他植物的存的生活型只考虑了有花植物，而忽视了其他植物的存在。因此，在。因此，J.Braun-Blanquet于于19321932年提出了另一个生活型系统，该年提出了另一个生活型系统，该系统包括了所有植物，分下列系统包括了所有植物，分下列1010种生活型：种生活型：(1)(1)浮游植物：包括大气中、水中和冰雪中的浮游植物。浮游植物：包括大气中、水中和冰雪中的浮游植物。(2)(2)土壤微生物：包括好气和嫌气微生物两类。土壤微生物：包括好气和嫌气微生物两类。(3)(3)

13、内生植物：包括石内植物内生植物：包括石内植物(地衣、藻菌类地衣、藻菌类)、植物体内的植物、植物体内的植物和动物体内的植物和动物体内的植物(病原性微生物等病原性微生物等)。(4)(4)水生植物：包括漂浮水生植物、固着水生植物水生植物：包括漂浮水生植物、固着水生植物(藻类、真菌和藻类、真菌和苔藓苔藓)和生根水生植物和生根水生植物(水生地下芽、水生地面芽和水生一年生植物水生地下芽、水生地面芽和水生一年生植物)。2.2.植物的生活型植物的生活型(5)(5)一年生植物：包括叶状体一年生植物一年生植物：包括叶状体一年生植物(黏菌和霉菌黏菌和霉菌)、苔藓一年、苔藓一年生植物、蕨类一年生植物和一年生种子植物生

14、植物、蕨类一年生植物和一年生种子植物(直立、攀援和匍匐的直立、攀援和匍匐的)。(6)(6)地下芽植物：包括真菌地下芽植物地下芽植物：包括真菌地下芽植物(如根菌的子实体在地下如根菌的子实体在地下)、寄生的地下芽植物寄生的地下芽植物(根寄生根寄生)和真地下芽植物和真地下芽植物(鳞茎、根茎、块茎和块根鳞茎、根茎、块茎和块根地下芽植物地下芽植物)。(7)(7)地面芽植物：包括叶状体地面芽植物地面芽植物：包括叶状体地面芽植物(固着藻类、壳状地衣和叶固着藻类、壳状地衣和叶状苔藓等状苔藓等)和生根的地面芽植物。和生根的地面芽植物。(8)(8)地上芽植物。地上芽植物。2.2.植物的生活型植物的生活型(9)(9

15、)高位芽植物：包括灌木高位芽植物高位芽植物：包括灌木高位芽植物(0.252m)(0.252m)、乔木高位芽植、乔木高位芽植物物(2m(2m以上以上)、草本高位芽植物和攀援藤本高位芽植物。、草本高位芽植物和攀援藤本高位芽植物。(10)(10)附生植物。附生植物。生活型是植物在外貌上由于长期适应特定的环境条件而表现出来的生活型是植物在外貌上由于长期适应特定的环境条件而表现出来的不同类型，同一生活型的植物表示它们对环境的适应途径和适应方法相不同类型，同一生活型的植物表示它们对环境的适应途径和适应方法相同或相似。亲缘关系很远的植物可以表现为同一生活型，而亲缘关系很同或相似。亲缘关系很远的植物可以表现为

16、同一生活型，而亲缘关系很近的植物却可属于不同的生活型，这是生物之间趋同适应和趋异适应的近的植物却可属于不同的生活型，这是生物之间趋同适应和趋异适应的结果，深刻地反映了生物和环境之间的相互关系。结果，深刻地反映了生物和环境之间的相互关系。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 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）以下不同深度分层排列结果，形成了群落的垂直成层现象，是生物群落垂直结构深度分层排列结果，形成了群落的垂直成层现象，是生物群落垂直结构的主要表征。陆地生物群落的成层结构分地上部

17、分和地下部分，决定前的主要表征。陆地生物群落的成层结构分地上部分和地下部分，决定前者的环境因素主要是光、温、湿、气等，决定后者的主要是水分、养分。者的环境因素主要是光、温、湿、气等，决定后者的主要是水分、养分。可见，成层现象实际是生物群落与环境相互关系的一种特殊形式。可见，成层现象实际是生物群落与环境相互关系的一种特殊形式。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 概念：概念：群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌性嵌性(mosaic)，即植物种类在水

18、平方向不均匀配置，使群落在外形，即植物种类在水平方向不均匀配置，使群落在外形上表现为斑块上表现为斑块(patch)相间的现象。具有这种特性的群落称为镶嵌群相间的现象。具有这种特性的群落称为镶嵌群落。其中，每一个斑块就是一个小群落落。其中，每一个斑块就是一个小群落(microcoense)，小群落具有，小群落具有一定的种类成分和生活型组成，它们是整个群落的一小部分。一定的种类成分和生活型组成，它们是整个群落的一小部分。内蒙古草原上内蒙古草原上锦鸡儿灌丛化草原锦鸡儿灌丛化草原是镶嵌群落的典型例子。在这是镶嵌群落的典型例子。在这些群落中往往形成些群落中往往形成1 15m5m的锦鸡儿丛，呈圆形或半圆形

19、的丘阜。的锦鸡儿丛，呈圆形或半圆形的丘阜。二、群落的水平结构二、群落的水平结构 影响因素影响因素三、群落的时间结构三、群落的时间结构 指的是因自然环境因素的时间节律所引起群落各物种在时间结构指的是因自然环境因素的时间节律所引起群落各物种在时间结构上相应的周期变化。随着环境条件的日、月、年周期变化，群落结构上相应的周期变化。随着环境条件的日、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，因此，我们也把时间显示出相应的时间序列，并有不同的外貌表现，因此，我们也把时间结构称为结构称为时相时相，或群落在时间上的，或群落在时间上的成层现象成层现象。光、温度和湿度等许多环境因子有明显的

20、时间节律（如昼夜节律、光、温度和湿度等许多环境因子有明显的时间节律（如昼夜节律、季节节律），受这些因子的影响，群落的组成与结构也随时间序列发季节节律），受这些因子的影响，群落的组成与结构也随时间序列发生有规律的变化。这就是群落的的生有规律的变化。这就是群落的的时间格局时间格局。植物群落表现最明显的就是植物群落表现最明显的就是季相季相，如温带草原外貌一年四季变化。，如温带草原外貌一年四季变化。三、群落的时间结构三、群落的时间结构 动物群落时间格局主要表现为：动物群落时间格局主要表现为：1.1.季节变化。如鸟的迁徙，变温动物的休眠，鱼的回游等。季节变化。如鸟的迁徙，变温动物的休眠，鱼的回游等。2.

21、2.昼夜变化。如群落中昆虫、鸟类等种类的昼夜变化。昼夜变化。如群落中昆虫、鸟类等种类的昼夜变化。在农业生产中，调节作物、畜禽的组合匹配，使其节律与环境因素在农业生产中，调节作物、畜禽的组合匹配，使其节律与环境因素的变化节律最大限度的吻合和协调。调节农业生物群落时间结构的主要方的变化节律最大限度的吻合和协调。调节农业生物群落时间结构的主要方式是式是复种、套种、轮作和轮养、套养复种、套种、轮作和轮养、套养。如家畜中马对草料最挑剔，其次是。如家畜中马对草料最挑剔，其次是牛，绵阳最耐粗食，据此合理轮牧，有利于提高牧草的利用率；根据作物牛，绵阳最耐粗食，据此合理轮牧，有利于提高牧草的利用率；根据作物害虫

22、的繁殖行为和动态发展与环境因素的变化节律，及时预测、预报，采害虫的繁殖行为和动态发展与环境因素的变化节律，及时预测、预报，采取相应的防治措施，也是提高作物产量的重要保证。取相应的防治措施，也是提高作物产量的重要保证。四、环境梯度与群落分布四、环境梯度与群落分布 群落深受环境影响，当环境中一个或多个主导因子发生渐变形群落深受环境影响，当环境中一个或多个主导因子发生渐变形成梯度时，群落的结构和功能也发生相应变化，形成不同的生物群成梯度时，群落的结构和功能也发生相应变化，形成不同的生物群落。另一方面，群落也在变化发展的过程中不断改变周围的环境。落。另一方面，群落也在变化发展的过程中不断改变周围的环境

23、。环境梯度一般包括海拔、温度、湿度、土壤、风与光等因素，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、微生物彼此间也构成梯度变化。在群落内的植物、动物、微生物彼此间也构成梯度变化。环境梯度的概念，可以用来说明环境中某一因子的变化，如温环境梯度的概念，可以用来说明环境中某一因子的变化，如温度梯度、湿度梯度等，但这常指包含随空间一起变化的许多环境因度梯度、湿度梯度等，但这常指包含随空间一起变化的许多环境因子的综合。例如海拔梯度就包括随海拔的增高而引起平均气温降低、子的综合。例如海拔梯度就包括随海拔的增高而引起平均气温降低、积温变少、生长季节缩短、雨量增加和风速增大等等

24、。积温变少、生长季节缩短、雨量增加和风速增大等等。四、环境梯度与群落分布四、环境梯度与群落分布 根据环境梯度形成和变化范围，可以分为大、中、小梯度根据环境梯度形成和变化范围，可以分为大、中、小梯度。如，一个大的山体由下而上是大的环境梯度；在这个山体的。如，一个大的山体由下而上是大的环境梯度；在这个山体的一个山谷中，由谷底到山脊形成一个中梯度；在中梯度中，因一个山谷中，由谷底到山脊形成一个中梯度；在中梯度中，因小地形的变化，土壤质地或有机质含量，地表水或其他条件，小地形的变化，土壤质地或有机质含量，地表水或其他条件，又是一个小梯度，较小者是较大者的一部分。又是一个小梯度，较小者是较大者的一部分。

25、与不同环境梯度相应的则是不同生物群落。与不同环境梯度相应的则是不同生物群落。四、环境梯度与群落分布四、环境梯度与群落分布 例如在温带干旱地区，从山麓至山顶植物群落的垂直分布，例如在温带干旱地区，从山麓至山顶植物群落的垂直分布，自下而上依次为：自下而上依次为：干旱荒漠带干旱荒漠带荒漠化草原带荒漠化草原带草原带草原带森林草森林草原（或草甸草原）带原（或草甸草原）带亚高山针叶林带亚高山针叶林带高山灌丛和高山草甸带高山灌丛和高山草甸带冰雪带冰雪带。在热带地区，从山麓到山顶植物群落自下而上的垂直。在热带地区，从山麓到山顶植物群落自下而上的垂直分布依次是：分布依次是：热带雨林带热带雨林带常绿阔叶林带常绿阔

26、叶林带落叶阔叶林带落叶阔叶林带亚高亚高山针叶林带山针叶林带高山灌丛带高山灌丛带高山草甸带高山草甸带高寒荒漠带高寒荒漠带冰雪带冰雪带。四、环境梯度与群落分布四、环境梯度与群落分布 在农业生产上，人工栽培的作物，其分布与天然群落相似，也在农业生产上，人工栽培的作物，其分布与天然群落相似，也呈现了明显的垂直地带性。呈现了明显的垂直地带性。在我国北方，以祁连山北麓为例，从低海拔到高海拔的作物分在我国北方，以祁连山北麓为例，从低海拔到高海拔的作物分布大致是：布大致是：棉花棉花玉米玉米冬麦、谷糜冬麦、谷糜喜凉作物（油菜、豌豆、春喜凉作物（油菜、豌豆、春小麦、青稞）小麦、青稞）林地林地草地草地荒地荒地。在南

27、方大致是：在南方大致是：双季稻三熟制双季稻三熟制双季稻双季稻单季稻单季稻-麦（油菜）麦（油菜）果树、亚热带作物（茶、竹、油茶、林）果树、亚热带作物（茶、竹、油茶、林）阔叶林阔叶林草地草地。可见，随着海拔的上升，各种作物逐渐消失。可见，随着海拔的上升，各种作物逐渐消失。但在不同纬度地区，作物的上限是不同的。例如，玉米在北纬但在不同纬度地区，作物的上限是不同的。例如，玉米在北纬5050处其分布上限是海拔处其分布上限是海拔500m500m，而在，而在3030处则达处则达3000m3000m左右。左右。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（人口占全国（%）95

28、4.40.6耕地占全国（耕地占全国（%）928.08.0气候气候季风，雨热同季；有旱涝等灾害季风，雨热同季；有旱涝等灾害干旱，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，限制了高寒，温度较低，限制了水、光资源的利用水、光资源的利用地貌地貌大部地面在大部地面在500米以下，有广阔的冲米以下，有广阔的冲积平原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米以上的高原及米以上的高原及高大山系高大山系水文水文河系发育，以雨水补给为主，南方河系发育，以雨水补给为主，南方水量充沛，北方稀少，径流量占全水量充沛，北方稀

29、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，东部为河西部为内流河，东部为河流发源地，雪水补给为主流发源地，雪水补给为主土壤土壤南方土壤酸性大，粘重，北方土壤南方土壤酸性大，粘重，北方土壤多种类型，东北有机质丰富多种类型，东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，作草毡状有机质分解慢，作草毡状盘结，机械风化强盘结，机械风化强植被植被热带雨林，常绿阔叶林、针叶林、热带雨林，常绿阔叶林、针叶林

30、、落叶阔叶林、落叶针叶林，草甸草落叶阔叶林、落叶针叶林，草甸草原原干草原，局部山地为针干草原，局部山地为针叶林，荒漠草原叶林，荒漠草原高山草甸，高山草原及高高山草甸，高山草原及高山荒漠，沟谷中有森林山荒漠，沟谷中有森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，其中粮食生产为重，种植业为主，其中粮食生产为重，干鲜果类，林、牧、渔业干鲜果类，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，高原牧业高原牧业中国三大自然区域的主要特征中国三大自然区域的主要特征五、群落交错区和边缘效应五、群落交错区和边缘效应 群落交错

31、区（群落交错区（ecotone）：）：生态交错带或生态过渡带，生态交错带或生态过渡带，指两个或多个群落之间（或生态系统之间）的过渡区域。指两个或多个群落之间（或生态系统之间）的过渡区域。具有以下特点：具有以下特点：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 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。些种的密度较相邻群落增大的现象。群落交错区与边缘效应示意图群落交错区与边缘效应示意图五、群落交错区和边缘效应第二节 生物群落的结构1 1

32、、群落交错区（、群落交错区（ecotoneecotone）Edge effect and Ecotone五、群落交错区和边缘效应五、群落交错区和边缘效应 在水陆交接的边缘部位，如海湾、珊瑚礁、沿河两岸、河在水陆交接的边缘部位，如海湾、珊瑚礁、沿河两岸、河口三角洲、近海区域等，常常进行着频繁而强烈的能量和物质口三角洲、近海区域等，常常进行着频繁而强烈的能量和物质交换，存在着水陆两种生活环境，具有较丰富的物种。交换，存在着水陆两种生活环境，具有较丰富的物种。人类可以有意识地利用边缘效应。滩涂和海水养殖，生产人类可以有意识地利用边缘效应。滩涂和海水养殖，生产项目多，既可提高系统生产力，又可增加多样性

33、；在城镇与农项目多，既可提高系统生产力，又可增加多样性；在城镇与农村的交接地带，强化物质、能量技术的投入，提高农业集约化村的交接地带，强化物质、能量技术的投入，提高农业集约化程度，建立经济活跃、生产水平较高的城郊型农业等。程度，建立经济活跃、生产水平较高的城郊型农业等。五、群落交错区和边缘效应五、群落交错区和边缘效应 应当明确的是，边缘效应是依托非边缘部分产生的，因此应当明确的是，边缘效应是依托非边缘部分产生的，因此边缘部分并非越多越好。另外边缘部分也可能出现负效应，所边缘部分并非越多越好。另外边缘部分也可能出现负效应，所以，人类在创造、调节和利用边缘时，一定要根据边缘效应产以，人类在创造、调

34、节和利用边缘时，一定要根据边缘效应产生的规律和特点，加以强化和削弱，以便兴利除害。生的规律和特点，加以强化和削弱，以便兴利除害。顶极顶极-格局学说格局学说（R.H.Whittaker，1953）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、风等因素。在逐渐变化的环境梯度中，顶极群落类型也物、火、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、逐渐地变化的，构成一个顶极群落连续变化的格局。在是连续、逐渐地变化的，构成一个顶极群落连续变化的格局。在这个格局中，分布最广泛且通常位于格局中心的顶极类型，叫做这个格局中，分

35、布最广泛且通常位于格局中心的顶极类型，叫做优势顶极，它是最能反映该地区气候特征的顶极群落。实际上，优势顶极，它是最能反映该地区气候特征的顶极群落。实际上，这个优势顶极就相当于单元顶极论的气候顶极。这个优势顶极就相当于单元顶极论的气候顶极。（二）顶极理论（二）顶极理论第四章 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

36、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相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和。接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，而是以规律的生物圈中的物种不是随意散布的，而是以规律的形式共处。形式共处。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

37、相互之间是学的共性原理，又有各自的特点，并且相互之间是有联系的。有联系的。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。有一定的结构和物质生产力。2 2群落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。境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

38、间演替的现象。环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、同生物形成一定的食物网关系和生产，消费、分解特点。分解特点。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1.生物群落的组生物群落的组成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

39、活在一起的一个有机而共同生活在一起的一个有机整体整体。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、群落的数量特征一般由多度、密度、频度、高度、体积、重量和优势度等指标进行衡量体积、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。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。一般难以准确计数，常用目测估计。Soc（Sociales）极多极多 植物地上部分郁植物地上部分郁闭闭 Cop3 很多很多 数量很多数量很多C

40、op（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 数量不多而散数量不多而散生生Sol（Solitariae）稀少稀少 数量很少且稀数量很少且稀疏疏Un（Unicum）个别个别 单株单株德鲁特德鲁特（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（frequencyfr

41、equency）指群落中某一物种在样方内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出现的频率。常按包含该个体的样方数占全部样方数的百分比来计算，即数的百分比来计算，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%100%高度（高度（heightheight）是测量植物体长的一个指标，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可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：种高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%

42、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。它在是植物所占空间大小的量度。它在计算林木蓄积量时非常有用。计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。存量的指标。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是用来表示某种生物在群落中

43、作用和地位大小的指标，也就是确定优势种的定量指中作用和地位大小的指标，也就是确定优势种的定量指标。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

44、第安 第斯山脉鸟斯山脉鸟类种数随类种数随海拔高度海拔高度的变化的变化一、群落的垂直结构一、群落的垂直结构1 1、植物的生长、植物的生长型型生长型是根据植物的可见结构分成的不同类群，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。例如树木是一种生长型，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

45、全依附在其他植物体上生附生植物：地上部分完全依附在其他植物体上生长。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。出来的类型。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

46、多年生组织(冬冬季或旱季休眠并可存活到下一个生长季节季或旱季休眠并可存活到下一个生长季节)之间的关之间的关系系。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、植物的生活型植物的植物的5 5种生活型及其特种生活型及其特征征 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.

47、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、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）以下不型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。同深入分层排列结果，形成了群落的垂直成层

48、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：指植物群落在水平方向上不均匀配置，使群落在外表上表现为斑块相间的现象。具有这种特征的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群落称为镶嵌群落镶嵌群落，在镶嵌群落中，每一个斑块就是，在镶嵌群落中，每一个斑块就是一个一个小群落小群落，小群落具有一定的种类成分和生活型组，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。成，是整个群落的一小部分。概念：群落在水平方向

49、的配置状况或水平格概念：群落在水平方向的配置状况或水平格局局镶嵌性镶嵌性(mosaic)(mosaic)的小群落的小群落(microcoense)(microcoense)是群是群落水平结构的重要表现形式落水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新几内亚食果鸠鸽的个体大鸠鸽的个体大小与被食果实小与被食果实大小的关系大小的关系(Ehrlich,(Ehrlich,1987)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概念：因自然环境因素的时间节律所引

50、起的群落各物种在时间结构上相应的周期变化。群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，并有不同的外貌化，群落结构显示出相应的时间序列，并有不同的外貌表现，因此，我们也把时间结构称为时相，或群落在时表现，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。间上的成层现象。生物群落的时间结生物群落的时间结构构三、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、