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1、14.群落生态学群落生态学2普通生态学普通生态学湘潭大学环境科与工程系湘潭大学环境科与工程系刘兴旺刘兴旺2009.72普通生态学普通生态学绪论绪论n1 群落的概念群落的概念n2 群落的物种组成群落的物种组成n3 群落的结构群落的结构n4 影响群落结构的因素影响群落结构的因素n5 群落的动态群落的动态n6 群落的分类和排序群落的分类和排序n7 生物群落的类型生物群落的类型结束结束 31 群落的概念群落的概念2 群落的物种组成群落的物种组成3 群落的结构群落的结构4 影响群落结构的因素影响群落结构的因素以上以上4节见节见PowerPoint文档文档3 群落群落1返回返回 45 群落的动态群落的动态
2、n群落的动态应包括群落内部动态，群落群落的动态应包括群落内部动态，群落的演替和群落的进化的演替和群落的进化n1 群落的昼夜变化群落的昼夜变化n2 群落的季节动态群落的季节动态n3 群落的年变化群落的年变化n4 群落的演替群落的演替下屏下屏 返回返回 51群落的昼夜变化群落的昼夜变化n群落表现昼夜变化群落表现昼夜变化n昼夜的物种变化昼夜的物种变化n昼夜的生产力变化昼夜的生产力变化n生物生命活动的节律变化生物生命活动的节律变化n昼夜的面貌变化昼夜的面貌变化上屏上屏 下屏下屏 62群落的季节动态群落的季节动态n群落的季节变化是指在环境的季节变化的前群落的季节变化是指在环境的季节变化的前提下，群落内各
3、种生物因进化过程中所形成提下，群落内各种生物因进化过程中所形成的季节节律性而表现出的变化过程，如的季节节律性而表现出的变化过程，如n群落外貌的变化群落外貌的变化(季相季相)n群落物种的变化，动物的迁徙群落物种的变化，动物的迁徙n群落物种的生活周期的变化，如休眠、萌发等群落物种的生活周期的变化，如休眠、萌发等n群落物种的生产力的变化群落物种的生产力的变化n这种变化的周期性这种变化的周期性季节性变化季节性变化上屏上屏 下屏下屏 73 群落的年变化群落的年变化n群落年变化指在不发生本质变化的前提下群落群落年变化指在不发生本质变化的前提下群落逐年所表现的在群落生产量、物种成份比、优逐年所表现的在群落生
4、产量、物种成份比、优势种重要程度及群落物质、能量平衡方面所表势种重要程度及群落物质、能量平衡方面所表现的各种波动现的各种波动(fluctuation).n类型：类型：根据变化的形式可划分为根据变化的形式可划分为3种种n1.不明显波动，变化小不明显波动，变化小n2.摆动性波动，优势种逐年交替的变化摆动性波动，优势种逐年交替的变化n3.偏途性波动，主要表现在优势种的变化上，可恢复偏途性波动，主要表现在优势种的变化上，可恢复上屏上屏 下屏下屏 84群落的演替群落的演替n群落演替是群落的重要内容，亦多争议群落演替是群落的重要内容，亦多争议n4.1 概念概念n4.2 控制因素控制因素n4.3 基本类型基
5、本类型n4.4 顶级及相关概念顶级及相关概念n4.5 理论争议理论争议上屏上屏 下屏下屏 94.1群落演替的概念群落演替的概念n概念：概念：指在一定空间内，不同群落随时间变指在一定空间内，不同群落随时间变化而逐次替代的过程化而逐次替代的过程n例：例：农田休耕农田休耕杂草群落杂草群落灌丛群落灌丛群落森林群落，在这森林群落，在这一过程中随植物群落主体的演化，动物群落也在变化一过程中随植物群落主体的演化，动物群落也在变化n其他名词其他名词n群落演替简称演替，有时称为生态演替群落演替简称演替，有时称为生态演替n本质：本质：任何一个群落在形成的过程中改变了环境，随着任何一个群落在形成的过程中改变了环境，
6、随着自身的发展、繁荣的同时也为自身的退出创造了条件。自身的发展、繁荣的同时也为自身的退出创造了条件。n趋向趋向上屏上屏 下屏下屏 104.2 控制因素控制因素n群落演替的机制研究虽多，但了解仍不充分，控群落演替的机制研究虽多，但了解仍不充分，控制演替的因素可能多种，如制演替的因素可能多种，如n1.生物及其繁殖体的活动性，与群落演替过程的关生物及其繁殖体的活动性，与群落演替过程的关系密切系密切n2.群落内环境的变化：与优势种的作用关系密切群落内环境的变化：与优势种的作用关系密切n3.群落内物种关系，影响群落的发展与变化群落内物种关系，影响群落的发展与变化n4.群落外界条件的变化影响群落的发展群落
7、外界条件的变化影响群落的发展n5.人为因素：对群落演替的影响巨大人为因素：对群落演替的影响巨大上屏上屏 下屏下屏 114.3 基本类型基本类型n1 按照时间进程划分演替：按照时间进程划分演替：世纪世纪/长期长期/快速演替快速演替n2 按照初始条件划分演替按照初始条件划分演替n原生演替原生演替：开始与原生裸地或芜原（没有植被和植物繁殖体）：开始与原生裸地或芜原（没有植被和植物繁殖体）界面上的群落演替界面上的群落演替n次生演替：次生演替：开始于次生裸地或芜原（因自然或人为原因破坏开始于次生裸地或芜原（因自然或人为原因破坏了原来植被造成的裸地，虽无植被但存在植物繁殖体和动物、了原来植被造成的裸地，虽
8、无植被但存在植物繁殖体和动物、微生物等）界面上的群落演替微生物等）界面上的群落演替n3 按照基质性质划分演替：按照基质性质划分演替：水生水生/旱生演替旱生演替n4 按照控制因素划分演替：按照控制因素划分演替：内因内因/外因性演替外因性演替n5 按照代谢特征划分演替：按照代谢特征划分演替：自养自养/异养性演替异养性演替上屏上屏 下屏下屏 124.4 顶级及相关概念顶级及相关概念n1.顶级概念顶级概念n演替最终达到稳定阶段，终点就是顶级，所形演替最终达到稳定阶段，终点就是顶级，所形成的群落就是顶级群落成的群落就是顶级群落n顶级或顶级群落有顶级或顶级群落有各种类型各种类型n2.相关概念相关概念n先锋
9、群落先锋群落：在演替初始阶段首先侵入演替空间并形成：在演替初始阶段首先侵入演替空间并形成的群落为先锋群落的群落为先锋群落n演替阶段演替阶段(sere)：也成为系列，演替过程中的各群：也成为系列，演替过程中的各群落类型都是演替阶段落类型都是演替阶段上屏上屏 下屏下屏 134.5 理论争议理论争议n单元顶级论单元顶级论(monoclimax hypothesis)nCowles&Clements等提出等提出，n多元顶级论多元顶级论(polyclimax theory)nTansley等提出等提出n顶级顶级-格局假说格局假说(climax-pattern hypothesis)nWhittaker
10、提出提出上屏上屏 下屏下屏 141单元顶级论单元顶级论，理论争议理论争议之二之二n单元顶级论认为气候是群落演替的最主要因素，其他均是第二位单元顶级论认为气候是群落演替的最主要因素，其他均是第二位的。的。n1.演替就是在一定空间不同群落顺序出现的时间过程，经过迁演替就是在一定空间不同群落顺序出现的时间过程，经过迁移、定居、群聚、竞争、反应、稳定移、定居、群聚、竞争、反应、稳定6个阶段。个阶段。n2.稳定阶段的群落是和当地气候调节协调平衡的，就是顶级群稳定阶段的群落是和当地气候调节协调平衡的，就是顶级群落落n3.同一气候区内最终形成的都趋向于中生型生境同一气候区内最终形成的都趋向于中生型生境,形成
11、相对稳定形成相对稳定的气候顶级的气候顶级n4.同一气候内由于地形、土壤、人为等因素差异可能出现不同同一气候内由于地形、土壤、人为等因素差异可能出现不同的稳定群落，称为前顶级，有如下类型的稳定群落，称为前顶级，有如下类型n亚顶级：气候顶级前的一个相当稳定的演替阶段亚顶级：气候顶级前的一个相当稳定的演替阶段n偏途顶级：强烈而频繁的干扰使演替在达到气候顶级前停留在一个相当稳偏途顶级：强烈而频繁的干扰使演替在达到气候顶级前停留在一个相当稳定的阶段，又称分顶级或干扰顶级定的阶段，又称分顶级或干扰顶级n前顶级：由于局部气候适宜而产生的优越气候区的顶级前顶级：由于局部气候适宜而产生的优越气候区的顶级n超顶级
12、：由于局部干、热而形成的稳定群落超顶级：由于局部干、热而形成的稳定群落这些顶级群落只要有足够时间仍能形成气候顶级。这些顶级群落只要有足够时间仍能形成气候顶级。上屏上屏 下屏下屏 151单元顶级论之二单元顶级论之二理论争议理论争议之三之三nClements 认为演替有一定的方向性。在自然认为演替有一定的方向性。在自然状况下，演替总是向前发展的，而不可能是逆状况下，演替总是向前发展的，而不可能是逆向的。向的。n进展演替进展演替(progressive succession)n正向进行的演替，如荒漠正向进行的演替，如荒漠草地草地灌丛灌丛森林森林n逆行演替逆行演替(regressive success
13、ion)n与正常演替顺序相反的演替，常为人类干扰造成如与正常演替顺序相反的演替，常为人类干扰造成如森林森林灌丛灌丛草地草地荒漠荒漠上屏上屏 下屏下屏 162多元顶级论多元顶级论，理论争议理论争议之四之四n如果群落演替在一个生境中能自行繁衍如果群落演替在一个生境中能自行繁衍并达到基本稳定就结束其演替过程达到并达到基本稳定就结束其演替过程达到顶级顶级n在一个气候区域内并不一定汇集于单一的气候顶级在一个气候区域内并不一定汇集于单一的气候顶级n同上，可以形成多种顶级，只要形成的群落基本稳同上，可以形成多种顶级，只要形成的群落基本稳定，与环境形成了较好的协调，就是顶级定，与环境形成了较好的协调，就是顶级
14、n其他顶级其他顶级n土壤顶级、火烧顶级、动物顶级等土壤顶级、火烧顶级、动物顶级等n形成各种顶级的主导因素可能各不相同形成各种顶级的主导因素可能各不相同上屏上屏 下屏下屏 173顶级顶级-格局假说格局假说理论争议理论争议之五之五n多元顶级学说的变型，认为：多元顶级学说的变型，认为：n1.在任何区域内，环境因子都在不断变在任何区域内，环境因子都在不断变化着，随环境梯度的变化，形成各种类化着，随环境梯度的变化，形成各种类型顶级型顶级(气候顶级、土壤顶级、地形顶级、气候顶级、土壤顶级、地形顶级、火烧顶级火烧顶级)的连续变化格局的连续变化格局n2.在上述格局中，分布最广且通常位于在上述格局中，分布最广且
15、通常位于中心的顶级群落是优势顶级群落，常常中心的顶级群落是优势顶级群落，常常是反应当地气候特征的是反应当地气候特征的(气候气候)顶级群落顶级群落上屏上屏 下屏下屏 184两种演替观两种演替观之一之一理论争议理论争议之六之六n经典演替观经典演替观n每一演替阶段的群落各有区别于另一阶段的特征每一演替阶段的群落各有区别于另一阶段的特征n每一群落的发生与发展为下一群落的替代创造了条件每一群落的发生与发展为下一群落的替代创造了条件n个体论演替观个体论演替观n演替后期系列优势种取决于演替初期的初始物种组成演替后期系列优势种取决于演替初期的初始物种组成n强调个体生活史特征、物种对策以及各种干扰对演替的作强调
16、个体生活史特征、物种对策以及各种干扰对演替的作用用nConnell&Slatyer(1977)认为机会种对初始建立群落认为机会种对初始建立群落有重要作用，并提出有重要作用，并提出3种可能的可检验的模型。种可能的可检验的模型。上屏上屏 下屏下屏 194两种演替观两种演替观之一之一理论争议理论争议之七之七n演替模型有演替模型有3种种n1.促进模型：促进模型：物种替代是先期物种改变了环境条件，使物种替代是先期物种改变了环境条件，使环境不利于自身而利于其他物种的进入和繁盛，演替有顺序环境不利于自身而利于其他物种的进入和繁盛，演替有顺序和方向性。和方向性。n2.抑制模型：抑制模型：先期物种抑制后来物种，因而物种替代无先期物种抑制后来物种，因而物种替代无一定的顺序。演替方向取决于那些物种一定的顺序。演替方向取决于那些物种(机会种机会种)先入侵。结先入侵。结局难于预测，非有规律替代。演替决定于物种的个体生活史局难于预测，非有规律替代。演替决定于物种的个体生活史和物种对策。和物种对策。n3.忍耐模型：忍耐模型：认为演替取决于物种的竞争能力。机会种认为演替取决于物种的竞争能力。机会种在决定演替途径上并不
