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1、第四篇 群落生态学第一节 生物群落的概念 一、生物群落的定义生物群落可定义为特定空间或特定生境下生物种群有规律的组合，它们及它们与环境之间彼此影响，相互作用，具有一定的形态结构与营养结构，执行一定的功能。二、群落的基本特征1、具有一定的种类组成 每个群落都是由一定的植物、动物、微生物种群组成的，因此，种类组成是区别不同群落的首要特征。一个群落中种类成分的多少以及每种个体的数量，是度量群落多样性的基础。2、不同物种之间的相互影响 群落种的物种有规律的共处，即在有序状态下生存。一个群落的形成和发展必须经过生物对环境的适应和生物种群之间的相互适应。裸地上绿色植物（先锋）、动物种群、微生物种群。生物群
2、落并非种群的简单集合。能够组合在一起构成群落的种群具备两个先决条件：第一、必须共同适应他们所处的无机环境，第二、他们内部的相互关系必须取得协调、平衡。研究群落中不同种群之间的关系是阐明群落形成机制的重要内容3、形成群落环境 生物群落对其居住环境产生重大影响，并形成群落环境4、具有一定的结构 生物群落是生态系统的一个结构单位，它本身除具有一定的种类组成外，还具有一系列结构特点，包括形态结构、生态结构、营养结构。如生活型组成，种的分布格局，成层性，季相，捕食者和被捕食者的关系等等。但其结构常常是松散的，不想一个有机体结构那样清晰，有人称之为松散结构。5、一定的动态特征 生物群落是生态系统中具有生命
3、的部分，生命的特征是不停地运动，群落也是如此。其运动形式包括季节动态、年际动态、演替与进化6、一定的分布范围 任一群落都分布在特定地段或特定生境上，不同群落的生境和分布范围不同。无论从全球角度看还是从区域角度讲，不同的生物群落都是按照一定的规律分布。7、群落的过界特征 在自然条件下，有些群落具有明显的边界，可以清楚地加以区分；有的则不具有明显边界，而处于连续变化中。但在多数情况下，不同群落之间都存在过渡带，被称为群落交错区，并导致明显的边缘效应第二节 群落的种类组成种类组成是决定群落性质最重要的因素，也是鉴别不同群落类型的基本特征群落学研究一、种类组成的性质分析对群落的种类组成进行逐一登记后，
4、得到一份所研究群落的生物种类名录，一个区域内所有植物的种类组成叫做植物区系，群落的种类组成情况在一定程度上反映出群落的性质。然后可以根据各个种在群落中的作用而划分群落成员型。下面是植物群落研究中常用的群落成员型分类1.优势种和建群种优势种（dominant species）对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种。它们通常是那些个体数量多、投影盖度大、生物量高、体积较大、生活能力较强，即优势度较大的物种建群种（constructive species）群落的优势层（如乔木层）的优势种常称为建群种。 2.亚优势种指个体数量与作用都次于优势种，但在决定群落性质和控制群落环境方面仍起着一定
5、作用的植物种。 3.伴生种伴生种为群落的常见种类，它与优势种相伴存在，但不起主要作用。 4.偶见种或罕见种偶见种是那些在群落中出现频率很低的种类，多半是由于种群本身数量稀少的缘故。偶见种可能偶然地由人们带入或随着某种条件的改变而侵入群落中，也可能是衰退中的残遗种。二、种类组成的数量特征一）、种的个体数量1.多度 样方中某种植物个体的多少程度的一种估测指标。多用于野外调查我国经常采用Drude的七级制多度2.密度 指单位面积或单位空间的内的个体数。相对密度：样地内某一物种的个体数占全部物种个体数的百分比。密度比：某一物种的密度占群落中密度最高的物种密度的百分比。3.盖度 是指植物的地上部分垂直投
6、影面积占样地面积的百分比，即投影盖度，后来又出现“基盖度”的概念即植物基部的覆盖面积分类：种盖度（分盖度）、层盖度（种组盖度）、总盖度（群落盖度）相对盖度：群落中某一物种的分盖度占所有分盖度之和的百分比。盖度比：某一物种的盖度占盖度最大物种密度的百分比。4.频度 某个物种在调查范围内出现的频率。频度=某物种出现样方数/样方总数100%二）、综合数量指标1）优势度：优势度用以表示一个种类在群落中的地位和作用2）重要值：也是用来表示某个种在群落中的地位和作用的综合数量指标 计算如下重要值（IV） = 相对密度+相对频度+相对优势度 若用于草原群落相对优势度可用相对盖度代替重要值(IV)= 相对密度
7、+相对频度+相对盖度 重要值意义：1）是一个反映种群大小、多少和分布状况的综合性指标2）反映了种群在群落中的地位和作用3）可确定群落的优势种；表明群落的性质4）可推断群落所在地的环境特点5）是用于群落分类的一个很好的指标三、种的多样性生物多样性可定义为”生物中的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性”，它包括植物、动物和微生物的所有种及其组成的群落和生态系统。分为三个水平，即： 遗传多样性： 同一物种不同个体中所包含的遗传信息的多样化。 物种多样性： 一定地域内生物种类的多样化。 生态系统多样性： 生物圈中各生态系统的群落、 生境和生态过程的多样化。1.多样性的定义:物种多样性具有下面两种涵义
8、：1）、种的数目和丰富度，指一个群落或生境中物种数目的多少2）、种的均匀度, 指一个群落或生境中全部物种个体数目的分配状况，它反映的是各物种个体数目分配的均匀程度。2. 多样性的测定1）、丰富度指数 a、Gleason指数：D=S/LnA A:单位面积 S:群落中物种数目 b、Margalef指数：D=S-1/lnN S:群落中的总种数 N:观察到的个体总数（随样本大小而增减）2）多样性指数 多样性指数是丰富度和均匀性的综合指标，有人称为异质性指数或种的不齐性a、辛普森多样性指数:辛普森多样性指数=随机取样的两个个体属于不同种的概率=1-随机取样的两个个体属于同种的概率辛普森多样性指数的最低值
9、是0， 最高值（1-1/s） B、 香农维纳指数该指数最低值是0，最高值为 lnS。由此可以定义均匀度：实际观测值/最大多样性值 E=H/ Hmax不均匀性：R= HMAX-H/ HMAX-HMIN R取值01C、Pielou均匀度指数J=H/log2S3.多样性梯度 1）多样性随纬度变化 从热带到两极纬度增加，物种多样性有逐渐减少的趋势2）多样性随海拔变化 赤道地区，物种多样性随海拔增高逐渐降低3）在海洋或淡水水体中物种多样性有随深度增加降低的趋势规律：物种多样性总的趋势是随热量分布的变化而变化 补充：物种多样性的时空变化维度：随纬度升高物种多样性降低海拔：随海拔升高物种多样性降低水体：随深
10、度增加物种多样性降低时间：在群落演替的早期，随着演替的进展，物种多样性降低在群落演替的后期，物种多样性降低解释物种多样性变化的学说进化时间学说生态时间学说空间异质性学说气候稳定学说竞争学说捕食学说生产力学说第三节 群落的结构一、群落的结构单元生活型概念：生物对外界环境适应的外部表现形式表现：趋同适应分类：（Raunkiaer系统）高位芽植物：更新芽（休眠芽）位于距地面25厘米以上大（30m）、中(8-30m)、小(2-8m)、矮(25cm-2m)地上芽植物：更新芽位于地表之上，25厘米之下，受植被或积雪保护。地面芽植物：更新芽位于近地面土层内，冬季地上部分全枯死，地下部分存活。地下芽（隐芽）植
11、物：更新芽位于较深土层中或水中。一年生植物：以种子度过不良季节。 生活型谱与环境每一类植物群落都是由几种生活型的植物所组成，但其中有一类生活型占优势，生活型与环境关系密切。高位芽植物占优势是温暖、潮湿气候地区群落的特征，如热带雨林群落地面芽植物占优势的群落，反映了该地区具有较长的严寒季节，如温带针叶林、落叶林群落一年生植物占优势则是干旱气候的荒漠和草原地区群落的特征，如东北温带草原生活型谱群落类型PhChHCrT西双版纳热带雨林94.75.3000鼎湖山南亚热带常绿阔叶林84.55.44.14.10浙江中亚热带常绿阔叶林76.71.013.17.82秦岭北坡温带落叶阔叶林52.05.038.0
12、3.71.3长白山寒温带暗针叶林25.44.439.826.43.2东北温带草原3.62.041.119.033.4层片群落中由相同生活型或相似生态要求的物种的集合同一层片的物种属于同一生活型类别每一个层片在群落中都具有一定的小环境，不同层片的小环境相互作用的结果就构成了群落环境每一层片在群落中都占据一定的空间和时间，而且层片的时空变化形成了植物群落不同的结构特征生长型木本植物半木本植物草本植物叶状体植物二、群落的垂直结构概念：群落的分层现象群落的分层与资源（光、矿质营养、食物等）利用有关植物群落的成层现象地上成层现象，地下成层现象，层间植物群落中动物的分层现象主要与食物、微气候有关水生群落的
13、分层主要与光照、温度、食物和氧容量有关挺水草本层、漂浮草本层、水面高草层、沉水漂草层、沉水矮草层、水底层漂浮动物、浮游动物、游泳动物、底栖动物、附底动物、底内动物三、群落的水平结构概念：群落的配置状况或水平格局镶嵌性和小群落环境异质性影响群落水平结构的因素四、群落的时间结构群落结构部分在时间的相互更替，周期性变化群落季相：群落优势生活型和层片结构的季节变化引起群落的外貌随季节的变化时间格局：群落的组成与结构随时间序列发生有规律的变化动物的季节性变化及动物调查的季节性动物的昼夜变化五、群落交错区和边缘效应群落交错区（生态交错区、生态过渡带）两个或多个群落之间（或生态地带之间）的过渡区域边缘效应群落交错区种的数目及种的密度有增大的趋势群落交错区的特点多种要素联合作用强烈，生物多样性较高生态环境胡恢复原状的可能性较小生态环境变化快，恢复困难第四节 群落组织影响群落结构的因素一、生物要素竞争对生物群落结构的影响捕食对生物群落结构的影响泛化种捕食压力的加强，将有竞争能力的物种吃掉，使物种多样性增加捕食压力过高时，因为需吃一些不适口的物种，物种多样性降低特化种喜食的是群落的优势种，则捕食可提高物种多样性喜食的是竞争上占劣势的种类，则捕食会降低物种多样性捕食者，容易控制被食者物种二、干扰对生物群落结构的影响干扰与群落断层断层的抽彩式竞争及小演替断层形成的频率（中
