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1、第十章 植物群落与园林绿化,本章内容,植物群落与生物群落 植物群落的种类组成和数量特征 群落结构 影响群落组成和结构的因素 群落演替,第一节、植物群落与生物群落,生物群落：特定空间或特定生境下具有一定的生物种类组成及其与环境之间彼此影响、相互作用，具有一定的外貌与结构，并具特定的功能的生物集合体。 在自然界中，由一定的植物成分在环境相似的地段上形成有规律的组合单元，称为植物群落。,在地球上，无单纯的植物群落，植物和动物、微生物生活在一起，构成一个生物群落。生物间同一环境中生活，彼此相互维持、相互依存，并持续地固定、利用、分配能量的动植物集合体，是生态系统中最明显的组成部分。,结构：组成一个有机
2、整体的各个要素、各个成分相互结合的方式或构成形式，由各个要素、各个成分不同的特性决定的。 植物群落的结构：群落中各种植物成分在空间和时间上的配置状况。 结构不但是功能的基础，而且是与环境之间关系的标志。 结构不同的原因有很多。包括环境的不同（不同的环境有不同的植物组成）、植物物种的丰富度(物种越丰富群落结构越稳定)和适应性以及发展历史（在群落结构的时间和空间上影响组成）等。,一、植物群落的结构,第一节、植物群落与生物群落,二、群落的基本特征,（1）具有一定的外貌,（2）具有一定的种类组成,（3）具有一定的结构,（4）形成群落环境,（5）不同物种之间的相互影响,（6）一定的动态特征,（7）一定的
3、分布范围,（8）群落的边界特征,群落外貌：是指生物群落的外部形态或表相。是群落中生物与生物之间，生物与环境之间相互作用的综合反映。 由群落中个体种类的不同，高度的不同，密度的不同决定。 如：白桦林与云冷杉林、森林与灌木丛、人工落叶松不同密度林分。,（1）群落的外貌,任何一个群落都是由一定的植物、动物、微生物种群组成的，种类组成是区别不同群落的首要特征。 群落中种类成分的多少及每种个体的数量是度量群落多样性的基础。,（2）具有一定的种类组成,形态结构：外貌特征 生态结构：时空特点 营养结构：生产者、消费者、还原者,（3）具有一定的结构,生物群落对其居住环境产生重大影响，并形成群落环境。群落环境是
4、定居生物对生活环境的改造结果。,（4）形成群落环境,（5）不同物种之间的相互影响,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、相互竞争，形成具有一定外貌、种类组成和结构的集合体。 种群构成群落的两个条件 必须共同适应它们所处的无机环境 它们内部的相互关系必须取得协调和发展,群落组成并非任意的组合，而是通过长期相互适应及与环境相适应而形成的，物种间表现出密切的关系。 种间关联：反映群落物种间联系的特征。 正关联：一个物种依赖于另一个物种，或是对环境要求相同或相似，总是共同出现 红松白桦；云杉松萝；水曲柳胡桃楸 负关联：排挤、竞争、他感或对环境要求不同,群落的种间关联性,生物
5、群落是生态系统中具生命的部分，生命的特征是不停地运动，群落也是如此。 群落的运动形式：季节动态、年际动态、演替（物种层次变化）与演化（遗传层次变化）等。,（6）群落的动态性,任何一个群落分布都是在特定的地段或特定生境条件下分布，不同群落的生境和分布范围不同。,（7）一定的分布范围,1100m,1100m-1800m,1800m 2100m,2100m 2400m,自然条件下，群落的边界有些明显（岛屿），有些不明显，而且处于不断的变化中。 例：长白山垂直植被分布带边界。阔叶红松林向云冷杉林过渡不明显，而岳桦林向苔原过渡明显。 干扰造成群落边界明显(火烧、虫害)。 多数情况下群落边界存在过渡。,（
6、8）群落的边界特征,三、群落的性质,机体论观点：群落是客观存在的实体，是一个有组织的生物系统，像有机体与种群那样，有诞生、生长、成熟和死亡。（孤立的） 个体论观点：群落并非自然界的实体而是生态学家为了便于研究，从一个连续变化着的植被连续体中人为确定的一组物种的集合。（连继的） 群落存在依赖于生境与物种的选择性，没有任何两个群落是相同或者相互密切关联的，环境变化引起群落之间不具有明显的边界，因此，并不是一个个分离的实体，而是连续的系列。,密度,密度,环境梯度,环境梯度,A,B,D,A,B,D,C,C,第二节、植物群落的种类组成和数量特征,一、种类组成的调查方法,群落最小面积的确定,不同植被或群落
7、类型的最小面积,二、种类组成的性质分析,优势种: 对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种称为优势种(dominant species)，对于植物群落来说，它们通常是那些个体数量多、投影盖度大、生物量高、体积大、生活能力强，即优势度较大的种；群落的不同层次均有各自的优势种。 建群种（constructive species） :植物群落中，处于优势层的优势种。是优势种中的最优者，是群落的创造者、建设者。对于森林植物群落而言，建群种通常是乔木层的优势种。 如：白桦林的白桦即是乔木层的优势种也是群落的建群种。,群落的优势种,群落中的各物种对决定群落的性质有同等重要的作用，但群落中的优势种决
8、定群落的性质。 不同层次有不同的优势种。,二、种类组成的性质分析,亚优势种（subdominant species）: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作用的物种。 伴生种（companion species）:为群落的常见物种，它与优势种相伴存在，但不起主要作用。 偶见种或罕见种(rare species):是那些在群落中出现频率很低的种类。往往是由于种群自身数量稀少的缘故。偶见种可能是偶然的机会由人带入、或伴随着某种条件改变而侵入，也可能是衰退中的残遗种。 关键种（key species）：在一个群落中与其他种相互影响、并决定其他许多种生存的物种,它
9、们的消失或削弱能引起整个群落和生态系统发生根本性的变化。关键种的个体数量可能稀少，但也可能多，其功能或是专一的也可能是多样的。,群落中的优势现象关键种,群落中的优势现象关键种,通过打洞行为促使土壤反复利用 通过取食促进生物量的增加,洞穴为小型鸟类和蜥蝎提供巢穴 改变微生境增加物种多样性 为中小型肉食动物提供食物,青藏高原鼠兔,三、种类组成的数量特征,单个数量指标 综合数量指标,单个数量指标,1、多度：调查面积上某种植物的个体数量（和密度不同）。 2、密度：单位面积或单位空间内的个体数。 相对密度：某一物种的个体数点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
10、比。 多度反映了某一个种对所在环境的适应性，而密度反映营养面积。,单个数量指标,3、盖度：指植物地上部分的垂直投影面积占样地面积的百分比。分为种盖度（分盖度）、层盖度（种组盖度）、总盖度（群落盖度） 基盖度：植物基部的覆盖面积。 相对盖度：某一物种的分盖度占所有分盖度之和的百分比。 盖度比：某一物种的盖度占最大物种的盖度的百分比。 a.反映了植物体同化面积的大小。 b.反映植物间相互关系，尤其上层。 c.反映这个环境没有植物覆盖的面积的大小。加以规划利用。,单个数量指标,4、频度：即某个物种在调查范围出现的频率。 频度=某个物种出现的样方数/样方总数*100% 频度、密度之间的关系，二者都大（
11、均匀），前者小而后者大（不均），前者较大后者中等（均匀），二者均较小（不均）。 频度级：Raunkiaer五级,单个数量指标,5 高度和高度比：某种植物高度占最高物种的高度的百分比。 6 重量和相对重量：单位面积或容积内某一物种的重量点全部物种重量的百分比。 7 体积：胸高断面积、树高、形数（可查获）三者的乘积。,综合数量指标,优势度：表示一个种在群落中的地位和作用。定义和计算方法不统一。 重要值：相对密度相对频度相对优势度（相对基盖度）适用草原群落 森林群落：采用相对密度+相对频度+相对盖度 综合优势比：在密度比、盖度比、频度比高度比和重量比中取任意二项求其平均值，再乘100。,综合数量指标
12、,物种多样性：由物种数目和相对多度决定的。 物种丰富度(species richness): 指一群落或生境中物种数目的多寡。 物种均匀度(species evenness):指一群落或生境中全部物种个体数目的分配状况，反映各物种个体数目的分配均匀程度。 物种多样性的测度 丰富度指数 多样性指数,物种多样测度丰富度指数,Gleason指数 Margalef指数,D=（S-1）lnA,D=(S-1)lnN,单位面积,群落中物种数目,观察到的个体总数,群落中总物种数目,物种多样测度多样性指数,辛普生多样性指数(Simpsons diversity index),香农威纳指数(Shannon-Wie
13、ner index),D=1-Pi,属于种i 的个体在全部个体中的比例,多样性指数,第i 个物种,属于种i 的个体在全部个体中的比例,多样性指数,H=-Pilog2Pi,物种多样测度-物种均匀性指数,均匀度,不均匀性,E= HHmax,R= (Hmax - H) (Hmax - H min ),实际的种类多样性,最大均匀条件下的种类多样性（logeS）,Hmax =-s(1/s loge 1/s )=loge s,群落中的最大物种数,Hmin =-S/S loge S/S=0,= 1 - H Hmax,物种多样性类型, 多样性 ：栖息地或群落中的物种多样，测度群落内的物种多样性。 多样性 ：
14、测度区域尺度上物种组成沿着某个梯度方向从一个群落到另一个群落的变化率。 多样性 ：测度最大地理尺度上的多样性，体现一个地区或许多地区内穿过一系列群落的物种多样性总和。,物种多样性梯度,多样性随纬度的变化 从热带到两极随纬度的增加，物种多样性有逐渐减少的趋势。 多样性随海拔高度的变化 在海洋和淡水水体物种多样性随深度而降低,四、种间关联,四、种间关联,种间联的确定：常用关联系数V来确定，然后用X2检验其关联程度。,22列联表,第三节 群落结构,群落的结构要素 群落的外貌与季相 群落的垂直结构 群落的水平结构 群落的交错区与边缘效应,一、群落的结构要素,1植物的生活型 生活型（life form）
15、：是生物对综合环境条件长期适应的外部表现形式，是植物对相同环境条件进行趋同适应的结果。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。亲缘关系很近的植物却可属于不同的生活型，这是生物之间趋同适应的结果，深刻地反映了生物和环境之间的关系。 植物的生活型类型（Raunkiaer 生活型系统）： 高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、隐芽植物、一年生植物。,一、群落的结构要素,2 生长型（growth form） 生长型是根据植物的可见结构分成的不同类群。反映植物生活的环境条件，相同的环境条件具有相似的生长型，是趋同适应的结果。 陆生植物大体可分为以下6种主要生长型： 树木：在都是高达3
16、m以上的高大木本植物。 藤本植物：木本攀缘植物或藤本植物。 灌木：是较小的木本植物，通常高不及3m。 附生植物：地上部分完全依附在其他植物体上。 草本植物：没有多年生的地上木质茎，包括蕨类、禾草类和阔叶草本植物。 藻菌植物：包括地衣、苔藓等低等植物。,一、群落的结构要素,3层片 层片：是群落的结构单元，具有一定的生态、生物学一致性和一定小环境的种类组合。 分三级：第一级层片是同种的个体组合；第二级层片是同一生活型的不同植物的组合；第三级层片是不同生活不同种类植物的组合（Gams）。,一、群落的结构要素,层片的特征 属于同一层片的植物是同一个生活型类别。 每一个层片在群落中都占有一定的小环境，不同层片小环境相互作用的结果构成群落环境 每一个层片在群落在都占有一定的空间和时间，而且层片的时空变化形成了群落不同结构特征 层片和层的区别 层可能属于一个层片，也可能属于不同的层片；由于一个层的类型可由若干生活型的植物所组成，因此，层片的范围比层的窄。,群落的外
