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1、第四章第四章 种群与群落种群与群落 对群落的“动态发展观” 1883，8，7 喀拉喀托火山爆发爆炸声是有史以来最响亮的声音 群落是一个动态系统。 如果群落结构受到干扰或破坏,一些生物的种群消 失了,就会有其他一些生物的种群来占据它们的空间, 再过一段时间,又会有另一些生物的种群兴起,最后, 群落会达到一个相对稳定的阶段. 随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替 的过程，就叫做演替。 一、群落的演替类型 按演替发生的起始条件划分，可以分为： 初生演替 次生演替 （1）初生演替 是指在一个从来没有从来没有被植物覆盖的地 面, 或者是原来存在过植被、但被彻底消灭彻底消灭了的地方发 生的演替。 例如
2、：例如：在沙丘、火山岩、冰川泥、 沙丘、火山岩、冰川泥、裸岩上发生的演替 一、群落的演替类型 发生在裸岩上的演替发生在裸岩上的演替 过程：过程： 裸岩阶段 地衣阶段 苔藓阶段 草本植物阶段 灌木阶段 森林阶段 一、群落的演替类型 （2）次生演替 是指原有植被虽已不存在，但原原 有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其 他繁殖体他繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替。 例如：例如： 在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、火灾过后的草原、过量砍伐的森林、 弃耕的农田弃耕的农田上发生的演替 弃耕农田上的演替弃耕农田上的演替群落的演替类型 弃耕农田
3、上的演替是否一定能演替成森林？弃耕农田上的演替是否一定能演替成森林？ 过程：过程：草本植物阶段灌木阶段森林阶段 实实例裸岩上的演替弃耕农农田上的演替 起点 时间时间 速度 原先从没有过 植被的环境 原有群落环境只是 失去了原有植被 经历的时间长经历的时间短 缓慢较快 初生演替 次生演替 二、人类活动对群落演替的影响二、人类活动对群落演替的影响 l1.至少有两种因素在小路周围的杂草分布 中起作用： l一是人的践踏，从耐践踏而言，车前草最 强，狼尾草次之，狗尾草最弱； l二是植物之间的竞争，在远离人践踏的地 方，茎秆较高的狗尾草优先获得阳光，车 前草等处于劣势。 l2.如果小路被废弃后，人的践踏活
4、动停 止了，在路周围会慢慢长出茎秆较高的 植物，逐渐成为优势植物。于是，就会 出现“远芳侵古道，晴翠接荒城”的景象 。 高原高原 草甸草甸 轻度放牧轻度放牧 不放牧不放牧 针茅针茅 草原草原 中度放牧中度放牧 隐子草隐子草 狐茅、针茅狐茅、针茅 强度放牧强度放牧 蒿蒿+ +大戢大戢 + +苔草苔草 + +早熟禾早熟禾 极度放牧极度放牧 继续践踏继续践踏 藜藜+ +星毛星毛 菱陵草菱陵草 半荒漠半荒漠 次生裸地次生裸地 内蒙古内蒙古 锡林郭勒盟锡林郭勒盟 多伦县多伦县 温带草原温带草原 植物群落植物群落 演替为演替为 半荒漠半荒漠 植物群落植物群落 外来物种对生物群落的影响 l 外来物种是对于一
5、个生态系统而言， 原来并没有该物种的存在，是借助人类活 动越过不能自然逾越的空间障碍而进入该 生态系统的物种。在自然情况下，自然或 地理条件构成了物种迁移的障碍，依靠物 种的自然扩散能力进入一个新的生态系统 是相当困难的。但是，现在人类有意或无 意的活动却使物种的迁移越来越频繁。 生物入侵 水葫芦（凤眼莲） 人类活动对群落演替的影响 人类活动往往会使群落演替按照人类活动往往会使群落演替按照 不同于自然演替的不同于自然演替的速度和方向速度和方向进行。进行。 封山育林、治理沙漠、管理草原。封山育林、治理沙漠、管理草原。 人类活动对群落演替的影响 我国已实施大规模退耕还林、退田还湖 、退牧还草等重要
6、政策，并从2003年1月起 开始实施退耕还林条例。 首先，湖泊中的浮游植物和动物死 后沉入水底，加上湖岸冲刷下来的 矿物质颗 粒，日积月累，湖底逐 渐升高，湖水逐渐变浅。此时一些 浮叶植物和浮叶根生植物，如莲、 荇莱等出现。这些植物的叶盖满水 面，阳光不能透入水底，因而水下 植物不能生存而逐渐消失。浮叶根 生植物一般都是较大的。它们的根 埋在土中，它们死后沉入水底，这 些都促成湖底进一步升高。一些直 立扎根的水生植物如芦苇、菖蒲、 泽泻等也于此时逐渐出现。湖底上 升之后，湖泊变成高低不平的沼泽 ，于是各种耐湿的草本植物生长出 来，接着灌木、乔木陆续长出。 l 如果这些外来物种在新的生态系统中入
7、侵 成功，能够自行繁殖和扩散，而且对当地的生 态系统和景观造成了明显的改变，它们就变成 外来入侵种。因此“外来”这个概念不是以国界 ，而是以生态系统来定义的。经常有人问为什 么四大家鱼也成了外来物种，它们不是我国土 生土长的物种吗？是的，四大家鱼在中国南方 地区是当地的土著物种，如果它们被引入云南 、青海、新疆等高海拔地区的水域中，它们就 成了外来物种。云南高海拔水域中生物多样性 减少的最主要原因就是外来鱼种的入侵 生物入侵美国白蛾 美国白蛾的发源地在北美，随着商业交易，旅游往来 ，以及军用物质运输等，美国白蛾已入侵到美洲、欧 洲和亚洲的17个国家，成为全球最著名的外来入侵物 种。 1979年
8、，美国白蛾侵入中国辽宁省丹东市， 1982年，在山东省荣成县发现美国白蛾。1985年美 国白蛾在陕西省武功县某机场附近大暴发，将机场附 近的树木吃成了光杆，有关方面首次采用了飞机洒药 的方法灭蛾。1992年，在河北省山海关、唐山市暴发 美国白蛾疫情。1995年，在天津市塘沽区、蓟县、宝 坻县发现白蛾暴食绿叶，导致28万亩的树林变成“光 头”。2003年在河北省廊坊市的10个县(市、区)发生 白蛾疫情，危害程度严重，廊坊市北部三县(市)90 以上村庄的林木树叶被吃光，且危害到白菜、大葱等 农作物。 生物入侵 第一批外来入侵物种名单 1.紫茎泽兰 2.薇甘菊 3.空心莲子草 4.豚草 5.毒麦 6
9、.互花米草 7.飞机草 8.凤眼莲 9.假高梁 10.蔗扁蛾 11.湿地松粉蚧 12.强大小蠹 13.美国白蛾 14.非洲大蜗牛 15.福寿螺 16.牛蛙 生物入侵 学名褐云玛瑙螺，也就是人们常说和常食用的东风螺、菜螺、花螺、法国螺。 群落的演替类型 按照演替发生的时间进程（按照演替发生的时间进程（L LGGRamenskyRamensky，19381938），）， 可以分为：可以分为： （ （1 1）世纪演替世纪演替 延续时间相当长久，一般以地质年代计延续时间相当长久，一般以地质年代计 算。常伴随气候的历史变迁或地貌的大规模改造而发生。算。常伴随气候的历史变迁或地貌的大规模改造而发生。 （
10、（2 2）长期演替长期演替 延续达几十年，有时达几百年，云杉林延续达几十年，有时达几百年，云杉林 被采伐后的恢复演替可作为长期演替的实例。被采伐后的恢复演替可作为长期演替的实例。 （ （3 3）快速演替快速演替 延续几年或十几年。草原弃耕地的恢复延续几年或十几年。草原弃耕地的恢复 演替可以作为快速演替的例子，但要以撂荒面积不大和种子演替可以作为快速演替的例子，但要以撂荒面积不大和种子 传播来源就近为条件；不然弃耕地的恢复过程就可能延续达传播来源就近为条件；不然弃耕地的恢复过程就可能延续达 几十年。几十年。 群落的演替类型 按基质的性质划分（按基质的性质划分（C CF FCooperCooper
11、，19131913）可分为：）可分为： （ （1 1）水生演替水生演替（hydrorarchhydrorarch succession succession）演替开始于）演替开始于 水生环境中，但一般都发展到陆地群落。如淡水湖或池塘中水生环境中，但一般都发展到陆地群落。如淡水湖或池塘中 水生群落向中生群落的转变过程。水生群落向中生群落的转变过程。 （ （2 2）旱生演替旱生演替（xerarchxerarch succession succession）演替从干旱缺）演替从干旱缺 水的基质上开始。如裸露的岩石表面上生物群落的形成过程水的基质上开始。如裸露的岩石表面上生物群落的形成过程 。 群落的
12、演替类型 按控制演替的主导因素划分（按控制演替的主导因素划分（V VN NSukachevSukachev，19421942，19451945），有：），有： （ （1 1）内因性演替内因性演替 这类演替的一个显著特点是，群落中生物生命活动这类演替的一个显著特点是，群落中生物生命活动 的结果首先使它的生境得到改造，然后被改造了的生境又反作用于群落的结果首先使它的生境得到改造，然后被改造了的生境又反作用于群落 本身，如此相互促进，使演替不断向前发展。一切源于外因的演替最终本身，如此相互促进，使演替不断向前发展。一切源于外因的演替最终 都是通过内因生态演替来实现，因此可以说，内因生态演替是群落演替
13、都是通过内因生态演替来实现，因此可以说，内因生态演替是群落演替 的最基本和最普遍的形式。的最基本和最普遍的形式。 （ （2 2）外因性演替外因性演替 这种演替是由于外界环境因素的作用所引起的群落这种演替是由于外界环境因素的作用所引起的群落 变化。其中包括气候发生演替（由气候的变动所导致）、地貌发生演替变化。其中包括气候发生演替（由气候的变动所导致）、地貌发生演替 （由地貌变化所引起）、土壤发生演替（起因于土壤的演变）、火成演（由地貌变化所引起）、土壤发生演替（起因于土壤的演变）、火成演 替（由火的发生作为先导原因）和人为发生演替（由人类的生产及其他替（由火的发生作为先导原因）和人为发生演替（由
14、人类的生产及其他 活动所导致）。活动所导致）。 群落的演替类型 按群落代谢特征来划分有自养性演替和异养性演替。按群落代谢特征来划分有自养性演替和异养性演替。 自养性演替自养性演替：光合作用所固定的生物量积累越来越多，例如：光合作用所固定的生物量积累越来越多，例如 由裸岩由裸岩地衣地衣苔藓苔藓草本草本灌木灌木乔木的演替过程。乔木的演替过程。 异养性演替：异养性演替：如出现在有机污染的水体，由于细菌和真菌分如出现在有机污染的水体，由于细菌和真菌分 解作用特别强，有机物质是随演替而减少的解作用特别强，有机物质是随演替而减少的。 植物群落的演替类型 旱生演替系列旱生演替系列 地衣植物阶段 苔藓植物阶段 草本植物阶段 灌木植物阶段 乔木植物阶段 水生演替系列水生演替系列 自由漂浮植物阶段 沉水植物群落阶段 浮叶根生植物群落阶段 挺水植物群落阶段 湿生草本植物阶段 木本植物阶段 原生演替原生演替
