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1、2014/1/91群落生态学第一节 植物群落的调查方法第二节 调查数据的整理第三节 植物群落的物种组成第四节 植物群落的分类第五节 植物群落的分布第六节 植物群落的动态第一节 植物群落的调查方法1 样方法2 样条3 尺样地4 年轮计算5 残留法6 方格调查法7 定位研究法8 树木生长过程研究法9 水生植物群落研究法群落调查技术路线图野外植被、生境调查群落调查 生境因子调查1:1,000地形图野外绘图群落特征数据99年植被景观生境因子数据不同人类活动干扰强度下群落变化特征群落与生境关系99年景观要素特征数据地形图、DEM模型82年植被景观82年景观要素数据原始植被景观原始景观要素数据景观变化特征
2、人类活动影响人类活动影响强度梯度研究主要人类影响因子选取和调查室内分析室内分析实验室分析数字化人类活动对植被及其景观特征的影响样方1样方2样方3样方4样地样方法调查方法1.红栲2.乌来栲3.红鳞蒲桃4.厚壳桂5.黄桐6.华杜英7.翅子树8.鹅掌柴16.罗伞树17.九节木18.斜基粗叶木19.柏拉木21.刺桫椤22.海芋23.华山姜25.单叶新月蕨26.密花豆藤27.扁担藤28.花皮胶藤29.白背瓜馥木（其余略）样条法调查方法点四分法调查方法象限4 象限1象限3 象限22014/1/92第二节 调查数据的整理(1)数量特征(2)综合特征二、物种组成的数量特征和综合特征(一)数量特征1. 密度单位
3、面积或单位空间内的个体数。2. 多度物种个体数目多少。3. 盖度地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比。乔木的基盖度特称为显著度。4. 频度即某个物种在调查范围内出现的频率。5. 高度或长度；6.重量；7.体积(二)综合特征1.优势度(dominance)优势度表示一个种在群落中的地位与作用。2. 重要值(important value, IV)用来表示某个种在群落中的地位和作用的综合数量指标：重要值(IV)=相对多度(RA)+相对频度(RF)+相对优势度(相对基盖度)(RD)第三节 群落的物种组成一、物种组成的区系分析二、物种组成的优势分析三、最小表现面积四、物种丰富度与多样性一、物种组成的
4、区系分析常绿阔叶林中canopy的优势种类是由壳斗科、樟科、金缕梅科、木兰科、山茶科、杜英科等的植物组成，understory则由冬青科、山矾科、杜鹃花科等的植物组成，草本层由狗脊、里白、山姜、淡竹叶等种类组成，藤本植物有流苏子、菝葜、大血藤、亮叶崖豆藤、尾叶那藤等；高原植被由虎耳草科、石竹科、龙胆科、十字花科、景天科的某些种类构成;村庄、农舍周围的群落多半由一些伴人植物组成。福建戴云山自然保护区种子植物区系统计分布区类型及其变型 属数 占总属数的%1世界分布 672泛热带分布及其变型 161 23.93热带亚洲和与热带美洲间断分布 24 3.14旧世界热带分布及其变型 56 8.35热带亚洲
5、至热带大洋洲分布及其变型 39 5.86热带亚洲至热带非洲分布及其变型 33 4.97热带亚洲分布及其变型 100 14.88北温带分布及其变型 90 13.39东亚和北美洲间断分布及其变型 42 6.210旧世界温带分布及其变型 25 3.711温带亚洲分布 4 0.612地中海区、西亚至中亚分布及其变型 1 0.114东亚分布及其变型 85 12.615中国特有分布 18 2.7总计(不包括世界分布) 675Fig.1Thetropical andsubtropical areal-typesandsubtypes of fern plants flora from southern to
6、northernWuyiMountains051015202530352 3 4 5 6 7梁野山闽江源武夷山2014/1/93Distribution of Sphaeropteris cooperi (Cyatheaceae) in the Hawaiian Islands as of 08-96.files二、物种组成的数量特征和综合特征(一)研究对象1.优势种和建群种2.亚优势种3.伴生种4.偶见种或罕见种(二)研究方法1.踏查与确定研究对象2.样方法或无样地法3.数据的统计与处理植物种名高度(m)株数或Drude多度出现样方数胸高断面积(cm2)I II III IV V乔木南岭栲
7、20 2300 1400 55 30 15 25 22284栲树 20 1600 1750 125 16 9 22 21081山杜英 19 60 15 8 9 8 18 18015马尾松 20 0 0 0 2 8 7 15790青冈 14 325 60 35 20 0 15 8184笔罗子 12 120 25 4 1 0 13 4646其他17种乔木之和1435 420 120 25 0 100 10000巢式样方扩大法765432110111122185168 194221214224y = 47.465Ln(x) - 38.824R2= 0.90020501001502002500 100
8、 200 300 400面积(km2)种类数目面积（km2）图7 土地面积与种类数目的关系三、最小表现面积四、物种多样性指群落中物种的丰富程度。种数物种丰富度物种多样性指数物种均匀度2014/1/94第四节植物群落的分类途径1. 植被分类的途径2. 外貌或生态外貌途径的植被分类3. 结构途径的植被分类4. 动态途径的植被分类5. 优势度途径的植被分类6. 区系途径的植被分类7. 数量途径的植被分类植被分类的途径1. 全世界植被类型繁多，如何分类是研究植被、森林与生态系统的基础。原则上，群落的一切特征都可以作为分类的依据，如：2. 外貌结构特征：生活型或生长型；层次结构和高度；周期性等；3. 植
9、物种类组成：优势种或频度最大的常见种；统计得出的恒有种、特征种、生态种组；全部种类组成的相似性等；4. 植被动态特征：即植被发展到最后阶段的顶极群落；5. 生境特征：单一的生境因子；生境因子的综合；群落的地理位置等。外貌或生态外貌途径的植被分类1. 以外貌或生态外貌为途径的分类，是一种常用的分类方法。2. Schimper和Faber(1935)的分类方案影响深远，他们将全球植被分为15大类。3. Rubel(1930)的分类方案也影响深远，他们将全球植被分为4大类28小类。2014/1/95热带雨林 Tropical rain forest亚热带雨林 Subtropical rain for
10、est季雨林 Monsoon forest温带雨林 Temperate rain forest夏绿落叶林 Summer green deciduous forest针叶林 Needle-leaf forest常绿硬叶林 Evergreen hardwood forest萨王纳疏林 Savanna woodland热带旱生林与多刺灌丛 Thorn forest and shrub稀树干草原 Savanna草原和半荒漠 Steppe and semidesert石南灌丛 Heath干荒漠 Dry desert冻原和寒冷疏林 Tundra and cold woodland冻荒漠 Cold dese
11、rtRubel（1930）的外貌途径I. 木本植物群落常雨木本群落、常绿阔叶木本群落、硬叶木本群落、石南木本群落、夏绿木本群落、雨绿木本群落、针叶木本群落。II. 草本植物群落门干燥草本群落、常绿草本群落、高草草本群落、沼泽草本群落、水下草本群落、泥炭藓草本群落。III. 荒漠群落门干荒漠群落、冻荒漠群落、盐生荒漠群落、流沙荒漠群落、砾石荒漠群落、岩面荒漠群落。IV. 悬浮植物群落门浮游植物群落、土壤微生物群落、空中微生物群落。世界植物群系的外貌生态途径系统(Ellenberg和Mueller-Dombois, 1967)I. 密林(CLOSED FORESTS)群系纲A. 常绿为主的森林(M
12、ainly evergreen forests)群系亚纲1. 热带适雨林(Tropical ombrophilous forests)群系组a. 群系 亚群系II. 疏林(WOODLAND)III. 灌丛(SCRUB)IV. 矮灌丛及有关的群落(DWARF-SCRUB AND RELATED COMMUNITIES)V. 陆地草本群落(TERRESTRIAL HERBACEOUS COMMUNITIES)VI. 荒漠和其他稀少植物地区(DESERTS AND OTHER SCARCELY VEGETATION AREAS)VII. 水生植物群系(AQUITIC PLANT FOMATIONS)
13、群系纲 群系组密林 热带雨林、热带和亚热带常绿季节林、热带和亚热带半落叶林、亚热带雨林、红树林、温带常绿雨林、温带季节阔叶林、冬雨硬叶林、常绿针叶林、干旱落叶林、寒冷落叶林、旱生性硬叶林、有刺林、肉质植物组成的森林疏林 常绿阔叶疏林、常绿针叶疏林、干旱落叶疏林、寒冷落叶疏林灌丛 常绿阔叶灌丛、常绿针叶灌丛、寒冷落叶灌丛、半荒漠疏灌丛陆地草本群落高禾草热带稀树干草原、高禾草草原、富有非禾草的草原、山地草甸、湿地水生植物群系草本为主的浮水草甸、藓类为主的浮水草甸、淡水芦苇沼泽、咸水芦苇沼泽、流水芦苇沼泽、根生浮叶植物群落、根生沉水植物群落、漂浮淡水植物群落结构途径的植被分类1. 结构与外貌是统一的
14、，容易把握，易于表达，一个著名的结构途径分类方案是由Dansereau(1957)提出的：应用了群落的6项特征：生活型、植物的大小、覆盖度、机能(常绿或落叶)、叶片的形状与大小、叶片的质地。每个标准都用一个字母作符号，将其与剖面示意图相结合，以此划分群落类型，由于过于抽象，未得到广泛应用。2. Kuchler(1967)年提出了另一种方案，把陆生群落分为木本植被、草本植被两大类，木本植被中区分出7个植被型：常绿阔叶型(B)；落叶阔叶型(D)；常绿针叶型(E)；落叶针叶型(N)；无叶型(A)；半落叶型(B+D)；混交型(D+E)。草本植被中区分出禾草型(G)、非禾草型(H)、地衣和苔藓型(L)，
15、附注：攀援植物(C)、肉质茎植物(K)、丛生植物(T)、竹子(V)、附生植物(X)。再根据叶片的特征进一步划分：硬叶(h)、软叶(w)、肉质(k)、大叶(l)、小叶(s)。再按高度加以划分。利用这一套分级标准，任何植被地段都可以用一个字母和已知的数学符号构成一个程式来表示。Kuchler(1967)结构途径中的一些符号郁闭稀疏 O缺-稀ao星散 S缺-星s缺-郁X缺乏浮水植物苔藓 高草 灌木 乔木森林 x x x灌丛 x x高草群落 x草原化灌丛 ao ao O稀疏浮水草甸 O荒漠化灌丛 s s S2014/1/96动态途径的植被分类1. 强调动态特征，认为群落与有机体一样有形成、稳定、衰退的
16、动态过程。如同把昆虫的幼虫、蛹和成虫看成是一个分类单位一样。2. 描述时把重点放在成熟阶段的顶极群落上，植被分类是对顶极群落分类，顶极群落同时也是某种气候的指示，这样的顶极群落称为群系，一个群系通常占据着一个广阔的气候带，在群系下再划分亚类群丛。3. 按此，北美落叶阔叶林群系下可以分出6个群丛：混交中生森林群丛、水青冈槭树群丛、槭树椴树群丛、铁杉落叶阔叶树群丛、栎树北美栗群丛、栎树山核桃群丛。4. 群丛下再划分变群丛(faciation)，其下更分为局丛(lociation) (为局部单位)。北美植被分类(动态途径)1. 冻原冻原群系2. 森林 针叶林北方针叶林群系、亚高山带森林群系、山地森林群系、太平洋海岸森林群系 落叶林落叶林群系 丛林和灌丛阔叶硬叶群系、西南丛林群系、冷荒漠群系、暖荒漠群
