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1、1生物群落多样性及其演替生物群落多样性及其演替 摘要：摘要：生物群落的多样性及其演替的研究是近年来国内外非常关注 的问题。本文将主要介绍生物群落及其多样性的相关内容以及人类 在群落演替过程中起的一些重要的作用。 关键词：关键词：生物群落 多样性 群落演替 何以实现人类对生物资源的可持续利用和人与自然的和谐发展，是目前世界范围内共同关注的热点问题。生物群落及其多样性的确切含义 是什么?都是摆在我们面前必须首先明确的问题。它的研究对于我们 保护生态环境与合理利用生物资源有着重要的意义。 1 生物群落的相关介绍 1.1 生物群落的概念 生物群落可定义为在特定空间或特定生境下，具有一定的生物 种类组成
2、及其与环境之间彼此影响、相互作用，具有一定的外貌及 结构，包括形态结构与营养结构，并具特定的功能的生物集合体。 也可以说，一个生态系统中具生命的部分即生物群落。 一个群落的性质是由其中的一个或几个被称为生态优势种的种 群所决定的。它的概念是生态学和应用生态学中最为重要的原则之 一，因为它强调了各种不同的生物能在有规律的方式下共处，而不 是以独立的物体任意地散布在地球上。那么它的结构又是怎样的呢？1.2 群落结构所谓群落的结构就是不同种的个体彼此在垂直方向和水平方向 的排列状况及其在时间上表现出的周期性特征。这种生物群落在时 间上、空间上的结构分化，是长期的自然选择的结果，它朝着使得 生物群落中
3、的各个物种不仅尽可能地减少对资源的竞争而且尽可能 充分地利用有限的自然资源的方向发展，最终造成个体栖居的环境 质量最高，物种灭绝的可能性最小的群落结构。 其中，垂直分布相当于分层现象。分层现象通常是种间竞争的 结果(植物为了光和水，动物为了食物)。分层现象使得群落对于自 然资源得到更充分的利用，取得更高的生产星。大多数的群落都有 垂直分层现象，即离地面的不同高度或水体的不同深度分布着不同 的物种。 生物群落不仅有垂直方向的结构分化，而且还有水平方向的结 构分化。物群落的水平结构，表现为群落中种群分布上不同程度的 非均匀性。其原因一般是由于:亲代的散布;环境的差异，种2间关系，包括互利共生(授粉
4、昆虫与虫媒植物)，竞争排斥(植物之间 对光、水、营养盐类的竞争以及它感作用对异种的排斥效应)，捕食、 寄生等等引起的。 2 生物群落的多样性 2.1 生物群落多样性概述 生物群落的多样性主要是指群落的组成、结构和动态方面的变 化，一般就是指物种多样性。 它是生物多样性最主要的结构和功能单位。主要包括两个方面： 一方面是指一定区域内物种的丰富程度，可称为区域物种多样性； 另一方面是指生态学方面的物种分布的均匀程度，可称为生态多样 性或群落多样性。物种多样性是衡量一定地区生物资源丰富程度的 一个客观指标。他是根据一定空间范围物种的遗传多样性可以表现 在多个层次上数量和分布特征来衡量的。一般来说，一
5、个种的种群 越大，他的遗传多样性就越大。但是，一些种的种群增加可能导致 其他一些种的减少，从而导致一定区域内物种多样性减少。 2.2 群落多样性指数群落多样性指数是指用简单的数值表示群落内种类多样性的程 度，是用来判断群落或生态系统的稳定性指标。 常用的多样性指数有以下几种：丰富度指数、辛普森多样性指 数、香农-维纳多样性指数。这里只介绍香农-维纳多样性指数。 它的公式是：H（Pi） （lgPi） 。其中，H=）=群落的多样 性指数，S=种数，Pi=样品中属于第 i 种的个体的比例，如样品总个 体数为 N，第 i 种个体数为 ni，则 PiniN。在香农-威纳指数中， 包含着两个成分：种数；各
6、种间个体分配的均匀性 （Equiability） 。各种之间，个体分配越均匀，H 值就越大。如果 每一个体都属于不同的种，多样性指数就最大；如果每一个体都属 于同一种，则其多样性指数就最小。 3 群落演替生物群落多样性往往会随着时间、环境条件等的变化而发生变 化，这就是我们所说的群落演替。 3.1 群落演替的概念及其过程 群落演替具体就是生物群落随着时间的推移而发生的有规律的 不可逆的变化过程。它是一个动态过程,在这个过程中,群落物种和 结构逐步发生变化,从而导致群落生物多样性发生变化。 群落演替的过程可以大体上分为三个阶段:侵入定居阶段:几 个强有力的先驱物种的定居，初步改造环境为后继物种打
7、下基础。 竞争平衡阶段:物种势量增加，激烈地竞争有限的资源，逐渐地改3变环境和群落的结构组成。顶极平衡阶段:优势种的特征已相对地 稳定下来，整个群落与环境之间保持为一种动态平衡。此外在一定 地区的许多演替，从不同的开始向着相似的最后阶段，一个唯一的 顶极群落趋同，这种顶极群落是由该地的气侯所决定的，可称作气 侯顶极群落。 3.2 群落演替的两种类型 群落演替有两种类型：在原来没有生命的地点（如沙丘、火山 熔岩冷凝后的岩面、冰川退却露出的地面、山坡的崩塌和滑塌面等） 开始的演替叫原生演替。在原生演替的情况下，群落改变的速度一 般不大，连续地相继更替的系列群落相互之间保持很大的时间间隔， 而生物群
8、落达到顶极状态有时需要上百年或更长时间。如果群落在 以前存在过生物的地点上发展起来，那么这种演替叫次生演替。这 种地点通常保存着成熟的土壤和丰富的生物繁殖体，因此通过次生 演替形成顶极群落要比原生演替快得多。在现代条件下，到处可以 观察到次生演替，它们经常发生在火灾、洪水、草原开垦、森林采 伐、沼泽排干等之后。 3.3 人类对演替群落演替的影响 人类对生物群落演替的影响远远超过其他所有的自然因子，因 为人类社会活动通常是有意识、有目的地进行的，可以对自然环境 中的生态关系起着促进、抑制、改造和建设的作用。这些活动往往 会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。 具体而言，人类可以通过放火
9、烧山、砍伐森林、开垦土地等， 都可使生物群落的面貌发生改变。还可以经营、抚育森林，管理草 原，治理沙漠，使群落演替按照不同于自然发展的道路进行。甚至 还可以建立人工群落，将演替的方向和速度置于人为控制之下。此 外，外来物种的入侵也往往与人类的活动有关。 4 结语 生物群落多样性及其演替的研究还在进一步发展着。尽管我们 对自然界了解甚少，但我们在努力向着与自然和谐相处的方向前进 着。随着科技的进步，我们必然会解决利用生物资源与保护自然环 境之间的矛盾，使我们的生活更加美好。参考文献： 1陈灵芝,钱迎倩.生物多样性科学前沿J.生态学报,1997, 17(6):565-572. 2王献溥,刘玉凯.生物多样性的理论与实践M.北京:中 国环境科学出版社,1994.43李博.生态学M.北京:高等教育出版社,1999. 4谢宝瑜.生物群落的结构、演替及其多样性分析(第六讲)，2001. 5马克平,叶万辉.北京东灵山地区植物群落多样性研究.生态学报, 1997,17. (6): 626-634.
