第六章第六章 生态地层学生态地层学一、生态地层学的概念及原理二、群落的建立与研究三、生态地层单位四、生态地层学的应用五、生态地层实例第一页，共四十七页一、生态地层学的概念及原理（一）什么是生态地层学？（一）什么是生态地层学？ 生态地层学是以生物群落演化事件作为地层标志来生态地层学是以生物群落演化事件作为地层标志来划分对比地层的科学划分对比地层的科学, ,是地层学的一个分支是地层学的一个分支, ,是古生是古生态学、沉积学和地层学等多种学科相互结合、相互渗态学、沉积学和地层学等多种学科相互结合、相互渗透的边缘学科透的边缘学科第二页，共四十七页二）生态地层学的产生及发展1.生态地层学的产生最早是由最早是由Schindewolf(1950)提出：提出： 动植物群的空间分布与地层之间有着直接的联系，但化动植物群的空间分布与地层之间有着直接的联系，但化石只能用来进行生态研究，它不能直接指示地层的年代石只能用来进行生态研究，它不能直接指示地层的年代（化石可指示生态而不能表明年代），从而提出从生态（化石可指示生态而不能表明年代），从而提出从生态学的角度进行地层学研究学的角度进行地层学研究第三页，共四十七页。
2.生态地层学的发展Hedberg(1957,1958)Hedberg(1957,1958)将生态地层学和年代地层学并列将生态地层学和年代地层学并列, ,认为认为是是“环境地层学环境地层学”Zigler(1965),Waterhouse(1976), Hoffeman(1981) , Zigler(1965),Waterhouse(1976), Hoffeman(1981) , Bouct(1970,1975,1981,1983)Bouct(1970,1975,1981,1983)做过不少工作做过不少工作. .19741974年年IGCPIGCP正式启动了一个为期正式启动了一个为期1010年的生态地层学项目：以年的生态地层学项目：以文洛克统至吉丁统作为尝试性层序，在生态系水平上进行生文洛克统至吉丁统作为尝试性层序，在生态系水平上进行生物年代对比物年代对比. .金玉玕金玉玕(1983,1985),(1983,1985),戎嘉余戎嘉余(1981,1984,1986),(1981,1984,1986),陈源仁陈源仁(1984,1986,1992)(1984,1986,1992)做了很重要的工作做了很重要的工作. .殷鸿福、童金南（殷鸿福、童金南（19951995）在三叠系的重要工作）在三叠系的重要工作( (环境地层学环境地层学) )。
第四页，共四十七页三）群落群落(community) 是指共同生活在一定地区的生是指共同生活在一定地区的生物自然组合，这些生物在生活物自然组合，这些生物在生活期间，在某些方面（如食物链、期间，在某些方面（如食物链、保护作用、居住条件等）相互保护作用、居住条件等）相互依赖、相互作用也即群落是依赖、相互作用也即群落是指生活在一定的生态领域内的指生活在一定的生态领域内的所有物种的总和所有物种的总和概念概念生态系统生态系统生物圈生物圈生物群落生物群落居群居群第五页，共四十七页1.1.空间构架空间构架: :指生物所生活的地理范围指生物所生活的地理范围( (现代现代生物生物),),地质时期中还包括时间分布和地理地质时期中还包括时间分布和地理分布分布2.2.构造构架构造构架: :是指群落中各个生物所占的模式是指群落中各个生物所占的模式和所起的作用和所起的作用, , 包括生物生活在什么部位包括生物生活在什么部位, ,和那些生物生活在一起和那些生物生活在一起, ,采用什么生活方式采用什么生活方式. .3.3.动力构架动力构架: :指整个群落和生态系的能量流指整个群落和生态系的能量流, ,营养结构营养结构.群落的构架群落的构架第六页，共四十七页。
群落的基本特征群落的基本特征1.群落中物种的多样性群落中物种的多样性(分异度分异度):一个群落中一个群落中所包含的物种数量所包含的物种数量.简单分异度简单分异度：在一个样品中先将各个种或属按其个体：在一个样品中先将各个种或属按其个体( (或个体百分比或个体百分比) )的多少进行排队的多少进行排队, ,然后从个体数少的一然后从个体数少的一端算起端算起, ,将累计个体数仅占总个体数将累计个体数仅占总个体数5%5%的罕见种除去的罕见种除去, ,取余下的取余下的95%95%的个体内所含种的数目的个体内所含种的数目. .复合分异度复合分异度( (熵熵) )：H=- PilnPi Pi=Ni/N例例:S1(152), S2(123),S3(87),S4(46),S5(32),S6(13), S7(4),S8(2),S9(1),S10(1),S11(1),S12(1) 分异度分异度=5第七页，共四十七页2.生长形式生长形式,生活方式及其结构生活方式及其结构 每个群落均具有其主要类型，次要类型和稀有每个群落均具有其主要类型，次要类型和稀有类型，其中主要类型的生长方式常决定了群落类型，其中主要类型的生长方式常决定了群落的结构特征。
的结构特征第八页，共四十七页3.优势种优势种:少数种以其特有的条件少数种以其特有的条件(个体大个体大,数量多及活动力强数量多及活动力强)控制着群落控制着群落,这些群落这些群落特征中起主要控制作用的物种称为优势特征中起主要控制作用的物种称为优势种种.优势度优势度:在样品中个体最多的一个在全群在样品中个体最多的一个在全群落个体总数中所占的百分比落个体总数中所占的百分比. .说明群落优说明群落优势集中程度势集中程度分异度和优势度相反分异度和优势度相反. .例例:S1(152), S2(123),S3(87),S4(46),S5(32),S6(13), S7(4),S8(2),S9(1),S10(1),S11(1),S12(1) S1=32.8%第九页，共四十七页4.相对丰度相对丰度群落各个物种的个体数占总个体数的比例群落各个物种的个体数占总个体数的比例相对丰度反映物种对环境的适应性硅相对丰度反映物种对环境的适应性硅质岩中的海绵骨针，泻湖中的介形虫）质岩中的海绵骨针，泻湖中的介形虫） 单个样品每个种的相对丰富度=该种个体数/该样品总的个体数 100% 群落中该种总的相对丰富度=该种在各样品中的相对丰富度（百分数）之和/样品数100%第十页，共四十七页。
5.营养结构营养结构 主要指群落中能量转换方式或食物链之间主要指群落中能量转换方式或食物链之间的相互关系的相互关系. 在现代生物群落中在现代生物群落中, ,能量的流向能量的流向, ,自养者自养者- -异养者异养者; ; 植物植物- -食植动物食植动物- -食肉动物食肉动物第十一页，共四十七页现代群落和生态系中能量的转换现代群落和生态系中能量的转换第十二页，共四十七页陆地生物量金字塔陆地生物量金字塔（来自（来自Florida 银泉的数据）银泉的数据）第十三页，共四十七页海洋生态系统中的倒金字塔营养级海洋生态系统中的倒金字塔营养级第十四页，共四十七页古代生物群落的几个条件1.生物总的构成生物总的构成(应尽可能完整地列一份群落的组成名单)2.群落内各生物种之间相互作用和能量流所形成的群落构造群落构造3.周围的环境环境要素及其相互作用4.群落的边界特征边界特征(和其它群落的区分)第十五页，共四十七页死亡死亡后的后的群落群落生活生活时的时的群落群落第十六页，共四十七页群落的划分根据生物生活的基底性质来划分: 硬底群落;砂质基底群落,泥质基底群落根据生物生活方式来划分: 浮游-游移生物群落;底栖群落以摄食方式来划分 食沉积物群落; 食悬浮物者群落第十七页，共四十七页。
四)生境型(habitat type)生境(habitat):群落所生活的环境.生境型的划分：Boucot(1975,1981)提出的提出的平底底栖生物组合平底底栖生物组合(level bottom benthic assemblage),以水深为划分依据以水深为划分依据: BA1-相当于潮间带上部相当于潮间带上部(Lingula群落生境型群落生境型); BA2-相当于潮间带下部相当于潮间带下部(Eocoelia群落生境型群落生境型); BA3- 相当于相当于BA2以下至以下至66M(Pentamerus群落生境型群落生境型); BA4-相当于相当于BA3至至100M(Strcklandia群落生境型群落生境型); BA5-相当于相当于BA4至至200M (Clorinda群落生境型群落生境型); BA6-大陆斜坡大陆斜坡第十八页，共四十七页殷鸿福的划分殷鸿福的划分(1995), 7个生境型个生境型,15个亚类个亚类1)潮上带生境型潮上带生境型2)潮间带及临滨带生境型潮间带及临滨带生境型3)上部浅海生境型上部浅海生境型4)下部浅海型生境型下部浅海型生境型5)半深海生境型半深海生境型6)深海生境型深海生境型7)生物礁生境型生物礁生境型第十九页，共四十七页。
第二十页，共四十七页第二十一页，共四十七页生境型与平坦海底底栖组合关系的示意图 第二十二页，共四十七页二、群落的建立与研究二、群落的建立与研究（一）建立群落的程序（一）建立群落的程序1.1.先从一个地点先从一个地点( (一个剖面一个剖面) )的一个层位的一个层位详细观察和采集详细观察和采集, ,加以正确鉴定和分类加以正确鉴定和分类, ,建立生物组合建立生物组合. .2.2.在相邻的剖面上建立相应的组合在相邻的剖面上建立相应的组合. .3.3.将不同地点的组合归并为集群将不同地点的组合归并为集群4.4.集群归并为群落集群归并为群落. .第二十三页，共四十七页二）群落的研究方法（二）群落的研究方法1.1.详细收集野外资料详细收集野外资料 全面采集化石、岩性和岩相标本、编号和统计，既要注意所全面采集化石、岩性和岩相标本、编号和统计，既要注意所有的生物门类，也要注意各种大小的个体有的生物门类，也要注意各种大小的个体2.2.鉴定和测试：鉴定和测试： 化石鉴定到种（群落分析的前提）化石鉴定到种（群落分析的前提） 与古环境分析有关的鉴定和测试与古环境分析有关的鉴定和测试第二十四页，共四十七页3、群落分析：、群落分析：（1）确定组成群落各属种在群落中的地位）确定组成群落各属种在群落中的地位A A、优势种、优势种：数量占优势，出现广泛，特征清楚，但不一定反映群落的特色。
B、特征种特征种：仅出现在本群落中，或偶见于其它群落，为群落的标志C、遍布种遍布种：可出现于很多群落的分子，分布广D、递变种递变种：邻近群落中的特征分子混于本群落中2）查明群落的）查明群落的丰富度丰富度和和分异度分异度、优势度优势度第二十五页，共四十七页3）化石个体古生态分析）化石个体古生态分析根据群落中各种群中个体的外形、构造特征、保存方式、根据群落中各种群中个体的外形、构造特征、保存方式、保存条件及其它生物和围岩的相互关系，保存条件及其它生物和围岩的相互关系， 判断群落中种判断群落中种群的生活方式、生存条件、生态习性和生境特点群的生活方式、生存条件、生态习性和生境特点4）群体分析）群体分析将群落中各种生物的生态特征加上其它特征进行综合分析，主要考虑以下几个方面：A、岩相；B、化石的埋藏情况；C、化学分析（含盐度，PH值） 最后分析最后分析：水深、水动力条件、含盐度、透光度、底水深、水动力条件、含盐度、透光度、底质、沉积速率质、沉积速率第二十六页，共四十七页5）群落的描述）群落的描述根据根据BouctBouct的一个描述模式的一个描述模式1 1、群落的命名群落的命名 一般以分类单位来命名，以属来命名：一般以分类单位来命名，以属来命名：DalmanellaDalmanella群群落，落， Aphanomena-HinantiaAphanomena-Hinantia 群落，以种来命名群落，以种来命名Howella Howella tingitingi群落。
也有用环境来命名，陆架群落，潮上带。