植物群落的種類組成.ppt

植物群落生態(tài)學(xué) 第四章植物群落的數(shù)量特征第五章植物群落的結(jié)構(gòu)第六章植物群落的動(dòng)態(tài)演替第七章植物群落的分類與排序第八章植物群落的分布 第四章植物群落的數(shù)量特征 1植物群落的概念與性質(zhì) 2植物群落的種類組成 3植物群落的數(shù)量特征及其多樣性 1植物群落的概念與性質(zhì) 一 什么是群落 community 在特定空間或生境下 具有一定植物種類組成及其與環(huán)境之間彼此影響 相互作用 具有一定外貌和結(jié)構(gòu) 具有特定功能的植物集合體 二 植物群落的基本特征1 具有一定的外貌 高度 顏色 針葉濃綠 闊葉淺綠 常綠葉等 質(zhì)地 硬葉 革質(zhì) 草質(zhì)的等 這些特征決定著群落的外部形態(tài) 根據(jù)外貌劃分植物群落的高級(jí)分類單位 如常綠林 硬葉林 針葉林 荒漠 森林 草原等 2 具有一定的種類組成 每個(gè)植物群落都由一定的植物種群組成 種類成分多少及每個(gè)種群數(shù)量是研究群落的首要特征 3 具有一定的種間關(guān)系及群落結(jié)構(gòu) 形態(tài)結(jié)構(gòu) 生活型組成生態(tài)結(jié)構(gòu) 成層性 季相變化 物種分布格局營養(yǎng)結(jié)構(gòu) 寄生關(guān)系 共生關(guān)系等群落的結(jié)構(gòu)不象有機(jī)體那樣清晰 而是一種相對(duì)松散的結(jié)構(gòu)形式 4 形成一定的群落內(nèi)部環(huán)境 植物群落對(duì)其居住環(huán)境產(chǎn)生重大影響 并形成群落環(huán)境 如森林與其周圍的裸地不同 各種生態(tài)因子都經(jīng)過了森林群落的改造 即使荒漠群落 對(duì)土壤環(huán)境也有明顯改造作用 5 具有一定的動(dòng)態(tài)特征 包括群落外貌 組成 結(jié)構(gòu) 環(huán)境等的季節(jié)動(dòng)態(tài) 年際波動(dòng) 中等時(shí)間尺度的演替和大時(shí)間尺度的演化 6 具有一定的分布范圍 不同群落都是按照一定的規(guī)律分布的 任何群落都分布在特定生境上 不同群落的生境和分布范圍不同 7 具有一定的邊界特征 在自然條件下 有些群落具有明顯的邊界 可清楚的區(qū)分 有些則不具有明顯邊界 而呈連續(xù)變化中 8 組成物種之間相互作用 群落中的物種是有規(guī)律的共處的 這種有規(guī)律的共處是在長期相互競爭 相互適應(yīng) 協(xié)同進(jìn)化中形成的 不是一個(gè)簡單的植物集合體 而是一個(gè)有機(jī)整體 某一關(guān)鍵物種的消失?？蓭碚麄€(gè)群落的崩潰 三 植物群落的性質(zhì)關(guān)于群落性質(zhì)問題 存在著兩個(gè)對(duì)立的觀點(diǎn) 即機(jī)體論和個(gè)體論 1 機(jī)體論 認(rèn)為群落是客觀存在的實(shí)體 是一個(gè)有組織的生物系統(tǒng) 像有機(jī)體一樣美國的Clements 將群落從先峰階段到頂極階段演替過程 比似為有機(jī)體的生活史 各不同演替階段看作有機(jī)體不同發(fā)育時(shí)期 即有誕生 生長 成熟和死亡 英國Tansley支持機(jī)體論觀點(diǎn) 并且強(qiáng)調(diào)應(yīng)把群落看作整體來研究 并由此發(fā)展成生態(tài)系統(tǒng)概念 法國Braun Blanquet等則更直接地把群落比似為 種 并模仿生物分類的等級(jí)制 將群落劃分為群叢 群叢屬 群叢目 群叢綱和群叢門 群叢以下還有亞群叢 群叢變型等 2 個(gè)體論 認(rèn)為群落并非自然界的實(shí)體 而是生態(tài)學(xué)家為了便于研究 從一個(gè)連續(xù)變化的植被連續(xù)體中 人為確定的一組物種的集合威斯康星學(xué)派的創(chuàng)始人Gleason認(rèn)為任何有機(jī)體的比似都是欠妥的 群落的存在依賴于特定的生境與物種的選擇性 而環(huán)境條件在空間和時(shí)間上都是不斷變化的 所以 群落之間不具有明顯的邊界 其差異性是連續(xù)的 美國Whittaker和俄國Ramensky是個(gè)體論的強(qiáng)烈支持者 而且用梯度分析與排序等定量方法研究植被 證明了群落并不是一個(gè)個(gè)分離的有明顯邊界的實(shí)體 多數(shù)情況下在空間和時(shí)間上是連續(xù)的 3 中間派 也有一些學(xué)者占在中立的立場上 認(rèn)為機(jī)體論與個(gè)體論都未能包括全部真理 現(xiàn)實(shí)群落可能就處在兩者之間 即在Gleason Clements軸中的任何一點(diǎn) 2植物群落的種類組成 一 分析群落種類組成的重要意義種類組成在一定程度上反映出群落的性質(zhì) 是決定群落性質(zhì)最重要的因素 也是鑒別不同群落類型的基本特征如溫帶落葉闊葉林優(yōu)勢樹種是落葉喬木 主要有殼斗科 椴樹科 樺木科 槭樹科和楊柳科的一些種類我們校園里的雜草群落則主要由一些伴人植物 如菊科 十字花科 藜科和禾本科的一些種類 二 植物群落的種類組成的成員型 植物群落中的各類植物按其重要性或數(shù)量可分為 優(yōu)勢種與建群種亞優(yōu)勢種伴生種偶見種 稀見種 1 優(yōu)勢種與建群種 1 優(yōu)勢種 dominantspecies 指對(duì)群落的結(jié)構(gòu)和群落環(huán)境的形成有明顯控制作用的植物種 特點(diǎn) 一般個(gè)體數(shù)量多 投影蓋度大 生物量高 體積較大 生活能力較強(qiáng) 即優(yōu)勢度較大的種群落的不同層次可以有各自的優(yōu)勢種 如森林群落的喬木層 灌木層 草本層和地被層各有優(yōu)勢種 2 建群種 edificator或constructivespecies 概念 指群落優(yōu)勢層的優(yōu)勢種如 森林群落喬木層的優(yōu)勢種 草原群落上層的優(yōu)勢種等單優(yōu)種群落 群落中建群種只有一個(gè)的群落共優(yōu)勢種群落 共建種群落 建群種有兩個(gè)以上的群落如 熱帶雨林種類組成豐富 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 一般為 共建種群落 2 亞優(yōu)勢種 subdominant 指個(gè)體數(shù)量與作用都僅次于優(yōu)勢種 在決定群落性質(zhì)和控制群落環(huán)境方面仍起著一定作用的植物種3 伴生種 companionspecies 指群落中的常見種類 與優(yōu)勢種相伴存在 但不起主要作用種類4 偶見種或稀見種 rarespecies 指在群落中出現(xiàn)頻率很低而數(shù)量稀少的種類偶見種對(duì)生態(tài)環(huán)境的變化常具有一定的指示意義 3植物群落種類組成的數(shù)量特征 一 分析群落種類組成的重要意義種類組成在一定程度上反映出群落的性質(zhì) 是決定群落性質(zhì)最重要的因素 也是鑒別不同群落類型的基本特征如溫帶落葉闊葉林優(yōu)勢樹種是落葉喬木 主要有殼斗科 椴樹科 樺木科 槭樹科和楊柳科的一些種類我們校園里的雜草群落則主要由一些伴人植物 如菊科 十字花科 藜科和禾本科的一些種類 一 植物群落種類組成的調(diào)查方法1 代表樣地的選擇要注意6個(gè)原則 群落結(jié)構(gòu)要完整 生境條件要一致 反映群落的普遍特征 設(shè)在群落中心典型部分 避開過渡地段 樣地顯著實(shí)物標(biāo)記 如樣方框或樣線等 樣地的大小應(yīng)不小于群落的最小表現(xiàn)面積 2 最小表現(xiàn)面積 指能夠足以確定該群落所有主要特征的最小地段 主要特征包括 種類成分 群落結(jié)構(gòu)與生境特點(diǎn)群落片斷 當(dāng)一個(gè)群落的個(gè)別地段面積較小 不能完全表現(xiàn)該群落的所有主要特征時(shí) 這樣的地段常稱為群落片斷 圖3 2草本野生植物種 面積曲線參考圖 群落的最小表現(xiàn)面積一般隨群落種類組成的豐富程度而變化 種類越豐富最小表現(xiàn)面積越大 如 熱帶雨林為2500m2北方針葉林為400m2灌叢群落為25 100m2溫帶草原群落為1 4m2 二 種類組成的數(shù)量特征調(diào)查與分析 一 種的個(gè)體數(shù)量指標(biāo)1 多度 abundance 一個(gè)種在群落中個(gè)體數(shù)目多少的相對(duì)參數(shù)通常采用目測估計(jì)法分成多度級(jí)確定 是一種進(jìn)行快速群落調(diào)查常用的數(shù)量指標(biāo) 采用多度指標(biāo)時(shí)注意以下4點(diǎn) 可在樣地內(nèi)進(jìn)行估計(jì) 也可不受樣地限制 對(duì)群落整體作全面考 只能在屬于同一生活型植物間進(jìn)行比較 多度目估受工作者熟練程度 精力狀況 偏見 植物特點(diǎn) 種群格局 甚至天氣狀況等影響 易出現(xiàn)誤差 優(yōu)點(diǎn)是快速 2 密度 density 概念 指單位面積上的植物株數(shù) d N S 相對(duì)密度 relativedensity 某個(gè)種的密度占總密度的百分比密度比 densityratio 某一物種密度與群落中最高種密度之比 3 蓋度 coverage 1 投影蓋度 植物地上部分垂直投影面積占樣地面積的百分比 2 相對(duì)蓋度 某種的蓋度占所有植物蓋度之和的百分比 3 蓋度比 某種的蓋度與最大種蓋度之比 4 基蓋度 植物基部的覆蓋面積 樹木以1 3m胸徑斷面計(jì) 草本常以離地面2 54cm 1英寸 高度處斷面計(jì) 5 分蓋度 種蓋度 層蓋度 種組蓋度 和總蓋度 群落蓋度 分蓋度之和與層蓋度之和均大于總蓋度 6 郁閉度 指林冠覆蓋面積與地表面積的比例 4 頻度 frequency 概念 指某個(gè)種在調(diào)查范圍內(nèi)出現(xiàn)的頻率通常表達(dá)方式 f 出現(xiàn)樣方數(shù) 樣方總數(shù) 100 4 高度 height 概念 是測量植物體體長的指標(biāo) 1 自然高度與絕對(duì)高度 2 高度比 某植物種高度與最高種高度之比 5 重量 weight 概念 是衡量種群的生物量 biomass 或現(xiàn)存量 standingcrop 多少的指標(biāo) 重量在草本群落研究中非常重要 1 鮮重和干重 2 相對(duì)重量 單位面積或容積內(nèi)某種占全部種重量的百分比 3 重量比 某種重量與最大重量種重量比 6 體積 volume 概念 是生物占空間大小的度量指標(biāo) 森林群落研究中非常重要 通常稱為材積量 計(jì)算公式 形數(shù) 是樹干體積與等高同底圓柱體體積之比 因不同樹種而異 V s h f 胸高斷面積 樹高 形數(shù) 二 種的綜合數(shù)量特征表示一個(gè)種在群落中地位和作用的綜合數(shù)量指標(biāo) 一般通過上述數(shù)量特征參數(shù)計(jì)算 主要有 1 重要值 importancevalue 某種植物在群落中的相對(duì)重要性重要值 相對(duì)密度 相對(duì)頻度 相對(duì)蓋度2 優(yōu)勢度 dominance 某種植物在群落中的優(yōu)勢程度一般用綜合優(yōu)勢比 SDR 表示 在相對(duì)密度 相對(duì)頻度 相對(duì)蓋度 相相對(duì)重量等參數(shù)中任選2 3 4和5項(xiàng) 分為2因素 3因素 4因素和5因素如 SDR3 相對(duì)密度 相對(duì)頻度 相對(duì)蓋度 3 第五章植物群落的結(jié)構(gòu) 一 群落的結(jié)構(gòu)要素 一 生活型 lifeform 概念 生物對(duì)外界環(huán)境適應(yīng)的外部表現(xiàn)形式 是對(duì)環(huán)境條件趨同適應(yīng)的結(jié)果 高位芽植物地上芽植物地面芽植物地下芽植物一年生植物 2 生長型 growthform 中國植被 按植物體態(tài)劃分出植物的生長型類群 生長型 生活型 分為4大類 14小類 木本植物半木本植物草本植物葉狀體植物 二 層片 synusia 概念 指群落中同一生活型不同植物種的組合 是群落的三維生態(tài)結(jié)構(gòu) 由法瑞學(xué)派提出 層片的特征 每一個(gè)層片在群落中都占據(jù)著一定的空間和時(shí)間 而且層片的時(shí)空變化形成了植物群落不同的結(jié)構(gòu)特征 三 葉片大小 性質(zhì)及葉面積指數(shù) 二 植物群落的外貌與季相1 群落外貌 physiognomy 概念 指群落的外表形態(tài) 決定于群落優(yōu)勢的生活型和層片結(jié)構(gòu)例如 針葉林 落葉闊葉林 常綠闊葉林等 草原與草甸等2 季相 aspect 概念 指隨著氣候季節(jié)性交替 群落呈現(xiàn)不同外貌的現(xiàn)象 可以表現(xiàn)為色彩 高度的不同等 季相變化也稱為群落的時(shí)間結(jié)構(gòu) 三 植物群落的垂直結(jié)構(gòu)概念 指群落的成層性 如一般森林群落都有可分為喬木層 灌木層 草本層和地被層 有的喬木層還可分為林冠層和下木層群落垂直結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 1 溫帶落葉林成層現(xiàn)象最明顯 寒溫帶針葉林最簡單 而熱帶雨林最復(fù)雜 草本群落也有成層性 2 不僅表現(xiàn)在地上部分 地下根系也有明顯的成層性 不同種類的根系可分布在不同的土層深度 3 動(dòng)物的分層性也很普遍 如不同鳥類分布在森林不同層次上 有些動(dòng)物是樹棲的 有些是棲息在灌叢中或草叢中等 群落成層性的生態(tài)意義 1 提高了有限資源的時(shí)空利用范圍和利用效率 因此 有助于提高群落的生產(chǎn)力水平 2 減少了物種為爭奪食物和養(yǎng)分等資源的競爭 使群落擁有更高的物種多樣性 3 提高了生物群落的穩(wěn)定性和對(duì)環(huán)境的改造作用 增強(qiáng)了抵御外界干擾的能力 4 復(fù)雜程度是生態(tài)環(huán)境的一種指示指標(biāo) 一般層次越復(fù)雜 成層結(jié)構(gòu)越復(fù)雜 極端環(huán)境中的生物群落是非常簡單的 四 植物群落的水平結(jié)構(gòu)水平結(jié)構(gòu) 是指群落的配置狀況或水平格局 是群落在水平空間上表現(xiàn)的斑塊相間的現(xiàn)象 也稱為鑲嵌性 mosaic 群落鑲嵌性形成的主要原因 1 環(huán)境條件的不均勻 如微地形起伏 土壤濕度 鹽堿含量變化等 2 聚集性分布 3 動(dòng)物影響 挖穴 4 人為影響 五 群落交錯(cuò)區(qū)與邊緣效應(yīng)1 群落交錯(cuò)區(qū) ecotone 也稱生態(tài)交錯(cuò)區(qū)或生態(tài)過渡帶概念 是指兩個(gè)或多個(gè)群落 生