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群落生态学王志高2019/12/172主要内容生物群落的组成与结构生物群落的动态生物群落的分类与排序2019/12/173第六章生物群落的组成与结构§1生物群落的基本概念§2群落的物种组成§3群落结构§4影响群落结构的因素2019/12/174第一节生物群落的基本概念生物群落的定义群落的基本特征群落的性质2019/12/175生物分布具有规律性。生活在一起的植物其生态习性相似。与有机和无机环境相互作用。一、生物群落的定义2019/12/176群落（community）:特定空间或特定生境下，生物种群有规律的组合，它们之间以及它们与环境之间彼此影响，相互作用，具有特定的形态结构与营养结构，执行一定的功能，这种多种群的集合称群落。2019/12/177具有一定的外貌。二、群落的基本特征高度，密度，生长类型的差异所致。2019/12/178具有一定的种类组成：是区别不同群落的首要特证，如物种数和个体数等，是度量群落生物多样性的基础。不同物种之间的相互影响：必须共同适应它们所处的无机环境；它们内部的相互关系必须取得协调和发展(种群构成群落的二个条件)。群落的基本特征2019/12/179具有一定的群落结构包括：形态结构，生态结构和营养结构。如生活型组成、分布格局，成层性。季相。捕食与被捕食等松散结构。2019/12/1710形成群落环境：定居生物对生活环境的改造结果。群落的基本特征2019/12/1711不同物种之间的相互影响群落中不同的物种不是随极的组合，必须经过对环境和相互之间的适应，在有序状态下共存。2019/12/1712具有一定的动态特征具有季节动态、年际动态、演替和演化。一定的分布范围：特定的地段或特定的生境。群落的边界特特征：或明确或不明确的边界2019/12/1713例：七子花群落七子花中国特有的忍冬科单种属植物，属国家二级重点保护植物。2019/12/1714例：七子花群落特征七子花的优势突出,其重要值百分率为39.25%,是该群落的第1优势种;次优种为苦枥木,其重要值百分率为10.40%;第3是红脉钓樟,重要值百分率为7.55%;第4为拟赤杨,重要值百分率为5.68%;其它种类的重要值百分率均低于5%。由此可知,七子花在群落中占绝对优势,呈单优势群落,因此命名其为七子花群落。七子花群落成层现象明显,可以分为乔木层、灌木层和草本层,地被层不发达。此外,还有一定数量的层间植物。七子花群落的乔木层可分为2个亚层。第1亚,主要树种有拟赤杨、白木乌桕、樱桃、青榨槭、青钱柳等。第2亚主要树种有七子花、苦枥木、红脉钓樟、江浙钓樟、牛鼻栓、橄榄槭、豹皮樟、毛八角枫等,还有出现在第1亚层的那些种类。2019/12/1715灌木层高0.5～3m,盖度在20%～25%之间,包括乔木幼树幼苗共57种,可以分为2个亚层,第1亚层高1.5m以上,由荚、尖连蕊茶、日本紫珠、野鸦椿、蜡子树、崖花海桐、蔓胡颓子等种类组成,此外,还有一些乔木幼树。第2亚层高1.5m以下,种类较多,主要由大青、山莓、伞形绣球、胡枝子、棣棠花等种类组成。草本层分布不均,常集中生长在群落的透光部位,种类较丰富,达84种,高度一般在10～80cm之间,无明显层次分化,盖度为20%～40%,主要有大叶柴胡、淡竹叶、求米草、三脉紫菀、紫花前胡、楼梯草、变豆菜等种类,它们均可在局部成为优势种。例：七子花群落特征2019/12/1716例：七子花群落特征2019/12/1717生物群落包括植物群落、动物群落和微生物群落，以植物群落研究最为深入。群落的结构和功能与动物、植物和微生物密切相关。2019/12/1718三、群落的性质有机体论学派(organismicschool)任何一个植物群落都要经历一个从先锋阶段到相对稳定阶段的成长过程。如果时间充足的话，森林区的一片沼泽最终会发展为森林植被，这个成长过程类似于一个有机体的生活史。因此，群落像一个有机体一样，有诞生、生长、成熟和死亡的不同发育阶段，而这些不同的发育阶段，可以解释成一个有机体的不同发育时期。在植物群落中，有些种群具有强烈的依附性，只能在一定的群落中而不能在别的群落中生长，群落的组成和结构有稳定的模式。因而他们强调，植物群落在许多方面是表现为整体性的，认为群落是自然单位，它们和有机体一样具有明确的边界，而且与其他群落是间断的、可分的，它们独立存在，可重复出现，因此，可以像物种那样进行分类。密度环境梯度ABCD2019/12/1719三、群落的性质个体论学派(individualisticschool)个体论认为群落的存在、组成及结构依赖于特定的生境与物种的选择性。但环境条件在空间与时间上都是不断变化的，由于环境而引起的群落的差异是连续的。所以，群落是连续的，群落之间不具有明显的边界，而且在自然界中没有任何两个群落是相同或相互密切关联的，人们研究的群落单元是连续群落中的一个片断。不连续的间断情况仅仅发生在不连续的生境上，如地形、母质、土壤条件的突然改变，或人为地砍伐、火烧等的干扰，在通常情况下，生境与群落都是连续的，因此他们认为应采取生境梯度分析的方法来研究连续群落变化，而不采取分类的方法。他们用梯度分析与排序等定量方法研究植被，以证明群落并不是一个个分离的有明显边界的实体，多数情况下是在空间和时间上连续的一个系列。密度环境梯度ABCD2019/12/1720第二节群落的种类组成群落调查单个数量指标综合数量指标群落物种性质2019/12/1721群落调查样地调查：建立样方，调查种名，大小，数量，坐标和环境因素等样地大小：与研究区域，研究对象和研究目的相关。样地的选择：随机取样或典型取样。2019/12/1722高度：植株的高度。胸径:植株离地面1.3m处的直径。可以据此计算胸高断面积。坐标：样地中纵坐标和横坐标。环境因子：坡度，坡向，海拔，土壤特征等。2019/12/1723单个数量指标多度：对物种个体数目多少的一种估测指标。丰富度：物种数目密度：单位面积或单位空间内的个体数。相对密度：某一物种的个体数点全部物种个体数的百分比。密度比：某一物种的密度占群落中密度最高的物种密度的百分比。2019/12/1724盖度：指植物地上部分的垂直投影面积占样地面积的百分比。分种盖度（分盖度）、层盖度（种组盖度）、总盖度（群落盖度）基盖度：植物基部的覆盖面积。相对盖度：某一物种的分盖度占所有分盖度之和的百分比。盖度比：某一物种的盖度占最大物种的盖度的百分比。2019/12/172525投影盖度和基盖度2019/12/1726频度：某个物种在调查范围内出现的频率。例如：在马尾松群落中调查了10个样方（20×20m），其中9个样方中出现了枫香。那么枫香的频度为：9/10=90%2019/12/1727Raunkiaer频度定律（lawoffrequency）。531498160102030405060ABCDE%该定律说明：在一个种类分布比较均匀一致的群落中，属于A级频度的种类占大多数，B、C和D级频度的种类较少，E级频度的植物是群落中的优势种和建群种，其数目也较多，所以占有的比例也较高。这个规律符合群落中低频度种的数目较高频度种的数目多的事实。事实证明，Raunkiaer频度定律基本上适合于任何稳定性较高而种类分布比较均匀的群落。群落的均匀性与A级和E级的大小成正比。E级愈高，群落的均匀性愈大。如若B、C、D级的比例增高时，说明群落中种的分布不均匀，通常暗示着植被分化和演替的趋势。2019/12/1728重量：度量种群生物量或现存量的重要指标。体积：度量生物所占空间的大小。林业中据此计算材积（木材生产量），即胸高断面积（s）、树高（h）和行数（f）三者乘积。行数是树干体积与等高同底的圆柱体体积之比。2019/12/1729lpspTag种名spcode胸径（cm）X(m)Y(m)statusbranchcellno0021010021001黄果厚壳桂CRY2CO1.41.2420.2AQ04210021010021002毛缘杜鹃RHO4HE7.11421.5A04210021010021003黄果厚壳桂CRY2CO1.51.5421.5A04210021010021004黄杞ENG2RO35.54422.5A04210021010021005黄果厚壳桂CRY2CO1.54.5424.9A04210021010021006荷木SCHISU15.74421A04210021080021007毛缘杜鹃RHO4HE8.69.2421.2A04210021080021008毛缘杜鹃RHO4HE148421.8A04210021080021008.1毛缘杜鹃RHO4HE88421.8A14210021080021008.2毛缘杜鹃RHO4HE5.88421.8A24210021080021009毛缘杜鹃RHO4HE3.87.5424.5A04210021080021010红皮紫棱CRAIKW4.86424.4A04210021080021011荷木SCHISU19.95.2424.7A04210021090021012锥栗CASTCH33.411.2421.2A04210021090021013山钓樟LIN5ME4.312.5421.3A04210021090021014拟杜英ELA2DU3.211421.5A04210021090021015红皮紫棱CRAIKW10.312.5423.5A04210021090021016荷木SCHISU15.813.5423.6A04210021090021017黄果厚壳桂CRY2CO213.6423.8AQ04212019/12/17301.Frequencyhistogram(Prestonplot)05101520253035404512345678910111213141516Log2abundanceFrequency(no.ofspp.)00.511.522.533.544.550501001502002503003502.Dominance-diversity(orrank-abundance)diagram,afterWhittaker(1975)RankLog10abundance多度分布2019/12/1731多度分布的类型和意义2019/12/1732多度分布图例2019/12/1733多度分布理论解释本章最后讲解！2019/12/1734综合数量指标优势度：表示一个种在群落中的地位和作用。定义和计算方法不统一。比如用胸高断面积度量。重要值：相对密度＋相对频度＋相对优势度（相对基盖度）。综合优势比：在密度比、盖度比、频度比高度比和重量比中取任意二项求其平均值，再乘100％。2019/12/1735种类组成的性质分析优势种和建群种优势种：对群落结构和群落环境形成有明显控制作用的物种。优势度大的物种（数量多，盖度大，生物量高，体积大，生活能力强）。群里中不同层次有不同的优势种。如果把群落中的优势种去除，将导致群落性质和环境的变化。建群种：优势层的优势种。亚优势种：优势度次于优势种，但在群落性质和环境方面仍起一定的作用。伴生种：群落中与优势种相伴而生，群落中的常见种。偶见种或稀见种：群里中出现频率很低，数量稀少。为人为偶热带入、入侵种或残遗种。2019/12/1736生物多样性生物多样性（biodiversity）是地球上生物圈中所有的生物,即动物、植物、微生物,以及它们所拥有的基因和生存环境。由生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性三部分组成。2019/12/1737生态系统多样性是指不同生态系统的变化和频率。即指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化以及生态系统内生境差异、生态变化的多样性。物种多样性和生态系统的稳定与恢复之间有着相关性。某些物种可能是关键种，其存在与否影响群落的组成，从而进一步影响生态系统的功能。有些生态系统通常存在于另外一些生