第八章-植物群落及植被的类型与分布

第八章植物群落及植被的类型与分布主要内容植物群落的分类和排序植被及植物群落的分布世界主要植被类型及其特征群落是否可以分类？关于群落的性质，长期以来一直存在着两种对立的观点。争论的焦点在于群落到底是一个有组织的系统，还是一个纯自然的个体集合。机体论?个体论?第一节植物群落的分类和排序机体论观点认为群落是客观存在的实体，是一个有组织的系统，像有机体与种群那样，被称为机体论观点；沿着环境梯度或连续环境的群落组成了一种不连续的变化，因此生物群落是间断分开的。该学派的代表人物是美国生态学家克莱门茨（Clements)，他将植物群落比拟为一个生物有机体，看成是一个自然单位。他们认为：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。个体论观点认为群落并非自然界的实体，而是生态学家为了便于研究，从一个连续变化着的植被连续体中，人为确定的一组物种的集合，被称为个体论观点.在连续环境下的群落组成是逐渐变化的，因而不同群落类型只能是任意认定的。前苏联的Ramensky、美国Gleason的和法国的Lenoble等支持上述观点。认为群落的存在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，因此群落之间不具有明显的边界，而且在自然界没有任何两个群落是相同的。群落中物种的集合过程及可能的影响因素物种库面积距离机会种群大小扩散能力局域面积的物种组合面积生境适合度食物种群大小种间相互作用机会种群定居组成群落种群大小生境变化种间相互作用机会局域灭绝FirstinwinsDominancecontrol群落的性质？有机论vs.个体论？现代生态学的研究认为，群落既存在着连续性的一面，也有间断性的一面。如果采取生境梯度的分析的方法，即排序的方法来研究连续群落变化，在不少情况下，表明群落并不是分离的、有明显边界的实体，而是在空间和时间上连续的一个系列。但事实上，如果排序的结果构成若干点集的话，则可达到群落分类的目的；如果分类允许重叠的话，则又可反映群落的连续性。这一事实反映了群落的连续性和间断性之间并不一定要相互排斥，关键在于研究者从什么角度和尺度看待这个问题。一、群落的分类分类的实质：对所研究的群落按其属性、数据所反映的相似关系进行分组，使同组的群落尽量相似，不同组的群落尽量相异。通过分类研究，可以加深认识群落自身固有的特征及其形成条件间的相互关系。分类依据和基础：植物群落本身特征（自然分类）植物区系生态外貌动态特征……不同国家或不同地区有不同的分类原则和分类系统，成为不同学派的重要特色。1、中国的植物群落分类以群落本身综合特征作为分类依据，群落的种类组成、外貌和结构、地理分布、动态演替、生态环境等特征在不同的分类等级中均作了相应的反映。主要分类单位分三级：（高级单位的分类依据侧重于外貌、结构和生态地理特征，中级和中级以下侧重于种类组成）植被型（高级单位）、群系（中级单位）、群丛（基本单位）植被型组植被型植被亚型群系组…………………辅助单位群系………………主要单位亚群系……………补充单位群丛组群丛亚群丛（1）植物群落分类单位的说明植被型组：建群种生活型相近、群落外貌结构相似，如针叶林、阔叶林、草地、荒漠等。植被型：建群种生活型(一二级)相同或相似、对水热条件的生态关系一致，如寒温性针叶林、夏绿阔叶林、温带草原、热带荒漠等。植被亚型：植被型内优势层片或指示层片有差异，例如温带草原可分为3个亚型：草甸草原(半湿润)、典型草原(半干旱)和荒漠草原(干旱)。群系组：建群种亲缘关系、生活型(三四级)近似、生境相近，如草甸草原亚型可分为丛生禾草草原、根茎禾草草原和杂类草草原。群系：建群种或共建种相同，如大针茅群系，羊草群系或落叶松、白桦混交林。亚群系：群系内次优势层片及其反映生境条件有差异，如羊草草原群系可划出：羊草+中生杂类草草原，生长于森林草原带的显域生境或典型草原带的沟谷；羊草十旱生丛生禾草草原，生于典型草原带的显域生境；羊草十盐中生杂类草草原，生于轻度盐渍化湿地。对于大多数群系来讲，不需要划分亚群系。群丛组：层片结构相似、优势层片及次优势层片的优势种或共优种相同，如在羊草+丛生禾草亚群系中，羊草+大针茅草原和羊草+丛生小禾草就是两个不同的群丛组。群丛：层片结构相同、各层片的优势种或共优种相同，如羊草+大针茅这一群丛组内，羊草+大针茅+黄囊苔(Carexkorshinskyi)草原和羊草+大针茅+柴胡(Bupleurumscorzonerifolium)草原都是不同的群丛。亚群丛：群丛内生态条件、群落发育年龄有差异植被型组：植被型：植被亚型：群系：亚群系：草地温带草原草甸草原（半湿润）典型草原（半干旱）荒漠草原（干旱）大针茅羊草红沙羊草＋中生杂类草草原羊草＋旱生丛生禾草草原羊草＋大针茅＋黄囊苔羊草＋大针茅＋柴胡群丛：热带草原高寒草原针叶林阔叶林荒漠中国植被分为10个植被型组、29个植被型、550多个群系，群丛则不计其数。10个植被型组为：针叶林、阔叶林、灌草和灌草丛、草原和稀树干草原、荒漠(包括肉质刺灌丛)、冻原、高山稀疏植被、草甸、沼泽、水生植被。29个植被型为：寒温性针叶林、温性针叶林、温性针阔叶混交林、暖温性针叶林、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林、硬叶常绿阔叶林、季雨林、雨林、珊瑚岛常绿林、红树林、竹林、常绿针叶灌丛、常绿草叶灌丛、落叶阔叶灌丛、常绿阔叶灌丛、灌草丛、草原、稀树干草原、荒漠、肉质刺灌丛、高山冻原、高山垫状植被、高山流石滩稀疏植被、草甸、沼泽、水生植被。（2）植物群落的命名采用联名法，即将各个层中的优势种和生态指示种的学名按顺序排列。在前面冠以Ass．(association的缩写)，不同层之间的优势种以“—”相连。如Ass．Larixgmelini-Rhododendrondahurica-Phyrolaincarnata(即兴安落叶松—杜鹃—红花鹿蹄草群丛)。从该名称可知，该群丛乔木层、灌木层和草本层的优势种分别是兴安落叶松、杜鹃和红花鹿蹄草。如果某一层具共优种，这时用“+”相连。如Ass．Larixgmelini-Rhododendrondahurica-Phyrolaincarnata+CarexSp单优势种的群落，就直接用优势种命名，如以马尾松为单优势种的群丛为马尾松群丛，即Ass．Pinusmassoniana或写成PinusmassonianaAssociation。草本植物群落命名时，习惯上用“+”来连接各亚层的优势种，而不用“-”。如Ass．CaraganamicrophllaStipagrandis+Cleistogenessquarrasa+Artemisiafrigida。群丛的命名方法群丛组的命名方式与群丛相似，只是将同一群丛组中各个群丛间差异性最大的一层除去，例如具有相同灌木层(胡枝子)，不同草本层的蒙古栎林所组成的群丛组。可命名为蒙古栎—胡枝子群丛组，即Gr．Ass．Ouercusmongolica-Lespedezabicolor或写成Ouercusmongolica-LespedezabicolorGroupAssociation。群系的命名只取建群种的名称，如东北草原以羊草为建群种组成的群系，称为羊草群系，即Form．Aneurolepidiumchinense。如果该群系的优势种是两个以上，那么优势种中间用“+”号连接，如两广地区常见的华栲+厚壳桂群系，即Form．Castanopsischinensis+Cryptocarychinensis。212、法瑞学派和英美学派的分类系统•法瑞学派植物区系-结构原则，归并法以植物区系为基础，以群落种类组成为依据排表法，多度-盖度级.群聚度，特征种、区别种•英美学派群落发生演替原则，动态分类系统双轨制分类系统（1)法瑞学派植物区系—结构分类系统(floristic-structuralclassification)群丛门division群丛纲class群丛目order群丛属alliance亚群丛属suballiance群丛association亚群丛subassociation群丛变型Variant亚群丛变型subvariant群丛相facies(2)英美的植物群落分类A英美学派早期的群落分类—群落动态发生演替原则顶级群落系统演替系列系统群系型群系群丛单优种群丛群丛相组合集团季相层演替系列群丛演替系列单优种群丛演替系列群丛相演替系列组合集群季相层(2)美国FGDC植被分类系统区域水平目外貌水平纲亚纲群亚群群系植物区系水平群属群丛目：乔木占优势区域纲：密林（盖度60－100％）亚纲：常绿密林（常绿树木在乔木层盖度中75%)群：温带针叶林亚群：天然的与半天然的群系：球形树冠针叶林群属：Pinustaeda密林群丛：Pinustaeda/Symplocostinctoria-Myrieacerifera-Vacciniumelliotii二、群落排序1、排序的概念就是把一个地区内所调查的群落样地，按照相似度(similarity)来排定各样地的位序，从而分析各样地之间及其与生境之间的相互关系。2、排序的方法（1）群落排序（称为间接排序或间接梯度分析或组成分析）用植物群落本身属性(如种的出现与否、种的频度、盖度等)，排定群落样地的位序。极点排序法主分量(或主成分分析，PCA法)(principalcomponentsanalysis）无倾向(消拱)对应分析的排序方法DCA(detrendedcorrespondenceanalysis)（2）环境因素排序（称为直接排序或直接梯度分析或梯度分析）以群落生境或其中某一生态因子的变化，排定群落样地的位序。排序不仅可以反映植被的连续性，也能分划成明显间断的单位分类允许重叠的话，也一样可以反映植被的连续性两者同样能反映数据本身所固有的连续或间断的性质，只是各有侧重分类只是一种方法，只能提出假设，不能检验和证明假设在排序的基础上再进行分类，可能效果更好三、分类与排序方法的比较第二节植被及植物群落的分布世界主要植被类型分布纬度地带性经度地带性垂直地带性一、植被分布的地带性1、纬向地带性随纬度升高温度有规律变化纬度引起太阳高度角、季节变化，导致太阳辐射量不同，产生热量差异从赤道到两极，每增加一个纬度，温度降低0.5-0.7度纬向地带性由于热量沿纬度的变化，出现植被类型有规律的更替从赤道向两极依次出现热带雨林→亚热带常绿阔叶林→温带落叶阔叶林→寒温带北方针叶林→我国植被分布纬度地带性从南自南沙群岛，北至黑龙江，跨50多个纬度从南向北形成各种热量带：热带、亚热带、温带和寒温带在东部湿润森林区域内，植被类型由南到北顺序为：热带雨林→亚热带常绿阔叶林区→温带落叶阔叶林→寒温带针叶林区→西部：温带半荒漠、荒漠带→暖温带荒漠带→高寒荒漠带→高寒草原带→高原山地灌丛草原带。2、经向地带性在北美大陆和欧亚大陆，由于海陆分布格局与大气环流特点，水分梯度常沿经向变化植被因水分状况而按经度呈带状依次更替沿海的湿润区的森林→半干旱的草原→干旱区的荒漠我国植被分布经度地带性我国东西横跨经度约62度陆地上大气降水的主要来源是海洋蒸发的水汽，我国东临太平洋，西连内陆，受海洋季风影响的程度不同我国从东到西水分条件从湿润到干旱的明显变化，依次分布三大植被区域湿润森林→半干旱草原→干旱荒漠3、垂直地带性温度、降水随海拔变化海拔每上升100米，气温下降0.6度。相当于平地北移60公里降水随高度的增加而增加，但达到一定界限后，降水量又降低垂直地带性由于海拔高度的变化，引起自然植被有规律地垂直交替垂直带谱随着海拔的升高而依次出现的植被带具体顺序依不同地区而异垂直分布格局主要由温度和降水决定。但在高纬度地区，温度成为决定生态系统类型的主要因素；而在温带和热带地区，降水则更重要一些。垂直带特点垂直