第七章-生物群落的动态

群落生态学第六章生物群落的组成与结构第七章生物群落的动态第七章生物群落的动态第一节群落变化类型第二节群落演替类型第三节演替顶极学说第四节群落演替与功能过程第五节控制演替的几种主要因素第六节两种不同的演替观第一节群落变化类型群落变化（动态）包括三方面内容：•群落的内部动态•群落的演替•群落的进化（演化）群落的演化属古生物学与古气候学的范畴。第一节群落变化类型一、群落的内部动态包括季节变化与年际间变化波动短期变化，变化方向不同，不发生新种的定向代替。原因顶级群落和演替过程中的群落均有这种现象！第一节群落变化类型①环境条件波动变化如，气候②生物本身的活动周期如，动物种群的周期性变化及病虫害暴发等。③人为活动影响如，放牧强度的改变第一节群落变化类型波动的类型不明显波动摆动性波动偏途性波动第一节群落变化类型（1）不明显波动群落成员的数量关系变化很小群落外貌和结构基本保持不变。（年尺度）出现在不同年份之间的气象、水文状况差不多一致的情况下。云冷杉林-轮伐期为80年第一节群落变化类型波动的类型不明显波动摆动性波动偏途性波动第一节群落变化类型（2）摆动性波动群落成分在个体数量和生产量方面发生短期变动（1-5年）。与群落优势种的逐年交替有关。如，与植物的寿命长短有关东北森林少见！——生命周期长，时间尺度大！第一节群落变化类型草原低湿地的无芒雀麦、冰草草甸湿润年份由其伴生成分看麦娘占优势，成为看麦娘草甸湿润年份过后又恢复到无芒雀麦与冰草占优势。与植物的寿命长短有关第一节群落变化类型波动的类型不明显波动摆动性波动偏途性波动第一节群落变化类型偏途性波动气候和水分条件等环境因子的长期偏离而引起一个或几个优势种明显变更的结果。通过群落的自我调节作用，群落还可回复到接近于原来的状态。这种波动的时期可能较长(5～10年)。第一节群落变化类型波动的类型不明显波动摆动性波动偏途性波动第一节群落变化类型规律：木本植物占优势的群落较草本植物稳定；常绿木本群落要比夏绿木本群落稳定。群落内部，定性特征（如种类组成、种间关系、分层现象等）较定量特征（如密度、盖度、生物量等）稳定；成熟的群落较之发育中的群落稳定。衡量波动的指标第一节群落变化类型虽然群落波动具有可逆性，但这种可逆是不完全的。生物群落经过波动之后的复原，通常不是完全地恢复到原来的状态，而只是向平衡状态（顶极）靠近。如，群落中各种生物生命活动的产物是一个积累过程，如，土壤。这种量上的积累，到一定程度就会发生质的变化，从而引起群落的演替，即群落基本性质的改变。第一节群落变化类型群落变化（动态）包括三方面内容：•群落的内部动态•群落的演替•群落的进化（演化）群落的演化属古生物学与古气候学的范畴。第一节群落变化类型群落演替某一地段上一种生物群落被另一种生物群落所取代的过程。沙丘演替的5阶段——(a)海滩和水边低沙丘植被沙丘演替的5阶段——(b)稳定的沙丘植被沙丘演替的5阶段——(c)灌丛沙丘演替的5阶段——(d)松树沙丘演替的5阶段——(e)橡树林第一节群落变化类型演替系列：从生物侵入开始直至顶极群落的整个顺序演变过程。演替系列中的每一个明显的步骤，称其为演替阶段或演替时期。第三节演替顶极学说演替顶极是指每一个演替系列都是由先锋阶段开始，经过不同的演替阶段，到达中生状态的最终演替阶段。演替顶极(climax)第一节群落变化类型目的：预测、经营管理！研究方法——定位观测，时空互代演替系列：从生物侵入开始直至顶极群落的整个顺序演变过程。群落的演替——样带法第一节群落变化类型群落变化（动态）包括三方面内容：•群落的内部动态•群落的演替•群落的进化（演化）群落的演化属古生物学与古气候学的范畴。第七章生物群落的动态第一节群落变化类型第二节群落演替的类型第三节演替顶极学说第四节群落演替与功能过程（自学）第五节控制演替的几种主要因素第六节两种不同的演替观（自学）第二节群落演替的类型群落演替的类型可以按照不同的原则进行划分：演替的延续时间演替发生的起始条件演替基质的性质控制演替的主导因素演替方向第二节群落演替的类型一、演替的延续时间1.世纪演替延续时间相当长久，以地质年代计算。常伴随气候的历史变迁或地貌的大规模改造而发生（冰川），即群落的演化。2.长期演替延续达几十年-几百年。森林被采伐后的恢复演替（恢复到原样）可作为长期演替的实例。第二节群落演替的类型3.快速演替延续几年或十几年。草原弃耕地的恢复演替可以作为快速演替的例子，但要以撂荒面积不大和种子传播来源就近为条件；不然，弃耕地的恢复过程可能延续达几十年。取决于所研究的演替阶段间相隔多少演替阶段森林-采伐-草地-森林草原——森林——世纪演替沙丘演替的5阶段取决于所研究的演替阶段间相隔多少演替阶段森林-采伐-草地-森林草原——森林——世纪演替第二节群落演替的类型群落演替的类型可以按照不同的原则进行划分：演替的延续时间演替发生的起始条件演替基质的性质控制演替的主导因素演替方向第二节群落演替的类型二、演替发生的起始条件(1)原生演替(primarysuccession)开始于原生裸地或原生芜原（完全没有植被并且也没有任何植物繁殖体存在的裸露地段）的群落演替。例如，火山喷发、熔岩破坏植被，形成的裸地、湖泊等。第二节群落演替的类型原生演替特点从极端条件开始，向水分适中方向，即向中生化方向发展，经历的时间长，阶段多。中生植物——生长在水分条件适中生境中的植物。稳定的群落类型是同当地气候类型相一致的群落类型PrimarysuccessiononbarerockinupperMichigan.(2)次生演替(secondarysuccession)开始于次生裸地或次生芜原（不存在植被，但在土壤或基质中保留有植物繁殖体的裸地）上的群落演替。例如，森林采伐后的皆伐迹地、开垦草原、火灾和毁灭性的病虫害，都能造成次生裸地。第二节群落演替的类型次生演替特点：由外部干扰所引起，演替速度往往较快。Secondarysuccessiononaplowed,abandonedsoutheasternfarmfield.耕地之前是森林或草原第二节群落演替的类型森林群落的形成过程，可分为三个阶段：先锋群落阶段生态幅较大的物种侵入、定居并获得成功。郁闭未稳定的阶段随着群落的发展，生长条件逐渐得到改善。资源的利用逐渐由不完善到充分利用。物种之间竞争激烈，通过竞争，各物种之间达到相对平衡郁闭稳定的阶段物种由竞争转入协调进化，使资源的利用更为充分、有效；发展成为与当地气候相一致的顶极群落；群落有比较固定的物种组成和数量比例，群落结构也较为复杂第二节群落演替的类型群落演替的类型可以按照不同的原则进行划分：演替的延续时间演替发生的起始条件演替基质的性质控制演替的主导因素演替方向第二节群落演替的类型中生植物——生长在水分条件适中生境中的植物。三、演替基质的性质1.水生演替演替开始于水生环境中，一般都发展到陆地群落。如淡水湖或池塘中水生群落向中生群落的转变过程。水生—水—基质—指的不是气候潮湿第二节群落演替的类型自由漂浮植物阶段沉水植物阶段浮叶根生植物阶段挺水植物阶段湿生草本植物疏林阶段中生森林森林湿地第二节群落演替的类型2.旱生演替演替从干旱缺水的基质上开始；如，裸露的岩石表面上生物群落的形成过程。旱生—石头上—基质—指的不是气候干旱第二节群落演替的类型地衣植物群落阶段苔藓植物群落阶段草本植物群落阶段灌木群落阶段乔木群落阶段二、群落演替的类型3.中生演替开始于土壤水分含量适中、土壤母质具有一定肥力地段上的演替。裸露矿质土阶段→草本植物阶段→木本植物阶段林中的大岩石——土壤的形成——五大成土因素第二节群落演替的类型群落演替的类型可以按照不同的原则进行划分：演替的延续时间演替发生的起始条件演替基质的性质控制演替的主导因素演替方向第二节群落演替的类型四、控制演替的主导因素1.外因性演替由外界环境因素的作用所引起的群落变化。如气候、地貌、火和人为因素。油田、煤区，干旱半干旱地区第二节群落演替的类型2.内因性演替群落中生物的生命活动结果，首先，使它的生境发生改变，然后被改造的生境又反作用于群落本身，如此相互促进，使演替不断向前发展。一切源于外因的演替最终都是通过内因性演替来实现。内因性演替是群落演替的最基本和最普遍的形式。第二节群落演替的类型群落演替的类型可以按照不同的原则进行划分：演替的延续时间演替发生的起始条件演替基质的性质控制演替的主导因素演替方向第二节群落演替的类型1.逆行演替发生在人为破坏或自然灾害干扰因素之后，原来稳定性较大、结构较复杂的群落消失，代以结构简单、稳定性小的群落。利用环境和改造环境能力相对减弱，甚至倒退到裸地。稳定的群落类型是同当地气候类型相一致的群落类型人为干扰影响下的演替第二节群落演替的类型如，在强烈放牧情况下，草原会向旱生化的方向发展，并随着放牧强度的加大，草原会逐渐发展到接近于荒漠带的一些植物群落。第二节群落演替的类型2.进展演替群落的演替是从先锋群落经过一系列的阶段，到达中生性顶极群落。沿着顺序阶段向顶极群落的演替过程称为进展演替。稳定的群落类型是同当地气候类型相一致的群落类型第二节群落演替的类型３、循环演替第二节群落演替的类型第二节群落演替的类型第二节群落演替的类型群落演替的类型可以按照不同的原则进行划分：演替的延续时间演替发生的起始条件演替基质的性质控制演替的主导因素演替方向第七章生物群落的动态第一节群落变化类型第二节群落演替的类型第三节演替顶极学说第四节群落演替与功能过程（自学）第五节控制演替的几种主要因素第六节两种不同的演替观（自学）第三节演替顶极学说演替顶极学说是英美学派提出的。现已得到不断修正，补充和发展。演替顶极是指每一个演替系列都是由先锋阶段开始，经过不同的演替阶段，到达中生状态的最终演替阶段。演替顶极(climax)第三节演替顶极学说演替顶极理论有3种：单元顶极论多元顶极论顶极—格局假说第三节演替顶极学说一、单元顶极论1.任何一个地区的演替都将会聚为一个单一、稳定、成熟的顶极群落。2.顶极群落决定于该地区的气候，是与当地气候条件保持协调和平衡的群落。顶极群落的优势种，能很好适应该地区的气候条件，称为气候顶极群落。第三节演替顶极学说在一个气候区内，除了气候顶极之外，还会出现一些由于地形、土壤或人为等因素所决定的稳定群落。为了和气候顶极相区别，F.E.C1ements将后者统称为前顶极，并划分了若干前顶极类型：第三节演替顶极学说C1ements的前顶极类型（1）亚顶极（2）偏途顶极（3）前顶级（4）超顶极第三节演替顶极学说C1ements的前顶极类型（1）亚顶极气候顶极以前的一个相对稳定的演替阶段。如，内蒙古高原典型草原气候顶极是大针茅草原，但松厚土壤上的羊草草原是在大针茅草原之前出现的一个比较稳定的阶段，为亚顶极。硬阔叶林第三节演替顶极学说C1ements的前顶极类型（1）亚顶极（2）偏途顶极（3）前顶级（4）超顶极第三节演替顶极学说（2）偏途顶极由强烈而频繁的干扰因素所引起的相对稳定的群落。如，美国东部的气候顶极是夏绿阔叶林，但因常受火烧而长期保留在松林阶段。内蒙古高原典型草原气候顶极是大针茅草原，由于过牧的结果，使其长期停留在冷篙阶段。白桦第三节演替顶极学说C1ements的前顶极类型（1）亚顶极（2）偏途顶极（3）前顶级（4）超顶极（3）前顶级（preclimax，也称先顶极，预顶级）在一个特定的气候区域内，由于局部气候条件适宜而产生的较优越气候区的顶极。如，草原气候区域内，在较湿润的地方，出现森林群落就是一个预顶极。第三节演替顶极学说第三节演替顶极学说C1ements的前顶极类型（1）亚顶极（2）偏途顶极（3）前顶级（4）超顶极（4）超顶极（postclimax，也称后顶极）在一个特定的气候区域内，由于局部气候条件差（热、干燥）而产生的稳定群落。如：草原区内出现的荒漠植被片段。第三节演替顶极学说阔叶红松林区域中的蒙古栎第三节演替顶极学说C1ements的前顶极类型（1）亚