第四章群落生态学 ●第一节生物群落的组成与结构 第二节生物群落的动态 第三节生物群落的分类与排序 第一节生物群落的组成与结构 §1生物群落的基本概念 §2群落结构 §3影响群落结构的因素 s1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 生物群落的定义 ·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 2群落的基本特征 具有一定的种类组成:物种数和个体数。 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) 形成群落环境:定居生物对生活环境的改造结果。 具有一定的结构:形态结构、生态结构、营养结构 一定的动态特征:季节动态、年际动态、演替与演化。 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。 3群落的性质 ·机体论学派( organismic schoo 群落是客观存在的实体,是一个有组织的生物系统,像有机体与种群那样,被 称为机体论学派。 个体论学派( ndividualistic school
1 第四章 群落生态学 ⚫ 第一节 生物群落的组成与结构 ⚫ 第二节 生物群落的动态 ⚫ 第三节 生物群落的分类与排序 第一节 生物群落的组成与结构 ⚫ §1 生物群落的基本概念 ⚫ §2 群落结构 ⚫ §3 影响群落结构的因素 §1 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 1 生物群落的定义 ⚫ 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。 2 群落的基本特征 ⚫ 具有一定的种类组成：物种数和个体数。 ⚫ 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)。 ⚫ 形成群落环境：定居生物对生活环境的改造结果。 ⚫ 具有一定的结构：形态结构、生态结构、营养结构。 ⚫ 一定的动态特征:季节动态、年际动态、演替与演化。 ⚫ 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。 3 群落的性质 ⚫ 机体论学派(organismic school) 群落是客观存在的实体，是一个有组织的生物系统，像有机体与种群那样，被 称为机体论学派。 ⚫ 个体论学派(individualistic school)
群落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 组物种的组合,被称为个体论学派。 §2群落结构 群落的生物结构 群落的物理结构 群落的时间结构 群落的生物结构 种类组成的性质分析 种类组成的数量特征 种的多样性 种间关联 1)种类组成的性质分析 ·优势种和建群种:对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种称为 优势种( dominant species),对于植物群落来说,它们通常是那些个体数量 多、投影盖度大、生物量高、体积大、生活能力强,即优势度较大的种;植物群 落中,处于优势层的优势种称建群种( constructive species) 亚优势种( subdominant species):指个体数量与作用都次于优势种但在决 定群落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用的物种。 伴生种( companion species):为群落的常见物种,它与优势种相伴存在, 但不起主要作用。 ·偶见种或罕见种( rare species):是那些在群落中出现频率很低的种类,往往是 由于种群自身数量稀少的缘故。偶见种可能是偶然的机会由人带入、或伴随着某 种条件改变而侵入,也可能是衰退中的残遗种。 2)种类组成的数量特征 单个数量指标 综合数量指标 单个数量指标 多度:对物种个体数目多少的一种估测指标。 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。 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:植物基部的爱盖面积
2 群落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 一组物种的组合，被称为个体论学派。 §2 群落结构 ⚫ 群落的生物结构 ⚫ 群落的物理结构 ⚫ 群落的时间结构 1 群落的生物结构 ⚫ 种类组成的性质分析 ⚫ 种类组成的数量特征 ⚫ 种的多样性 ⚫ 种间关联 1）种类组成的性质分析 ⚫ 优势种和建群种: 对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种称为 优势种（dominant species），对于植物群落来说，它们通常是那些个体数量 多、投影盖度大、生物量高、体积大、生活能力强，即优势度较大的种；植物群 落中，处于优势层的优势种称建群种（constructive species）。 ⚫ 亚优势种（subdominant species）: 指个体数量与作用都次于优势种,但在决 定群落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用的物种。 ⚫ 伴生种（companion species）：为群落的常见物种，它与优势种相伴存在， 但不起主要作用。 ⚫ 偶见种或罕见种(rare species)：是那些在群落中出现频率很低的种类，往往是 由于种群自身数量稀少的缘故。偶见种可能是偶然的机会由人带入、或伴随着某 种条件改变而侵入，也可能是衰退中的残遗种。 2）种类组成的数量特征 ⚫ 单个数量指标 ⚫ 综合数量指标 单个数量指标 ⚫ 多度：对物种个体数目多少的一种估测指标。 ⚫ 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。 ⚫ 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 频度:某个物种在调查范围内出现的频率 高度和高度比:某种植物高度占最高物种的高度的百分比 重量和相对重量:单位面积或容积内某一物种的重量点全部物种重量的百分比。 体积:胸高断面积、树高、形数(可查获)三者的乘积。 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。 重要值:相对密度十相对频度十相对优势度(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% 3)种的多样性 物种多样性:由物种数目和相对多度决定的 物种丰富度( species richness):指一群落或生境中物种数目的多寡 >物种均匀度( species evenness)指一群落或生境中全部物种个体数目的分 配状况,反映各物种个体数目的分配均匀程度。 物种多样性的测度 丰富度指数 多样性指数 物种多样性类型 物种多样性梯度 决定多样性梯度的因素 物种多样测度一丰富度指数 Gleason指数 Margalef指数 物种多样测度一多样性指数 ·辛普生多样性指数( Simpson' s diversity index) 物种多样测度-物种均匀性指数 均匀度 物种多样性类型 a多样性:栖息地或群落中的物种多样,测度群落内的物种多样性
3 ➢ 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。 ⚫ 频度：某个物种在调查范围内出现的频率。 ⚫ 高度 和高度比：某种植物高度占最高物种的高度的百分比。 ⚫ 重量和相对重量：单位面积或容积内某一物种的重量点全部物种重量的百分比。 ⚫ 体积：胸高断面积、树高、形数（可查获）三者的乘积。 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。 ⚫ 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％。 3）种的多样性 ⚫ 物种多样性：由物种数目和相对多度决定的。 ➢物种丰富度(species richness): 指一群落或生境中物种数目的多寡。 ➢物种均匀度(species evenness):指一群落或生境中全部物种个体数目的分 配状况，反映各物种个体数目的分配均匀程度。 ⚫ 物种多样性的测度 ➢ 丰富度指数 ➢ 多样性指数 ⚫ 物种多样性类型 ⚫ 物种多样性梯度 ⚫ 决定多样性梯度的因素 物种多样测度—丰富度指数 ⚫ Gleason指数 ⚫ Margalef指数 物种多样测度—多样性指数 ⚫ 辛普生多样性指数(Simpson’s diversity index) 物种多样测度--物种均匀性指数 ⚫ 均匀度 物种多样性类型 ⚫ α 多样性 ：栖息地或群落中的物种多样，测度群落内的物种多样性
·B多样性:测度区域尺度上物种组成沿着某个梯度方向从一个群 落到另一个群落的变化率。 Y多样性:测度最大地理尺度上的多样性,体现一个地区或许多 地区内穿过一系列群落的物种多样性总和。 物种多样性梯度 多样性随纬度的变化 从热带到两极随纬度的增加,物种多样性有还渐减少的趋势。 多样性随海拔高度的变化 在海洋和淡水水体物种多样性随深度而降低 决定多样性梯度的因素 ●进化时间学说 生态时间学说 空间异质性学说 气候稳定学说 竞争学说 捕食学说 生产力学说 种间关联 V=(ad-bc)la+b)(c+d)(a+c)(b+d)112 2群落的物理结构 ●群落的结构单元 群落的垂直结构 群落的水平结构 ●群落的交错区与边缘效应 1)群落的结构单元 生活型 层片 植物的生活型
4 ⚫ β 多样性 ： 测度区域尺度上物种组成沿着某个梯度方向从一个群 落到另一个群落的变化率。 ⚫ γ 多样性 ：测度最大地理尺度上的多样性，体现一个地区或许多 地区内穿过一系列群落的物种多样性总和。 物种多样性梯度 ⚫ 多样性随纬度的变化 ➢从热带到两极随纬度的增加，物种多样性有逐渐减少的趋势。 ⚫ 多样性随海拔高度的变化 ⚫ 在海洋和淡水水体物种多样性随深度而降低 决定多样性梯度的因素 ⚫ 进化时间学说 ⚫ 生态时间学说 ⚫ 空间异质性学说 ⚫ 气候稳定学说 ⚫ 竞争学说 ⚫ 捕食学说 ⚫ 生产力学说 种间关联 V=(ad-bc)/[(a+b)(c+d)(a+c)(b+d) ]1/2 2 群落的物理结构 ⚫ 群落的结构单元 ⚫ 群落的垂直结构 ⚫ 群落的水平结构 ⚫ 群落的交错区与边缘效应 1）群落的结构单元 ⚫ 生活型 ⚫ 层片 植物的生活型
生活型( life form):是生物对综合环境条件长期适应的外部表现形式,是植物 对相同环境条件进行趋同适应的结果。同一生活型的植物表示它们对环境的适应 途径和适应方法相同或相似。亲缘关系很近的植物却可属于不同的生活型,这是 生物之间趋同适应的结果,深刻地反映了生物和环境之间的关系。 ·植物的生活型类型( Raunkiaer生活型系统): 高位芽植物:休眠芽位于距地面25cm以上 地上芽植物:更新芽位于土壤表面之上,25之下,多为半灌木或草本植物。 地面芽植物:又称浅地下芽植物或半隐芽植物,更新芽位于近地面土层内,冬季地上部分全 枯死,即为多年生草本植物 隐芽植物:更新芽位于较深土层中或水中,多为鳞茎类、块茎类和根茎类多年生草本植物或 水生植物 一年生植物:以种子越冬 植物的生长型 生长型( growth forn):根据植物的可见结构分成的不同类群。生长型反映植物 生活的环境条件,相同的环境条件具有相似的生长型,是趋同适应的结果。 陆生植物大体可分为以下5种主要生长型: 树木:在都是高达3m以上的高大木本植物。 藤本植物:木本攀缘植物或藤本植物。 灌木:是较小的木本植物,通常高不及3m。 附生植物:地上部分完全依附在其他植物体上。 草本植物:没有多年生的地上木质茎,包括蕨类、禾草类和阔叶草本植物 藻菌植物:包括地衣、苔藓等低等植物。 层片 ·层片的概念 是群落的结构单元,具有一定的生态生物学一致性和一定小环境的种类组合。 分三级:第一级层片是同种的个体组合;第二级层片是同一生活型的不同植 物的组合;第三级层片是不同生活不同种类植物的组合 层片的层的区别 层可能属于一个层片,也可能属于不同的层片;由于一个层的类型可由若干 生活型的植物所组成,因此,层片的范围比层的窄 2)群落的垂直结构 植物群落的分层现象 陆地群落的分层与光的利用有关,群落层次主要是由植物的生长型和生活型 所决定 动物群落的分层现象 陆地动物群落的分层主要与食物有关,其次与不同层次的微气候条件有关。 水生群落的分层现象 与阳光、温度、食物和溶氧等因素有关
5 ⚫ 生活型（life form）：是生物对综合环境条件长期适应的外部表现形式，是植物 对相同环境条件进行趋同适应的结果。同一生活型的植物表示它们对环境的适应 途径和适应方法相同或相似。亲缘关系很近的植物却可属于不同的生活型，这是 生物之间趋同适应的结果，深刻地反映了生物和环境之间的关系。 ⚫ 植物的生活型类型（Raunkiaer 生活型系统）： ➢ 高位芽植物：休眠芽位于距地面25cm以上。 ➢ 地上芽植物：更新芽位于土壤表面之上，25之下，多为半灌木或草本植物。 ➢ 地面芽植物：又称浅地下芽植物或半隐芽植物，更新芽位于近地面土层内，冬季地上部分全 枯死，即为多年生草本植物。 ➢ 隐芽植物：更新芽位于较深土层中或水中，多为鳞茎类、块茎类和根茎类多年生草本植物或 水生植物。 ➢ 一年生植物：以种子越冬。 植物的生长型 ⚫ 生长型（growth form）:根据植物的可见结构分成的不同类群。生长型反映植物 生活的环境条件，相同的环境条件具有相似的生长型，是趋同适应的结果。 ⚫ 陆生植物大体可分为以下5种主要生长型： ➢ 树木：在都是高达3m以上的高大木本植物。 ➢ 藤本植物：木本攀缘植物或藤本植物。 ➢ 灌木：是较小的木本植物，通常高不及3m。 ➢ 附生植物：地上部分完全依附在其他植物体上。 ➢ 草本植物：没有多年生的地上木质茎，包括蕨类、禾草类和阔叶草本植物。 ➢ 藻菌植物：包括地衣、苔藓等低等植物。 层片 ⚫ 层片的概念 ➢是群落的结构单元，具有一定的生态生物学一致性和一定小环境的种类组合。 ➢分三级：第一级层片是同种的个体组合；第二级层片是同一生活型的不同植 物的组合；第三级层片是不同生活不同种类植物的组合。 ⚫ 层片的层的区别 ➢ 层可能属于一个层片，也可能属于不同的层片；由于一个层的类型可由若干 生活型的植物所组成，因此，层片的范围比层的窄。 ➢ 2）群落的垂直结构 ⚫ 植物群落的分层现象 ➢陆地群落的分层与光的利用有关，群落层次主要是由植物的生长型和生活型 所决定。 ⚫ 动物群落的分层现象 ➢ 陆地动物群落的分层主要与食物有关，其次与不同层次的微气候条件有关。 ⚫ 水生群落的分层现象 ➢ 与阳光、温度、食物和溶氧等因素有关