生物群落的组成与结构
生物群落的组成和结构
生物群落的组成和结构生物群落是特定地理区域的生物群体。
它们的组成和结构是研究生态学的基本内容，对于人类的生存和发展具有重要意义。
生物群落由不同种类的生物组成，包括动物、植物、微生物、真菌等。
它们之间相互作用、相互依赖，形成了复杂而精密的生态系统。
本文将从组成和结构两个方面介绍生物群落的特点和意义。
一、生物群落的组成1. 植物植物是生物群落的主要组成部分，它们的数量和种类对于决定生物群落的特点和功能具有重要影响。
植物可以分为草本植物和木本植物两类，它们的根系、茎干、叶片和果实都是生出生态学家关注的方面。
在不同生态环境下，不同的植物会适应不同的生长条件，形成不同的植被类型。
例如，在热带雨林中，高大的树木密集生长，形成茂密的树冠，这是由于热带雨林环境温度高、降雨充足，可以提供足够的水分和养分支持植物生长，而在荒漠地区，植物生长条件恶劣，沙漠植被少量而稀疏。
2. 动物动物是另一种重要的生物组成部分，它们对于维持生态平衡、传播种子等方面发挥着重要的作用。
植食性和肉食性动物之间的互相依赖使得动物种群规模和构成发生变化时，整个生态系统都会受到影响。
例如，在草原上，羚羊等草食性动物数量众多，它们可以控制植被生长，维持草原的健康生态。
而在热带雨林中，食虫兽、猿猴类动物的数量较多，它们可以帮助传播植物种子，促进生物物种多样性的发展。
3. 微生物微生物虽然数量相对较小，但对于生物群落的稳定性和生态功能具有重要作用。
它们可以分解有机物质，释放养分，参与传播病原体等。
细菌、真菌、原生生物等微生物在生态系统中处于重要的地位。
例如，土壤中的微生物可以参与养分循环过程，帮助植物吸收养分，还可以定居在植物根系周围，形成生态共生关系。
同时协同参与分解枯萎植物等病原体，维持生态平衡。
二、生物群落的结构1. 群体组成生物群落的结构包括物种数量和构成、每种物种的数量、同一种物种的个体数量等方面。
不同物种数量和个体密度的变化对于生物群落稳定性和动态平衡有着直接影响。
生物群落的组成与结构
•人类生态学 •生态经济学 •生态伦理学 •疾病生态学
地理物种形成学说
生物种数与岛屿面积成正相关； 生物种数与岛屿距离大陆或其他的生物源 地的远近成反比； 岛屿在生物种类组成上出现连续的种类流 通，但种类数量保持大致稳定。
不同类型岛屿的物种数
1 岛屿上的物种数不随时间变化； 2 平衡是一种动态平衡，即灭绝不断被新迁入的种所代替； 3 大岛屿比小岛屿能维持更多的物种数； 4. 随岛屿距离大陆的距离由近到远，平衡点的种数逐渐降低。
中度干扰理论
中度干扰理论（）：中等程度的干扰水平 能维持高多样性。
– 一次干扰后少数先锋种入侵缺口，如果干扰频 繁，先锋种不能发展到演替中期，因而多样性 低；
– 如果干扰间隔很长，演替过程能发展到顶极期， 竞争排斥他种入侵，多样性也不高；
– 只有中等干扰程度使多样性维持最高水平。
中度干扰理论图解
空间异质性与群落结构
非生物因子的 空间异质性
生物因子空间异质性
空间异质性越高， 小生境越多，
共存物种数越多
例如：如淡水水底基质的类型越多，水中的软体动物种类 数量就越多（非生物因子空间异质性）。
岛屿与群落结构
岛屿的物种数与面积关系：岛屿面积越大，物种 数越多—岛屿效应。
➢ S＝cAz S－物种数，A-岛屿面积，z 物种数-面积回归的斜率、 c为单位面积物种数的常数。
→ 竞争 → 生态位分化
→ 共存，不同的争，竞争排斥 →排斥他 1
A 胜 A 胜
A、B共存
种进入—多样性低
竞争在形成群落结构上的作 用可通过在自然群落中进行
的 供 应 率 AB不
能共存
B胜 A
B胜 B
引种或去除试验，观察其它
群落的组成与结构讲解
种的多样性
生物多样性（biodiversity）：生物中的多样化和变异性以及物种生 境的生态复杂性。
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。
水生群落的分层现象
影响浮游动物垂直分布的原 因主要有阳光、 温度、食物和含氧量等。
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栎林中鸟类在不同层次中的相对密度
种名
林鸽 茶腹 青山雀 长尾山雀 旋木雀 煤山雀 沼泽山雀 大山雀 载菊 乌鸫 红胸句鸟 鹪鹩
林冠层 高于11.6米
乔木层
5——11.6 米
333 34 150 122 32 45 15 25 2 2 —— ——
1
生物群落的概念 群落的种类组成 群落的结构 群落组织—影响群落结构的因素
2
第一节 生物群落的概念
对群落概念的不同认识
Alexander Humboldt：特定的外貌，对生境因素的综合反应 E.Warming：一定的种组成的天然群聚 俄国学派：有机体的特定组合，有机体之间及其与环境之间相互影响 V.E. Shelford: 具有一致的种类组成且外貌一致的生物聚集体 E.P. Odum: 种类外貌一致、具有一定 的营养结构、代谢格局、结构单元、生命部 分
•亚优势种（subdominant species）：指个体数量与作用都次与优势种，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）：为群落的常见种类，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，
高二生物群落及其演替知识点
高二生物群落及其演替知识点生物群落是由生物体在一定的空间范围内组成的，它们之间相互依存、相互作用。
群落中的生物体可以是同种的，也可以是不同种的。
生物群落的组成和结构受到许多因素的影响，例如气候、土壤、水源等。
群落随着时间推移也会发生变化，这就是演替。
一、群落的组成和结构生物群落由许多不同种类的生物体组成，包括植物、动物和微生物。
这些生物体之间相互依存，形成了复杂的食物链和食物网。
群落中的物种数量和种类的多样性对于维持生态系统的稳定性和可持续发展非常重要。
群落的结构可分为横向和纵向两个方面。
横向结构指群落中物种的丰富度和物种间的相对丰度。
物种的丰富度越高，群落越复杂。
纵向结构指不同物种之间的相对位置和层次关系。
群落中的植物可以分为不同的生境类型，例如森林的上层、中层和下层。
动物也存在竞争和捕食关系，形成不同的层次和种类。
二、群落的演替过程群落的演替是指群落随着时间推移发生的变化。
它可以分为初级演替和次生演替。
初级演替发生在没有生物存在的地方，例如火山爆发后的岩浆表面。
这时，最先出现的植物是一些耐寒和耐旱的物种，例如青苔和地衣。
它们通过生物风化和土壤形成过程逐渐改善环境条件，为其他植物的生长提供了土壤基础。
次生演替发生在原有群落的基础上，当原有群落遭受自然灾害或人为干扰时。
次生演替的速度比初级演替快，因为有一定的生物基础存在。
原有植被的死亡和土壤中的种子会在环境适宜的条件下再次发芽和生长。
然而，次生演替的群落结构和物种组成可能与原有群落有所不同。
三、演替的影响演替对生物群落和生态系统的发展和演化起着重要作用。
首先，演替可以促进物种多样性的增加。
随着时间的推移，物种的多样性在群落中逐渐增加。
初期物种往往是对极端环境条件适应的物种，而后期物种则具有更广泛的生态适应性。
其次，演替可以改善生态系统的稳定性。
随着群落发展，相互依存和相互作用的生物体数量和种类增加，群落的稳定性也相应提高。
这对于维持生态平衡和生态系统的可持续发展非常重要。
生物群落的组成及结构
• 某一物种的盖度与盖度最大物种的盖度比 称为盖度比。
各个种的分盖度相加是不是等于整个群落的总盖度？
分盖度或层盖度之和大于总盖度。
• 基盖度：植物基部的覆盖面积
– 草原群落，以离地面2.54cm断面面积计算 – 森林群落，以离地面1.3m断面面积计算
• 叶的质地：反映生境中光、温、水等因子的综合作用。划分 为：薄叶、草质叶、革质叶和厚革质叶。
• 叶的大小：与水分平衡密切相关。叶子大小与光合作用的效 率有密切关系。
• 叶的生活期：常绿叶、夏绿叶、半常绿叶、冬绿叶。 • 叶的方位：叶在空间上的方位是植物个体生态生理学的重要
特征，对群落结构有重要作用，它影响着群落内光强分布、 最适叶面积指数以及植被蒸腾作用等。 • 叶型和叶缘：叶型分单叶和复叶。叶缘分全缘和非全缘两种。
• 丹麦学者C．Raunkiaer在欧洲草地群落中， 用0.1m2的小样圆任意投掷，将小样圆内的所 有植物种类加以记载，就得到每个小样圆的 植物名录，然后计算每种植物出现的次数与 样圆总数之比，得到各个种的频度。
等级 A级 B级 C级 D级 E级 优势种或建群种
标准频度图解
频度 1％—20％ 21％ — 40％ 41％ — 60％ 61％ — 80％ 80％ — 100％
多度计算方法比较
方法 项目 适用对象
计算过程
记名计算法
目测估计法
计算树木种类，或 者在详细的群落研 究中。
直接点数各种群的 个体数目，算出某 种植物与同一生活 型的全部植物个体 数目的比例。
一般在植物个体数量 多而植物体形小的群 落(如灌木、草本群 落) ，或者在概略性 的踏察中。
第八章 群落的组成与结构(共37张PPT)
〔2〕Shannon-Weaver多样性指数：
S
H' Pi*log2Pi
i1
H'为多样性指数； Pi是第i中的个体数与该样方总个数 之比值； S为样方种数。
香农—威纳指数包含两个因素：其一是种类数目；其二是 种类中个体分配上的均匀性。种类数目越多，多样性越大 ；同样，种类之间个体分配的均匀性增加，也会使多样性 提高。
又称生态交错区或生态过渡带，是两个 或一个生态功能单位。
1902年，瑞士学者C．Schroter 首次提出了群落生态学(synecology)的概念，他认为，群落生态学是研究群落与环境相互关系的科学。
空间异质性(spa或tial h多ete个roge群nei落ty)：之群落间空(间或环境生中态各个地局部带性之质不间同的)的程度过。 渡区域。
香农—威纳指数包含两个因素：其一是种类数目；
P四i是、第群i落中组的•织个—体群—数影与落响该群样交落方错结总构个区的数因之是素比一值；个交叉地带或种群竞争的紧张地带。在这里，群 他认为任何一个落植物中群落种都的要经数历一目个从及先一锋阶些段到种相群对稳密定的度顶比级阶相段的邻演替群过落程。大。群落交错区种的数
基盖度是指植物基部的覆盖面积。对于草原群落，常以离地面1英寸 (2.54cm)高度的断面积计算；而对森林群落，那么以树木胸高 (1.3m处)断面积计算。基盖度也称真盖度。乔木的基盖度持称为 显著度。
〔3〕频度 频度〔frequency〕：是指群落中某种植物出现的样方数占整
个样方数的百分比。 Raunkiaer频度定律：
度〕 所以在一个复杂的群落中，植物生长、发育的异时性会很明显地反映在群落结构的变化上。
基础生态学——群落的组成与结构
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3.2.2 群落的水平结构
镶嵌性（mosaic）
主要原因 ： （1）亲代的扩散分布习性 （2）环境的异质性 ：如不同底质的海滩、不 同土壤结构 （3）种间相互关系的作用 （4）人为影响
图3-1 陸地生物群落中水平格局的主要決定因素（Smith， 1980）
小群落：群落水平分划的基本结构单位， 反应了镶嵌性。在群落内，种类分布是不 均匀的，有的分散分布，有的又聚在一起 分布形成斑快，具有一定的独立性、完整 性。
Temperate Broadleaf Deciduous Forest
Taiga or Boreal Forest
Tropical dry forest—in Galapagos Islands During the wet and dry seasons
温 带 森 林
美 国 加 利 福 尼 亚
The thick bark of the cork oak of the Mediterranean region protects the tree from fire
北美红松林
Wood storage in a temperate forest in Alaska
阔 叶 林 ， 俄 国 西 伯 利 亚
藤壶(Balanus balanoides)和小藤壶(Chthamalus stellatus)的种间竞争。 在西北欧洲，这两种一般共同生活在同一岩礁型海岸，但大多数藤壶成体 生活在岸上较高处，而小藤壶成体在较低处。幼体小藤壶一般在海岸较低 处固着，但显然不能存活。在一次实验中，幼体小藤壶被保护起来，使其 不被藤壶个体窒息，它们存活、生长得很好。但是，在较高地带，小藤壶 不必竞争，因为藤壶不能在干燥环境中生存。这样，所观察到的分布模式 是由于竞争和环境忍受力的共同作用。
第三部分群落生态学
第三节 群落的结构
(1)高位芽植物(phanerophytes) (p165图8-3） 休眠芽位于距地面 25厘米以上，又依高度分为四个亚类，即大高位芽植物(高度>30 米)，中高位芽植物(8～30米)，小高位芽植物(2～8米)与矮高位 1芽植物(25厘米到2米)。 (2)地上芽植物(Chamaephytes) 更新芽位于土壤表面之上，25 厘米之下，多为半灌木或草本植物。 (3)地面芽植物(Hemicryptophytes) 又称浅地下芽植物或半隐 芽植物，更新芽位子近地面土层内，冬季地上部分全枯死，即为 多年生草本植物。 (4)隐芽植物(Cryptophytes) 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。 (5)一年生植物(Therophytes) 以种子越冬。
三、种的多样性
辛普森多样性指数 = 随机取样的两个个体属于不同种的概率 = 1－随机取样的两个个体属于同种的概率 3. 多样性梯度 （1）多样性随纬度变化 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。在乔木、海产瓣鳃类、蚂蚁、 蜥蜴和鸟、兽等许多类群中均有充分数据说明这一点，即无 论在陆地、海洋和淡水环境，都有类似的趋势。当然也有例 外，如企鹅和海豹在极地种类最多，而针叶林和姬蜂在温带 物种最丰富。 （2）多样性随海拔变化 如果在赤道地区登山，随海拔 的增高，能见到热带、温带、寒带的环境，同样也能发现物 种多样性随海拔增加而逐渐降低。
第二节
群落的种类组成
通常，采用最小面积的方法来统计一 个群落或一个地区的生物种类名录。 通过绘制种—面积曲线来确定最小 面积的大小。作法：逐渐扩大样地面积 ，随着样地面积的增大，样地内植物的 种数也在增加，但当物种增加到一定程 度时，曲线则有明显变缓的趋势，通常 把曲线陡度开始变缓处所对应的面积， 作为最小面积。