第四章群落生态学
群落生态学课件(版)
群落生态学课件一、引言群落生态学是生态学的一个重要分支，研究生物群落的结构、功能、动态及其与环境之间的相互关系。
生物群落是由相互依赖、相互作用的生物种群组成的，它们在特定的生态环境中共同生活。
群落生态学对于理解生态系统的稳定性和可持续性具有重要意义，为生物多样性保护、生态系统管理和生态环境建设提供了科学依据。
二、生物群落的结构与组成1.生物群落的结构生物群落的结构包括物种组成、种群数量、空间分布和生态位等方面。
物种组成是指生物群落中存在的各种生物种类及其相对丰富度。
种群数量是指生物群落中各个物种的个体数量。
空间分布是指生物群落中各个物种在空间上的分布格局。
生态位是指物种在生物群落中的地位和作用，包括其在资源利用、生存策略等方面的特点。
2.生物群落的组成生物群落由生产者、消费者和分解者组成。
生产者主要是指绿色植物，它们通过光合作用将太阳能转化为化学能，为生物群落提供能量。
消费者包括草食动物、肉食动物和杂食动物，它们通过食物链和食物网与其他生物相互作用。
分解者主要是指细菌、真菌等微生物，它们分解死亡的生物体和有机物质，促进养分的循环。
三、生物群落的功能与动态1.生物群落的功能生物群落具有多种功能，包括能量流动、物质循环、信息传递和生态平衡等。
能量流动是指生物群落中能量的输入、传递和散失过程。
物质循环是指生物群落中养分的循环利用过程。
信息传递是指生物群落中生物之间通过信号、化学物质等方式进行的信息交流。
生态平衡是指生物群落中各种生物之间的相互关系保持相对稳定的状态。
2.生物群落的动态生物群落的动态包括物种多样性、种群动态和群落演替等方面。
物种多样性是指生物群落中物种的丰富度和多样性。
种群动态是指生物群落中各个物种的个体数量随时间的变化。
群落演替是指生物群落随时间的推移而发生的物种组成和群落结构的变化。
四、生物群落与环境的关系生物群落与环境之间存在密切的相互关系。
环境因素包括气候、土壤、水分、光照等，它们对生物群落的物种组成、种群数量和生态位等方面产生影响。
森林生态学讲稿-第四章森林群落结构特征
森林⽣态学讲稿-第四章森林群落结构特征森林植物群落结构特征⼀、森林植物群落概念（⼀）群落概念群落的概念很模糊，没有⼀个概念能让所有⽣态家都满意的定义。
群落或⽣物群落（biological community）是指特定空间或⽣境下⽣物种群有规律的组合，它们之间及其与环境间相互影响，具有⼀定的结构和功能。
植物群落（plant community）：⽣活在同⼀⽣境⽽彼此相互作⽤的各种植物有规律的组合。
森林群落（forest community）指以⽊本植物为主体的植物群落。
植被（vegetation）：某⼀地区或整个地球表⾯全部植物群落总和称为植被。
（⼆）群落的基本特征群落都具有以下共同特征：1具有⼀定的种类组成：每个群落都是由⼀定的植物、动物、微⽣物种群组成的，因此，物种组成是区别不同群落的⾸要特征。
2具有⼀定的群落结构：如⽣活型组成、种的分布格局、成层性、季相等3具有⼀定的外貌：⼀个群落中的植物个体，分别处于不同⾼度并具有不同密度，从⽽决定了群落外部形态。
如森林、灌丛或草丛等。
4形成群落环境：⽣物群落对其居住的环境产⽣重⼤影响，并形成群落环境，包括光照、温度与⼟壤等都经过了⽣物群落的改造。
5不同物种间存在相互影响：群落的形成和发展必须经过⽣物对环境的适应和⽣物种群之间的相互适应。
⽣物群落并⾮种群的简单集合。
种群组合成群落取决于两个条件：第⼀，必须共同适应它们所处的⽆机环境；第⼆，它们内部的相互关系必须取得协调、平衡。
6具有⼀定的动态特征：群落运动形式为季节、年际动态、演替与演化。
7具有⼀定的分布范围：任⼀群落都分布在特定地段或特定⽣境上，不同群落的⽣境和分布范围不同。
8具有特定的群落边界特征：在⾃然条件下，有些群落具有明显的边界，可以清楚地加以区分；有的则不具有明显边界，⽽处于连续变化中。
（三）群落的性质机体论（离散论）：以美国的Clements（1916，1928）为代表。
群落是⾼度有组织的物种组合，边界清楚，可象物种那样进⾏⾃然分类；⾼度强调种间相互作⽤的重要性，演替被类⽐为个体发育。
森林生态学讲稿-第四章森林群落结构特征
森林植物群落结构特征一、森林植物群落概念（一）群落概念群落的概念很模糊，没有一个概念能让所有生态家都满意的定义。
群落或生物群落（biological community）是指特定空间或生境下生物种群有规律的组合，它们之间及其与环境间相互影响，具有一定的结构和功能。
植物群落（plant community）：生活在同一生境而彼此相互作用的各种植物有规律的组合。
森林群落（forest community）指以木本植物为主体的植物群落。
植被（vegetation）：某一地区或整个地球表面全部植物群落总和称为植被。
（二）群落的基本特征群落都具有以下共同特征：1具有一定的种类组成：每个群落都是由一定的植物、动物、微生物种群组成的，因此，物种组成是区别不同群落的首要特征。
2具有一定的群落结构：如生活型组成、种的分布格局、成层性、季相等3具有一定的外貌：一个群落中的植物个体，分别处于不同高度并具有不同密度，从而决定了群落外部形态。
如森林、灌丛或草丛等。
4形成群落环境：生物群落对其居住的环境产生重大影响，并形成群落环境，包括光照、温度与土壤等都经过了生物群落的改造。
5不同物种间存在相互影响：群落的形成和发展必须经过生物对环境的适应和生物种群之间的相互适应。
生物群落并非种群的简单集合。
种群组合成群落取决于两个条件：第一，必须共同适应它们所处的无机环境；第二，它们内部的相互关系必须取得协调、平衡。
6具有一定的动态特征：群落运动形式为季节、年际动态、演替与演化。
7具有一定的分布范围：任一群落都分布在特定地段或特定生境上，不同群落的生境和分布范围不同。
8具有特定的群落边界特征：在自然条件下，有些群落具有明显的边界，可以清楚地加以区分；有的则不具有明显边界，而处于连续变化中。
（三）群落的性质机体论（离散论）：以美国的Clements（1916，1928）为代表。
群落是高度有组织的物种组合，边界清楚，可象物种那样进行自然分类；高度强调种间相互作用的重要性，演替被类比为个体发育。
第四章 群落生态学
第四章群落生态课时安排：4学时教学目的：通过讲授，让学生较全面掌握以下内容：1. 群落的概念及其基本特征2. 群落的组成与结构3. 群落的演替教学方法：1.结合大量事例剖析讲解概念2. 幻灯片的使用重点及难点：难点是群落的组成与结构重点是群落的组成与结构以及群落的演替第一节群落的概念及其基本特征一、群落的概念（一）群落的定义生物群落（biotie community）是指在一定时间内，居住在一定区域或生境内的各种生物种群相互联系、相互影响的有规律的一种结构单元。
它们和相邻的生物群落，有时界限分明，有时则混合难分。
其结合较松散，但都由其组成的种类及一些个体的特点而显现出有一些特性。
生物群落可简单的分为植物群落（plant community）动物群落（animal community）和微生物群落（microbial community）三大类。
群落概念是生态学中最重要的理论之一，因为它强调的是在自然界共同生活在一起的各种生物能有机地、有规律地在一定时、空中共处，而不是各自以独立物种的面貌任意散布在地球上；它强调生物间有物质循环和能量转化的联系，因而它具有一定的组成和营养结构。
在时间过程中，经常改变其外貌，并具有发展和演替的动态特征。
它不是物种的简单总和，在群落内由于存在协调控制的机能，因而在绝对的变化过程中，保持相对的稳定性。
因此，生物群落被认为是生态学研究对象中的一个高级层次。
它是一个新的整体，它具有个体和种群层次所不能包括的特征和规律，是一个新的复合体。
群落概念的产生，使生态学研究出现了一个新领域，即群落生态学（community ecology）。
它是研究生物群落与环境相互关系及其规律的学科。
它是生态学的一个分支。
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”学派奥根（Orgnj Smic School）认为群落是一个真实的有机实体，它是组成群落的各个种群的有组织的集合体。
群落生态学
群落生态学
群落生态学是一门研究群落的结构、功能和变化的科学，同样还要研究个体之间的关系。
从技术角度讲，群落生态学是生态学的一个子分支，旨在探讨一组物种交互作用如何
影响当地的生态系统。
它研究的范围是从动物群落的行为到植物群落的发展，以及地形、
气候因素对植物和动物如何影响。
群落生态学通过研究群落之间的竞争和相互协作，可以解释一些生态现象并提出解决
方案。
例如，研究群落可以帮助我们了解物种之间的竞争如何影响地方群落，以及这种竞
争会如何影响环境服务或生态系统声明。
此外，群落生态学研究也可以帮助我们了解不同
物种如何共存，以及为什么在一定的情况下会形成一些非常特殊的生态系统。
该领域的研
究还可以推断适宜的物种组合方式、物种变化率以及驱动这种变化的因素。
在当代社会，由于人类活动对生态系统造成了重大影响，群落生态学研究变得更加重要。
通过研究群落，可以发现互补支持机制，进而找到调节人类活动的方法。
此外，在当
前的全球变暖情况下，研究群落的反应也可以有助于预测未来地球变暖对生态系统的影响。
总而言之，群落生态学是研究群落的结构、功能和变化的科学，它可以帮助我们了解
物种之间的竞争如何影响地方群落，以及这种竞争会如何影响环境服务和生态系统质量。
该领域还可以使我们更好地理解和控制全球变暖对生态系统的影响。
群落生态学
• 5.高度：自然高度和绝对高度。 • 6.重量和相对重量：单位面积或容积内某
• 在中纬度及高纬度地区，气候的四季分明， 群落的季节变化也最明显。我国北方草原 生物量的季节变化就是一个例子，如羊草 草原5月初植物萌动返青，7月份开花结实， 8月中旬地上生物量达到高峰值，9月下旬 植物地上部分枯黄并停止生长。
• 动物也有相似的周期活动：青蛙到了冬季 就进行冬眠，春天来了就苏醒过来。
• 四、决定物种多样性梯度的因素 • （1）时间因素 • （2）空间异质性因素 • （3）气候稳定性因素 • （4）竞争因素 • （5）捕食因素 • （6）生产力因素
时间因素
空间异质性因素
气候稳定性因素
竞争因素
捕食因素
生产力因素
第三节 生物群落的结构
•
植物的垂直分布
• 一、垂直结构
• （二）物种多样性的衡量 – 丰富度指数 – 多样性指数
• （三）物种多样性梯度 • （四）决定多样性梯度的因素
（二）物种多样性的衡量
物种多样测度—丰富度指数
• Gleason指数
群落中物种数目
D=（S-1）／lnA
单位面积
群落中总物种数目
• Margalef指
数
D=(S-1)／lnN
观察到的个体总数
0 1
群落A 群落B
2
3
5
多度等级
（三）物种多样性梯度
• (1) 多样性随纬度的变化 从热带到两极随 着纬度的增高，物种多样性有逐渐减少的 趋势。
植物生态学第四章 生物群落1[精]
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丰富，可选择性大
生态位宽度减少，促使生态 位特化 (specialigation)
2．生态位理论的基本要点
(2) 生态位重叠（niche overlap）
定义：不同物种的生态位之间的重叠现象。或是说两个或更 多的物种对资源位和资源状态共同利用。
生态位重叠是竞争的必要条件但并非绝对条件，而决定于资 源状态。
植被（ Vegetation）是指地球表面的一层活的 植物覆盖，见P3。
2、生物群落的基本特征（5个）
(1) 群落中的所有物种在生态上有相关性
植物群落中的种类成分组成——调查方法：标准样 地法（确定最小面积P49图4－2）、点—四分法 （中点象限法）（见另图）。
各物种的相关：竞争、共生、附生、腐生、他感等。
5－专有种或确限种(exclusive)——完全或几乎只出 现在某一群落中的种。
3，4，5级确限度的种，称为特征种（characteristic species）
(4) 群落有其空间和时间上的结构 补充组成成分（物 种结构）
空间结构——分层（地上分层、地下分层）现象。森林群 落空间结构地上成层（分层）现象用剖面图解表示。分： 乔木层（一般三层）、灌木层、草本层、地被层（图4-9）. 草地植物群落地下根系分布的深度和幅度研究（形态法和 重量法，P66－67，图4－10）。
物种由自身结构上和功能上的限制而被约束在其内的最后 分布单位”。 Elton(1927)认为“生态位是说物种在生物环境中的位置及 它的食物和敌害关系”。 Hutchinson(1957)定义生态位是“一种生物和它的非生物 与生物环境全部相互作用的总和。 Whittaker(1975)的概念较科学及明确。 “生态位是指每个物种在群落中的时间和空间的位置及其 机能关系。或者说群落内一个种与其他种的相关的位置”。
生态学-群落演替、分类
演替中的群落和顶极群落特征的比较/或 生态系统发育过程中重要的结构和功能 特征的变化 (教材P308,重点掌握！)
●在不同自然区域里,其顶极群落是不同的,
它主要受气候、土壤、地形和生物等因 素分别控制,相应地出现许多顶极群落。 其中分布面积很广、且与自然带的水热 条件最相适应、稳定的群落叫做气候顶 极、也即通常所称的显域群落或地带性 群落;而其它自然要素占主导控制的顶极 群落则为土壤顶极、地形顶极等。
●水生原生演替系列(湖泊→森林) 开敞水体(裸底阶段)→自由漂浮植物阶 段→沉水植物阶段→浮叶与挺水植物群 落阶段→湿生草本植物阶段→陆地中生 或旱生植物群落阶段。 动物同样逐渐由水生动物最终演替为陆生 动物。
水 生 演 替 系 列 与 湖 泊 演 化
4.3.2次生演替( Secondary Succession)：
●典型旱生原生演替序列(裸岩→森林)为：裸岩 →地衣(壳状→叶状→枝状地衣)群落→苔藓群 落→草本(低草→中草→高草及多年生草本)群 落→灌木群落→乔木群落。教材P302-304 相应的动物群落演替序列为：螨类出现→螨类等 无脊椎动物繁盛→土表动物、昆虫、蜘蛛等繁 盛→蜗牛、啮齿类等小型哺乳动物的入侵到繁 盛→昆虫减少和鸟类、中小型哺乳类增多→动 物种类最多,大型动物开始定居繁殖。
由英国的A.G.Tansley(1954)提出,这个学说认为：如果一个群落在某 种生境中基本稳定,能自行繁殖并结束它的演替过程,就可看作是顶极 群落。在一个气候区域内,群落演替的最终结果,不一定都要汇集于一 个共同的气候顶极终点。除了气候顶极之外,还可有土壤顶极、地形顶 极、火烧顶极、动物顶极;同时还可存在一些复合型的顶极,如地形-土 壤和火烧-动物顶极等等。
4.2 演替的类型
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内蒙古草原
第四章群落生态学
微囊藻
裸 藻
第四章群落生态学
硅 藻 新 月 藻
栅藻
第四章群落生态学
种类组成的性质分析
种类组成的调查
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。现以植物群落为例来具体阐述。
通过绘制种—面积曲线来确定最小面积的大小。具体作 法是：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。
柳杉群落
红树林群落
第四章群落生态学
珊瑚群落
第四章群落生态学
第四章群落生态学
蘑菇群落 第四章群落生态学
群落的基本特征
(3)不同物种之间相互影响 必须相互适应、相
互竞争，有规律的共处， 在有序状态下共存。
第四章群落生态学
群落的基本特征
(4) 具有一定的结构： 如形态结构、生态结构、营养结构。
(5) 形成群落环境：定居生物对生活环境的改造结果。 (6) 一定的动态特征:
季节动态、年际动态、演替与演化。 (7) 一定的分布范围：特定的地段或特定的生境。 （8）群落的边界特征：或明确或不明确的边界。
第四章群落生态学
第四章群落生态学
第四章群落生态学
第四章群落生态学
第四章群落生态学
第四章群落生态学
第四章群落生态学
4.2 群落种类组成
根据各个种在群落中的作用不同，将其 划分为几个不同的群落成员型。植物群落研 究中，常用的群落成员型有以下几类：
占整个样方数的百分比。
高度比： 某种植物高度占最高物种的高度的百分
比。
第四章群落生态学
物种多样性
• 物种多样性的含义
– 种的数目或丰富度：指一个群落或生境中 物种数目的多寡
– 种的均匀度：指一个群落或生境中全部物 种个体数目的分配状况
•
31Βιβλιοθήκη 第四章群落生态学物种多样性的时空变化
• 纬度：随纬度升高物种多样性降低 • 海拔：随海拔升高物种多样性降低 • 水体：随深度增加物种多样性降低
第四章群落生态学
1.优势种和建群种 对群落结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物
种称为优势种。群落不同层次可以有各自的优势种。 优势层的优势种常称为建群种。 如果群落中的建群种只有一个，则称为“单建群种群
落”或“单优种群落”。如果具有两个或两个以上同等重 要的建群种，则称为“共建种群落”或“共优种群落”。
第四章群落生态学
物种数
样方面积
组成群落的种类越丰富，其最小面积越大。如我国 云南西双版纳的热带雨林，最小面积为2500m2，北方 针叶林为400 m2，落叶阔叶林为100 m2，草原灌丛为 25～100 m2，草原为1～4 m2。
第四章群落生态学
种类组成的数量特征
多度与密度 多度是对植物群落中物种个体数目多少的一种估测指标。
• 生态时间学说：考虑时间尺度，认为物种的分布 区的扩大也需要一定时间。
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第四章群落生态学
解释物种多样性变化的学说
• 空间异质性学说：物理环境越复杂，或空间异 质性越高，动植物群落的复杂性也越高，物种 多样性也越大。如山区物种多样性明显高于平 原；群落中小生境丰富多样，物种多样性越高。
• 气候稳定学说：气候越稳定，变化越小，动植 物的种类越丰富，在生物进化的地质年代中， 地球唯有热带的气候可能是最稳定的。
盖度
盖度是指植物体地上部分的垂直投影面积占样 地面积的百分比。
通常，分盖度或层盖度之和大于总盖度。群落 中某一物种的分盖度占所有分盖度之和的百分比， 即为该物种的相对盖度。
基盖度是指植物基部的覆盖面积。乔木的基盖 度特称为显著度。
第四章群落生态学
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第四章群落生态学
频度 频度是指群落中某种植物出现的样方数
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，或 生物群落。也可以说是生态系统中具有生命的部分。
第四章群落生态学
群落的基本特征(8点)
(1)具有一定的外貌： 如森林、灌丛、草丛 等。
第四章群落生态学
(2)具有一定种类组成：每个群落都是由植物、动物、 微生物种群组成，种类组成是区别不同群落的首 要特征。种类成分的多少及每种个体数量，是度 量群落多样性的基础。
第四章 群落生态学
第四章群落生态学
群落生态
生物群落的组成与结构 生物群落的动态 (演替)
第四章群落生态学
4.1 生物群落的组成与结构
1 生物群落的基本概念和特征 2 群落结构 3 影响群落结构的因素
第四章群落生态学
群落概念
特定空间或生境下，生物种群有规律的组合。 植物、动物和微生物有机体之间，以及生物与环境
德鲁提的七级制多度。即： 极多，植物地上部分郁闭 很多 多 尚多 少，数量不多而分散 稀少，数量很少而稀疏 个别（样方内某种植物只有1或2株）
相对密度: 是指样地内某一种植物的个体数占全部植物种 个体数的百分比。某一物种的密度占群落中密度最高的物种 密度的百分比被称为密度比。
第四章群落生态学
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第四章群落生态学
4.3 群落结构
生长型: 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几种主要生长型：
➢ 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
• 时间
– 在群落演替的早期，随着演替的进展，物种多样 性增加
– 在群落演替的后期，物种多样性会降低
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第四章群落生态学
解释物种多样性变化的学说
• 进化时间学说：热带群落比较古老，进化时间较 长，并且在地质年代中环境条件稳定，很少遭受 灾害性气候变化，所以群落的多样性较高。而温 带和极地群落从地质年代比较年轻，遭受灾难性 气候变化较多，所以多样性较低。
第四章群落生态学
第四章群落生态学
2，亚优势种 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 植物种。 3，伴生种
伴生种为群落的常见种类，它与优势种相伴 存在，但不起主要作用。
4，偶见种或罕见种 偶见种可能偶然地由人们带入或随着某种条
件的改变而侵入群落中，也可能是衰退中的残遗 种。有些偶见种具有生态指示意义。