草地生态学2

二、生物群落的基本特征
生物群落的基本特征主要有以下几个方面： 1、具有一定的种类组成；植物群落、动物群落和微生物
群落
2、具有一定的外貌 ；森林、灌丛或草地 3、具有一定的结构；形态结构、生态结构与营养结构 4、具有一定的动态特征 ；季节动态、年际动态、演替
与演化
5、不同物种之间存在相互影响 ； 6、形成一定群落环境 ； 7、具有一定的分布范围 ； 8、具有特定的群落边界特征。
（二）次生演替 次生演替是指在原有生物群落破坏后的地段上进行的演 替。次生演替的最初发生是外界因素的作用所引起的。除 火烧、病虫害、严寒、干旱、长期淹水、冰雹等以外，最 主要的是人为的经济活动。例如：草原的放牧演替 主要的是人为的经济活动。例如：草原的放牧演替 逆行演替是指原来的群落在外界因素的作用下，群落由比 较复杂、相对稳定、生产力高的阶段向着简单、稳定性差 和生产力低的阶段退化。
（二）群落演替的主要原因
群落演替是群落内部关系与外界环境中各种生态 因子综合作用的结果。生物群落演替的主要原因 可分为： 1、外因演替 由于外部环境的改变所引起的生物 群落演替，叫外因演替。 （1）气候性外因演替； （2）土壤性外因演替； （3）生物性外因演替； （4）人为演替。
2、内因演替
在生物群落里，群落成员改变着群落内部 环境，而改变了的内部环境反过来又改变 着群落成员。这种循环往复的进程所引起 的生物群落演替，称为内因演替。
二、群落的水平结构
群落内由于环境因素在不同地点上的不均匀性和 生物本身特性的差异，而在水平方向上分化形成 不同的生物小型组合，称为群落的水平结构。 造成群落不同水平分布型的原因，主要是群落所 处的环境，如土壤、温度、湿度、阳光及植被等 方面分布的不均匀作用、物种的生殖特点、种间 相互关系作用及种的分工合作程度等。
三、群落的时间结构 由自然环境因素的时间节律所引起群落各 物种在时间结构上相应的周期变化称为群 落的时间结构。周期性是群落适应环境的 一种必然的表现形式。 随着环境条件日、月、年周期的变化，群 落结构显示出相应的时间序列及不同的外 貌表现。 群落的时间结构称为时相或季相。 群落中的物种由于物候更替而引起种类组 成和个体数目的结构变化，又被称之为群 落在时间上的成层现象。
三、生态位理论的应用
生态位的理论表明： 第一，在同一生境中，不存在两个生态位完全相 同的物种； 第二，在一个稳定的群落中，没有任何两个物种 是直接竞争者，不同或相似物种必然进行某种空 间、时间、营养或年龄等生态位的分离； 第三，群落是一个生态位分化了的系统，物种的 生态位之间通常会发生不同程度的重叠现象，只 有生态位上差异较大的物种，竞争才较缓和，物 种之间趋向于相互补充，而不是直接竞争。 因此，由多个物种组成的群落比单一物种组成的 群落能更有效地利用环境资源，维持较高的生产 力，并且有较高的稳定性。
一、生态位的概念 生态位是指生物在完成其正常生活周期 时所表现出来的对环境综合适应的特征， 是一个生物在物种和生态系统中的功能与 地位。 二、生态位理论 （一）生态位宽度 生态位宽度也称生态位广度或生态位大小， 指被一个有机体单位所利用的各种各样不 同资源的总和。
（二）生态位重叠和竞争
1、竞争排斥 在自然界对环境要求很相似的两个物种大都不能 长期共存。这是因为为食物或生活资源而竞争迟 早会导致竞争力弱的物种部分灭亡或被取代，这 种现象称为竞争排斥原理。 2、生态位分异 对环境资源的不同利用使得不同物种同时存 在于同一区域，这种现象称为生态位分异，也叫 生态位分离。 3、生态位重叠 指的是生态位之间的重叠现象。生态位重叠并不 一定导致竞争，除非资源供应不足。
第二章
生物群落
第一节 生物群落的概念与特征 一、生物群落的概念 生物群落是指生存于特定区域或生境内的 各种生物种群的集合体，也可以用来指各 种不同大小及自然特征的有生命物体的集 合。
草地生态学研究生物群落的目的，在于如何提 高草地生物群落的能量转化和物质循环效率， 提高草地生态系统的物质生产力：
（1）摸清某一区域的生物资源现状，分析各种生物种在 群落中的特征及利用价值，研究它们利用后可能的变化趋 向，提出利用和改造生物群落的方向和途径，为本区域生 物资源开发利用提供基础性资料。 （2）利用群落对环境的指示作用和群落改造环境的作用， 研究保持原有草地生物群落或建立某些新的群落的必要性 和可能性，或者为了利用群落以改造当地气候环境，或者 为了利用群落以保持水土，或者为了更好地发挥地区环境 条件的生产潜力等等。 （3）为不断提高草地生态系统的生产力，深入研究群落 自然生产力的形成和变化与环境条件相互关系的规律性， 为建立科学的人工复合草地生物群落所采取的措施提供科 学依据。
（三）顶极群落
演替中群落结构变化开始较快．随着演替的进行，变化速 度减慢而趋于稳定。群落演替系列最后达到稳定阶段，称为 顶极，演替最终形成的稳定群落，叫做顶极群落。 顶极群落在理论上应具有以下主要特征： （1）它是一个在系统内部和外部，生物与非生物环境之间 已达平衡的稳定系统； （2）它的结构和物种组成已相对恒定； （3）有机物质的年生产量与群落的消耗量和输出量之和达 到平衡，没有生产量的净积累。其现存量上下波动不大； （4）顶极群落如无外来干扰，可以自我延续地存在下去。 在人为干预下，可能较长期地保持某种稳定的群落状态，但 难以达到自然生态系统的顶级阶段，这种状态称为偏途顶极 或人为亚顶极。
（2）辛普森指数
其表达式为：
式中：D为辛普森多样性指数，Pi为群落中物种i 式中：D为辛普森多样性指数，Pi为群落中物种i个体 所占的比例，S 所占的比例，S为种类数目。 四、生物群落是生物与其生存环境的统一体 沙冬青、鼠类
第二节 生物群落的结构
生物群落在结构上的特征包括：群落的垂直结构、水平结 构、时间结构及其与之相关的环境梯度和边缘效应等。 一、生物群落的垂直结构 生物群落的垂直结构是指生物在空间的垂直分布上所发生 的成层现象。 群落垂直方向层的分化主要取决于植物的生活型。
第四节 群落的演替
一、群落演替的概念与原因 （一）群落演替的概念 生态系统内的生物群落随着时间的推移，一些物 种消失，另一些物种侵入，出现了生物群落及其 环境向着一定方向有顺序的发展变化过程，称为 生物群落演替。 在一定地区内，群落由一种类型转变为另一种类 型的整个取代顺序，称为演替系列。 生物群落从演替初期到形成稳定的成熟群落，一 般都要经历先锋期、过渡期和顶极期3 般都要经历先锋期、过渡期和顶极期3个阶段。在 先锋期出现的物种叫先锋种，在过渡期出现的物 种叫过渡种或演替种，在顶极期出现的物种叫顶 极种。
“蘑菇圈”
三、生物群落的种类组成及其数量特征
生物群落的组成指群落是由哪些生物所构 成以及它们在群落中的地位与作用。 （一）群落种类组成的分析 1、生态优势种 在一个群落中存在着成百 上千的生物体，常常只有比较少数几个种 或类群以它们的数量多、生产力高、影响 大来发挥其控制作用。这种在群落中地位、 作用比较突出，具有主要控制权或“ 作用比较突出，具有主要控制权或“统治 权”的种类或类群称为生态优势种。
草地生物群落不仅常与其他生物群落形 成交错区，而且种类较多，如 ：
1、森林带与草原带的交界地区； 2、草原带与荒漠带的交界地区； 3、在高山地带，亚高山针叶林与草甸的斑 块状镶嵌分布，或高寒草甸与高寒灌丛交 错分布； 4、我国南方的次生灌草丛和疏林灌草丛也 是森林和草地的交错区。
第三节 生物群落中的生态位
内蒙古高原的大针茅草原，通常划分为三个草本亚 层： 第1亚层——株高70-80cm的大针茅、羊草组成； 亚层——株高70-80cm的大针茅、羊草组成； 第2亚层——由株高30-50cm的多种杂类草组成，常 亚层——由株高30-50cm的多种杂类草组成，常 见的植物有线叶菊、狭叶柴胡、华北岩黄芪等； 第3亚层——由株高30cm以下的植物组成，常见植物 亚层——由株高30cm以下的植物组成，常见植物 有糙隐子草、冰草和冷蒿等。
（3）盖度：有两种表示，即投影盖度和基部 盖度。
4）频度：指群落中某种植物出现在样方 内的频率，常用包含该种个体的样方数占 全部样方数的百分比来计算。 （5）高度：是测量植物体长的一个指标， 可取自然高度或绝对高度。 （6）体积：是植物所占空间大小的量度。 （7）重量：指群落中生物有机部分重量的 量度，是衡量种群或群落生物量或现存量 多少的指标。可用鲜重和干重来表示。
2、种的综合数量指标 优势度：是不同群落研究中确定优势种的定量指 标。用来表示某种生物在群落中作用和地位大小。 3、物种多样性 所谓物种多样性，即指生物群落中种的丰富度。 （1）香农－威纳指数。其表达式为：
式中：H 式中：H为采集的信息含量，即物种的多样性指数， ni为属于第i个物种的个体数，N为物种数，Pi为属 ni为属于第i个物种的个体数，N为物种数，Pi为属 于第i 于第i个物种在全部采样中的比例。
二、原生演替、次生演替和顶极群落
（一）原生演替 原生演替指的是从未有过任何生物的裸地上开始的演替。 在裸露的岩石表面开始的原生演替称旱生演替；从湖底或 河底开始的原生演替称水生演替。
例如典型的旱生演替：地衣群落阶段-苔藓群落阶段-草本群落阶段例如典型的旱生演替：地衣群落阶段-苔藓群落阶段-草本群落阶段-木 本群落阶段
3、次生演替的一般特点 ：
（1）次生演替的速度； （2）次生演替的趋向； （3）次生演替所经历的阶段。
次生群落演替的性质及特点一般决定于：
（1）外界因素作用的性质、方式，作用的强度和持续时 间； （2）原生群落受破坏的面积； （3）次生群落中对原生群落的生物成分和土壤特性的保 留程度； （4）生物繁殖体的种类、数量、距离及来源； （5）所在地的气候、土壤及地形状况。
2、亚优势种 亚优势种是指个体数量与作 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。 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、偶见种或稀见种 偶见种是那些在群落 中出现频率很低的种类。