生物群落的组成与结构
生物群落的组成与结构四节图片版市公开课金奖市赛课一等奖课件

一个稳定群落中,由于各种群在 群落中含有各自生态位,种群间 能避免直接竞争,从而又确保了 群落稳定。
第6页
群落是一个种群互相作用、生态位分化 种群系统,各种群在它们对群落时间、空间 和资源利用方面,以及互相作用也许类型 方面,都趋向于互相补充而不是直接竞争。
因此,由多个种群构成生物群落,要比单 一个群群落更能有效地利用环境资源,维持 长期较高生产力、含有更大稳定性。
4 干扰与群落缺口形成与重新侵占
干扰使得连续群落出现断层(缺口)。 比如:森林中林窗、草原中老鼠频繁活动
形成挖掘小斑块等。 缺口重新恢复或侵占普通有两种形式 (过程)。
(1)抽彩式竞争 (2)小演替
第16页
(1)抽彩式竞争
① 概念 缺口被周围群落任何一个种类侵入 和占有并发展成为优势种,哪个种成为 优势种完全取决于随机原因。
第21页
5 干扰频率对物种多样性影响——
中度干扰假说
即中档程度干扰水平能维持高多样性。 ①在一次干扰后少数先锋种入侵缺口,假如 干扰频繁,则先锋种不能发展到演替中期, 因而多样性较低; ② 假如干扰间隔期很长,使演替过程能发展 到顶极期,多样性也不很高; ③只有中档于扰程度使多样性维持最高水平, 它允许更多物种入侵和定居。
S=cAz
3 岛屿效应
岛屿面积越大,种数越多现象。
第25页
(二)MacArthur平衡说
岛屿上物种数决定于物种迁入和灭亡平衡。 这是一个动态平衡,不断地有物种灭亡,也 不断地由同种或别种迁入而补偿灭亡物种。
依据平衡说,可阐明下列4点:①岛屿上物种 数不随时间而改变;⑦这是一个动态平衡, 即灭亡种不断地被新迁入种所代替;③大岛 比小岛能“供养”更多种;④随岛距大陆距 离由近到远,平衡点种数逐步减少。
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

物质循环的过程与特点
01
02
03
物质循环的途径
物质循环是在生物群落和 无机环境之间进行的,包 括水循环、碳循环、氮循 环等。
物质循环的特点
物质循环是周而复始的, 具有全球性。
物质循环的意义
物质循环维持了生物圈中 物质的相对稳定,保证了 生物群落的正常运转。
能量流动与物质循环的关系
相互依存
能量流动和物质循环是相互依存的,能量流动推动物质循环,物 质循环为能量流动提供物质基础。
特点
生物群落具有多样性、复杂性、动态性和稳定性等特点。其中,多样性体现在物种组成 、生态位分化、基因多样性等方面;复杂性体现在物种间相互作用、食物链和食物网等 方面;动态性体现在群落演替、物种迁移等方面;稳定性体现在群落结构和功能的相对
稳定。
生物群落的重要性
1 2 3
维持生态系统平衡
生物群落是生态系统的重要组成部分,通过物种 间的相互作用和能量流动维持生态系统的平衡和 稳定。
主要功能
消费者在生物群落中起到传递能量和物质的作用,通过食物链和食物网将生产 者的能量和物质传递给更高级别的消费者。
分解者Biblioteka 腐生生物以死亡的生物体或有机废弃物为食的生物,包括细菌和真菌 等。
主要功能
分解者在生物群落中起到降解有机物质的作用,将复杂的有 机物质分解为简单的无机物质,供生产者再利用。
非生物因素
保护生物多样性
生物群落是生物多样性的重要载体,保护生物群 落有助于保护生物多样性,维护生态系统的完整 性和稳定性。
提供生态服务
生物群落为人类提供许多重要的生态服务,如净 化空气和水、控制土壤侵蚀、提供食物和药物等 。
生物群落的分类
按生境类型分类
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
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

6-3
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。
基础生态学第六章 群落的组成与结构

森林群落常以树木胸高(1.3m处)断面积计算。
(3)频度(frequency)
频度即某个物种在调查范围内出现的频率。常按包含该种个 体样方占全部样方数的百分比计算:。
频度=某物种出现样方数 / 样方总数 × 100%
通常将频度划分为5个等级:A级——频度为1%~20%;B级——频度为21~40%; C级——频度为41%~60%;D级——频度为61%——80%;E级——频度为81%~ 100%。 Raunkiaer的标准频度图解:
• (3)只有中等干扰程度使多样性维持最高水平,它允许更多的物 种入侵和定居。
中度干扰假说是在研究潮间带群落的基础上首次提出的。
(2). 群落交错区的特点
•生物多样性较高的区域
•生态环境抗干扰能力弱,对外力的阻抗相对较低 •生态环境的变化速度快,空间迁移能力强
edge effect and ecotone
(3) 群落交错区
群落之间的过渡地带,相邻生物群落的生态张 力地区。森林与非森林群落的交错地带为森林线; 还有乔木线,单株树木都不能生存的地带。
中度干扰假说 4.3 空间异质性与群落结构
4.4 岛屿与群落结构
4.1 生物因素
1 竞争对生物群落结构的影响 由于竞争导致生态位的分化,因此,竞争在生物群落结构
的形成中扮演着重要的作用。 群落中的种间竞争出现在生态位比较接近的种类之间。
同资源种团(guild)是指群落中以同一方式利用共同资源的物种集团。 同资源种团内的种间竞争十分激烈,它们占有同一功能地位,是等价种。 如果一个种由于某种原因从群落中消失,别的种就可能取而代之。
第六章 群落的组成与结构
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
四、群落的水平结构
镶嵌性 五、群落交错区与边缘效应
2个或多个群落之间的过渡带称为群落交错 区
群落交错区种的数目及一些种群密度增大 的趋势被称为边缘效应
第四节 影响群落组成和结构的因素
(六)一定的动态特征
生物群落运动形式包括季节动态、年季动 态演替与演化
(七)一定的分布范围
(八)群落的边界特征
在自然条件下,有些群落边界比较明显, 有些则比较模糊,前者见于变化陡峭的山 地的垂直带和水陆交替带;后者见于环境 梯度变化缓慢的情形
不同群落之间的过渡带称为群落交错区 (ecotone)
频度定律
一个物种分布比较均一的群落中,属于A级的物种 通常是很多的。E级植物通常是优势种, E级越大 群落的均匀性越大;B、C、D比例增高时说明种 分布不均
5.高度 高度比 6.重量 生物量 7.体积 (二)种的综合数量指标
1. 优势度 一个种在群落中的地位与作用,具体的计算方法
意见不一
抽彩式竞争产生的条件:许多缺口,耐受 缺口生境的物种很多;物种中任何一种在 其生活史过程后能阻止其他物种入侵
(三)具有一定的群落结构
群落的结构包括形态结构、生态结构与营 养结构,如生活型组成、种的分布格局、 捕食者与被捕食者等
(四)形成群落环境
生物群落对其居住的环境产生很大的影响, 如光照、湿度、温度、土壤等
(五)不同物种之间的相互影响
生物群落是生物对环境的适应和生物之间 的相互适应 、相互竞争,形成具有一定外 貌、种类组成和机构的集合体
组合,同生活型的不同植物组合,不同生活型不 同植物的组合
层片的特征
同一层片的植物是同一生活型
每一层片在群落中都ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ一定的小环境
层片占据一定的空间和时间形成了不同的结构特
(四)同资源种(guild)
群落中以同一方式利用共同资源的物种集 团
(五)生态位
二、群落的外貌与季相
三、群落的垂直结构
单优势群落、共优势群落
(二)亚优势种(subdominant) (三)伴生种(companion species) (四)偶见种(稀见种 rare species) 二、种类组成的数量特征 (一)种的个体数量指标 1. 丰富度 多度(abundance)是一个种在群落中的
个体数目
2.密度
有明显的变化差异(环境变化引起的群落差异性 是连续的)
第二节 群落的种类组成
一、种类组成的性质分析
根据各个种在群落中的作用划分群落成员型
(一)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 制作用的植物称为优势种(dominant species);群落中不同层次中的优势种叫 建群种(edificator 、constructive species )
(3)地面芽植物 多年生草本植物
(4)隐芽植物 块茎类、根茎类多年生草本植物
(5)一年生植物 种子越冬
生活型谱:5种生活型之间的比例就是一个地区 的植物生活型谱;高位芽植物比例越大,群落 所处的气候条件越温和;地面芽和地上芽占优 势说明群落所处的气候条件比较寒冷
生活型与生长型
生活型指植物地上部分的高度与其多年生 组织的关系;生长型是根据植物的可见结 构分成的不同类群(树木、草本、灌木等)
2.重要值 重要值=相对密度+相对频度+相对盖度 3. 综合优势比 在密度比、盖度比、频度比、高度比和重
量比中任意取几项求平均 三、种间关联 利用统计学方法计算种间的相关性
第三节 群落的结构
一、群落的结构要素 (一)生活型 生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式
丹麦生态学家C.Raukiaer生活型系统选择休眠芽 在不良季节的着生位置做为划分生活型的标准 (1)高位芽植物 休眠芽距地面25cm以上,又分为大高位芽植物, 中高位芽植物,小高位芽植物、矮高位芽植物 (2)地上芽植物 灌木、半灌木、草本
(二)叶片大小、性质及叶面积指数
1. 叶面积大小 叶面积越大光合作用能力越强,同时水分 蒸发量也越大,根据收益-成本分析法预 测叶面积大小
2. 叶面积指数(leaf area index LAI) LAI=总叶面积/单位土地面积 (三)层片(synusia) 瑞典植物学家H.Gams将层片分成3级:同种个体
一、生物因素 (一)竞争对群落结构的影响 竞争导致生态位的分化、生物个体大小的
差别,产生特殊的形态 (二)捕食对群落结构的影响
二、干扰对群落结构的影响
(一)干扰(disturbance)与层盖度
干扰对群落中不同层和不同层片的影响是 不同的(云杉)。
(二)干扰与群落的缺口
缺口产生后进入缺口的优胜物种是随机的 (抽彩式竞争,competive lottery)
研究生物群落可以从植物、动物、微生物3 个方面入手,但植物群落的研究最深入
三、群落的性质
(一)机体论观点 任何一个植物群落都要经历一个从先锋阶段到相
对稳定的顶级阶段的演替过程 法瑞学派把群落比为一个种(忽略了种是一个遗
传单位) 植物群落更多的表现出整体性,应当作为整体研
究 (二)个体论观点 不赞成将群落与有机体相比拟,认为群落之间没
样地内某一物种的个体数占全部个体数目 的百分比称为相对密度
某一物种的密度与群落中密度最高物种的 比值称为密度比
3.盖度(coverage)
植物地上部分垂直投影面积占样地的百分
比,分盖度、层盖度、总盖度 郁闭度
盖度比
4.频度(frequency)
某个物种在样方内出现的频率
丹麦学者C.Raukiaer将频度由低到高分为A、B、 C、D、E 5个等级,稳定群落中按照物种所占比 例的大小5个频度级的关系是:A>B>C>D<E
第六章 生物群落的组成与结构
第一节 生物群落的概念 一、生物群落的定义 在某一生境内相互关联的生物种群的集合或某
一生境内所有有机体 二、群落的基本特征 (一)具有一定的外貌 群落中植物的不同高度、密度决定了群落的外
部形态,如森林、灌丛等
(二)具有一定的种类组成
群落由植物、动物、微生物组成