第四章群落生态学
植物群落生态学研究植物群落的结构和功能
植物群落生态学研究植物群落的结构和功能植物群落是由多种不同物种的植物在一定空间范围内形成的一个相互作用的生态系统。
植物群落生态学研究的是植物群落的结构和功能，即研究植物群落中不同物种的组成及其相互关系的模式，以及这些关系在生态系统中的功能和影响。
一、植物群落的结构植物群落的结构包括植物群落的物种组成、物种多样性和植物个体的空间格局等要素。
物种组成是指植物群落中存在的植物物种的种类和数量。
通过对植物群落的物种组成进行调查和统计，可以了解到该群落中有哪些植物物种以及它们的种群密度、分布范围等信息。
物种多样性是指植物群落中拥有的不同物种的丰富程度。
物种多样性可以用物种的丰富度、均匀度和多样性指数等指标进行度量。
植物个体的空间格局是指植物个体在植物群落中的分布方式和排列规律。
常见的空间格局包括聚集分布、随机分布和离散分布等。
植物群落的结构往往受到环境因素的影响，例如土壤条件、光照强度、水分和温度等因素。
这些环境因素会对植物物种在群落中的分布和生长产生影响，从而影响到植物群落的结构。
二、植物群落的功能植物群落的功能主要包括生态过程和生态系统服务功能。
生态过程是指在植物群落中发生的各种生物和生态学过程，例如光合作用、能量流动、物质循环、土壤形成和水源涵养等。
这些生态过程是维持生态系统稳定和平衡的重要基础。
生态系统服务功能是指植物群落为人类社会提供的各种直接或间接的利益和服务。
例如，植物群落可以净化空气和水源，稳固土壤，调节气候，提供食物和药物资源，提供生态旅游和休闲等。
植物群落的功能对于维持生态系统的健康和可持续发展至关重要。
植物群落的结构和功能相互关联，彼此影响。
植物群落的结构特征，如物种组成和多样性水平，可以反映其功能水平和生态过程的强弱程度。
有机体与环境间的相互作用主要通过群落中的植物来实现，植物之间的相互作用对群落结构和功能的维持和调控起着重要作用。
总结起来，在植物群落生态学研究中，我们通过分析植物群落的结构和功能，可以了解和揭示植物群落的运行机制和生态功能的关键要素。
第四章—种群和群落
注意:
1、种群中的个体可以自由交配，从而实现基因交流. 即：种群是生物繁殖和进化的基本单位。
2、种群研究的核心问题是种群数量的变化
牧民在承包的草场上 该放养多少头羊，既 能保护草原，又能取 得最好经济效益？
怎样控制害虫数 量，以防止虫灾 发生?
对于某水体中的鱼， 何时捕？捕捞多少？ 才能既不会使资源枯 竭，又使资源得到充 分利用?
③ 雄多于雌：多见于营社会性生活昆虫，如家白 蚁等，蜜蜂若只考察有生殖能力的的雄蜂和蜂王， 也可看做雌少雄多型。
性别比例通过影响出生率，间接影响种群密度
二、影响种群数量变化的关系图
迁出率和 迁入率
种群数量
年龄组成 预测变化趋势
直接 影响
间接影响 性别比例 种群密度
决 定
出生率和 死亡率
小结:
1.种群研究的核心问题是种群数量的变化规律 2.直接反映种群的繁荣与衰退的特征是种群密度 3.决定种群大小变化的特征是出生率和死亡率；迁 入率和迁出率 4.能预测种群变化方向的特征是年龄组成 5.能间接影响种群数量变动的特征是性别比例
③ 衰退型 种群中年轻的个体较少，而成体和年老个体较多。
老年 成年 幼年
衰退型年龄组成
出生率<死亡率，未来 一段时间种群密度减小
种群的年龄组成可 以预测种群数量变 化的趋势
判断：下列两图的年龄结构
增长型
衰退型
思考:
年龄组成为增长型的种群数量一定会增加吗？稳定型呢？
不一定
5、性别比例 (1)概念：雌雄个体数目在种群中所占的比例。
7、某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年维持相对稳定。 该动物个体从出生到性成熟需要6个月。下图为某年该动物种群 在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组的个体
生态学 第四章 种群及其基本特征
第四章种群及其基本特征单体生物Unitary organism：每一个个体都是由一个受精卵直接发育而来，个体的形态和发育都可以预测，如哺乳类、鸟类、两栖类和昆虫构件生物Modular organism：个体的受精卵首先发育成一结构单位或构件，然后发育成更多的构件，形成分支结构，其形式和时间是不可预测的，如大多数植物、海绵、水螅和珊瑚。
种群population：在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合，种群是物种存在的基本单位，是物种进化的基本单位，还是生物群落的基本组成单位。
自然种群的3个基本特征：①空间特征，即种群具有一定的分布区域；②数量特征，每单位面积上的个体数量是变动的；③遗传特征，种群具有一定的基因组成，即系一个基因库，以区别于其他物种，但基因组成同样处于变动之中。
种群动态population dynamics：研究种群数量在时间和空间上的变动规律种群大小population size：一定区域内种群个体的数量种群密度population density：单位面积、单位体积或单位生境中个体的数目绝对密度absolute density：单位面积或空间的实有个体数相对密度relative density：表示种群数量高低的一个相对指标样方法quadrat method：在所研究种群区域范围内随机取若干大小一定的样方，计数样方中全部个体，然后讲其平均数推广到整个种群来估计种群整体数量标记重捕法capture-recapture method：在调查样地上，随机捕获一部分个体进行标记后释放，经一定期限后重捕，根据重捕取样中标记比例与样地总数中标记比例相等的假定，来估计样地中被调查动物的总数，即N:M=n:m，式中N-样地上个体总数，M-标记个体数，n-重捕个体数，m-重捕样中标记数种群的内分布型internal distribution pattern：是组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局，检验内分布型的指标是方差/平均数的比率，即S²/ m 。
群落生态学 影响群落结构的因素
（四）断层形成的频率
中度干扰假说（intermediate disturbance hypothesis） ： Connell等指出，中等程度的干扰频率能维持高物种多样性。
1.自然选择可能已经有效地使物种产生生 态位分化，从而避免了竞争；
2.在一个斑块环境中，具有强竞争力的物 种能够共存，因为他们并不利用相同的资 源； 3.物种也许仅仅在种群爆发或资源短缺时 才发生竞争。
Tilman 对高等植物竞争的研究
捕食对群落结构的影响
• 泛化捕食者
– 捕食压力的加强，将有竞争能力的物种吃掉，使物 种多样性增加
• 动态平衡：灭亡种不断被迁入的种所代替 • 随岛距大陆的距离由近到远，平衡点的种数逐渐
降低 • 大岛比小岛能“供养”更多的种
岛屿的物种平衡
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近岛
远岛 平衡点
平衡点
小岛
大岛
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岛屿和集合种群
• 岛屿模型与集合种群（metapopulation） 模型的异同
– 片段化生境 – 生境斑块 – 个体移动
• 保护区面积 – 面积越大，能支持和供养的物种越多
• 保护区的连片 – 所有小保护区物种相同时，连片的保护区能支持更 多的物种 – 保护大型动物需较大面积的保护区 – 空间异质性丰富的区域，多个小保护区能保护更多 的物种 – 多个小保护区有利于隔离传染病
• 保护区的廊道建设 • 保护区形状
– 细长的保护区有利于物种的交流和增加边缘生境40
• 后来他的思想被扩展为，共存的若干物种， 其沿个体大小轴的间隔是1.3长度单位。
《群落生态学》
群落生态学1. 什么是生活型？瑙基耶尔(Raunkiaer)的生活型包括哪五大类群？其分类依据是什么？答：生活型：生物对外界环境条件适应所形成的外貌形态即不同生物在同一环境下的趋同适应表现为相同生活型类型:陆生植物五大类——高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、隐芽植物、一年生植物划分依据:植物在不良季节中休眠芽的着生位置及保护方式2. 何谓生活型谱？它与气候条件有何关系？答：将一个地区的植物按阮基耶尔的生活型标准分类，再列表比较各类生活型的数量对比关系生态意义：反映不同群落的气候条件差异高位芽植物占优势——气候温暖潮湿地面芽植物占优势——较长的寒冬隐芽植物占优势——环境冷湿一年生植物占优势——环境干旱3. 解释生态等值种，并指出植物的生长型包括哪些类型？答：生态等值种：相同环境条件下，由于趋同进化而形成的具有相似生长型的植物生长型——按植物体态划分：Ⅰ.木本植物：乔木灌木竹类藤本植物附生木本植物寄生木本植物Ⅱ.半木本植物：半灌木与小半灌木Ⅲ.草本植物：多年生草本植物一年生草本植物寄生草本植物腐生草本植物水生草本植物Ⅳ.叶状体植物：苔藓及地衣藻菌4. 什么是层片？它与层次有何关系？答：层片：植物群落中相同生活型和相似生态要求的植物种的组合同一层片的植物属于同一生活型每一个层片在群落中都具有一定的小环境每一个层片在群落中都占据着一定的空间和时间层次: 系统在结构或功能方面的等级秩序。
具有多样性，可按物质的质量、能量、运动状态、空间尺度、时间顺序、组织化程度等多种标准划分。
不同层次具有不同的性质和特征，既有共同的规律，又各有特殊规律。
层片是层次的真子集。
5. 解释群落的分层现象？并说明其生态学意义答：成层现象：群落中各生物间为充分利用营养空间而形成的一种垂直上的分层结构；分层现象的生态意义：扩大了生物利用环境空间的范围，提高了生物群落同化功能与效率，分层结构愈复杂，对环境利用愈充分，提供的有机物质也愈多。
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。
群落生态学结构与功能的研究方法概述
群落生态学结构与功能的研究方法概述群落生态学是生态学的一个重要分支，研究的是由不同生物种群组成的生物群落的结构与功能及其相互关系。
单个生物种群的行为和特征，以及它们与环境的相互作用都是群落生态学的研究对象。
群落生态学方法的选择对于研究结果的准确性和可靠性有着至关重要的影响。
本文将概述群落生态学常用的研究方法，包括调查、实验以及数学模型分析等。
一、调查方法1. 野外观察与记录这是群落生态学研究的一种常见方法，通过在自然环境中进行观察和记录，获取生物种群的数量、分布和种类组成等信息。
研究人员可以借助于望远镜、相机等工具进行观察，同时对所观察到的数据进行详细记录和整理。
2. 样地调查样地调查是群落生态学中较常用的方法之一，通过在不同地点设置样地，对样地内的生物种群结构和功能进行详尽的调查和记录。
通常情况下，研究人员需要测量样地的面积、树木的种类和数量、植被的覆盖度以及地面上其他生物种群的数量和分布等。
3. 群落多样性调查群落多样性是群落生态学中的一个重要概念，指的是群落中的物种丰富度和物种的相对丰富度。
群落多样性调查通常包括对物种丰富度和物种的相对丰富度进行详尽的调查和统计，以便于了解群落中的生物多样性情况。
二、实验方法1. 野外实验野外实验通常是在自然环境中进行的，研究人员可以通过人为操纵环境因素或者生物因素，来观察和分析生物种群的结构和功能的变化。
比如人为增加或减少某种生物的数量，或者改变环境的某些因素等。
2. 田间实验田间实验是在农田或者其他开放的自然环境中进行的实验，通常是为了研究农作物或者其他植物的生长和产量等情况。
研究人员可以通过不同的处理方法，比如施肥、灌溉、密度调整等来观察植物群落的结构和功能的变化。
三、数学模型分析1. 群落模型群落模型是群落生态学中的一个重要工具，通常是基于数学公式和方程式来模拟群落的结构和功能的变化。
研究人员可以通过构建不同类型的数学模型来模拟群落中不同生物种群之间的相互作用，以及它们与环境之间的关系。
厦门大学普通生态学考研笔记3
§8 捕食作用? 捕食的性质? Lotka-Voterra捕食者-猎物模型? 捕食者功能反应和数量反应? 草食作用和植物防御? 捕食者和猎物的协同进化捕食的性质? 捕食（predation）可以定义为摄取其它个体的部分或全部作为食物。
捕食者包括：典型的捕食者、草食者、寄生者。
捕食者可分为食草动物、食肉动物和杂食动物。
? 食性的特化与泛化：根据捕食猎物种数的多少，某些捕食者是特化种（specialist），对食物的选择非常强；而另一些是泛化种（generalist），对吃几种类型的猎物。
草食性动物一般比肉食性动物更加特化。
动植物寄生者都是特化种。
Lotka-Voterra捕食者-猎物模型? 猎物在没有捕食者条件下按指数增长? dN/dt=r1N N- 猎物种群密度，t-时间，r1-猎物的种群增长率。
? 捕食者在没有猎物条件下按指数减少? dP/dt=-r2P P-捕食者的种群密度，t-时间，r2-捕食者的种群增长率。
? 当两者共存于一个有限的空间内，捕食者发现和进攻猎物的效率为ε，可称为压力常数，即平均每一捕食者捕杀猎物的常数;捕食者利用猎物而转变为更多捕食者的常数为θ，即捕食效率常数。
? 猎物的种群增长方程：dN/dt=r1N －εPN ．．．（1）? 捕食者的种群增长方程：dP/dt=-r2P ＋θNP ．．．（2）Lotka-Voterra捕食者-猎物模型行为捕食者的功能反应和数量反应? 功能反应：随着猎物密度的增加，每个捕食者可以捕获更多的猎物或可以较快地捕获猎物，这种现象就是捕食者的功能反应。
概念最早由Solomon提出，Holling提出三类功能反应，即I型功能反应、II型功能反应、III功能反应。
? 数量反应：随着猎物密度增加，更多的捕食者将生存下来，并繁衍后代，导致捕食者种群数量增加，这种过程称捕食者对于猎物密度增加的数量反应。
食草作用? 食草动物对植物的危害植物受食草动物的“捕食”的危害程度随损害的部位、植物发育的阶段而异。