群落生态学解读
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第四章群落生态学
✓群落的概念、基本特征、性质;
✓群落的种类组成、数量特征,物种多样性(测度、时空变化、影响因素),群落结构(生活型、层片,垂直、水平、时间),群落交错区和边缘效应,影响群落结构的因素(生物因素、干扰、岛屿);
✓群落内部动态(季相变化、动态),演替的概念、类型、系列、顶级学说,群落的分类和排序。
1.群落(community):—在相同时间聚集在同一空间的各种生物种群的集合。
2.群落生态学(community ecology):
—研究生物群落和环境相互关系的科学。
—生态学的重要分支学科。
3.群落的基本特征:
具有一定的种类组成:—种类组成是区别不同群落的首要特征。
各物种之间是相互联系的:—不是物种的简单集合(适应环境、协调)。
形成群落环境:—群落和环境不可分割(适应、改造)。
具有一定的结构:—空间结构、时间结构、营养结构。
具有一定的动态特征:—生物群落有发生、发展、成熟的过程,物种组成不断的更替。
具有一定的分布范围:—生物群落有一定的规律分布,每个群落都分布在特定的地段或生境。
具有边界特征:—由于环境梯度变化不同,有些群落有明显的边界,有些则界限模糊。
各物种不具有同等的群落学重要性:—贡献不同,优势种、建群种、伴生种等
4.群落的性质:
机体论学派(Clements):
群落是一个和生物个体、种群相似的自然单位,是有生命的系统;
群落演替的定向特征相当于生物的生活史或生物的发育,具有机体特征。
—群落都要经历从先锋阶段到顶级阶段的演
替过程;
—顶级群落受破坏后重复演替过程达到顶级
群落阶段。
个体论学派(Gleason):
•群落不是自然单位,而是自然界中在空间和时间连续变化系列中的一个区段;
•在连续变化的环境下,群落组成是逐渐变化的,群落间没有明显的边界。
—群落和物种的关系不是有机体和组织器官的关系;
—群落发育过程是物种更替和种群数量消长的过程;
—和有机体不同,群落不可能在不同生境下保持繁殖
的一致性;
—同一群落类型之间无遗传上的联系。
现代生态学对群落的认识:
•群落既存在连续性,也存在间断性;
•采取生境梯度分析方法研究连续群落变化,在不少情况下群落不是分离的、有明显边界的实体,而是在空间和时间上连续的一个系列;
•采取排序方法,如果排序结果构成若干点集,则可达到群落分类的目的;如果分类允许重叠,则又可反映群落的连续性;
•群落的连续性和间断性之间并不一定相互排斥,关键在于研究者看待问题的角度和尺度。
5.群落的种类组成:
优势种(dominant species):
—对群落结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种。
建群种(constructive species):
—优势层中的优势种,起构建群落的作用。
亚优势种(subdominant species):
—个体数量和作用仅次于优势种,但在决定群落性质方面仍起着一定作用的物种。
伴生种(companion species):
—群落中常见的物种,它和优势种相伴存在,但在影响群落性质方面不起主要作用。
偶见种(rare species):
—在群落中出现频率很低的种类。有些可作为指示种、特征种。
6.种类组成的数量特征:
(1)多度(abundance):—对群落内物种个体数量多少的估测指标。
Drude七级制多度:
•极多;
•很多
•多;
•尚多;
•少;
•稀少;
•个别。
(2)密度(density):—指单位面积或空间内的生物个体数。
相对密度:
—样地内某物种的个体数占全部物种个体数的比例。
密度比:
—某物种密度占最高物种密度的比例。
(3)盖度(coverage):
—植物地上部分垂直投影面积占样地面积的比率(投影盖度)。
相对盖度:
—群落内某种生物的分盖度占所有物种分盖度之和的比率。
盖度比:
—某物种的盖度占最大物种盖度的比例。
基盖度(真盖度):
—植物基部的覆盖面积占样地面积的比率。距
地面草本2.54cm、木本1.3m(显著度)处的
断面面积。
(4)频度(frequency):
—群落中某物种在调查样地内出现的频率。
相对频度:
—群落中某物种的频度占所有物种频度之和的百分比。
Raunkiaer 频度定律:A>B>C≥D —稳定性高、种类分布均匀的群落; —A :≤20%; B :21~40%; C :41~60%; D :61~80%; E :≥80% (5)重要值(important value, I.V.): —表示某物种在群落中的地位和作用的综合数量指标。 森林群落: —重要值=相对密度+相对频度+相对基盖度 草原群落: —重要值=相对高度+相对频度+相对盖度 7. 生物多样性(biodiversity ): 指在一定时间和一定地区所有生物(动物、植物、微生物)物种及其遗传变异和生态系统的复杂性的总称。 8. 生物多样性的层次: 遗传多样性(基因多样性); 物种多样性; 生态系统多样性。 9. 物种多样性: 指群落或生境中生物有机体的多样化。 物种丰富度:群落或生境中物种数目的多寡; 物种均匀度:群落或生境中全部物种个体数目的分配状况。 物种多样性的测度: α多样性:群落内的物种多样性; β多样性:群落的物种多样性沿环境梯度变化的速率或群落间的多样性; γ多样性:不同地理带的群落间物种多样性。 10. α多样性指数: 丰富度指数: Gleason 指数: Margalef 指数: S -物种数目;A -面积;N -观察到的个体数。 均匀性指数: Pielou 均匀度指数: 不均匀性: 11. β多样性指数: 表示沿着环境梯度的变化物种替代的程度。 —不同群落或某环境梯度上不同点之间的共有种越少,β多样性越大。 Whittaker 指数: s -所研究系统的物种总数;m -各样方或样本的平均物种数。 Cody 指数: g (H)-沿生境梯度H 增加的物种数;l (H)-沿生境梯度H 失去的物种数。 测定β多样性指数的意义: • 指示生境变化及其被物种分割的程度; N S D ln /)1-(=S H H H E ln /=/=max E H H H H R -1=)-/()-(=min max max 1-=w m s β2(H)g(H)=βc l