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第5章 森林群落结构特征

第5章  森林群落结构特征
第5章  森林群落结构特征

第5章森林群落结构特征

◆植物群落的基本特征、森林群落的植物种类组成、种类的数量特征及种类关联分析方法。

◆叙述了森林群落的生活型结构、层片、垂直结构与外貌特征。

◆解释了边缘效应的概念、特征及与物种多样性的关系。

◆分析了影响群落组成和结构的环境、生物因素及干扰类型。

5.1 森林群落的概念

5.2 森林群落的组成

5.3 森林群落的结构和外貌

5.4 影响群落组成和结构的因素

5.5 广西森林群落结构特征

5.1 森林群落的概念5.1.1 群落

在自然界中,任何植物都极少单独生长,几乎都是聚集成群的。植物群居在一起,在植物和植物之间就发生了复杂的相互关系。

群居在一起的植物并非杂乱无章的堆积,而是一个有规律的组合,在环境相似的不同地段有规律地重复出现。

综上所述,植物群落可定义为:

在特定空间或特定生境下,具有一定的植物种类组成及其与环境之间彼此影响、相互作用,具有一定的外貌及结构,包括形态结构与营养结构,并具特定的功能的植物集合体。

森林群落就是具有一定树木种类组成的植物群落。

种类的数量与气候(水、热)、人的影响、形成时间长短有关。

5.1.2

5.1.2.1 机体论观点

机体论观点认为群落是客观存在的实体,是有组织的生物系统,像有机体和种群那样。

机体论观点把群落和有机体相比拟,强调组成群落的各个种是高度结合的,相互依存的,一个种群从其先锋阶段到稳定的顶极阶段和有机体一样有其出生、生长、成熟、繁殖和死亡,群落的这种生活史虽然是复杂的,但却是一个真实的过程。

5.1.2.2 个体论观点

个体论观点认为群落并非自然界实体,而是生态学家为了便于研究,从一个连续变化着的植被连续体中,人为确定的一组物种的集合。

个体论观点认为组成群落的种群具有“独立性”,即各个种都是单独对外界因素起反应,并作为独立的一员进人群落。它们在不同的群落之间往往互相交织,而以不同的比例出现在不同的群落中。

群落是连续的,群落之间不具有明显的边界,群落的划分是人为的。

这两种观点对生态学研究的影响都很大,从机体论观点出发,建立了群落单元演替顶极学说和相应的研究方法;从个体论观点出发,建立了梯度分析的理论和方法。

5.1.3 群落的基本特征

生物群落是一定地段或生境中各种生物种群所构成的集合。无论群落是一个独立单元,还是连续系列中的片断.由于群落中生物的相互作用,群落都不是其组成物种的简单累加,而是一定地段上生物与环境作用的一个整体。生物群落都具有以下共同特征:

生物群落都具有以下共同特征:

(1)具有一定的种类组成。

(2)具有一定的群落结构。

(3)具有一定的外貌。

(4)形成群落环境。

(5)不同物种间存在相互影响。

(6)具有一定的动态特征。

(7)具有一定的分布范围。

(8)具有特定的群落边界特征。

(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,种类组成是区别不同群落的首要特征。一个群落中种类成分的多少及每种个体的数量,是度量群落多样性的基础。

(2)具有一定的群落结构。

群落除了具有一定的种类组成外,还具有一定的形态结构和营养结构。例如,生活型组成、种的分布格局、成层性、季相、捕食者和被捕食者的关系等。

(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。在植物群落中,通常由其生长类型决定其高级分类单位的特征,如森林、灌丛或草丛的类型。

(4)形成群落环境。

生物群落对其居住环境产生重大影响,并形成群落环境。如森林中的环境与周围裸地就有很大的不同,包括光照、温度、湿度与土壤等都经过了生物群落的改造。即使生物非常稀疏的荒漠群落,对土壤等环境条件也有明显改变。

(5)不同物种间存在相互影响。

群落中的物种有规律的共处,即在有序状态下共存。一个群落必须经过生物对环境的适应和生物种群之间的相互适应、相互竞争,形成具有一定外貌、种类组成和结构的集合体。

(6)具有一定的动态特征。

生物群落是生态系统中具有生命的部分,生命的特征是不停的运动,群落也是如此。其运动形式包括季节动态、年际动态、演替与演化。

(7)具有一定的分布范围。

任何一个群落都只能分布在特定地段或特定生境中,不同群落的生境和分布范围不同。无论从全球范围看,还是从区域角度讲,不同生物群落都遵循一定的规律分布。

(8)具有特定的群落边界特征。

在自然条件下,有的群落有明显的边界,有的边界不明显。但在多数情况下,不同群落间存在过渡带,被称为群落交错区,并导致明显的边缘效应。

5.2 森林群落的组成

5.2.1 森林群落的植物种类组成

任何一个森林群落都是由一定树木及相关的植物种类组成.可把组成一个森林群落的全部植物种类称为该森林群落的种类组成。

一个森林群落的种类组成不仅可以反映有关生境条件的状况,而且也反映着该群落的历史渊源和更为广阔的空间上的联系。

生态学家提出了最小面积的概念。所谓最小面积,也就是说至少要有这样大的面积才能包含组成群落的大多数植物种类。

最小面积的确定通常采用在群落中央逐步成倍扩大样方面积[如图5—1(a)],统计面积扩大增加的种数(表5-1),

表5-1 随着样方面积扩大增加的种数

表5-2 不同国家和学者建议的森林植被研究时的最小面积m2

5.2.2 物种组成的性质分析

不同的森林群落,其植物种类组成的数目或多或少,它们均属于一定的科、属,以我国亚热带常绿阔叶林为例,群落的类型虽然极为多样,但是组成群落的主耍植物种类均属壳斗科、樟科、山茶科、木兰科和金缕梅科。

根据各植物种的生物地理群落过程和在群落中的地位及数量特征可以把森林植物种划分为以下几种群落成员型。

木兰科——木兰和山茶科——山茶

5.2.2.1 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种称为----优势种(dominant species)。

森林群落中,乔木层、灌木层、草本层和地被层分别存在各自的优势种。

优势层(乔木层)的优势种起着构建种群的作用,常称为建群种。

建群种对整个群落具有控制性影响,如果把群落中的建群种去除,必然导致群落性质和环境的变化;若把非建群种去除,只会发生较小的或不显著的变化。

因此不仅要保护那些珍稀濒危植物,而且也要保护那些建群植物和优势植物,它们对生态系统的稳定起着举足轻重的作用。

如果群落中建群种只有一个,则称为“单建种群落”或“单优势种群落”。

如果具有两个或两个以上同等重要的建群种,就称该群落为“共建种群落”或“共优势种群落”。

热带森林,几乎全是共建种群落;北方森林和草原则多为单建种群落。

5.2.2.2 亚优势种

亚优势种(subdominant species)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一定作用的植物种。

在复层群落中,它通常居于较低的下层,如兴安落叶松林中常有混生数量不等的白桦(Betula platyphyl.la)、蒙古栎(Quercus mongolica)、樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)等乔木树种,这些树种在乔木层中成为亚优势种。

5.2.2.3 伴生种

伴生种(companion species)为群落中常见种,它与优势种相伴存在,但在决定群落性质和控制群落环境方面不起主要作用。

(2) 密度

式中:d——密度;

N——样地内某种植物的个体数目;

S——样地面积。

密度的倒数即为每株植物所占的单位面积。

在群落内分别计算各个种的密度,其实际意义不大。重要的是计算全部个体在此基础上,又可以推算出个体间的距离:

式中L ——平均株距;

D——树木的平均胸径。

样地内某一物种的个体数占全部物种个体数的百分比称为相对密度

某一物种的密度占群落中密度最高的物种密度的百分比称为密度比

(3) 盖度

盖度可分为分盖度(种盖度)、层盖度(种组盖度)和总盖度(群落盖度)。林业上常用郁闭度来表示林木层的盖度。

群落中某一物种的分盖度占所有分盖度之和的百分比,即相对盖度。

某一物种的盖度与盖度最大物种的盖度比称为盖度比(cover ra-tio)

(4)频度

频度(frequency)即某个物种在调查范围内出现的频率。常按包含该种个体的样方数占全部样方数的百分比来计算,即:

频度=某物种出现的样方数/样方总数×100%

标准频度图解(frequency diagram)(图6—3)。

图6—3 Raunkiaer的标准频度图解,在这个图中,凡频度在1%~20%的植物种归入A级,21%~40%者为B级,41%~60%者为C级,61%~80%者为D级,80%~100%者为E级。这样按其所占比例的大小,五个频度级的关系是:A>B>C>D

这个定律说明:在一个种类分布比较均匀一致的群落中,属于A级频度的种类通常是很多的,它们多于B、C和D频度级的种类。这个规律符合群落中低频度种的数目较高频度种的数目为多的事实。E级植物是群落中的优势种和建群种,其数目也较大,因此占有较高的比例,所以E>D。

(5)高度

高度(height)为测量植物体体长的一个指标。测量时取其自然高度或绝对高度。某种植物高度与最高种的高度之比为高度比。

(6) 体积和重量

森林群落内,植物体积(voltime)和重量(weight)是标志植物种所产生的物质数量的具体指标。

在森林经营中,通过体积的计算可以获得木材生产量(称为材积)。

单株乔木的材积等于胸高断面积(s)、树高(h)和形数(f)三者的乘积,即V=s·h·f

形数是树干体积与等高同底的圆柱体体积之比。(森林调查表中查到)

草本植物或小灌木体积的测定,可用排水法进行。

重量(weight)是用来衡量种群生物量(biomass)或现存量(standing crop)多少的指标。

在林业上叶、根、果实的称重更重要。测定重量的方法,一般在采割后直接称重;或者针对各个种,选少数大小合适的个体,作为样本称重,求其平均值,再乘以单位面积的个体数。

单位面积或容积内某一物种的重量占全部物种总重量的百分比称为相对重量。

5.2.3.2 种的综合数量指标

(1)优势度

优势度用以表示一个种在群落中的地位与作用,但其具体定义和计算方法各家意见不一。

一些学者认为盖度和密度为优势度的度量指标。也有的认为优势度即“盖度和多度的总和”或“重量、盖度和多度的乘积”等等。

(2)重要值

重要值也是用来表示某个种在群落中的地位和作用的综合数量指标。

用重要值来确定乔木的优势度或显著度,计算的公式如下:

重要值=相对密度+相对频度+相对优势度(相对基盖度)

关联系数V取值在-1至1之间V>0,正关联;

如果把群落中全部物种间的相互作用搞清楚,那末其类型的分布将是钟形的正态曲线,大部分围绕中点(无相互作用的),少数物种间关系处于曲线两端

如果真实的情况确是这样,从关联分析看,群落的性质更接近于一个连续分布的系列,即个体论学派所主张的观点。

5.3 森林群落的结构和外貌

5.3.1 生活型结构

生活型:指植物长期适应外界环境而形成的生活形态类型。

是生物对综合环境条件长期适应的外部表现形式,是植物对相同环境条件进行趋同适应的结果。

亲缘关系很近的植物却可属于不同的生活型,这是生物之间趋同适应的结果,深刻地反映了生物和环境之间的关系。

丹麦生态学家C.Raunkiaer生活型系统,他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。因为这一标准既反映了植物对环境(主要是气候

根据这一标准,C.Raunkiaer把陆生植物划分为

(1) 高位芽植物(phanerophytes)

(2) 地上芽植物(chamaephytes)

(3) 地面芽植物(hemicryptophytes)

图5—4 Raunkiaer生活型图解(Raunkiaer,1934)

1.高位芽植物;2--3.地上芽植物;4.地面芽植物;

5~9.隐芽植物

(1)高位芽植物(phanerophytes)

通过不同气候区域或不同群落之间的生活型谱的比较,可以看到各地区的环境特点,也可以看到各群落之间的结构差异。

高位芽占优势的群落,反映了群落所在地的气候温热多湿,更新部分暴露于外界不会遭到低温和干燥气

一些学者按植物体态划分生活型或生长型,R.H. Whittaker(1970,1975)认为植物的形状类别即是生长型(growth form)。

《中国植被》提出的生长型分类系统分为4级,第一级分为木本植物、半木本植物、草本植物、叶状体植物,第二级区分的特征为主轴木质化程度及寿命长短,第三、四级则按体态和发育规律进一步区分。

下面列出了该系统的第一、二级分类:

我国在《中国植被》一书中即按植物体态划分出下列生长型类群:

Ⅰ.木本植物

①乔木。具有明显主干,又分出针叶乔木,阔叶乔木,并进一步分出常绿的,

落叶的,簇生叶的,叶退化的。

②灌木。无明显主干,也可按上述原则进一步划分。

③竹类。

④藤本植物。

⑤附生木本植物。

⑥寄生木本植物。

Ⅱ.半木本植物

⑦半灌木与小半灌木。

Ⅲ.草本植物

⑧多年生草本植物。又可分出蕨类,芭蕉型,丛生草,根茎草,杂类草,莲座

植物,垫状植物,肉质植物,类短命植物等。

⑨一年生植物:又分冬性的,春性的与短命植物。

⑩寄生草本植物。

⑩腐生草本植物。

⑩水生草本植物。又分为挺水的,浮叶的,漂浮的,沉水的

Ⅳ.叶状体植物

①苔藓及地衣。

②藻菌。

生长型也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。

世界各大洲环境相似地区(如草原或荒漠),由于趋同进化而具有相同生长型的植物,可以称为生态等值种。

生活型与生长型决定群落的外貌,而外貌是群落分类的重要指标之一。

5.3.2 植物的叶片

5.3.2.1 叶的特征

叶片是进行光合作用的重要器官,它在植物体的结构中不仅数量大,而且对环境的适应也表现得最为突出和多样,在群落结构和外貌中起着特别重要的作用。叶的特征主要表现为:

(1)叶的质地

叶的质地反映生境中光、温、水等因子的综合作用。按质地可以划分为:薄叶、草质叶、革质叶和厚革质叶。

(2)叶的大小

叶片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。

(3)叶的生活期

叶的生活期可区分为:常绿叶,在不利生长期也不脱落,至少可以保持两个生长季;夏绿叶,在寒冷季节时脱落;半常绿叶,寒冷季节时并不脱落,入春后大量脱落,并很快为新叶所代替;冬绿叶,在干旱夏季时脱落,冬季生长。

(4)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。

(5)叶型和叶缘

叶型分单叶和复叶。叶缘分全缘和非全缘两种。

由于叶的特征能够较好地反映生境的水热状况。一般而言,水热状况良好时,叶大而薄,生活时期长。

表5-7 主要植被类型的叶面积指数

表主要植被类型的叶面积指数与光能利用效率

从表可知,叶面积指数与该群落的光能利用效率有直接关系。

5.3.3 层片

层片----即每一个层片均由同一生活型的不同植物所构成。

层片作为群落的结构单元,是在群落产生和发展过程中逐步形成的。

一般讲,层片具有下述特征:

①属于同一层片的植物是同一个生活型类别。但同一生活型的植物种只有其个体数量相当多,而且相互之间存在着一定的联系时才能组成层片。

②每一个层片在群落中都具有一定的小环境,不同层片小环境相互作用的结果构成了群落环境。

③每一个层片在群落中都占据着一定的空间和时间,而且层片的时空变化形成了植物群落不同的结构特征。

④在群落中,每一个层片都具有自己的相对独立性,而且可以按其作用和功能的不同划分为优势层片、伴生层片和偶见层片。

层片是群落的三维生态结构,它与层有相同之处,但又有质的区别。

相同之处:森林群落的乔木层,在北方可能属一个层片

区别:一般层片比层的范围要窄,一个层的类型可由若干生活型的植物所组成。

例如,常绿夏绿阔叶混交林及针阔混交林中的乔木层都含有两种生活型。

5.3.4 群落的垂直结构

植物群落在其形成过程中,由于环境的逐渐分化,导致对环境有不同需求的植物生活在一起,这些

植物各有其生长型,其生态幅度和适应特点多少也有差异。它们各自占据一定的空间,并且它们的同化器官(枝、叶)、吸收器官排列在空中的不同高度和土壤的一定深度中。植物按照空间高度或土壤深度的

垂直配置,形成了群落的层次,即群落的成层现象。

1、群落的垂直结构,主要指群落分层现象。

陆地群落的分层,与光的利用有关。森林群落依次发展为林冠层(乔木层)、下木层、灌木层、草本层和地被层(活地被层、苔藓层)等层次。

一般讲,温带夏绿阔叶林的地上成层现象最为明显,寒温带针叶林的成层结构简单,而热带森林的成层结构最为复杂。

2、森林植物群落主要包括4层:

①乔木层:具有大的多年生木质树干,高在4m以上;

②灌木层(又称为下木层):树木长得较小,高度在4m 以下,多从地面即分支;

③草本层:不具有多年生地上茎;

④苔藓层:由苔藓、地衣等非维管束植物构成。

按照植物的高度划分群落的垂直结构,不仅是形态特征方面的指标,同时也具有一定的生态意义。

幼年阶段的乔木层个体统称为更新层。

主要层(或称优势层)

次要层(或称从属层)

在森林植物群落中,常可将乔木层再区分为若干个亚层(如2—3个亚层)。其他如灌木层和草本层,亦可分为亚层。

热带雨林中,由于高温、高湿,层间植物的发育达到了最丰富的程度,除了苔藓、地衣等附生植物和草质藤本植物外,还附生有蕨类植物和种子植物,如鸟巢蕨、石斛、吊兰等。

粗大的木质藤本更是热带森林的特色,有的直径粗达40cm,纵横攀缘并达到林冠上层。

在森林中一些附生、寄生植物和藤本植物,由于它们着生在植物群落中的不同位置上,本身也并不独立地构成一个层次,所以被称为层外植物(也称层间植物)。

3、群落的成层性包括地上成层与地下成层

层(layer)的分化主要决定于植物的生活型,因生活型决定了该种处于地面以上不同的高度和地面以下不

同的深度;

4、层次划分

在层次划分时,将不同高度的乔木幼苗划入实际所逗留的层中。另外,生活在乔木不同部位的地衣、藻类、藤本及攀缘植物等层间植物(也叫层外植物)通常也归入相应的层中。

5、成层结构是自然选择的结果,它显著提高了植物利用环境资源的能力。

生物群落中动物的分层现象也很普遍。

水域中,某些水生动物与水生植物也有分层现象。

水生动物与水生植物

6、林相

林木的层次结构在林业上常称为林相,可分为单层林和复层林。

前者只有一个乔木层,后者则具有两个以上的乔木亚层,目前的人工林和喜光树种所形成的纯林多为单层林,而由耐荫树种所形成的异龄林则多是复层林。

复层林中,植株最多、盖度最大的层次称为主林冠层,它可能是乔木层中的第一层,也可能是第二层。5.3.5 群落的水平结构

群落的水平结构(horizontal structure)是指群落的配置状况或水平格局。

在森林群落中,某些地点植物种类的分布是不均匀的。群落内部这些小型的植物组合,可以叫做小群落,它们是整个群落的一部分。

小群落形成的原因,主要是环境因素的不均匀性所致,如小地形和微地形的变化、土壤湿度和盐渍化程度的差异以及群落内部环境的不一致性等。

每一个小群落都具有其一定的种类成分和生活型组成。

小群落不均匀配置,使群落在外形上表现为斑块相间,我们称之为镶嵌性,具有这种特征的植物群落叫做镶嵌群落。

每一个斑块就是一个小群落,它们彼此组合,形成了群落的镶嵌性。

自然界中群落的镶嵌性是绝对的,而均匀性是相对的。

5.3.6 群落外貌和季相

1、群落的外貌(physiognomy)是认识植物群落的基础,也是区分不同植被类型的主要标志,

如森林、草原和荒漠等,首先就是根据外貌区别开来的。

而就森林而言,针叶林、夏绿阔叶林、常绿阔叶林和热带雨林等,也是根据外貌区别出来的。

2、群落的外貌决定于群落优势的生活型和层片结构。

3、季相

⑴随着气候季节性交替,群落呈现不同的外貌,这就是----季相。

这一类随季节而出现的层片,称为季节层片。

群落中由于物候更替所引起的结构变化,又被称为群落在时间上的成层现象。

以把一种植物的物候进程编绘成一条物候谱带,同一群落中各种植物的物候谱带放在一起就称为这个群落的物候总谱。

5.3.7 群落交错区与边缘效应

5.3.7.1 边缘效应的概念

1、群落交错区----又称生态交错区或生态过渡带,是两个或多个群落之间(或生态地带之间)的过渡区域。

2、群落交错区是一个交叉地带或种群竞争的紧张地带,在这里,群落中种的数目及一些种群密度比相

邻群落大。

3、群落交错区种的数目及一些种的密度增大的趋势被称为----边缘效应(edge effect)。

定义为:在两个或多个不同性质的生态系统(或其他系统)交互作用处,由于某些生态因子(可能是物质、能量、信息、时间或地域)或系统属性的差异和协同作用而引起系统某些组分及行为(如种群密度、生产

力和多样性等)的较大变化,称为边缘效应(马世骏1990)。

5.3.7.2 边缘效应的特征

边缘效应作为一种普遍存在的自然现象,具有其独特的特征。

王如松和马世骏(1985)将边缘效应的特征归纳为:边缘效应带群落结构复杂,某些物种特别活跃,其生

产力相对较高;边缘效应以强烈的竞争开始,以和谐共生结束,从而使得各种生物由激烈竞争发展为各司其能,各得其所,相互作用,形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络。

边缘效应有其稳定性,按边缘性质一般可分为动态边缘和静态边缘两种。

动态边缘是移动型生态系统边缘,外界有持久的物质、能量输入.此类边缘效应相对稳定,能长期维持其高生产力;

静态边缘是相对静止型生态边缘,外界无稳定的物质、能量输人(阳光、水分除外),此类边缘效应是暂

时的,不稳定的。

5.3.7. 3 边缘效应与物种多样性

边缘效应的概念就是基于不同植物群落之间生物的变异和密度增加而提出来的,即在不同植物群落边缘生物的变异和密度有增加的倾向。

有研究表明:在森林一农田的边缘效应带中,物种组成及群落结构与相邻生态系统内部差异很大,并且物种的密度和丰富度也比邻近群落高;同时发现边缘效应在不同坡向上有差别。

另有研究证明,林缘植物的多样性和多度较森林内部的高。

4、目前,人类活动正在大范围地改变着自然环境,形成许多交错带,如城市的发展,工矿的建设,土

地的开发,均使原有景观的界面发生变化。

生态交错带对全球气候变化、土地利用、污染物的反应及敏感性,以及在变化的环境中怎样对生态交错带加以管理。

联合国环境问题科学委员会(SCOPE)甚至制订了一项专门研究生态交错带的研究计划。

5.4 影响群落组成和结构的因素

5.4.1环境因素

1、环境因素中,气候条件对森林群落的结构影响最为明显。

主要表现在:①对群落物种组成的影响。②对群落垂直结构的影响。③对群落季相的影响。

2、气候是在大尺度上,环境因素对群落结构的影响。从较小尺度上来说,环境因素对群落结构的影响也是明显的。

3、随着空间异质性的增加,物种多样性也随之增加。

5.4.2 生物因素

群落中,物种之间的相互作用对群落结构的影响是不可忽视的。特别是动物,它们通过传粉、传播种子、啃食、践踏、作穴等活动直接和间接影响群落的结构。

右图:昆虫传粉

在生物因素中,竞争和捕食对群落结构的作用最为显著:

首先,对种间竞争在形成群落结构的作用问题上,最直接的回答可能是在自然群落中对物种进行引种或去除实验,观察其他种的反应。

在森林群落中,林木的自疏现象,是竞争对群落结构作用的最直接的体现。

在森林中,同龄单层林分密度大,将引起个体树冠的强烈挤压和竞争,形成强烈自然稀疏,部分林木死亡。

一般情况下,喜光树种自然稀疏强烈,保持高密度、高叶面积指数的时间比较短暂,难以长时间维持高生产力水平。中性和耐荫树种形成异龄复层林,加厚林冠层,加大林冠间竞争的总体空间,缓和竞争强度。

其次,捕食对形成群落结构的影响,视捕食者是泛化种还是特化种而异。

对泛化种来说,捕食使种间竞争缓和,并促进多样性提高,但当取食强度过高时,物种数亦随之降低。对特化种来说,随被选食的物种是优势种还是劣势种而异,如果被选择的是优势种,则捕食能提高多样性,如果捕食者喜食的是竞争力弱的劣势种,那么随着捕食压力的增加,多样性就会呈现线性下降的趋势。

5.4.3 干扰与群落结构

5.4.3.1 干扰的类型

干扰(disturbance)是自然界的普遍现象。生物群落不断经受着各种随机变化的事件。

近代多数生态学家认为干扰是一种有意义的生态现象,它引起群落的非平衡特性,强调了干扰在群落结构形成和动态中的作用。纵观森林群落中的各种干扰方式,可归结如图5-6。

人为干扰造成的群落特征差异更为复杂。

人为干扰中的采伐、开垦、火烧等,是形成同龄林分的斑块镶嵌的主要原因,这类干扰能增加群落中萌生植株的比重。

在群落特征方面,如萌蘖的代数可反映干扰的程度。其他如林隙大小及分布、群落的单优程度、优势层高度、多样性指数、生产力、生物量等,都对人类干扰程度较为敏感。

人为干扰——开垦和采伐

5.4.3.2 干扰的性质

(1)干扰具有多重性

干扰对群落的影响表现为多方面,干扰的分布、频率、尺度、强度和出现的周期等成为影响景观格局和生态过程的重要方面。干扰的一般性质可以概括为表5—8。

(2)干扰具有较大的相对性

自然界中发生的同样事件,在某种条件下可能对群落形成干扰,在另外一种环境条件下可能是群落的正常波动。

对干扰事件反映不敏感的自然体,或抗干扰能力较强的群落,往往在干扰发生时,不会受到较大影响,这种干扰行为只能成为系统演变的自然过程。

(3)干扰具有明显的尺度性

在自然界,干扰的规模、频率、强度和季节性与时空尺度高度相关。通常,规模较小、强度较低的干扰发生频率较高,而规模较大、强度较高的干扰发生的周期较长。

(4)干扰又可以看作是对生态演替过程的再调节

在干扰的作用下,演替过程发生加速或倒退,干扰成为演替过程中的一个不协调的小插曲。

最常见的例子如森林火灾

火灾过后,森林发育不得不从头开始,可以说火灾使森林的演替发生了倒退。又可以说火灾促进了森林系统的演替,使一些本该淘汰的树种加速退化,促进新的树种发育。

在自然环境影响下,如全球变暖、地下水位下降、气候干旱化等,地球表面许多草地、林地将不可避免地发生退化,但在人为干扰下,如过度放牧、过度森林砍伐,将会加速这种退化过程,可以说干扰促进了生态演替的过程。

然而通过合理的生态建设,如植树造林、封山育林、退耕还林、引水灌溉等,可以使其向反方向逆转。

(5)干扰经常是不协调的

干扰常常是在一个较大的景观中形成一个不协调的异质斑块,新形成的斑块往往具有一定的大小、形状。

干扰扩散的结果可能导致景观内部异质性提高,未能与原有景观格局形成一个协调的整体。这个过程会影响到干扰景观中各种资源的可获取性和资源结构的重组,其结果是复杂的、多方面的。

(6)干扰在时空尺度上具有广泛性

干扰反映了自然生态演替过程的一种自然现象,对于不同的研究客体,干扰的定义是有区别的.但干扰存在于自然界的各个尺度的各个空间。

在景观尺度上,干扰往往是指能对景观格局产生影响的突发事件,而在生态系统尺度上,对种群或群落产生影响的突发事件就可以看作干扰,而从物种的角度,能引起物种变异和灭绝的事件就可以认为是较

大的干扰行为。

5.4.3.3 干扰与物种多样性

1、干扰对物种的影响有利有弊

在研究干扰对物种多样性影响时,除了考虑于扰本身的性质外,还必须研究不同物种对各种干扰的反应,即物种对干扰的敏感性。

同样干扰条件下,反应敏感的物种在较小的干扰时,即会发生明显变化,而反应不敏感的物种,只有在较强的干扰下才会受到影响。

2、适度干扰下群落具有较高的物种多样性

在较低和较高频率的干扰作用下,群落中的物种多样性均趋于下降。

在频率较低的干扰条件下,由于群落的长期稳定发展,某些优势种会逐渐形成,而导致一些劣势种逐渐淘汰,从而造成物种多样性下降。例如草地上的人畜践踏,就存在这种特征。

3、连续的群落中出现缺口是非常普遍的现象,而缺口经常是由于干扰造成的

森林中的缺口可能由大风、雷电、砍伐、火烧等引起。干扰造成群落的缺口以后,有的在没有继续干扰的条件下会逐渐地恢复,但缺口也可能被周围群落的任何一个种侵入和占有,并发展为优势者,哪一种是优胜者完全取决于随机因素。

4、干扰对群落中不同层和不同层片的影响是不同的

5、干扰理论对应用领域有重要价值

要保护自然界生物的多样性,就不要简单地排除干扰,因为中度干扰能增加多样性。

群落中不断地出现断层、新的演替、斑块状的镶嵌等,都可能是维持和产生生态多样性的有力手段。这样的思想应在自然保护、农业、林业和野生动物管理等方面起重要作用。

例如,斑块状的砍伐森林可能增加物种多样性,但斑块的最佳大小要进一步研究确定。

5.5 广西森林群落结构特征

1、北热带山地森林(代表:十万大山)

2、南亚热带东部山地森林(代表:大明山)

3、南亚热带西部山地森林(代表:岑王老山)

1、北热带山地森林(代表:十万大山)

森林植被类型可划分为四类:

马尾松针叶林、山地常绿阔叶林、季雨林、沟谷雨林。

径级结构:

树种的数量与种类随径级的分布总体上皆呈“倒J”型。

垂直结构:

随着高度的增加,森林群落个体数逐渐减少,分布曲线呈波浪式变化;而树种的丰富度明显下降。这是因为随着树高的增高,体积增大,树木对空间和营养竞争,导致树木自然稀疏。

1、北热带山地森林(代表:十万大山)

在相同的林木高度级中,山地常绿阔叶林的树种丰富度较高,而马尾松林的较低。说明山地常绿阔叶林比阳性的马尾松针叶林具有更强的生物多样性保育作用,在单位面积中可以容纳更多的树种。

密度结构:

乔木层植物密度:山地常绿阔叶林>季雨林>沟谷雨林(马尾松针叶林);

灌木层木本植物密度:比乔木层的大许多,沟谷雨林>山地常绿阔叶林>季雨林>马尾松针叶林

2、南亚热带东部山地森林

(代表:大明山)

森林植被类型

可划分为八类:马尾松针叶林、季风常绿阔叶林、常绿阔叶林(细分成3组)、常绿落叶树种混交林(细分成2组)、山顶矮林。

径级结构:

树种的数量与种类随径级的分布总体上皆呈“倒J”型。

缺乏特大径级的林木,大径级和中径级的林木的株数也不多。可以认为,大明山森林的径级结构是以细小和小径级林木为主导,总体上属于稳定型结构。

2、南亚热带东部山地森林(代表:大明山)

垂直结构:

(1)层次结构

大明山森林群落具有较明显的层次结构。由于森林起源、植被类型、被干扰程度和恢复期不同,低山丘陵区和中山区森林群落的层次结构存在一定的差异。低山丘陵区群落的层次结构比较简单;中山区的森林植被主要是原生性的常绿阔叶林、天然次生林和小面积的杉木人工林,原生性的常绿阔叶林具有最为复杂的层次结构,其次为天然次生林,杉木人工林的层次结构较简单。

2、南亚热带东部山地森林(代表:大明山)

(2)层片结构

大明山的森林植被的层片结构类型多样,但区域间差异大。低山丘陵区群落的层片结构一般比较简单;中山地带,群落的层片结构较复杂,从而使之具有更为复杂的生态结构和功能。

(3)高度级结构

随着高度级的增加,树种多样性明显下降。

(4)垂直结构动态

森林群落中林木株数随高度级的变化,一般是随着高度级的增加而减少,而且林木株数随高度级增加而递减的速率相当快,多为指数递减。

2、南亚热带东部山地森林(代表:大明山)

密度结构:

与群落的恢复阶段紧密相关。恢复初期,木本植物的密度较小,而且只分布在灌木层;恢复到10-20年时,植物个体的密度已相当大,出现了较明显的个体分化和自然稀疏;随着个体的生长,对空间资源的要求增大,自疏和它疏作用加剧,使群落中的个体数量不断减少;150年左右,植物密度缓慢回升。

在低山丘陵区,木本植物密度,无论是乔木层还是灌木层均显著地低于中山区。

3、南亚热带西部山地森林

(代表:岑王老山)

森林植被类型

可划分为四类:针叶林、季风常绿阔叶林、落叶阔叶林。

径级结构

不同森林类型,径级结构不同。随着径级的增大,树木株数减少;而树种数随径级的分布总体上呈现平缓的“倒J”型。

垂直结构:

低山地区:森林群落的个体数随高度的增加表现出先增加后减少的规律。

中山地区:群落结构很少受到人为活动的干扰,随高度级的增大,株数明显减少。

3、南亚热带西部山地森林(代表:岑王老山)

无论高山或低山,树种丰富度随着高度级的增加而下降,但在下降的过程中也会出现一些小的峰值,反映出不同群落的特殊性。

密度结构

乔木层林木的密度很低,影响因素多种多样,但主要原因是受到人为干扰,采伐其中的林木造成的。

复习思考题

1.什么是生物群落?它有哪些主要特征?

2.森林群落种类组成及其研究意义。

3.Raunikaer频度定律说明了什么问题? 4.何谓生活型?如何编制一地区的生活型谱? 5.层次与层片有何异同?

6。群落结构的时空格局及其生态意义是什么? 7.什么是群落交错区?它的主要特征有哪些? 8.影响群落结构的因素有哪些?

第八章 植物群落结构

第八章植物群落结构 第一节:植物群落及其种类组成 一、植物群落的概念与基本特征: (一)概念 1. 生物群落 在特定的时间、空间或生境下,具有一定的生物种类组成,外貌结构,各种生物之间,生物与环境之间彼此影响,相互作用,并具特定功能的生物集合体。 2. 植物群落 特定空间或特定生境下,植物种群有规律的组合。 即一定地段上,群居在一起的各种植物种群所构成的一种有规律的集合体。 群落生态学(synecology)是研究群落与环境相互关系的科学。 二、植物群落的基本特征 ?具有一定的物种组成物种数和个体数。 ?不同物种之间的相互影响:必须共同适应它们所处的无机环境;它们内部的相互关系必须 取得协调和发展(种群构成群落的二个条件)。 ?具有形成群落环境的功能:定居生物对生活环境的改造结果。 ?具有一定的外貌和结构:形态结构、生态结构、营养结构。 ?具有一定的动态特征 :季节动态、年际动态、演替与演化。 ?具有一定的分布范围:特定的地段或特定的生境。 ?具有边界特征:或明确或不明确的边界。 群落的物种组成 ?实验原理: ?1. 取样方法——样方法 ?取样就是代表性群落的选取或确定,包括样地设置的方法、范围大小等。 ?样地大小的确定一般采用巢式样方法,通过绘制种——面积曲线来确定。 ?样地大小 不同群落类型最小面积经验值 样地形状 a.传统形状——方形 故称样方(quadrat)

b.圆形 也称样圆 c.矩形 也称样带(belt)或样条(transect) (二)种类组成的性质分析 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: 1.优势种和建群种 (1)优势种:在群落中能有效控制能量流动和物质循环并对群落的结构和群落环境的形成具有明显的控制作用的生物种。 特征:个体数量多,投影盖度大,生物量高,体积大,生活能力强。(2)建群种:吧优势层的优势种称为建群种,其中决定着群落的外貌,而且一控制着群落的生态环境和群落的其他组成成员。 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”。 2.亚优势种(subdominant species) 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(companion species) 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(rare species) 是那些在群落中出现频率很低的种类,往往是由于种群自身数量稀少的缘故。偶见种可能是偶然的机会由人带入、或伴随着某种条件改变而侵入,也可能是衰退中的残遗种。 (三)种类组成的数量特征 ?个体数量指标 ?综合数量指标 个体数量指标 1 多度(abundance)与密度(density) 多度是对植物群落中物种个体数目多少的一种估测指标。 德鲁提(Drude)的七级制多度。即:查。国内多采用Drude七级制多度,即: Soc 极多,植物地上部分郁闭,形成背景 Cop3 数量很多 Cop2 数量多 Cop1 数量尚多 Sp 数量不多而分散 Sol 数量很少而稀疏 UN 个别或单株

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。认为群落是有明显边界的离散单位,或者说是自然界的一个基本组织单位,像有机体(如人)与种群(物种)是自然界的一个实体单位一样,所以(1)有诞生,生长,成熟和死亡的不同发育阶段;和有机体一样有明确的边界,而且与其他群落是间断的、可分的,独立存在,可重复出现,因此可以像物种那样进行分类。

群落的结构与物种多样性

群落的结构与物种多样性 群落结构物种多样性 标题:群落的结构与物种多样性 摘要:一.群落的结构(一)群落的外貌和生活型1 群落外貌群落外貌(physiognomy)是指生物群落的外部形态或表相而言。它是群落中生物与生物间,生物与环境相互作用的综合反映。陆地生物群落的外貌主要取决于植被的特征,水生生物群落的外貌主要取决于水的深度和水流特征。陆地生物群落…… 关键词:群落结构物种多样性 一.群落的结构 (一)群落的外貌和生活型 1.群落外貌 群落外貌(physiognomy)是指生物群落的外部形态或表相而言。它是群落中生物与生物间,生物与环境相互作用的综合反映。陆地生物群落的外貌主要取决于植被的特征,水生生物群落的外貌主要取决于水的深度和水流特征。陆地生物群落的外貌是由组成群落的植物种类形态及其生活型(life form)所决定的。 2.生活型类型 目前广泛采用的是丹麦植物学家Raunkiaer提出的系统,他是按休眠芽或复苏芽所处的位置高低和保护方式,把高等植物划分为五个生活型,在各类群之下,根据植物体的高度,芽有无芽鳞保护,落叶或常绿,茎的特点等特征,再细分为若干较小的类型。下面就Raunkiaer的生活型分类系统加以简介: ①高位芽植物(Phanerophytes)休眠芽位于距地面25㎝以上,又可根据高

取决于水中的透光情况、水温和溶解氧的含量等。水生群落按垂直方向,一般可分为: 漂浮动物(neuston) 1.浮游动物(plankton); 2.水生生物群落游泳动物(nekton); 3.底栖动物(benthos); 4.附底动物(epifauna); 5.底内动物(infauna)(三) 水平结构 群落的水平格局,其形成主要与构成群落的成员的分布状况有关。大多数群落,各物种常形成相当高密度集团的斑块状(patch)镶嵌。导致这种水平方向上的复杂的镶嵌性(mosaicism)主要原因有以下几方面: 图陆地生物群落中水平格局的主要决定因素(Smith,1980)(四)群落的时间格局 光、温度和湿度等许多环境因子有明显的时间节律(如昼夜节律、季节节律),受这些因子

群落的结构优秀教案

第四章种群和群落 第3节群落的结构 授课人:授课时间: 授课地点: 一、教材分析 本节属于高中生物必修3第四章种群与群落中第三节,是之后要学习的群落演替以及生态系统的基础,因此,是本章的重点内容之一。 群落的结构在课程标准中相关的具体内容标准为“描述群落的结构特征”。该条内容标准属于了解水平,要求同学们能够对群落的结构进行简单的描述,能从生命系统的角度说出群落是具有一定的组成和结构。 二、学生分析 在前面的学习中,学生就已经掌握了种群的相关知识,这为本节的学习奠定了基础。但学生毕竟有着基础和其它方面非智力因素的差异,因此要进行因材施教。从疑问的设置,到问题的回答要适合不同层次的学生;从基础知识的掌握,再到能力的培养,包括探索创新能力,学习兴趣等,教师要对不同层次学生进行相应点拨。 三、教学目标 1、知识与能力 1).学生能识别群落,说出群落水平上研究的问题。 2)学生能分析群落的物种组成,并说明不同群落有不同物种组成的原因。 3)学生能举例说出一个群落中不同生物种群间的种间关系。 4)学生能说出群落的空间结构,理解群落的空间结构形成是生物适应环境的结果。 2、过程与方法 通过分析讨论让学生学会合作学习,培养分析归纳问题的能力。凭借概念对具体的生物学现象作出判断和推理,训练学生应用知识、解决问题的能力。 3、情感态度与价值观 通过对群落动态规律的研究,懂得合理开发利用生物资源、保护生态平衡的重要意义,从而进一步树立环保意识。 四、教学重点和难点 1、教学重点 1)群落的结构特征; 2)丰富度的概念; 3)生物种群内各物种之间的关系; 4)种群的空间特征及应用。 2、教学难点 1)生物种群内各物种之间的关系; 2)种群的空间特征及应用。 五、教学思路 在引入课题中,通过设问,引导分析池塘中的各种种群,从而引出群落的概念。在此基础上,进一步引导学生探究的欲望,通过剖析某池塘中的生物群落,引出群落水平上所研究的问题和群落结构

城市森林群落结构研究方法

城市森林群落结构研究 方法 Document number:BGCG-0857-BTDO-0089-2022

城市森林群落结构研究方法 资料收集 收集沈阳市的航片和卫片。沈阳市的航片拍摄需要特定的时间进行,根据目前最新的拍摄的沈阳市(三环范围)航片(,比例尺:1:15000和1:1000),以及1998年拍摄的航片(1:10000)作为参考,为便于对比,卫片的选择与航片时间上基本一致,也是2001年8月,采用Landsat TM7 7个波段的数据,并选用1997年的沈阳市Landsat TM5卫片作为对照。 查阅沈阳市有关的数据,进行调查和走访,对沈阳市有关的单位,包括沈阳市城建局、沈阳市林业局、沈阳市建委、沈阳城市规划设计院、沈阳市各区绿化管理部门等,获得记录数据和感性数据。 查阅和检索本研究有关的各项研究成果,包括国内外发表的各种期刊文章、博士学位论文、硕士学位论文、各种会议论文、研究成果报告等。 野外调查与数据分析 野外调查样方的设置方法 对沈阳市城市森林进行调查,样方的设置采用均匀分布的方法。 首先对城市森林进行分类(分类方法见城市森林分类部分),样方的设置按照类型进行分配,做到按比例进行。样方的位置如图2-7和2-8所示。

图2-7 三环内调查样方分布 Fig. quadrats distribution of the 3rd zone 图2-8 三环外调查样方分布图 Fig. 2-8 quadrats distribution out of the 3rd zone 通过对航片进行扫描,按照城市森林分类方法对其进行数字化,确定下各类型的面积分配,然后按照面积比例进行样方分配。在计算机上按

“群落的结构”知识点详解

“群落的结构”知识点详解 一、知识梳理 二、知识拓展 1.种群与生物群落的关系 群落的概念:在一定空间内所有生物种群的集合体,它具有一定的结构、一定的种类构成和一定的种 间相互关系,并在环境条件相似地段可以重复出现。 群落的物种组 成和优势种 丰度 概念:群落中物种数目的多少称为物种丰度。 测定方法:识别组成群落的各种生物并列出它们的名录。 特点:不同群落的物种丰度有差别,是区别不同群落的重要特征。 优势种 概念:群落中,少数种类的生物能够凭借自己的大小、数量和生产力对群落 产生重大影响,这些种类常被称为群落的优势种。 识别特征:①个体数量多,通常会占有竞争优势; ②常常在群落中占有持久不变的优势。 群落结构 形成原因:群落结构与环境中生态因素有关,群落结构的具体表现都是在长期自然选择基 础上形成的对环境的适应。 类型 垂直结构:在垂直方向上,大多数群落(陆生群落、水生群落)具有明显的分层 现象,植物主要受光照、温度等的影响,动物主要受食物的影响。 水平结构:由于不同地区的环境条件不同,即空间的非均一性,使不同地段往往 分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,形成了生物在水平方向上的配置状况。 化。 意义:生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源 的充分利用。 物种在群落 中的生态位 生态位:是指物种利用群落各种资源的幅度以及该物种与群落中其他物种相互关系的总 和。它不只是说明物种的具体栖息地,还表示物种在群落中的地位、作用和重要性,所以生态位远比栖息地复杂。 完全重叠:当资源不足时,竞争优势较大的物种会把另一物种完全 排除,即竞争排除原理;当资源丰富时,有竞争关系的两个物种,可以共存。 部分重叠:当资源不足时,重叠部分由竞争优势较大的物种占有; 当资源丰富时,有竞争关系的两个物种,可以共存。 群 落 类型 形成原因:当多个种群利用同一资源或同共占有其他环境变量时,就会出 现生态位重叠。

植物群落数量特征的调查

实验四植物群落数量特征的调查 一.实验目的 掌握群落调查的基本方法和群落分析方法。 二.实验器材 实验仪器:皮尺、卷尺、尼龙绳。 三.实验方法与步骤 1.实验方法:样地法 样地法通常是在群落内圈出一定面积,称样方,对样方内的生物进行调查的方法。样方的大小和数目根据群落的不同而不同。草本群落的样方大小通常为1m2,较高的草本群落也有用4 m2或更大的样方。灌木的样方大小通常为3m×3m、4m×4m甚至5m×5m。乔木的样方大小通常为100 m2。 样方的数目据群落的类型、物种的丰富程度以及人力和时间等确定。但全部样方的总面积,应略大于群落的最小面积。 样方在群落中的设置有随机设置、规则设置、主观设置(代表样地设置)等不同的方法。随机设置样方(随机取样)是在群落中随机确定每一个样方。可在群落中系统地设置一些点,编上1,2,3,……100等数字,然后随机地抽取其中的数字,以确定样方的位置。规则取样即在群落中以一定的规则确定取样位置,如在群落中设置几条等距离的样线,然后在每一样线的相等间距设置样方。主观取样即在认为有代表性的地段设置样方。 2.调查记录 (1)选择在钟村实验基地一个离道路有一定距离的自然山坡上,用皮尺拉出一块20x20m的地,用尼龙绳定好位。 (2)在圈定的范围内,对每一株胸径超过1cm的植物进行记录,包括胸径(胸径在野外测定时,往往先测定胸围,再据胸围与胸径的关系推算胸径。用胸高1.3m直径取代基部直径,是由于许多植物树干基部有板根、支柱根等影响测定,此外,测定胸高直径也比基部直径更易些。)、株高(由于条件限制,采用目测)、冠幅。 3. 数据整理 数据整理是将野外调查的原始资料条理化,并演算出一些反映群落特征的数量指标。其中反映种群在群落中优势度大小的指标有: 相对多度:指种群在群落中的丰富程度。计算式为: 相对多度=(某种植物的个体数/同一生活型植物的个体总数)×100% 频度与相对频度:频度是指一个种在所作的全部样方中出现的频率。相对频度指某种在全部样方中的频度与所有种频度和之比。计算式为: 频度=该种植物出现的样方数/样方总数 相对频度=(该种的频度/所有种的频度总和)×100% 相对显著度:指样方中某种个体的胸面积和与样方中所有种个体胸面积总和的比值。

森林生态学基础—森林群落结构特征

第5章森林群落结构特征 5.1 森林群落的概念 5.1.1 群落 在自然界中,任何植物都极少单独生长,几乎都是聚集成群的。植物群居在一起,在植物和植物之间就发生了复杂的相互关系。就高等植物而言,这种关系包括生存空间、各植物体对光能的利用、对水分和矿质养分的利用,植物分泌物的彼此影响,以及植物之间附生、寄生和共生的关系等。另一方面,群居在一起的植物受环境影响的同时,又作为一个整体影响一定范围的外界环境,并在其内部形成特有的“植物环境”(包括小气候和土壤);这种“改变了的”环境又反过来影响植物的本身。因此,群居在一起的植物并非杂乱无章的堆积,而是一个有规律的组合,在环境相似的不同地段有规律的重复出现。 早在1807年,近代植物地理学的创始人Alexander Humboldt 就注意到自然界植物的这种分布规律。1890年,丹麦植物学家E.Warming在《植物生态学》一书中指出:一定的种所组成的天然群聚即群落;形成群落的种实行同样的生活方式,对环境有大致相同的要求,或一个种依赖于另一个种而生存,种与种之间关系密切。1908年俄国的地植物学家 B.H.Cykaчёв将植物群落定义为:“不同植物有机体的特定结合,在这种结合下,存在植物之间以及植物与环境之间的相互影响”。 综上所述,植物群落可定义为:在特定空间或特定生境下,具有一定的植物种类组成及其与环境之间彼此影响、相互作用,具有一定的外貌及结构,包括形态结构与营养结构,并具特定的功能的植物集合体。森林群落就是具有一定树木种类组成的植物群落。 5.1.2 群落的性质 虽然生态学家们认识到生物都以多种形式的有机集群存在,但对于群落单元的划分及群落的客观实体性仍有争议。生态学界存在两派截然对立的观点,即机体论观点和个体论观点。 5.1.2.1机体论观点 机体论观点认为群落是客观存在的实体,是有组织的生物系统,像有机体和种群那样。 机体论观点把群落和有机体相比拟,强调组成群落的各个种是高度结合的,相互依存的,一个种群从其先锋阶段到稳定的顶级阶段和有机体一样有其出生、生长、成熟、繁殖和死亡,群落的这种生活史虽然是复杂的,但却是一个真实的过程。强调群落在很多方面表现为整体性,认为群落是自然单位,它们和有机体一样具有明确的边界,而且与其他群落是间断的、可分的,它们独立存在,可重复出现。

第三节 城市绿地植物群落结构特征

第三节城市绿地植物群落结构特征 一、植物群落结构相关概念 1、自然植物群落与人工植物群落 植物群落指在某一地段内全部植物在时空分布上的综合,在一定的生境条件下,具有相对的种类组成与数量比例和特定的结构与外貌,发挥着一定的功能。植物群落按照其形成可分为自然植物群落和人工植物群落。自然植物群落指植物在长期的历史发育过程中自然形成的群落。人工植物群落是指通过人为干涉,按照人们意愿与功能需求,在模拟与借鉴自然植物群落结构的基础上,通过对植物进行选择、配置、营造与管理而形成的植物群落,城市绿地植物群落是人工植物群落的重要组成部分。著名学者王伯荪将城市植被定义为城市里覆盖的生活植物,是完全不同于自然植被的特点、性质以及生境的植物群落。通过概念的解析,城市绿地植物群落与自然植物群落两者之间的异同在于:首先,植物群落所处生境不同;“城市”为人工植物群落限定了范畴,是以城市环境为背景,伴随着城市发展而形成的具有人工化典型特征的群落。所涉及的城市环境包含有城市的建筑,小气候、地形、土壤等综合因素,这些都有别于自然植物群落所具有的特征。其次,植物群落生长发育过程存在一定差异;城市绿地植物群落多是出自多元化的功能与服务等方面考虑,按照人们意愿进行的植物配置,人为选择决定了植物群落的空间结构特征。 2、植物种植设计与植物群落结构 植物种植设计,与之含义相近的概念有植物配置、植物造景、植物景观设计。从以下几个方面来理解植物种植设计:从美学角度出发,植物种植设计是利用不同种类的植物来营造景观空间,使其充分发挥植物群落或个体的形态、色彩、线条等方面的自然美。从生态学角度出发,植物种植设计是依据立地条件与植物自身的生长规律而营造的植物群落,使其满足植物最佳生长状态所需的环境资源,从而很好地发挥生态效益与服务功能以达到改善生态环境的目的。从行为心理学角度出发,植物种植设计是通过植物的巧妙组合来满足城市中的人们不同的生理与心理方面的需求。由此可见,植物种植设计是满足不同功能需求的不同植物种类在空间上的布置。植物种植设计是城市绿地植物群落结构形成的前提,绿地类型、功能以及种植设计形式的不同,都将会引起城市绿地植物群落结构的异同。

植物群落的外貌和结构

第一节植物群落的外貌和结构 一、生活型组成特征 人们观察和区别植物群落时,首先关注的是群落中占优势的生活型,正是它赋予该群落一定的外貌形象,如森林、草原、荒漠等。 植物群落生活型的组成特征是当地各类植物与外界环境长期适应的反映。研究表明,一个域的典型植被,均有一定的生活型谱(表4-1),而且一定的植被类型,一般都以某一两种生活型为主,各拥有较丰富的植物种类。 表4-1 不同群落类型的生活型谱 热带和亚热带湿润森林均以高位芽植物占优势,如对高位芽植物作进一步划分即可比较出差异。 对每一群落,均可作叶级的分析,并作出叶级谱。不同植被类型的叶级谱都有一定的规律性,即往往以某一叶级占优势,并以此与其他类型相区别(表4-2)。叶面积的大小,与气候带有某种相关性。在热带地区,大叶的比例最高,随着逐渐离开赤道,叶面积较小的类型亦渐增多,而大叶的比例逐渐减少。 表4-2 不同群落类型叶级的比较 表4-3 贝加尔针茅草原生物学类群与生态类群综合分析表 (据植被,1985,简化) 对生活型与生态类群组成的综合分析,能够更好地反映群落与所处环境的关系。对贝加尔针茅(Stipa baicalensis)草原作此类分析(植被,1985)可显示出它的群落重要属性,即中旱生和旱中生的杂类草(双子叶植物)占有很大比重,也表明它的所在地环境并非十分干旱。 以上只涉及生活型所含种数的多少,进一步分析还需考虑它们在群落中的各种数量特征,才能判别其所起的作用。

二、植物群落的空间结构和植物环境 群落中的各种植物,在群落占据一定的生存空间,而全部植物(按所属生活型)的分布状况,构成了植物群落垂直的和水平的结构,并将原有生境改变为特殊的群落部环境(植物环境)。 (一)垂直结构 大多数的群落都有高度上的分化或成层现象,这是群落中各植物间及植物和环境间相互关系的特殊形式。无论是木本群落或是草本群落,都可看到垂直分化。 在森林群落,不同种类植物的植冠(叶层)分布在不同的或是相同的高度围,它们在群落沿着垂直高度的梯度及光照强度的梯度,占有不同的位置。根据它们垂直高度,可划分出一定的层次。在森林中,一般划分出乔木层,林下的灌木层、草本层以及地被层(贴地的苔藓地衣)。这种层的分化是群落对环境条件适应的一种表现。然而在自然界,情况并不是那样简单,就乔木层而言,也不是所有乔木都长到一个几乎接近的高度。在热带雨林里,乔木层的垂直高度,可以达到30—40m或更高,一般可分出三个亚层,但是由于乔木层组成复杂,高矮参差不齐,层的界限并不是一般目测能分辨出来的。还有不少灌木也能发育成幼树状态,因而往往与小乔木交错生长在近似的高度,这样就会产生乔木亚层和灌木层的重叠。 除上述基本层次外,藤本植物和附生、寄生植物,攀援或附着在不同植物的不同高度,往往在整个群落的垂直高度都有分布,因而并不形成一个层次。这类植物称之为层间植物。层间植物种类和数量的多少,是和热量、温度的大小密切有关的。例如在我国的岛和滇南的森林中,藤本植物种类繁多,生长奇特,它们的枝叶花果常伸到高达20—30m的林冠层中,下部的藤茎又粗又壮,在这种森林里几乎没有一株树木可幸免于它们的干扰。 群落特别是森林群落的分层现象与光照强度密切相关。一个群落中的光照强度,总是随着高度的下降而逐渐减弱,这主要是部分光被上层的有机体所吸收或反射。形成林冠最上层的树木是受到全光照照射的,上层树冠的枝叶可以吸收和散射一半以上的光能。在乔木的下层,是利用残余光的小树。下层的灌木层,大约利用全光照的10%,而草本层仅利用了1—5%的全光照,以维持本身的生长,最后是得到极微弱光照的苔藓地衣层。由此可见,森林的垂直结构包含一种适应光强梯度的生活型梯度——几层乔木、灌木、草本植物以及地表的苔藓。

高中生物群落的结构特征和群落演替(含答案)

第32讲群落的结构特征和群落演替 基础巩固 1.2013·皖北模拟种群和群落是生态学研究的重要生命系统。下列关于种群、群落的说法正确的是() A.种群和群落都具有典型的垂直分层现象 B.种群密度能够准备地反映种群数量变化的趋势 C.群落中两个物种之间可能存在一种以上的种间关系 D.自然状态下的群落演替是有方向的,最终形成稳定性高的森林群落 2.以下关于群落演替的叙述,错误的是() A.生态系统的恢复力稳定性越小,群落演替越慢 B.在群落演替过程中群落的物种组成不断发生变化 C.生物与非生物因素之间复杂的相互作用可导致群落演替 D.初生演替形成的群落内无竞争现象,次生演替形成的群落内竞争明显 3.下列调查活动或实验中,实验所得到数值与实际数值相比,可能偏大的是() A.标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时,部分鲤鱼身上的标志物脱落 B.探究培养液中酵母菌种群数量时,从试管上层吸出培养液计数且没有振荡试管 C.调查土壤小动物丰富度时,用诱虫器采集小动物没有打开电灯 D.样方法调查草地中的蒲公英时,不统计正好在样方线上的个体 4.早在宋代,我国就产生了四大家鱼混养技术。图K32-1表示某池塘中四大家鱼及其食物的分布,相关分析正确的是() 图K32-1 A.四大家鱼在池塘中的分布具有垂直分层现象 B.此图表明四种鱼类在能量流动上的关系为:鲢鱼→鳙鱼→青鱼 C.鲢鱼和鳙鱼、青鱼和草鱼在混合放养时都是共生关系 D.若浮游动物大量死亡,鲢鱼数量将以“J”型曲线持续增长 能力提升 5.2012·南昌调研将两种仓库害虫拟谷盗和锯谷盗共同饲养于面粉中,二者数量变化如图 K32-2所示。据实验判断,正确的是() 图K32-2 A.拟谷盗种群增长率的最大值出现在第50天以后 B.拟谷盗种群似“S”型增长,其增长受种内斗争因素制约 C.拟谷盗种群和锯谷盗种群为竞争关系,竞争程度由强到弱

环境微生物群落多样性分析

环境微生物群落多样性分析 微生物群落多样性的基本概念 环境中微生物的群落结构及多样性和微生物的功能及代谢机理是微生物生态学的研究热点。长期以来,由于受到技术限制,对微生物群落结构和多样性的认识还不全面,对微生物功能及代谢机理方面了解的也很少。但随着高通量测序、基因芯片等新技术的不断更新,微生物分子生态学的研究方法和研究途径也在不断变化。第二代高通量测序技术(尤其是Roche 454高通量测序技术)的成熟和普及,使我们能够对环境微生物进行深度测序,灵敏地探测出环境微生物群落结构随外界环境的改变而发生的极其微弱的变化,对于我们研究微生物与环境的关系、环境治理和微生物资源的利用以及人类医疗健康有着重要的理论和现实意义。 在国内,微生物多样性的研究涉及农业、土壤、林业、海洋、矿井、人体医学等诸多领域。以在医疗领域的应用为例,通过比较正常和疾病状态下或疾病不同进程中人体微生物群落的结构和功能变化,可以对正常人群与某些疾病患者体内的微生物群体多样性进行比较分析,研究获得人体微生物群落变化同疾病之间的关系;通过深度测序还可以快速地发现和检测常见病原及新发传染病病原微生物。 研究方法进展 环境微生物多样性的研究方法很多,从国内外目前采用的方法来看大致上包括以下四类:传统的微生物平板纯培养方法、微平板分析方法、磷脂脂肪酸法以及分子生物学方法等等。 近几年,随着分子生物学的发展,尤其是高通量测序技术的研发及应用,为微生物分子生态学的研究策略注入了新的力量。 目前用于研究微生物多样性的分子生物学技术主要包括:DGGE/TGGE/TTGE、T-RFLP、SSCP、FISH、印记杂交、定量PCR、基因芯片等。DGGE等分子指纹图谱技术,在其实验结果中往往只含有数十条条带,只能反映出样品中少数优势菌的信息;另一方面,由于分辨率的误差,部分电泳条带中可能包含不

第5章 森林群落结构特征

第5章森林群落结构特征 ◆植物群落的基本特征、森林群落的植物种类组成、种类的数量特征及种类关联分析方法。 ◆叙述了森林群落的生活型结构、层片、垂直结构与外貌特征。 ◆解释了边缘效应的概念、特征及与物种多样性的关系。 ◆分析了影响群落组成和结构的环境、生物因素及干扰类型。 5.1 森林群落的概念 5.2 森林群落的组成 5.3 森林群落的结构和外貌 5.4 影响群落组成和结构的因素 5.5 广西森林群落结构特征 5.1 森林群落的概念5.1.1 群落 在自然界中,任何植物都极少单独生长,几乎都是聚集成群的。植物群居在一起,在植物和植物之间就发生了复杂的相互关系。 群居在一起的植物并非杂乱无章的堆积,而是一个有规律的组合,在环境相似的不同地段有规律地重复出现。 综上所述,植物群落可定义为: 在特定空间或特定生境下,具有一定的植物种类组成及其与环境之间彼此影响、相互作用,具有一定的外貌及结构,包括形态结构与营养结构,并具特定的功能的植物集合体。 森林群落就是具有一定树木种类组成的植物群落。 种类的数量与气候(水、热)、人的影响、形成时间长短有关。 5.1.2 5.1.2.1 机体论观点 机体论观点认为群落是客观存在的实体,是有组织的生物系统,像有机体和种群那样。 机体论观点把群落和有机体相比拟,强调组成群落的各个种是高度结合的,相互依存的,一个种群从其先锋阶段到稳定的顶极阶段和有机体一样有其出生、生长、成熟、繁殖和死亡,群落的这种生活史虽然是复杂的,但却是一个真实的过程。 5.1.2.2 个体论观点 个体论观点认为群落并非自然界实体,而是生态学家为了便于研究,从一个连续变化着的植被连续体中,人为确定的一组物种的集合。 个体论观点认为组成群落的种群具有“独立性”,即各个种都是单独对外界因素起反应,并作为独立的一员进人群落。它们在不同的群落之间往往互相交织,而以不同的比例出现在不同的群落中。 群落是连续的,群落之间不具有明显的边界,群落的划分是人为的。 这两种观点对生态学研究的影响都很大,从机体论观点出发,建立了群落单元演替顶极学说和相应的研究方法;从个体论观点出发,建立了梯度分析的理论和方法。 5.1.3 群落的基本特征 生物群落是一定地段或生境中各种生物种群所构成的集合。无论群落是一个独立单元,还是连续系列中的片断.由于群落中生物的相互作用,群落都不是其组成物种的简单累加,而是一定地段上生物与环境作用的一个整体。生物群落都具有以下共同特征: 生物群落都具有以下共同特征: (1)具有一定的种类组成。 (2)具有一定的群落结构。 (3)具有一定的外貌。

植物群落类型及结构特征CG

辽东山地老秃顶子冰缘地貌植物群落类型及结构特征 摘要: 关键词:老秃顶子;冰缘地貌;群落类型;结构特征 引言 冰缘地貌是由冻胀、热融蠕流、热融、雪蚀、风力等寒冻风化和冻融作用形成的地表形态. 一般指无冰川覆盖的气候严寒地区的冻土分布区和季节冻土区发育的冰缘地貌, 因而冰缘地貌又称冻土地貌[ 1]辽东地区冻土环境属于季节性冻土,冰期内地表受到强烈的风化作用,使得山体岩层崩解分离,散落的岩块、碎屑常堆积于缓坡或谷地,形成杂乱无章的乱石堆积,故此,当地人也将该地貌称为“乱石窖”或“跳石塘”。目前植被状况良好,苔藓、地衣、蕨类和灌木覆盖严密,乔木根系固定在岩石缝隙之间,郁闭度在0.7以上,给公顷蓄积量达300立方米。但这种特殊石质生境上的森林植被一旦遭到破坏,不仅恢复困难,还潜在着发生泥石流、啸山等重大地质灾害的危险。加之本区正好处在我国东部2~3级生态敏感带的边缘,生态环境脆弱,存在着生态环境的不稳定性。因此,掌握冰缘地貌上覆植被的分布规律,对提高植物群落的稳定性、丰富性。目前国内外对于冰缘地貌与植被生态学之前的关系研究还比较少见,1983年陈鹏等研究了长白山冰缘地貌与土壤动物之间的关系。【6】对于辽东山地老秃顶子冰缘地貌的研究仅限于对其冰缘地貌的形成和冰缘地貌本身单方面的研究,还没有把辽东山地老秃顶子冰缘地貌与其植被生态学联系到一起进行研究。本文通过对老秃顶子冰缘地貌上的植物群落类型及结构特征的研究,旨在揭示其冰缘地貌上的植物类型,分布、结构等特征与其所在冰缘地貌环境之间的关系,从而为冰缘地貌上的植被保护提供基础的科学依据。 1研究区概况 老秃顶子国家级自然保护区(124°41′13″~125°5′15″ E;41°11′11″~41°21′34″ N)位于辽宁省东部桓仁、新宾两县交界处,主峰老秃顶子位于辽宁老秃顶子自然保护区核心区内,海拔1367.3m,相对高差867m,为辽宁第一峰。其四周群山起伏,各山间谷地均有大量冰缘地貌分布。土壤类型主要以棕壤和暗棕壤为典型代表,多由花岗岩残积母质发育而成,结构疏松,有机质含量高,适宜植被生长【2】。地带性植被为温性落叶阔叶林,植物区系属长白植物区系的西南边缘,兼有华北植物区系的过渡性,生物多样性丰富,查明有真菌植物50 科 44 种 , 地衣植物 13 科 84 种 , 苔鲜植物 50 科 204 种 , 维管束植物 120 科 1141 种。维管束植物中有蕨类植物 19 科 60 种 , 裸子植物4 科23 种, 被子植物97 科1058 种[ 24 ], 主要优势科有菊科(Compositae) 、蔷薇科 (Rosaceae) 、毛茛科(Ranun2culaceae) 、禾本科( Gramineae) 、百合科(Liliaceae) 、豆科(Leguminosae) 、伞形科(Api2aceae) 、杨柳科(Salicaceae) 、莎草科(Cyperaceae) 、唇形科(Labiatae) 等。区内气候类型属于北温带大陆性季风气候,年均温 6.3℃,年降水量为870--1060mm,年平均相对湿度67%【4】;年无霜期133d,冻结期114d,年平均冻土厚度91cm。境内水系发达、河流网布,局部乱石窖之下形成暗河,在巨石

人教版生物必修3第四章第三节群落的结构同步训练A卷

人教版生物必修3第四章第三节群落的结构同步训练A卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共20题;共40分) 1. (2分)下图中,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示某野生动物种群数量超过环境容纳量后,种群数量变化三种可能的情况。下列说法错误的是() A . 图中曲线Ⅰ说明该种群对其栖息地的破坏程度较轻 B . 图中阴影部分可能引起该种群的基因频率发生变化 C . 当曲线Ⅲ趋近于零时,应建立自然保护区保护该动物种群 D . 若图中物种处于最高营养级,当其数量下降,且其他条件不变时,流向该营养级其他物种的能量会增加 【考点】 2. (2分)下图表示在某生态系统中,a、b、c三个种群数量变化的相互关系,下列描述正确的() A . a肯定是生产者,b肯定是初级消费者 B . a→b→c构成一条食物链 C . a与b、b与c为捕食关系 D . a与c为竞争关系 【考点】

3. (2分) (2017高二下·唐山期中) 图示某弧岛上存在捕食关系的两种生物种群个体数量变化,据图分析正确的是() A . 种群①为捕食者,种群②为被捕食者 B . 种群①的营养级比种群②营养级高 C . 种群②所含的能量比种群①所含的能量高 D . 种群②的数量随种群①的数量减少而减少 【考点】 4. (2分) (2017高二上·中山期中) 下列有关种群和群落的研究和分析中,正确的是() A . 影响群落中动物分层因素只有栖息空间 B . 对培养液中酵母菌进行计数采用的是抽样检测法 C . 对土壤小动物的种群密度进行调查时,不能采用标志重捕法,一定要采用样方法 D . 某同学决定以校园内的池塘为对象进行物种丰富度调查,应在同一水层取样 【考点】 5. (2分)(2017·顺义模拟) 某河流因生活污水的大量排放导致蓝藻大量繁殖、水华频发,人工打捞和投放大量化学杀藻剂是常用的治理方法.近年来,研究者采用投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物构建生物修复

植物群落结构调查与分析

植物群落结构调查与分析 目的意义:通过对植物群落结构的调查,掌握植物群落内物种之间相互关系分析的方法。 调查内容: 北校区绿化及观赏植物 一、基本概念 1、生态位宽度又称生态位广度或生态位大小。一个物种所能利用的各种资源总和。当资源的可利用性减少时,一般使生态位宽度增加,例如在食物供应不足的环境中,消费者也被迫摄食少数次等猎物和被食者,而在食物供应充足得到环境中,消费者近摄食最习惯摄食的少数被食者。 中文名称:生态位 英文名称:niche;biotope;ecological niche 其他名称:小生境 定义1:自然生态系统中,一个种群所占据的时空位置及其与相关种群之间的功能关系。 所属学科:地理学(一级学科);生物地理学(二级学科) 定义2:满足一个种或种群生态要求的最小环境单位。 所属学科:古生物学(一级学科);古生态学、埋藏学、遗迹学(二级学科);古生态学(三级学科) 定义3:一种生物在生物群落中的生活地位、活动特性以及它与食物、敌害的关系等的综合境况,是一种生物在其栖息环境中所占据的特定部分或最小的单位。 所属学科:海洋科技(一级学科);海洋科学(二级学科);海洋生物学(三级学科) 定义4:昆虫在生态系统或群落中的功能、地位,特别是它与其他生物之间的营养关系。 所属学科:昆虫学(一级学科);昆虫生态学(二级学科) 定义5:生物在生物群落或生态系统中的作用和地位,以及与栖息、食物、天敌等多环境因子的关系。 所属学科:生态学(一级学科);种群生态学(二级学科) 定义6:生物的生境及其作用。 所属学科:土壤学(一级学科);土壤生物与土壤生物化学(二级学科) 2、生态位重叠:生态位重叠是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象。生态位重叠的两个物种因竞争排斥原理而难以长期共存,除非空间和资源十分丰富。通常资源总是有限额,因此生态位重叠物种之间竞争总会导致重叠程度降低,如彼此分别占领不同的空间位置和在不同空间部位觅食等。在向某一地区引进物种时,要考虑与当地物种的生态位重叠的问题。外来物种总因数量有限、对环境尚未适应等原因处于竞争的弱势,因此,如与当地物种生态位重叠过大将会导致引种失败。 3、植物群落(plantcommunity):在环境相对均一的地段内,有规律地共同生活在一起的各种植物种类的组合。例如一片森林、一个生有水草或藻类的水塘等。每一相对稳定的植物群落都有一定的种类组成和结构。一般在环境条件优越的地方,群落的层次结构较复杂,种

第三章森林结构特征与生态功能

第三章森林结构特征与生态功能 ?⑴构成森林的植物成分 ?枯立木:林木中常常由于自然枯死或感染病虫害而枯死的林木称为枯立木。 ?森林是以乔木为主的植物群落,除乔木树种外,其他植物成分还很多。 (一)立木层 是所有乔木树种的总称。每一株树木称为立木或林木。立木层中的树种因其经济价值、作用和特点不同,又分为以下几类: ?优势树种又称建群树种。它是群落中数量最多的树种,它决定着群落特点,支配环境。 ?主要树种:又称目的树种。是符合人们经营目的的树种,一般具有最大的经济价值。 主要树种同时又是优势树种,但是有些天然林中,主要树种不一定数量最多;次生林中,往往缺少主要树种。 ?伴生树种:又称辅佐树种。它是陪伴主要树种生长的树种,一般比主要树种耐荫,生长速度同步而终生高度略低。伴生树种的作用主要是促使主要树种干材通直,抑制其萌条和侧枝发育。在防风为主的防守林带中,伴生树种可增加树冠层的厚度和紧密度,提高防护效益。 ?次要树种:又称非目的树种。它是群落中不符合经营目的要求的树种,经济价值低。 木材松软的软杂木多属次要树种。次生林大多由次要树种组成。 ?先锋树种:稳定的森林被破坏后,迹地裸露,小气候剧变,稳定群落中的原主要树种难以更新,而不怕日灼、霜害的喜光树种,适者生存占据了地盘。被誉为先锋树种。 (二)下木层 ?下木即林内的灌木,但其高度一般终生不超过成熟林分平均高的一半(这一点是与幼树区别的重要标志)。 ?下木对防护、更新有重要影响,也具有经营上的意义。 (三) 地被物层 ?死地被物层:指林地上的枯枝落叶层。 ?活地被物层:是林内的草本植物和半灌木、小灌木、苔藓、地衣、真菌等组成的植物层次,居林内最下层,往往又可分两个层次:草本层和苔藓层。 (四)层外植物 ?又称层间植物。是林内没有固定层次的植物成分。如藤本植物、附生植物、寄生植物,以及土壤中的细菌、真菌、藻类等。层外植物往往是湿热气候的标志。层外植物利害具有双重性:有的具有很高的经济价值,有的缠绕在树干上可使林木致死,被称为“绞杀植物”。 1)树种组成 ?林分的树种组成,指乔木树种所占的比例。 ?林分由一个树种组成者,称为纯林;由两个或两个以上的树种组成者,称为混交林。?树种组成,是决定林分价值的重要标志。我国南方气候湿热,多混交林;而高纬度和高海拔地区气候寒冷,树种组成简单。 ?2)林相(林层) ?乔木林冠的层次状况,称为林相。林冠集中在一个层次,称为单层林;林冠分为两层或两层以上的称为复层林;林冠层次不清,上下连接构成垂直郁闭者,称为连层林。 (3)林龄

森林生态学基础—种群及其基本特征

第三章种群及其基本特征 种群生态学(population ecology)是研究生物种群与环境之间相互关系的科学。种群不仅是构成物种的基本单位,而且也是构成群落的基本单位。 种群是人类利用与保护或控制生物物种的对象。因此种群生态学与生态环境建设和物种保护有着密切的关系,涉及珍贵、稀有及濒危物种的保护和开发,有害生物的控制。 3.1种群的基本概念 在自然界,生物很少以孤立的个体形式长期存在,它或多或少,直接或间接地依赖别的生物而存在。生物也只有形成一个群体才能繁衍后代。因此个体必须依赖群体而存在,群体则是个体发展的必然结果。 种群(population)是同一物种占有一定空间和一定时间的个体集合群。种群这个术语在生物学科中广泛应用,除生态学外,在进化论、遗传学和生物地理学中也经常使用。 种群虽是由许多个体集合而成,但并不是个体的简单组合。种群具有自己独特的性质、结构,特别是具有自动调节的能力,以适应空间和时间上的变化。因此,种群既反映了构成它的个体的特性,也反映了它构成群落的特性。种群的研究既有助于个体研究的深化,又是群落及生态系统研究的基础。 种群是物种(species)具体的存在单位、繁殖单位和进化单位。一个物种通常可以包括许多种群,不同种群之间存在着明显的地理隔离,长期隔离的结果有可能发展为不同的生态种(ecospecies),甚至产生新的物种。如油松从河南、山东向北分布到辽宁,内蒙,其分布比较广阔,显然不能说它们是一个种群,可能因地理隔离、人为作用、生境分化等影响,在种内形成不同的类群。它们之间在形态上、生理上或生态习性上分别表现出显著的差异。并随着生态环境的长期特化逐渐显现出变异现象。所以,物种的进化是通过种群表现出来,种群亦是物种进化的单位。 事实上,种群的空间界限和时间界限并不是十分明确的,除非种群栖息地具有清楚的边界,如岛屿、湖泊等。因此,种群的空间界限常常由研究者根据调查的目的予以划定。如种群可以抽象地泛指森林中的全部油松林,也可以具体指森林中一小块油松林,生长在不同地段内的同种各个集合体,可以理解为一个种群,也可以理解为彼此独立的种群。这样,种群可以作为抽象的概念在理论上加以应用如种群生态学、种群遗传学理论和种群研究方法,也可以作为具体的研究对象又分为自然种群和实验种群,实验种群指实验室内饲养或培养的一群生物。 种群可以由单体生物(unitary organism)或构件生物(modular organism)组成。在由单体生物组成的种群中,每一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、两栖类和昆虫都是单体生物的例子。相反,由构件生物组成的

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