生态学 群落分类和排序共42页

3 美国的群落分类
z 双轨制分类系统根据群落动态发生演替原则的概念来进行群落分类的。
4 群落的数量分类 1）目标
z 用植物种的数据（属性）去划分样方（实体），可以较客观地揭示出植被本身可 能存在的自然间断。
z 用土壤、气候等环境因素的数据去划分样方，可能揭示植被间断的环境原因。 z 以植物种的分类与用土壤、气候等环境因素分类的结果进行比较，可以反映出植
按实体去排序属性的叫逆分析inverseanalysis或叫r分析poollaarrdditiiobrraaycuurrtti成份份量pcca成份份量prrincciippaalcoommpponeennttsnaallyyssi将一个综合考虑许多性状的问题在尽量少损失原有信息的前提下找出少量几个13个主成份量然后将各个实体在一个23维的空间中表示出来从而达到直观明了地排序实体的目的
被变化与环境变化的关系。 z 用样方数据去划分植物种的集合，结果会分成若干种组，它本身可能反映出种间
相互作用的规律。 z 用样方数据去分割环境因素的集合，结果会分成若干环境梯度，反映不同环境之
间的组合关系。 z 以样方数据分割出的种组与环境梯度进行比较，可能找到种组与环境因素的关
系，这样的种组被称为生态种组。
第八章 思考题
z 1.什么是直接梯度分析和间接梯度分析（direct gradient analysis and indirect gradient analysis） ？
z 2. 为什么要进行群落分类？ z 3. 群落分类和排序有何异同？
个（１－３个）主成份量，然后将各个实体在一个2－3维的空间中表示出来，从 而达到直观明了地排序实体的目的。
3）Whittaker 的梯度分析原理： ¾ 用与坡向垂直设置的样带，将坡向从深谷到南坡分为5级，将样带中的树种分四

群系组：建群种亲缘关系、生活型(三、四级)近似、生境相近
群系：建群种或共建种相同
亚群系：群系内次优势层片及其反映生境条件有差异
群丛组：层片结构相似、优势层片及次优势层片的优势种或共优种相同
群丛：层片结构相同、各层片的优势种或共优种相同
亚群丛：群丛内生态条件、群落发育年龄有差异
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7
群落的命名
29个植被型为：寒温性针叶林、温性针叶林、温性针阔叶混交 林、暖温性针叶林、热性针叶林、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混 交林、常绿阔叶林、硬叶常绿阔叶林、季雨林、雨林、珊瑚岛常 绿林、红树林、竹林、常绿针叶灌丛、常绿草叶灌丛、落叶阔叶 灌丛、常绿阔叶灌丛、灌草丛、草原、稀树干草原、荒漠、肉质 刺灌丛、高山冻原、高山垫状植被、高山流石滩稀疏植被、草甸、 沼泽、水生植被
群落分类的两种观点
植物群落的分类单位
植物群落的命名
群落的数量分类
➢ 群落排序
排序的概念
排序的类型
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群落分类的两种观点
机体论(群丛单位理论)
群落类型是自然单位，有明确的边界 分类的途径，将群落归于从小到大的分类单位
个体论
群落是连续的，没有明确的边界 排序的途径，生境梯度分析方法研究群落的连续变化
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群落的数量分类
数学与生态学的集合 过程
属性数量化 相似系数计算(不同方法) 聚类分析(不同方法) 结果处理
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N个样方p个物种数
样方 1(A) 2(B) 3
Form. Castanopsis chinensis+Cryptocary chinensis
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根据上述系统，中国生态学家于1980年完成了《中国植被》 一书和中国植被图的制作。中国植被分为10个植被型组、29个植 被型、560多个群系、群丛则不计其数

群落相似性、分类和排序
一 群落相似性
• 群落相似性分析是通过对样地调查所得原始数据 进行处理，并根据处理的结果判断两个群落之间 相似程度。 • 群落相似程度的指标有两类：一类是相似系数； 另一类是相异性系数。 • 表征两个群落间相似程度的指标虽多，但在数据 处理上一致：根据两群落共有种的数量数据，计 算其相似或相异程度。
• 植被型组：最高的分类单位。 建群种生活型相近因而群落外貌相似的植物群落联合。 • 植被亚型：辅助单位。 根据优势层片或批示层片的差异划分。 • 群系组：根据建群种亲缘关系近似，生活型或生境相近 而划分。 • 亚群系：辅助单位。 根据次优势层片及其所反映的生境条件而划分。 • 群丛组：片层结构相似，而且优势层片与次优势层片的 优势种工共优势种相同的植物群落联合。 • 亚群丛：反映群丛内部在区系成分、层片配置、动态变 化等方面出现的若干微细变化。
10个植被型组为：
针叶林、阔叶林、灌草和灌草丛、草原和稀树干草原、 荒漠包括肉质刺灌丛、冻原、高山稀疏植被、草甸、沼泽、 水生植被 。
29个植被型为：
寒温性针叶林、温性针叶林、温性针阔叶混交林、暖温性 针叶林、热性针叶林、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、 常绿阔叶林、硬叶常绿阔叶林、季雨林、雨林、珊瑚岛常绿 林、红树林、竹林、常绿针叶灌丛、常绿草叶灌丛、落叶阔 叶灌丛、常绿阔叶灌丛、灌草丛、草原、稀树干草原、荒漠、 肉质刺灌丛、高山冻原、高山垫状植被、高山流石滩稀疏植 被、草甸、沼泽、水生植被。
三级分类单位
• 植被型组 • 植被型 • 植被亚型 • 群系组 • 群系 • 亚群系 • 群丛组 • 群丛 • 亚群丛
中国植物群落分类原则、系统和单位
分类原则——以群落本身的综合特征作为分类依据
• 分类系统：主要分类单位分三级

北欧学派：以基群丛作为基本单位（至少每层中具有 恒有的优势种(恒有种)真正一致的种类组成的稳定的 植物群落）
前苏联学派：以群丛、群系、植被型为主要单位，并 在各单位之间采用了一些辅助单位，如群丛组、群丛 纲、群系组、群系纲等。
2 中国的植物群落分类系统
参照国外学派的分类原则和方法，采用“群落生态”原则， 即以群落本身的综合特征作为分类依据，群落的种类组 成、外貌和结构、地理分布、动态演替等特征及其生态 环境在不同的等级中均作了相应的反映。
个体论：群落是连续的，没有明确的边界，它不过是 不同种群的组合，而种群是独立的。 在通常情况下，生境与群落都是连续的。认为应采 取生境梯度分析的方法，即排序来研究连续群落变 化，而不采取分类的方法。
生物群落的存在既有连续性的一面，又有间断性的一 面：
如果排序的结果构成若干点集的话，可达到分类的目 的；如果分类允许重叠的话，也可以反映群落的连续 性。
亚优势种 ：个体数量与作用都决于优势种，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植物种。在复层群落中常居于下层
伴生种：群落的常见种类，它与优势种相伴存在，但不起主要作用
偶见种或罕见种 可能偶然地由人们带入或随着某种条件的改变而侵入群
落中，也可能是衰退中的残遗种（生态指示意义，地方性特征种）
10个植被型组：针叶林、阔叶林、灌草和灌草丛、草原和稀树
干草原、荒漠(包括肉质刺灌丛)、冻原、高山稀疏植被、草甸、 沼泽、水生植被
29个植被型：寒温性针叶林、温性针叶林、温性针阔叶混交
林、暖温性针叶林、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶氓交林、常绿阔 叶林、硬叶常绿阔叶林、季雨林、雨林、珊瑚岛常绿林、红树 林、竹林、常绿针叶灌丛、常绿草叶灌丛、落叶阔叶灌丛、常绿 阔叶灌丛、灌草丛、草原．稀树干草原、荒漠、肉质刺灌丛、高 山冻原、高山垫状植被、高山流石滩稀疏植被、草甸、沼泽、水 生植被。

天山山脉中段南北坡植物群落的CCA典范对应分析
通过对天山山脉中段南北坡植物群落与环境变量(土壤有机质 含量、土壤pH值大小和土壤中的C/N比)之间的CCA分析，发现植 物群落分布与上述3个土壤变量之间，有着很好的回归关系。 其群落排序轴与土壤pH值(pH)、土壤有机质含量(Y)和土壤中的 C/N比(C)的回归方程如下： 天山山脉中段北坡 Axis1=1.8075pH-1.365Y-0.0246C R2=0.9999 Axis2=0.9874pH+2.2308Y-1.7882C R2 =0.9999 天山山脉中段南坡 Axis1=1.6261pH-2.07Y-0.2073C R2 =0.9957 Axis2=-1.1369pH-0.9667Y+1.6647C R2=0.9999

排序的原理
通过降维，使原来 要用n 个原始数据描述的实体， 在尽量保留原数据特征的 条件下，利用最少数据 （排序坐标）来描述，有 利于揭示原始数据反映的 规律。
按属性排序实体称正分析, 或叫Ｑ分析。 按实体去排序属性的叫逆 分析或叫Ｒ分析。
y e ●E ●A
a
●B
●D d
b ●C c
E A D C B
4.8 4 3.2 2.4 1.6 0.8 0 Euclidean
二、生物群落的排序
（一）排序的概念 １、定义：所谓排序，就是把一个地区内所调查的群落样地， 按照相似度 (similarity) 来排定位序, 从而分析各样地之间 及其与周围生境之间的相互关系。 ２、类型： １）直接排序，利用环境因素的排序，即以群落生境或其 中某一生态因子的变化，排定样地生境的序位，又称直接 梯度分析或者梯度分析。 ２）间接排序，用植物群落本身属性排定群落样地的位序 (如种的出现与否，种的频度、盖度等)，又称间接梯度分 析或者组成分析。

③ 植物群落的命名
b)群丛的命名方法
如果某一层具共优种，这时用“+”相连。
如：铁杉+锐齿栎-巴山木竹-大披针苔草丛
Байду номын сангаас
（Ass.Tsuga chinensis+Quercus aliena
var.accuteserrata-Bashania fargesii-
Carex lanceolata)
（ 1）中国的植物群落分类 1. 中国的植物群落分类
演替系列群丛 (associes) 演替系列单优势群丛 (consoeies) 演替系列群丛相 (faeies) 演替系列组合 (socies) 集群 (colony) 季相 (aspect) 层 (layer)
第一节
群落的分类
3. 英美学派的群落分类 a)群系 ： 在一定的气候区内，植被由两极向 中生性的生境发展，最后达到中生性的单 元顶极，即区域性的植被单位－群系 b)群丛 ： 凡外貌、生态结构和种类成分均相似 的植物群落，即称为一个群丛（以优势种确 定群丛 ）。
第一节
群落的分类
3. 英美学派的群落分类
即群丛的地理变形，它具有群丛中 c)群丛相 ： 的多个优势种，但不具有群丛中的一切优 势种。
第一节
群落的分类
英美学派和中国群落分类的比较 英美学派分类系统 群系 群系型 群丛 群丛相 中国分类系统 植被型 植被型组 群系、植被亚型 群丛、亚群丛。
第一节
更为敏感,它是最有效的群落分类和环境指标
者,这些识别种包括特征种、区别种、恒有种。 c)区别种用以构建群落的等级分类系统,其基本 单位是群丛。
第一节
群落的分类
2. 法瑞学派的群落分类 ③ 分类原则： 植物区系。

4）N个样方p个物种数的数量分析
（1）距离系数 z 绝对值距离 D＝| xA－ xB| £«| yA － yB| Djk＝∑ | xj－ xk| z 欧氏距离平方 D 2＝ ( xA－ xB) 2 £«( yA － yB )2 D jk2＝ ∑ (xj－ xk ) 2 z Bray-Curtis距离 B(jk)= ∑ | xj－ xk| / ∑ | xj+ xk|
braycurtis距离距离bjkxjxkxjxk美国国的的群群落落分分类类标用植物种的数据属性去划分样方实体可以较客观地揭示出植被本身可以植物种的分类与用土壤气候等环境因素分类的结果进行比较可以反映出植用样方数据去划分植物种的集合结果会分成若干种组它本身可能反映出种间用样方数据去分割环境因素的集合结果会分成若干环境梯度反映不同环境之以样方数据分割出的种组与环境梯度进行比较可能找到种组与环境因素的关多元分析方法是施于原始数据集合的一套处理规则从而揭示属性之间实体之间以及属性和实体之间的复杂关系
2）方法
z 多元分析技术的一般特点 ¾ 不需要随机取样，不涉及显著性检验。 ¾ 多元分析方法是施于原始数据集合的一套处理规则，从而揭示属性之间、实体之
间以及属性和实体之间的复杂关系。方法本身不依赖于对实体和属性具体内容的 解释，因些可用于多学科。 ¾ 多元分析的基本单位叫实体，描述实体数量特征的各种数据项目称为属性，在群 落生态学研究中，实体可以是样方、样地、林分或群落等。 z 相似系数 ¾ 距离系数 ¾ 相关系数 ¾ 信息系数
1 群落排序的概念
1) 排序:把一个地区内所调查的群落样地，按照相似度来排定各样地的位序，从而 分析各样地之间及其与生境之间的相互关系。
2) 排序类型:利用环境因素的排序，即以群落生境或其中某一生态因子的变化，排 定样地生境的序位称直接排序(direct ordination) 又称直接梯度分析(direct gradiant analysis)，或梯度分析(gradiant analysis)；另一类为群落排序，用 植物群落本身属性排定群落样地的位序，称间接排序(indirect ordination )，又 称间接梯度分析(indirect gradiant analysis)，或组成分析(compositional analysis)

极度梯度法
找距离x轴垂直距离最远的两点为y轴，计算其它点到 此线的距离
与B端的距离Dac 与F端的距离Dbc y坐标值
A
0.47
0.40
0.35
B
0.0.33
0.40
0.26
D
0.50
0.50
0.30
E
0.53
0.47
0.35
F
0.60
0.00
0.60
26.09.2019
极度梯度法
如果某一层具共优种，这时用“+”相连 单优势种的群落，就直接用优势种命名，如以马
尾松为单优势种的群丛为马尾松群丛
26.09.2019
第八章 生物群落的分类与排序
主要内容
生物群落的分类√
中国的植物群落分类√ 法瑞学派的群落分类√ 美国的群落分类 群落的数量分类
生物群落的排序
思考题
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照片
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命名
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命名
习惯于采用联名法，即将各个层中的建群种或优 势种和生态指示种的学名按顺序排列。不同层之 间的优势种以“-”相连。 如兴安落叶松-杜鹃-红 花鹿蹄草群丛）。
26.09.2019
植被型分类
植被型组：凡建群种生活型相近而且群落外貌相似的植 物群落联合为植被型组。这里的生活型是指较高级的生 活型。
植被型：在植被型组内，把建群种生活型相同或相似， 同时对水热条件的生态关系一致的植物群落联合为植被 型。

66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70态学群落分类排序
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。

40 37 60 似
D 70 50 60
87 50 系
数
E 73 53 63 13
F 40 60 40 50 47
相异系数
1、计算样方间相异系数矩阵，Bray & Curtis (1975) 距离公式如下：
2、选择 x 轴的端点，即选择相异系数最大的两个样方（A、E）作为第一排序轴的端 点，其中一个坐标值记为0，另一个坐标值等于两端点的相异系数。
根据上述系统，中国植被分为： 10个植被型组、29个植被型、560多个群系、几千个群丛。
一、针叶林（植被型组） 1. 寒温性针叶林（植被型） 2. 温性针叶林 3. 温性针阔叶混交林 4. 暖性针叶林 5. 热性针叶林
二、阔叶林
落
6. 落叶阔叶林
叶
阔
7. 常绿、落叶阔叶混交林
叶
林
8. 常绿阔叶林
样方2
0
5.866
3′″
0
由此已将全部样方合成一组，得到整个聚合过程的树状图为：
6个样方组平均法的聚合分类结果
10.2 群落排序 (ordination) 10.2.1 排序的概念 ✓ 定义：把一个地区内所调查的群落样地，按照相似度 (similarity) 来排定各样地的
位序，从而分析各样地之间以及与生境之间的相互关系。
草甸
沼泽
水生植被
10.1.2 植物群落的命名 联名法（中国）：将各个层中的建群种或优势种和生态指示种的学名按顺序排列。 • 在前面冠以Ass. • 不同层的优势种用“－”相连（如：“马尾松 - 桃金娘 - 芒萁”群丛） • 某一层具共优种时，用“＋”相连（如：“马尾松 + 藜蒴 - 桃金娘 - 芒萁”群丛） • 当最上层的植物不是群落的建群种，而是伴生种或景观植物，这时用“＜”来表