第九章群落生态学
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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。
生态学中的群落生态学和生态因素生态学是指对生物体及其环境相互关系的研究。
群落生态学是生态学中的一个分支,它着重于研究群落间的相互作用和动态平衡。
群落生态学中最重要的概念之一是群落。
群落是在特定环境下,由各种生物个体组成的可重复的、较为稳定的生态系统。
它的形成和发展需要依靠各种生态因素的作用。
其中,生态因素可以分为生物因素和非生物因素两类。
生物因素包括种间相互作用和群落结构,也就是不同物种在群落中的分布和数量关系。
种间相互作用包括竞争、互利共生、捕食和寄生等作用,这些作用会影响到群落中物种的数量和竞争程度。
群落结构则是指各种植物和动物间的关系,包括适应性、物种多样性和生物量等方面。
非生物因素则包括气候、地形、土壤和人类活动等因素。
气候对于一个群落来说至关重要,它决定了生物体的生存条件、生长时间和物种的数量。
不同的气候会导致不同的物种适应不同的环境。
地形是指群落所处的地面、山脉和水体等,不同的地形也会导致不同的生态因素和物种适应不同的环境。
土壤则是植物和动物生存的基础,对于群落的生长发育和物种数量有着至关重要的作用。
而人类活动则会对群落产生很大的影响,例如环境污染、森林砍伐、土地利用与管理等方面。
在群落生态学中,生态因素之间相互作用形成的生态网络是非常重要的。
这些相互作用可以在空间和时间上进行交错和联结,构成更加复杂的生态系统。
同时,这些相互作用还能够产生一系列的生态效应,例如稳定性模式、物种多样性等。
特别是生态效应,可以从不同的角度解析群落的变化和演化。
例如,物种多样性反映了群落内物种数量之间的差异,它越高,群落就越稳定。
而稳定性模式则是指当生态系统受到变化时,其群落结构和物种数量的变化程度,两者之间存在着密切的关系。
总之,群落生态学是生物学研究中的一个重要部分。
它主要研究的是不同生态因素之间的相互作用,以及这些相互作用所带来的生态效应。
只有深入了解生态因素的作用,才能更好地掌握群落生态系统的演化规律,并为其保护和管理提供有效的方法。
第九章群落生态学●群落的基本概念和特征●群落结构和成分●物种多样性第一节群落的基本概念和特征●生物群落的基本概念●生物群落的基本特征●生物群落结构的松散性和边界的模糊性一、生物群落的基本概念●群落(c o m m u n i t y):特定时间和空间(或特定生境)下,生物种群有规律的组合,它们之间以及它们与环境之间彼此影响,相互作用,具有特定的形态结构与营养结构,执行一定的功能,这种多种群的集合称群落。
二、群落的基本特征●物种多样性(species diversity)●生长型(growth form)与结构●优势度(dorminance)●物种相对多度(relative abundance of species)●群落的空间和时间格局(spatial and temporl patterns)三、群落结构的松散性和边界的模糊性●有机体结构的紧密性和边界的清晰性●部分群落边界的是清晰的(池塘、湖泊)●陆地群落边界的模糊性第二节群落结构和成分●群落的外貌和生长型●群落的垂直结构●群落的水平格局●群落的时间格局●群落交错区和边缘效应一、群落的外貌和生长型●生长型(g r o w t h f o r m):根据植物可见结构分成的不同类群。
生长型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,这是趋同适应的结果。
●生态等值种:由于趋同进化,世界各大洲相似环境区域生活着具有相同生活型的植物,这些植物称为生态等值种。
●叶子大小与水分条件关系模型:●植物的生活型类型:指植物对于综合环境条件的长期适应,在外貌上表现的植物类型。
它的划分常根据植物的形态、大小、分枝等外貌特征,同时考虑到植物生命期的长短。
●植物的生活型类型(阮基耶尔R a u n k i a e r生活型系统):高位芽植物:休眠芽位于距地面25c m以上。
地上芽植物:更新芽位于土壤表面之上,25c m之下,多为半灌木或草本植物地面芽植物:更新芽位于近地面土层内,冬季地上部分全枯死,为多年生草本植物隐芽植物:更新芽位于较深土层中或水中,多为鳞茎类、块茎类和根茎类多年生草本植物或水生植物一年生植物:以种子越冬●陆生植物主要生长型:乔木:高达3m以上的高大木本植物。
附生植物:与被附生植物之间,没有营养物的争夺和分配问题,只在空间定居上有着紧密的联系二、群落的垂直结构●陆生植物群落分层现象:与光利用有关,群落层次主要由植物生长型和生活型决定●陆生动物群落分层现象:主要与食物有关●水生群落分层现象:与阳光、温度、食物和溶氧等因素有关三、群落的水平格局●植被的均匀型分布●植被的镶嵌性的主要决定因素气候影响土壤影响:营养物质、土壤质地、地形特点植物影响:他感作用、遮荫作用、繁殖特点动物影响:喜食情况、种子散布、食物贮藏、排泄物、践踏、挖洞四、群落的时间格局●昼夜相:与环境因子的昼夜节律有关陆地群落的昼夜相变化水生群落的昼夜相变化●季节相:与环境因子的季节节律有关温带群落的季节相变化热带群落的季节相变化●年际间变化五、群落交错区与边缘效应●群落交错区(e c o t o n e):两个或多个群落之间的过渡地带。
●边缘效应(e d g e e f f e c t):群落交错区的生物种类和种群密度增加的现象称边缘交应。
●边缘效应产生的原因:在群落交错区往往包含两个重叠群落中的一些种以及交错区的特在种;群落交错区的环境比较复杂,两类群落中的生物能够通过迁移而交流,能为不同生态类型植物定居,从而为更多的动物提供食物、营巢地和隐蔽所。
●边缘效应原理的实践意义:利用群落交错区的边缘效应增加边缘长度和交错区面积,提高动物的产量。
人类活动形成的交错区有的有利,有的是不利的。
第三节物种多样性决定物种多样性的两个主要因素:物种数目和异质性。
●群落中物种——多度分布●多样性指数的测定●多样性等级的实例●决定多样性等级的因素一、群落中物种——多度分布物种相对多度曲线●物种——多度分布的三种假说随机生态位假说(random-niche hypothesis)生态位优先占领假说(niche-preemtion hypothesis)这种分布多出现在群落生境严酷,如荒摸,种数相对较少的群落。
对数-正态假说(log-normal hypothesis)符合这种分布的群落多属于环境条件优越,物种丰富度高的群落。
如热带雨林的昆虫群落。
二、多样性指数的测定●香农-威纳指数(Shannon-Wiener index)三、多样性等级的实例四、决定多样性等级的因素●进化时间学说(e v o l u t i o n a r y t i m e t h e o r y)●生态时间学说(e c o l o g i c a l t i m e t h e o r y)●空间异质性学说(s p a t i a l h e t e r o g e n e i t y t h t h e o r y)●气候稳定学说(c l i m a t i c s t a b i l i t y t h e o r y)●竞争学说(c o m p e t i t i o n t h e o r y)●捕食学说(p r e d a t i o n t h e o r y)●生产力学说(p r o d u c t i v i t y t h e o r y)第四节种间关连、相似性和排序●有关群落性质的两种观点●种间关连的测定方法●相似性系数●群落的排序一、有关群落性质的两种观点●个体论学派(i n d i v i d u a l i s t i c s c h o o l):群落在自然界中并非一个实体,而只是生态学家从一个呈连续变化着的植被中收集来的一组生物而已。
●机体论学派(o r g a n i s m i c s c h o o l):群落是一个真实的、有机的实体,它是组成群落的各个种群的有组织的集体。
●群落概念包含的三个特点:群落是生物在特定地域中的物种种群的集合体;这种组合在时、空序列中反复出现。
即承认自然界中确实有相当稳定的物种所组成的群落型; 群落是一种动态平衡系统,具有自我调节或稳态的机制。
●“折中”观点:群落可能处于沿个体论-机体论轴上广大变化范围中的任何一段。
●支持“折中”观点的证据:有些种群已经形成了难以分隔的多种群系统;也有相当多的种群间相互作用相当弱或完全无关。
群落先锋期的种间相互作用多数很不密切,甚至是偶然共同生活在一起的。
随着演替,种群间相互作用日益紧密,甚至发展到动态平衡的顶级群落。
二、种间关连的测定方法V=(ad-bc)/[(a+b)(c+d)(a+c)(b+d) ]1/2三、相似性系数四、群落的排序●机体论学派的观点:排序技术本身使数据成为一个连续带;用于梯度分析的群落样地多是受干扰后,而尚未发展到顶级期;优势种在决定群落面貌上的作用大于非优势种。
第五节群落的演替●演替的基本概念●群落演替的实例●群落演替的分类●关于群落演替的顶级问题●群落的周期性“演替”●经典的和个体演替观一、演替的基本概念●群落演替(c o m m u n i t y s u c c e s s i o n):在一定地段上,群落由一个类型转变为另一个类型的有顺序的演变过程。
●机体论学派观点(经典的演替观)●个体论学派观点二、群落演替的实例●水生演替系列●旱生演替系列●森林次生演替●高山草甸弃耕地的植物群落演替●珊蝴礁演替三、群落演替的分类●原生演替(p r i m a r y s u c c e s s i o n)与次生演替(s e c o n d a r y s u c c e s s i o n)●内因演替(e n d o g e n e t i c s u c c e s s i o n)与外因演替(e x o g e n e t i c s u c c e s s i o n)●地质演替(g e o l o g i c a l s u c c e s s i o n)与生态演替(e c o l o g i c a l s u c c e s s i o n)●自养演替(a u t o t r o p h i c s u c c e s s i o n)与异养演替(h e t e r o t r o p h i c s u c c e s s i o n)四、关于群落演替的顶级问题●关于顶级群落的三种学说单顶级群落学说(m o n o c l i m a x t h e o r y)多顶级群落学说(p o l y c l i m a x t h e o r y)顶级群落-格局学说(c l i m a x p a t t e r n t h e o r y)五、群落的周期性“演替”一些群落具有周期性变化,即由一个类型转变为另一个类型,最后又回到原来的类型。
六、经典的和个体演替观●对经典演替观的批评次生群落的演替演替中的抑制作用(石莼-红藻)●关于机会种在开始建立群落中作用的假说促进模型抑制模型忍耐模型(竞争)第六节形成群落结构的因素●竞争对群落结构的影响●捕食对群落结构的影响●岛屿与群落结构●干扰与群落结构和动态●平衡说与非平衡说一、竞争对群落结构的影响●竞争导致生态位分化的例子达尔文莺(10m m/8-12m m)利用相似资源的共存物种间通常以一“标准量{体长比1.3;体重比2[(1.3)2]}”分开。
●同资源种团(G u i l d s):以相同方式利用相同资源的物种集团。
二、捕食对群落结构的影响●泛化种(generalist)兔子●特化种(specialist)喜食竞争力强的优势种喜食竞争力弱的劣势种●关键种(keystone species)三、岛屿与群落结构●岛屿的物种数与面积的关系●岛屿离大陆距离与物种数的关系●M a c A r t h u r的平衡说(e p u i l i b r i u m t h e o r y)●岛屿群落的进化岛屿物种进化速度较大陆块远离大陆的岛屿地方种可能较多由于进化时间较短,岛屿群落可能是未饱和群落M a c A r t h u r的平衡说(e p u i l i b r i u m t h e o r y)●M a c A r t h u r的平衡说:岛屿上的物种数目决定于迁入物种和迁出物种之间的动态平衡,即不断灭绝的物种由同种或异种的迁入而得到补偿,从而岛屿上的物种数目保持相对稳定。
岛屿上的种数不随时间而变化。
这是一种动态平衡,即灭绝物种不断被新迁入物种代替。
大岛比小岛能维持更多的种数。
随岛离大陆距离的由近到远,平衡点的种数逐渐降低。
四、干扰与群落结构和动态●群落出现断层后可能出现的两种情况抽彩式竞争(c o m p e t i v e l o t t e r y)✓群落中有许多在入侵断层能力和耐受断层环境能力相等的物种;✓入侵后在其生活史中能对付后入侵的物种。