群落的概念和基本特征
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植物群落的概念及特征植物群落是指由一群植物种类相对稳定地生长和发展的生态系统单位。
植物群落是生态系统中重要的组成部分,是物种相互作用的重要场所,反映了植物物种组成、结构和功能,对于生态系统的益处、稳定性和生物多样性具有重要意义。
植物群落不仅可以提供物种的生长和繁殖的基础,还可以影响水、光、土壤等环境要素,同时也可以改变其他生物的生态位和竞争力。
植物群落的特征主要包括物种组成、物种丰富度、物种多样性、结构及功能。
首先,物种组成是植物群落的基本特征,它指的是群落中各种类型的植物物种的组成。
群落中的植物物种可能属于不同的科属,它们通过竞争、共生等种间关系相互作用。
其次,物种丰富度是指物种的数量。
物种丰富度越高,表明植物群落中的植物物种越多。
物种丰富度的高低可以反映生态系统的复杂程度和稳定性,同时也可以影响生物多样性和生态功能。
再次,物种多样性是指物种的多样性程度。
物种多样性包括物种丰富度和物种相对丰度,是植物群落中各种植物物种之间的相对比例和相对重要性。
物种多样性的高低不仅与植物群落的结构和功能密切相关,还与生态系统的稳定性和抵抗力有关。
此外,植物群落的结构也是其重要特征之一。
群落结构包括垂直结构和水平结构。
垂直结构指的是植物在垂直方向上的分布,包括树冠层、亚树冠层、灌木层、草本层等。
水平结构指的是植物在水平方向上的空间分布,包括群落的密度、布局、间隔等。
最后,植物群落的功能是指它在生态系统中所扮演的角色和所提供的生态服务。
植物群落可以影响水循环、养分循环、土壤保持、气候调节和生物多样性维持等,对生态系统的稳定性和可持续发展起到重要作用。
总结起来,植物群落是生态系统中重要的组成部分,具有丰富的物种组成和多样性,同时具有明确的结构和功能。
植物群落的研究可以帮助我们更好地理解生态系统的运行机制和动力学变化,同时也可以为生态环境保护和可持续发展提供科学依据。
第四章群落生态课时安排:4学时教学目的:通过讲授,让学生较全面掌握以下内容:1. 群落的概念及其基本特征2. 群落的组成与结构3. 群落的演替教学方法:1.结合大量事例剖析讲解概念2. 幻灯片的使用重点及难点:难点是群落的组成与结构重点是群落的组成与结构以及群落的演替第一节群落的概念及其基本特征一、群落的概念(一)群落的定义生物群落(biotie community)是指在一定时间内,居住在一定区域或生境内的各种生物种群相互联系、相互影响的有规律的一种结构单元。
它们和相邻的生物群落,有时界限分明,有时则混合难分。
其结合较松散,但都由其组成的种类及一些个体的特点而显现出有一些特性。
生物群落可简单的分为植物群落(plant community)动物群落(animal community)和微生物群落(microbial community)三大类。
群落概念是生态学中最重要的理论之一,因为它强调的是在自然界共同生活在一起的各种生物能有机地、有规律地在一定时、空中共处,而不是各自以独立物种的面貌任意散布在地球上;它强调生物间有物质循环和能量转化的联系,因而它具有一定的组成和营养结构。
在时间过程中,经常改变其外貌,并具有发展和演替的动态特征。
它不是物种的简单总和,在群落内由于存在协调控制的机能,因而在绝对的变化过程中,保持相对的稳定性。
因此,生物群落被认为是生态学研究对象中的一个高级层次。
它是一个新的整体,它具有个体和种群层次所不能包括的特征和规律,是一个新的复合体。
群落概念的产生,使生态学研究出现了一个新领域,即群落生态学(community ecology)。
它是研究生物群落与环境相互关系及其规律的学科。
它是生态学的一个分支。
关于群落的性质,长期以来一直存在着两种对立的观点。
争论的焦点在于群落到底是一个有组织的系统,还是一个纯自然的个体集合。
“机体论”学派奥根(Orgnj Smic School)认为群落是一个真实的有机实体,它是组成群落的各个种群的有组织的集合体。
&第九章群落第一节群落的基本特征一、群落的概念1.生物群落森林群落:在一定地段的自然条件下,所有植物、动物和微生物等形成的一个有规律的组合叫生物群落。
那么,森林就是一定地段上,以树木和其它木本植物为主体,并包括该地段上所有植物、动物、微生物等生物成分,所形成的一个有规律的组合,我们称其为森林群落。
可见森林的概念不仅包括树木、灌木和草本,而且包括生活在森林中的动物、微生物,甚至包括林下的土壤和林内的环境。
群落不是杂乱无章的,群落是生物种群的有机组合,而且在相似的条件下就会有相应的群落的出现,那么是什么力量使得这些生物种群组合在一起呢?在这里,我们认为是生物之间的相互作用,这种作用是生物群落得以维持的动力机制。
在有关进化的章节中我们介绍过,导致生物进化的机制是自然选择,或者说自然选择给生物的进化提供了动力。
我们也相信,任何一个生物类群或者生物群落的有规律的组合都是有根据的,这种根据有的是外部的,有的是内在的,生物群落的维持机制是组成该群落各个种群之间的相互作用。
这些作用既包括正相互作用,也包括负相互作用,没有这些复杂的相互作用机制,就谈不上一个确定的生物群落的形成。
2. 群落的结构在中学阶段,学物理,学化学时必然学到分子、原子。
学习方法是,先研究它的结构,知道分子是什么,由什么组成的,即分子结构;然后研究它的性质,即分子运动等。
所谓结构,就是任何一个系统的具体构成形式, 而系统则是指任何一个事物的全局。
结构与系统是两个含义不同而又相互关联的概念。
系统指的是一系列相互有关的单元,为达到某一特定的目的而构成的完整综合体。
而结构则是系统内部各单元的排列组合方式,它是系统的性质与数量的集中表现。
只有依靠结构,才就能把孤立的诸单元变为一个系统,只有以结构为中介,单元的属性与功能才能变成系统的属性与功能,如果系统没有一定形式的结构,那么,系统不但不能发挥其效能,而且连系统本身也便不复存在了。
结构这一范畴日益受到多门学科的重视,例如结构力学是以宏观机械运动形式的力学结构为对象的一门学问,化学研究物质结构,探讨分子、原子、质子的特性;地质学研究地质结构;社会学研究社会结构,经济学研究经济结构;计算机----。
群落的基本概念和特征一、群落的基本概念生物群落(biotic community)是指生活在一个特定环境里的所有生物种群的集合。
为了研究的方便,生态学家有时把群落这个概念用于某一类生物的集合体,如动物群落、植物群落、微生物菌群,甚至应用于更狭隘的范围内,如鸟类群落、原生动物群落等。
有时还可以根据不同的生态习性来划分群落,如水生的浮游生物群落、底栖生物群落,农田昆虫群落、草原植物群落等。
生物群落这个概念,最初由德国的生物学家苗比乌司(Möbius)于1880年开始使用,他在研究牡蛎海底群落时,注意到这种动物只有在一定的温度、盐度……等条件下生活,并且,其生活与其他鱼类、甲壳类、环节动物、棘皮动物等密切相关,并共同构成了一个有机的统一体。
于是,他称此统一体为biocoenosis(亦译为生物群落)。
一般说来,英美学者习惯于用biotic community一词,而德、俄等学者则用biocoenosis。
实际上,这两者的含义是相同的。
由此可见,生物群落这个概念的产生,是与强调同一地段内生物种群间的相互作用有关的。
群落概念是生态学思想和生态学应用中最重要的原理之一,它之所以在生态学理论中如此重要,是由于它强调了各种生物能有机地、有规律地在一定空间中共处,而不是各自以独立的物体的面目,任意地散布在地球上的。
换言之,它强调的是生物种群之间的相互作用,生物种群与无机环境之间的相互作用。
正因为这样,生物群落被认为是生物学研究对象中的一个层次。
正如绪论中谈到的那样,从基因—细胞—器官—有机体—种群—群落……。
可见群落是一个高级的层次。
把群落看成自然界中层次结构的一个基本单位,它就成为一个新的整体了,它具有个体和种群层次所不能概括的特征和规律,是一个新的复合体。
群落概念的产生,使生态学研究出现一个新的领域——群落生态学。
群落和生态系统这两个概念是有明显区别的,它们各具独立的含义,这一点是无疑的。
群落是指多种生物种群有机结合的群体,而生态系统的概念却除此以外,还包括无机环境。
群落的概念和基本特征群落生态学(community ecology)是研究生物群落与环境相互关系及其规律的学科,是生态学的一个重要分之科学。
一.群落的概念(一)群落的定义群落(生物群落,biotic community)棗指一定时间内居住在一定空间范围内的生物种群的集合。
它包括植物、动物和微生物等各个物种的种群,共同组成生态系统中有生命的部分。
生物群落=植物群落+ 动物群落+ 微生物群落生物群落上述的三个部分,从目前来看,植物群落学研究得最多,也最深入,群落学的一些基本原理多半是在植物群落学研究中获得的。
植物群落学(phytocoenology)也叫地植物学(geobotany)、植物社会学(phytosociology)或植被生态学(ecology of vegetation),它主要研究植物群落的结构、功能、形成、发展以及与所处环境的相互关系。
目前已形成比较完整的理论体系。
动物群落学的研究较植物群落困难,起步也相对较晚,但对近代群落生态学作出重要贡献的一些原理,如中度干扰说对形成群落结构的意义,竞争压力对物种多样性的影响,形成群落结构和功能基础的物种之间的相互关系等许多重要生态学原理,多数是由动物学家研究开始,并与动物群落学的进展分不开。
最有效的群落生态学研究,应该是动物、植物和微生物群落的有机结合。
(二)群落的性质关于群落的性质,长期以来一直存在着两种对立的观点。
争论的焦点在于群落到底是一个有组织的系统,还是一个纯自然的个体集合。
①"有机体"学派认为:沿着环境梯度或连续环境的群落组成了一种不连续的变化,因此生物群落是间断分开的。
法国的Braun-Blanquet、美国的Clements和英国的Tansley等支持上述观点。
②"个体"学派则认为:在连续环境下的群落组成是逐渐变化的,因而不同群落类型只能是任意认定的。
前苏联的Ramensky、美国Gleason的和法国的Lenoble等支持上述观点。
虽然现代生态学的研究,群落存既在着连续性的一面,也有间断性的一面。
如果采取生境梯度的分析的方法,即排序的方法来研究连续群变化,虽然在不少情况下,表明群落并不是分离的、有明显边界的实体,而是在空间和时间上连续的一个系列。
但事实上,如果排序的结果构成若干点集的话,则可达到群落分类的目的;如果分类允许重叠的话,则又可反映群落的连续性。
这一事实反映了群落的连续性和间断性之间并不一定要相互排斥,关键在于研究者从什么角度和尺度看待这个问题。
(三)群落与生态系统群落和生态系统究竟是生态学中两个不同层次的研究对象,还是同一层次的研究对象。
这个问题,目前还存在着不同的看法,大多数学者认为应该把两者分开来讨论,如Odum (1983)和Smith(1980)等人,但也有不少学者把它们作为同一个问题来讨论,如Kreb (1985)和Whittaker(1970)等。
但我们认为,群落和生态系统这两个概念是有明显区别的,各具独立含义。
群落是指多种生物种群有机结合的整体,而生态系统的概念是包括群落和无机环境。
生态系统强调的是功能,即物质循环和能量流动。
但谈到群落生态学和生态系统生态学时,确实是很难区分。
群落生态学的研究内容是生物群落和环境相互关系及其规律,这恰恰也是生态系统生态学所要研究的内容。
随着生态学的发展,群落生态学与生态系统生态学必将有机的结合,成为一个比较完整的,统一的生态学分支。
(四)群落结构的松散性和边界的模糊性同一群落类型之间或同一群落的不同地点,群落的物种组成、分布状况和层次的划分都有很大的差异,这种差异通常只能进行定性描述,在量的方面很难找到一个统一的规律,人们视这种情况为群落结构的松散性。
在自然条件下,群落的边界有的明显,如水生群落与陆生群落之间的边界,可以清楚的加以区分;有的边界则不明显,而处在连续的变化中,如草甸草原和典型草原的过渡带,典型草原和荒漠草原的过渡带等。
多数情况下,不同群落之间存在着过渡带,被称为群落交错区(ecotone)。
(五)群落的命名对于群落的分类和命名,常见的有以下一些方法:根据群落中的优势种来命名:如马尾松林群落,木荷林群落。
根据群落所占的自然生境来命名:如岩壁植被。
根据优势种的主要生活型来命名:如亚热带常绿阔叶林群落,草甸沼泽群落。
根据群落中的特征种来命名:如木荷群丛根据群落动态来进行分类和命名。
二. 群落的基本特征(一)、群落的物种组成1.群落的物种组成任何生物群落都是由一定的生物种类组成的,调查群落中的物种组成是研究群落特征的第一步。
为了掌握群落中物种的组成,通常,我们选择群落中各物种分布较均匀的地方,圈定一定的面积大小,登记这一面积中的所有的物种,然后按照一定的顺序成倍扩大面积,登记新增加的种类。
开始时,面积扩大,物种随之迅速增加,但逐渐扩大面积后,物种增加的比例减少,最后,面积再增大,种类却很少增加。
将两者的比例关系,绘制一张种类-面积曲线图。
曲线最初陡峭上升,而后水平延伸,开始延伸的一点所示的面积,即为群落的最小面积。
所谓群落最小面积,也就是说至少要求这样大的空间,才能包括组成群落的大多数物种。
群落最小面积能够表现群落结构的主要特征。
植物群落的最小面积比较容易确定,用上述方法即可求得。
但动物群落的最小面积较难确定,常采用间接指标(如根据大熊猫的粪便、觅食量等指标)加以统计分析,确定其最小面积。
群落最小面积,可以反映群落结构特征。
组成群落的物种越丰富,群落的最小面积越大。
如西双版纳热带雨林,由于环境条件优越,群落结构复杂,物种多样性十分丰富,其最小群面积可达2500㎡,群落内主要高等植物在130左右;而东北小兴安岭红松林群落,最小面积为400㎡,主要高等植物仅40中左右。
在搞清楚群落物种组成的基础上,还必须对各物种的科、属关系和区系地理成分加以分析。
这对判定群落的特征、性质和来源有很重要的意义。
2.组成种类的性质分析在植物群落研究中,常根据物种在群落中的作用而进行分类。
(1)优势种和建群种优势种(dominant species)对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物成为优势种。
建群种(constructive species)优势层中的优势种称为建群种。
在森林群落中,乔木层中的优势种既是优势种,又是建群种;而灌木层中优势种就不是建群种,原因是灌木层在森林群落中不是优势层。
(2)亚优势种(subdominant species)指个体数量与作用都次于优势种,但在决定群落环境方面仍起着一定作用的种类。
(3)伴生种(companion species)伴生种为群落成见种类,它与优势种相伴存在,但不起主要作用。
(4)偶见种(rare species)偶见种是那些在群落中出现频率很低的种类,多半是由于群落本生稀少的缘故。
(二)群落的数量特征1.物种丰富度(species richness)物种丰富度是指群落所包含的物种数目,是研究群落首先应该了解的问题。
2.多度与密度群落内各物种的个体数量即多度。
密度是指单位面积上的生物个体数,用公式表示:D(密度)=N(样地内某物种的个体数)/S(样地面积)3.频度频度是指某物种在样本总体中的出现率。
F(频度)=ni(某物种出现的样本数)/N(样本总数)×100%4.盖度是植物群落学的一个术语。
植物枝叶所覆盖的土地面积叫投影盖度简称盖度。
它是一个重要的植物群落学指标。
盖度可以用百分比表示,也可用等级单位表示。
植物基部着生面积称为基部盖度,草本植物的基部盖度以离地0.03米处的草丛断面积计算,树种的基部盖度以某一树种的胸高(离地1.3米)断面积与样地内全部断面积之比来计算,这种基部盖度又称显著度(dominance),有人称之为优势度。
5.优势度与重要值优势度是确定物种在群落中生态重要性的指标,优势度大的种就是群落中的优势种。
确定植物优势度时,指标主要是种的盖度和密度。
动物一般以个体数或相对多度来表示。
森林群落中Curtis等(1951)提出用重要值来表示每一个物种的相对重要性。
I(重要值)=[相对密度(%)+相对频度(%)+相对显著度(%)]/300(三)群落的综合特征1、存在度(presence)和恒有度(constancy)在同一类型的群落中,某一种生物所存在的群落数即为存在度。
各个群落中的物种,可按其出现的次数比率划分出存在度等级。
通常20%为一级,共分五级。
存在度大的种类愈多,则各群落的相似程度愈大。
某物种在各个具有相同面积的群落出现的次数称为恒有度。
恒有度可以避免由于取样面积不等而造成的参差不齐。
2、确限度用以表示某一个种局限于某一类型植物群落的程度。
Braun-Blanquet根据植物种类对群落类型的确限程度,归并为5个确限度等级。
特征种:确限度5 确限种,只见于或几乎只见于某一群落类型的物种;确限度4 偏宜种,最常见于某一群落,但也偶见于其他群落的物种;确限度3 适宜种,在若干群落中能或多或少丰盛地生长,但在某一群落中占优势或多度大的种。
伴随种:确限度2 不固定在某一群落内的种。
偶见种:确限度1 少见及偶见而从别的群落迁入的种,或过去群落残遗下来的种。
确限度愈大的种就是最好的特征种,它能作为一定群落类型如群丛的标志。
3、群落相似性系数群落系数指各样方单位共有种的百分率,其计算方法很多,目前不下十几种。
Jaccard相似性系数是目前最为基础和常用相似性系数之一,其公式为:群落系数=c/(a+b-c)式中a为样方A的物种数,b为样方B的物种数,c为样方A和B中的共有种数。
4、关联系数。