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群落的组成和结构§1.生物群落的概念•在相同时间聚集在同一地段上的各物种种群的集合.•特定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，具有一定的形态结构与营养结构，执行一定的功能。
•生物群落=植物群落+ 动物群落+ 微生物群落生物群落的基本特征•一定的种类组成•各物种相互联系•群落具有自己的内部环境•具有一定结构•具有一定的动态特征•具有一定的分布范围•具有边界特征阔叶红松林混交林群落的物种•乔木层：–优势种：红松、紫椴–亚优势种：水曲柳、胡桃楸、黄波罗、榆–伴生种：槭、云冷杉–偶见种：落叶松、山杨§2.群落的种类组成•群落成员的性质分析•种类组成的数量特征•怎样调查？•什么指标表示？•常用指标：密度多度盖度频度重量体积综合数量指标——种的重要值•森林群落：重要值＝相对密度＋相对频度＋相对优势度•草原群落：重要值＝相对密度＋相对频度＋相对盖度§3.群落的结构选择以休眠芽或枝梢在不良季节（寒温带的冬季、热带的旱季）所处的位置，把高等植物划分为五个生活型。
❑高位芽植物（Phanerophytes）休眠芽位于距地面较高的位置，一般25㎝以上。
❑地上芽植物（Chamaephytes）休眠芽位于土壤表面之上，25㎝之下，多为半灌木或草本植物。
❑地面芽植物（Hemicryptophytes）休眠芽位于近地面土层内，冬季地上部分全部枯死，多为多年生草本植物。
❑地下芽植物（Geophytes）隐芽植物（Cryptophytes）休眠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（Therophytes）以种子形式渡过不利季节。
生活型是植物在进化过程中对气候适应的结果四类植物气候–潮湿热带的高位芽植物气候。
–中纬度的地面芽植物气候。
–寒带和高山的地上芽植物气候。
–热带和亚热带沙漠的一年生植物气候。
层片——群落的结构单元层片不是简单的分层，每一个层片均由同一生活型的植物所构成；而某些层可能由几个层片组成。
中国国家公园的边界、分区和土地利用管理——来自自然保护区和风景名胜区的启示何思源;苏杨;闵庆文【摘要】作为生态文明制度改革的具体实现方式和前沿阵地,国家公园体制建设旨在对我国多样化的保护地体系进行重组管理,实现高效合理的国土空间规划、自然资本的保护和全民公益.研究对我国自然保护区和风景名胜区这两类法定保护地的边界和区划的理论基础和实践的技术手段的发展进行梳理,并对我国国家公园体制试点进展进行总结.在此基础上提出,中国国家公园在保护地个体的边界和内部分区上应以实现保护目标为原则,借鉴自然保护区功能分区的基本原则,根据管理目标细化功能分区,借鉴风景名胜区规划实践,注重景观价值,考虑社会经济条件特别是土地权属及土地开发利用可能和方式,进而考虑气候变化和区域长期发展目标等自然和社会经济动态,形成完整的边界和分区理论体系,从而满足全民公益,实现社区经济发展.在区划理论上,一个可行的切入点是考虑空间上生态系统服务功能的差异,根据实现保护目标的管理需求和满足社区生计发展的利用需求,在土地权属和其他限制条件上实现不同组合的生态系统服务功能的空间规划,利用保护地役权来分离土地所有权、使用权和收益权,限制特定土地利用方式,进行利益相关方资源利用管理.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2019(039)004【总页数】12页(P1318-1329)【关键词】自然保护区;风景名胜区;国家公园;边界;分区;生态系统;保护地役权【作者】何思源;苏杨;闵庆文【作者单位】中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;国务院发展研究中心管理世界杂志社,北京100013;中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101【正文语种】中文中国建立国家公园体制并以此为契机明确保护地体系,旨在提高保护效率,是实现生态文明的具体途径之一,是关系到绿色发展的要务。
这一保护地体系的重构和管理是一个在空间上调配资源的过程。
国家公园在空间上的边界划分涉及到利益分配,功能区划涉及到保护目标的实现。
⾃然保护区的建⽴与管理⽣命科学学院教案⾸页教研室：植物组教师姓名：杨涓教研室主任200 年⽉⽇⾃然保护区的建⽴与管理第⼀节⾃然保护区概述⼀、⾃然保护区（natural reserves; preserves; protection zones; natural preservation areas) ：是具有代表性的⾃然景观区域（如⽣物多样性丰富地区、濒危物种的天然分布区、重要的天然风景区、⽔源涵养区、具有特殊意义的⾃然地质剖⾯和重要的⾃然遗迹及⼈⽂遗迹等）以及为了科研、教育、⽂化娱乐⽬的⽽划分出的保护区域的总称。
⼆、⾃然保护区的保护对象全⾯保护对象（保护⽣态系统）。
使⾃然、近⾃然⽣态系统的多样性与完整性得到充分发展，半⼈⼯、⼈⼯的⽣态系统能持续稳定和不断增产，破坏或退化的⽣态系统能迅速恢复。
部分保护对象（保护遗传资源）。
主要保护⽣物群落中有遗传价值的种群，如作物、果树、经济林⽊、畜禽等的野⽣种或近缘野⽣种。
特别保护对象（保护濒危、孓遗物种等）。
主要保护⽣物群落中极危、濒危、易危、特有、孓遗物种及其适于繁殖的⽣境，不同动植物区系的过渡地带以及独特的⽣态系统，有重要科研价值的地质剖⾯。
三、⾃然保护区的发展历史世界的第⼀个⾃然保护区为1864年美国为保护红杉树⽽在约西迈特⼭⾕建⽴的⾃然保护区。
1872年美国建⽴了世界上第⼀个国家公园，即黄⽯国家公园。
1879年，澳⼤利亚在悉尼附近建⽴了世界上第⼆个国家公园,皇家国家公园。
⾃此以后，尤其是本世纪三⼗年代以后，世界各国都陆续开展建⽴⾃然保护区的⼯作。
世界上现有保护区：截⾄2007年，按照IUCNⅠ-VI类标准，世界各地共建⽴起10万个⾃然保护区，其⾯积已达到地球⾯积的12．65％。
世界上最⼤的国家公园是位于北美洲的格陵兰国家公园，⾯积为97.2km2。
中国的⾃然保护区：1956年成⽴第⼀个⾃然保护区－⿍湖⼭。
截⾄2007年，中国已经建成各种类型⾃然保护区2,531个，总⾯积为152万km2，占国⼟⾯积的15.19%，其中国家级⾃然保护区265个，⾯积为9,185.1万公顷。
种群生存力分析法（PVA）对濒危物种的保护1、濒危物种的内涵及其濒危机制濒危物种的概念与其划分的标准有关系，是物种受威胁程度的相对描述，在不同的空间和时间尺度上，同一个物种可属于不同的濒危类型，但从根本上说，濒危物种是指在短时间内灭绝率较高的物种，种群数量已达到存活极限，其种群大小进一步减小将导致物种灭绝。
这里有两层含义，第一，种群小，或者数量有限；第二是野外数量不增。
对野外数量不增的种群，可能意味着数量平衡，也可能意味着种群下降，如果这样的种又是指小种群，则可称之为濒危物种。
在探讨物种濒危机制方面，科学家从遗传学、种群生态学、生理生态学和群落生态学等角度作了大量研究工作，并取得了许多研究成果，归纳起来与Dianmond总结的物种灭绝因素基本一致，主要包括以下4方面：（1）次生灭绝（2）栖息地破坏和破碎改变生境和栖息地的物理和化学环境（3）引进种和生物入侵的危害（4）经济利益驱动导致过度捕杀2、种群生存力分析法（PV A）种群生存力研究的思想起源很久，早期，保护主义者为了保护生物多样性和物种赖以生存的环境，提出了至今都很有效的建立圈地或自然保护区的方法，但是随着土地利用和覆盖、全球气候变化以及人类的破坏，土地面积日益缩小，人们开始探索生态系统中的最小生存力的条件，解决生存力最小条件的方法包括最小有效面积法和最小种群大小确定法等。
20世纪80年代以前，种群生存力主要研究种群在短期内的存活问题；80年代以后，生态学家开始研究物种长期生存以及影响物种长期生存的外界干扰、遗传漂变等生物学问题，且研究对象主要集中在脊椎动物，尤其是哺乳动物和鸟类；进入20世纪90年代研究对象已扩展到无脊椎动物、昆虫和植物等各个领域，据统计，在这段时间内国际上发表的相关文章成指数增长。
由于经济活动的加剧正在对生态环境产生危害，特别是近年来，随着人口增加和生境退化，生物多样性遭到了严重破坏，于是一门新的学科———《保护生物学》得到了蓬勃发展，PV A也成了研究濒危物种保护的主要手段。
保护生物学复习题题型：名词解释；填空题，问答题遗传瓶颈：由于环境或统计事故使一个种群中大部分个体死亡而剩下几个个体，导致该种群数量偶然地明显下降的现象。
MVP与MDA：MVP（最小生存种群）:种群免遭灭绝而必须维持的最低个体数量。
MDA(最小动态区):维持MVP所必需的最适生境的量。
遗传漂变：在小种群里，等位基因的频率从一个世代到下一个世代仅仅由于机率也会发生变化。
在小种群中当一个等位基因的频率很低时，那么它在各世代中丧失的可能性非常大。
集合种群：指生活的栖息地已破裂、呈斑块状分布的种群。
这一种群可由局部斑块中种群的不断绝灭和再迁入而达到平衡并长期地生存。
是由一系列同种种群所组成的种群，这些种群之间可以有关系也可能没有关系。
由一组空间隔离、相互有联系的局部种群所组成。
关键种：是它们的消失或削弱能引起整个群落和生态系统发生根本性的变化的物种。
温室气体：二氧化碳、甲烷和其他的微量气体。
它们对太阳是透明的，允许阳光通过大气并使地球温度升高。
这些气体和水汽（以云的形式存在）吸收地球以热方式释放的能量，并减慢地球上热量释放的速度并把它们反射到空间。
生态系统指在自然界的一定的空间内，生物与环境构成的统一整体，在这个统一整体中，生物与环境之间相互影响、相互制约，不断演变，并在一定时期内处于相对稳定的动平衡状态。
灭绝旋涡 :种群变得越小，越容易受统计变化、环境变化和遗传因子的影响，这些因素又使种群数量更加减少并驱使种群走向灭绝。
小种群衰退直至灭绝的这种趋势已被拟为一种旋涡效应(vortex effect)*。
呼吸根:由土壤浅层平行横走的榄根上垂直生长出地面的根系。
呼吸根上皮孔粗大，气道和海绵组织发达，如白骨壤指状呼吸根，海桑的笋状呼吸根。
迁地保护：指在人类控制的人为条件下维持种群个体。
灭绝 :灭绝就是一个物种或一个种群不能够通过繁殖自我维持。
即被认为灭绝了。
如恐龙、三叶虫、隆鸟、恐鸟、旅鸽等。
胎生苗：果实还挂在树上时，种子已长出胚根．果实落下时，尖的胚根会插进泥土内．如果落在海里，能浮水的种子会随水漂流，待退潮时跌在泥土便争取时间生根生长．长达８个月的孕育期．红树林 :在热带和亚热带地区，陆地与海洋交界的海岸潮间带滩涂上生长由木本植物组成的乔木和灌木林统称为红树林。
最小存活种群和种群生存力分析理论姓名：王飞提出背景研究系统生存力的最小面积上世纪初自然保护区与人类经济发展在土地利用方面的矛盾最小存活种群和种群生存力分析理论研究目标种的最小种群大小或密度最小存活种群(Miniminm Viable Population)：简称MVP,广义的MVP概念有两种,一种是遗传学概念,即在一定的时间内保持一定的遗传变异所需的最小隔离的种群大小;另一种是种群统计学概念,即以一定概率存活一定时间所需的最小隔离的种群大小。
种群生存力分析(Population Viability Analy-sis)：简称PVA,是结合分析和模拟技术,估计物种以一定概率存活一定时间的过程。
PVA研究物种绝灭问题,它的目标是制定最小可存活种群。
一、最小存活种群研究内容：1、小种群对种群遗传退化的影响（1）使得近亲繁殖可能增加（2）使得异质性变小（3）遗传漂移对物种长期进化产生的深刻影响2、有效种群大小与种群短期存活和长期存活（1）有效种群大小为50只能作为物种短期存活的MVP（有待考证）（2）有效种群大小为500,可保持遗传变异的损失与突变产生的遗传变异输入平衡（有待考证）种群生存力分析主要研究内容小种群的随机绝灭问题绝灭的划分方法：（1）把绝灭分为系统压力和随机干扰（2）确定性绝灭或随机绝灭物种灭绝的漩涡模型R漩涡D漩涡F漩涡A漩涡R漩涡N Var r种群扰动N Var r种群结构改变，斑块化斑块中有效种群D漩涡有效种群近亲繁殖，遗传变异损失表现型缺失自然增长率F漩涡有效种群走向选择效率表现型与环境更加不协调自然增长率A漩涡发，互相加重PVA模型分类1、分析模型：描述和分析各种随机因素对小种群灭绝时间影响的模型。
2、模拟模型：结合多种随机因素来模拟种群灭绝风险应用用广泛的PVA软件,如GIS、VORTEX、ALEX3、岛屿生物地理学分析：研究岛屿物种的分布和存活证实分析模型和模拟模型的正确性。
1、出生-死亡过程模型（分析模型）Richter-Dyn和Goel模型T(N)为具有N个个体种群的平均期望灭绝时间;Nm为最大种群数量;b(z)和d(z)分别为当个体数为z时的出生率和死亡率.1、出生-死亡过程模型（分析模型）Goodma模型r(z)和V(z)分别为种群数量为z时的种群增长速率和变异优点：对影响最大种群数量、种群增长速率及其方差的因子(如各种随机因素)最为敏感.缺点：没有考虑种群的年龄结构2、矩阵模型（模拟模型）Leslie矩阵模型（年龄模型）F为不同生活史的个体繁殖率;S为从一个生活史阶段到下一个生活史阶段的存活率.3、单一种群随机模型（PVA研究方法发展史上的里程碑）4、复合种群随机模型：一类研究生境状况对复合种群灭绝概率影响的模型斑块占有率模型p为斑块占有率,c和e分别为目标物种的定居系数和灭绝系数•关联函数模型预测复合种群在每个斑块的存在与否、迁移状况和灭绝的可能性•逻辑斯蒂回归模型模拟预测栖息地状况对种群的影响复合种群模型的特点•优点：数据容易获取•缺点：忽略了局部种群动态,且不能模拟种群大小和结构的波动。
常见PVA模型5、空间显式随机种群模型空间显式随机种群模型是一类将种群时空动态模拟与景观格局在时间和空间上的变化相结合的模型,它多用于复合种群。
优点：空间显式随机种群模型可以评估生境的大小、质量、配置的影响,也可以进行种群结构的模拟。
缺点：数据量较大,特别是环境、物种存活率和繁殖率等。
常见PVA模型6、基于个体的模拟模型基于个体的模拟模型是目前最为复杂的种群动态模型,它依据个体的群体结构,通过模拟每个个体的基本行为(包括生存、交配、繁殖、扩散等活动)预测整个种群的动态(如种群数量、空间分布和灭绝风险).这些模拟依赖于现存的栖息地、个体年龄、种群大小和群居特征等.该类模型对所模拟的物种具有选择性,而且对数据要求高,研究者须要深入了解每个物种的生物学和生态学特征,并据此为每个物种建模.PVA模型的常见输出结果1)期望种群增长速率(expected growth rates)或期望存活时间(expected persistence time).2)未来某一时间段的种群数量及其变化趋势3)灭绝概率或准灭绝概率4)敏感性分析研究区自然概况地形：丘陵环绕，地势起伏，最高峰海拔为290 m。
气候：暖温带海洋气候区，年均温为14.3 ℃，极端最低气温－8.6 ℃，年平均降水量1 894.8 mm，年蒸发量840.0 mm，平均相对湿度77％，全年日照时数1 782h 土壤质地：山地土壤以由火山喷发物和火山碎屑物发育而成的黄棕壤为主，土层较厚，土壤黏重，呈中性至弱碱性。
植被类型：主要为以壳斗科Fagaceae 的青冈属Cyclobalanopsis，栗属Castanea和栎属Quercus 等树种构成的阔叶林，还混有日本扁柏Chamaecyparis obtuse 和日本柳杉Cryptomeriajaponica 等针叶树种的针阔混交林，以及日本扁柏林等人工林获取种群统计学参数于1996 年4 月至1998 年4 月逐月（开花结实期为每周）跟踪调查各种群内山酢浆草的个体生活状态、个体开花结实量、最大叶长、叶数、新生个体及其来源（有性或无性繁殖）等，同时标识并记录无性繁殖的母体。
另外，为确定种子产量，在种子成熟期（4 月和10 月）先后采收距永久样地5 m 外的山酢浆草果实若干，统计单粒果实的种子数量。
同时，将采集的种子平均播种在设置于样地四周40 cm ×40 cm 的种子发芽试验地内，采后即播，播种2 次·a－1（4 月和10 月各1 次），观测种子的发芽情况。
阶段结构矩阵模型的建立①生活史阶段的划分。
山酢浆草是一种具有复杂生活史的多年生的草本植物，对其个体的年龄判定远不如对其大小判定直观、方便。
为此，依据山酢浆草个体的最大叶长，参考个体的年龄、株高、叶数、种子产量和地下茎规模等特征，将山酢浆草的生长发育过程分为种子阶段、幼苗阶段、未成熟阶段和成熟阶段等4 个阶段。
②初始矩阵。
依据山酢浆草的生活史及各生活史阶段间的相互关系，利用1996 －1997 年和1997 －1998 年2个时间段调查数据，分别计算8 个样方种群的各生活史阶段个体在每一时段间的转移概率a ij，进而建立了2 个时段8 个样方共16 个种群的阶段转移矩阵。
而为综合阐述种群动态变化趋势，本研究将同一生境下2 个时段各样方种群的阶段参数进行了加权平均，建立了3个生境种群的综合阶段转移矩阵。
本研究主要依据3 个综合转移矩阵对种群动态进行分析。
种群动态由种群的阶段结构和概率矩阵模型计算获得的各种群周限增长率可知，3 种生境条件下山酢浆草种群的动态变化趋势不同种群MD 的周限增长率λMD＝0.960，介于0.95 ~ 1.05，种群处于稳定发展状态；其他2 个种群的周限增长率λ ＜1，均属衰退型种群，但这2 个种群的衰减或灭绝速度不同。
生活史阶段参数的变化首先，山酢浆草个体生长能力具有显著的阶段差异，较大个体的生长能力往往较强；不同生境下种群的阶段生长能力稍有差异种群LD 中幼苗阶段个体生长发育成为未成熟阶段个体的能力最强，而种群MD 和种群HD 中未成熟阶段个体生长能力更突出。
其次不同阶段的个体残留于其所处生活史阶段的能力明显不同，幼苗阶段个体的残存率最低，而较高生活史阶段个体的残存能力最强；且不同生境下种群的阶段残留能力并无显著差异。
再者不同阶段个体繁殖能力具有明显差异，成熟阶段个体的有性繁殖和无性繁殖能力均显著高于其他阶段。
3 种生境下种群生殖的阶段分配格局不同，种群LD 中较高阶段（未成熟和成熟阶段）个体均参与了2 种生殖过程，种群MD则只有成熟阶段个体具有生殖能力，而种群HD 中也有少数未成熟阶段的个体开花结实。
种群动态的变化过程由种群各生活史阶段参数变化可知，不同生境条件下种群的动态变化过程不同。
种群LD 中未成熟阶段个体生长能力、成熟阶段个体的数量和质量导致了种群内个体数量的减少，致使种群整体呈现出了衰退的变化趋势。
种群MD 的种群内各阶段个体的分布及动态变化基本保持稳定，尽管种群个体数量可能因种子的数量和质量、发芽率等的变化而稍有波动，但种群MD 整体仍呈现出稳定的发展的变化趋势。
种群HD 密度较高，但种群HD 各阶段个体数量的减少，致使种群整体呈现出衰退种群的关键生活史阶段敏感度计算结果显示，不同生境条件下山酢浆草种群的各生活史阶段参数对种群动态的影响程度不同。
低密度种群LD 中，各阶段个体的生长、残留和繁殖等过程的敏感度最大值均与未成熟阶段相关联，即种群对其幼苗阶段个体生长发育成为未成熟阶段个体，未成熟阶段个体的存留及其种子生产等过程最为敏感，说明未成熟阶段对种群动态影响最大，也最为重要。
中密度种群MD 中，各生活史阶段参数的敏感度最大值均与成熟阶段相关，该种群对其成熟阶段个体的残存、种子的产量和质量（影响种子发芽）、无性繁殖产生的新个体等最敏感，成熟阶段对种群MD 的动态影响最显著。
高密度种群HD 中，各生活史阶段参数的敏感度最大值与成熟阶段的关系最为密切，幼苗阶段次之，表明高密度种群中成熟阶段个体残存、繁殖对种群动态至关重要，而较小个体的生长、补充对该种群的维持作用亦不容忽视。
PVA模型的主要应用1、PVA模型在濒危物种保护中的应用（1）种群生存力评估：确定灭绝概率与种群数量变化趋势，预测小种群变化过程。
（2）管理决策：确定保护区面积，确定物种的濒危等级和保护的优先级；消灭入侵种，确定引入种个体数量；确定最大捕获量。
PVA模型的应用2PVA在大型食肉动物保护中的应用（1）种群濒危状况和影响因素研究（2）管理模式的模拟（3）保护区的有效性。
