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生态学 群落的分类和排序

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山东大学生态学PPT上名词解释填空答案

山东大学生态学PPT上名词解释填空答案

山东大学生态学（群落部分）ppt课后练习答案一、群落的组成1.翻译并解释⑴.Community 生物群落：指一定时间内占有一定空间的多种生物种群的集合体。

⑵.Vegetation 植被：一个地区所有植物群落的总和。

⑶.dominant species 优势种：对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种。

⑷.abundance 多度：样方中某种植物个体的多少程度的一种估测指标。

⑸.dominance 优势度：通常是种的盖度,多度,频度,高度等特征的综合,表示种在群落内的地位与作用。

⑹.important value 重要值：IV = 相对密度+相对频度+相对盖度。

⑺.biodiversity 生物多样性：指生物中的多样化(variety)和变异性(variability)以及物种生境的生态复杂性，它包括植物、动物和微生物的所有种及其组成的群落和生态系统。

⑻.species richness 种的丰富度：指一个群落或生境中物种数目的多寡。

⑼.species evenness 种的均匀度：指一个群落或生境中全部物种个体数目的分配状况，它反映的是各物种个体数目分配的均匀程度2.填空⑴.群落的三要素是（外貌、种类组成、群落结构）⑵.生物多样性一般分三个水平，即（遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性）⑶.物种多样性具两种涵义（种的丰富度）（种的均匀度）3.阅读第21章群落结构二、群落结构1.翻译并解释⑴.life form 生活型：生物对外界环境综合适应的外在表现形式,相同环境条件具有相似的生活型。

⑵.life form spectrum 生活型谱：生长在同一地区的所有植物中各生活型的数量比例（百分数表示）。

⑶.leaf area index 叶面积指数(LAI)：植物叶面积总和与植株所覆盖的土地面积之比值。

⑷.Synusia 层片：是指由属于相同生活型或相似生态要求的不同植物组成的群落结构的基本单位。

群落生态学

群落生态学


1.1.2 群落的基本特征
1.具有一定的种类组成. 1.具有一定的种类组成. 具有一定的种类组成 2.群落中各物种之间是相互联系的 群落中各物种之间是相互联系的. 2.群落中各物种之间是相互联系的. 3.群落具有自己的内部环境 群落具有自己的内部环境. 3.群落具有自己的内部环境. 4.具有一定的结构 具有一定的结构. 4.具有一定的结构. 5.具有一定的动态特征 具有一定的动态特征. 5.具有一定的动态特征. 6.具有一定的分布范围 具有一定的分布范围. 6.具有一定的分布范围. 7.具有边界特征 具有边界特征. 7.具有边界特征. 8.群落中各物种不具有同等的群落学重要 8.群落中各物种不具有同等的群落学重要 性.
1.3.1 群落的结构单元
1. 生长型和生活型: 生长型和生活型: A.生长型 A.生长型 根据植物的可见结构分成的不同类 群. 植物许多形态特征都用于区分植物 的生长型. 的生长型.
陆生植物6 陆生植物6种主要的生长型
1,乔木: 乔木: 高度在3米以上.包括针叶树, 高度在3米以上.包括针叶树,阔叶 常绿树(叶中等大小),硬叶常绿 常绿树(叶中等大小),硬叶常绿 ), 树(叶小而坚韧),阔叶落叶树, 叶小而坚韧),阔叶落叶树, ),阔叶落叶树 多刺树和莲座树(如棕榈,树蕨, 多刺树和莲座树(如棕榈,树蕨, 铁树等). 铁树等).
理论根据
任何一个植物群落都要经历从先 锋阶段到顶极阶段的演替过程. 锋阶段到顶极阶段的演替过程. 这个演替过程,类似于一个有机 这个演替过程, 体的生活史. 体的生活史.
2,"个体论"学派认为: 个体论"学派认为 认为: 在连续环境下的群落组成是逐渐变 化的, 化的,因而不同群落类型只能是任 意认定的. 意认定的. 前苏联的Ramensky 美国的Gleason Ramensky, Gleason, 前苏联的Ramensky,美国的Gleason, Whittaker和法国的Lenoble等支持 和法国的Lenoble Whittaker和法国的Lenoble等支持 上述观点. 上述观点.
第三部分群落生态学

第三部分群落生态学


第三节 群落的结构
(1)高位芽植物(phanerophytes) (p165图8-3） 休眠芽位于距地面 25厘米以上，又依高度分为四个亚类，即大高位芽植物(高度>30 米)，中高位芽植物(8～30米)，小高位芽植物(2～8米)与矮高位 1芽植物(25厘米到2米)。 (2)地上芽植物(Chamaephytes) 更新芽位于土壤表面之上，25 厘米之下，多为半灌木或草本植物。 (3)地面芽植物(Hemicryptophytes) 又称浅地下芽植物或半隐 芽植物，更新芽位子近地面土层内，冬季地上部分全枯死，即为 多年生草本植物。 (4)隐芽植物(Cryptophytes) 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。 (5)一年生植物(Therophytes) 以种子越冬。
三、种的多样性
辛普森多样性指数 = 随机取样的两个个体属于不同种的概率 = 1－随机取样的两个个体属于同种的概率 3. 多样性梯度 （1）多样性随纬度变化 从热带到两极随纬度的增加， 物种多样性有逐渐减少的趋势。在乔木、海产瓣鳃类、蚂蚁、 蜥蜴和鸟、兽等许多类群中均有充分数据说明这一点，即无 论在陆地、海洋和淡水环境，都有类似的趋势。当然也有例 外，如企鹅和海豹在极地种类最多，而针叶林和姬蜂在温带 物种最丰富。 （2）多样性随海拔变化 如果在赤道地区登山，随海拔 的增高，能见到热带、温带、寒带的环境，同样也能发现物 种多样性随海拔增加而逐渐降低。
第二节
群落的种类组成
通常，采用最小面积的方法来统计一 个群落或一个地区的生物种类名录。 通过绘制种—面积曲线来确定最小 面积的大小。作法：逐渐扩大样地面积 ，随着样地面积的增大，样地内植物的 种数也在增加，但当物种增加到一定程 度时，曲线则有明显变缓的趋势，通常 把曲线陡度开始变缓处所对应的面积， 作为最小面积。
群落的分类与排序

群落的分类与排序


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。
09-10-群落的动态、分类与排序

09-10-群落的动态、分类与排序


4). 外界环境条件的变化
决定群落演替的根本原因存在于群落内部，群落之外的 环境因素是引起演替的重要条件。
土壤的理化性质的改变势必引起植物、土壤动物和微 生物的生活，导致土壤群落内部物种关系的重新调整。 气候决定着群落的外貌和群落的分布，也影响到群落 的结构和生产力，气候的变化是演替的诱发因素。 火可以造成大面积的次生裸地，是一个重要的诱发演 替的因子；火也可使耐火的种类更旺盛地发育，而使不耐 火的种类受到抑制，是群落发育的一种刺激因素。 地表形态(地貌)的改变会使水分、热量等生态因子重 新分配，转过来又影响到群落本身。大规模的地壳运动 (冰川、地震、火山活动等) ，可使地球表面的生物部分 或完全毁灭，从而使演替从头开始。小范围的地表形态变 化(如滑坡、洪水冲涮)也可以改造一个生物群落。
(5)人类的活动
人对生物群落演替的影响远远超过其他所有的自然因 子，因为人类社会活动通常是有意识、有目的地进行的，可 以对自然环境中的生态关系起着促进，抑制，改造和建设的 作用。 人可以放火烧山，砍伐森林、开垦土地等，使生物群落 改变面貌。 人可以经营，抚育森林，管理草原，治理沙漠，使群落 演替按照不同于自然发展的道路进行。 人甚至还可以建立人工群落，将演替的方向和速度臵于 人为控制之下。
群系：凡是建群种或共建种相同的植物群落联合为 群系。例如，兴安落叶松群系，羊草群系 。 群丛：是植物群落分类的基本单位。凡是层片结构 相同，各层片的优势种或共优种相同的植物群落联 合为群丛 。 羊草+大针茅+黄囊苔草（Carex korshinskyi）; 草原和羊草+大针茅+柴胡（Bupleurum scorzoneri-folium）草原都是不同的群丛 。
有时某一层具共优种，这时用“+”相连。如 兴安落叶松－兴安杜鹃－红花鹿蹄草＋苔草
生态学-群落演替、分类

生态学-群落演替、分类


演替中的群落和顶极群落特征的比较/或 生态系统发育过程中重要的结构和功能 特征的变化 (教材P308,重点掌握！)
●在不同自然区域里,其顶极群落是不同的,
它主要受气候、土壤、地形和生物等因 素分别控制,相应地出现许多顶极群落。 其中分布面积很广、且与自然带的水热 条件最相适应、稳定的群落叫做气候顶 极、也即通常所称的显域群落或地带性 群落;而其它自然要素占主导控制的顶极 群落则为土壤顶极、地形顶极等。
●水生原生演替系列(湖泊→森林) 开敞水体(裸底阶段)→自由漂浮植物阶 段→沉水植物阶段→浮叶与挺水植物群 落阶段→湿生草本植物阶段→陆地中生 或旱生植物群落阶段。 动物同样逐渐由水生动物最终演替为陆生 动物。
水 生 演 替 系 列 与 湖 泊 演 化
4.3.2次生演替( Secondary Succession)：
●典型旱生原生演替序列(裸岩→森林)为：裸岩 →地衣(壳状→叶状→枝状地衣)群落→苔藓群 落→草本(低草→中草→高草及多年生草本)群 落→灌木群落→乔木群落。教材P302-304 相应的动物群落演替序列为：螨类出现→螨类等 无脊椎动物繁盛→土表动物、昆虫、蜘蛛等繁 盛→蜗牛、啮齿类等小型哺乳动物的入侵到繁 盛→昆虫减少和鸟类、中小型哺乳类增多→动 物种类最多,大型动物开始定居繁殖。

由英国的A.G.Tansley(1954)提出,这个学说认为：如果一个群落在某 种生境中基本稳定,能自行繁殖并结束它的演替过程,就可看作是顶极 群落。在一个气候区域内,群落演替的最终结果,不一定都要汇集于一 个共同的气候顶极终点。除了气候顶极之外,还可有土壤顶极、地形顶 极、火烧顶极、动物顶极;同时还可存在一些复合型的顶极,如地形-土 壤和火烧-动物顶极等等。
4.2 演替的类型
1生物群落分类生物群落的排序

1生物群落分类生物群落的排序

1 生物群落分类生物群落的排序排序适于揭示群落的连续性，分类适于揭示群落的间断性。

2 群落分类单位英美学派：优势种原则，群系最大法瑞学派：植物区系亲缘关系，其他因素北欧学派：基群丛为基本单位前苏联学派：群丛、群系、植被型，各单位间加辅助单位3 布郎-布兰克(Braun-Blanquet J.) 法国植物生态学家，法瑞学派的代表人物。

该学派的特点是在植物群落分析上强调区系成分，以特征种为群落生态和分类的依据。

其代表性的著作是《植物社会学》(1932).4 克莱门茨(Clements F. F.) 美国植物生态学家，首次提出生物群区(biome) ，并将其作为生物群体的基本单位。

提出了植物群落演替学说，以及植物群落分布气候顶极(climatic climax) 或单元顶极(mono climax) 理论。

专著有《植物的演替》(1916) 《、植物演替和指示植物》(1928) 、以及与Weaver 合著的《植物生态学》(1925) 等。

5苏卡却夫(Cyka耳eb B. H.)地植物学家。

于1942和1945年提出按照演替的主导因子而划分群落演替类型，如群落发生演替、内因生态发生演替、外因生态演替和地因生态演替等。

另一个重要贡献是提出了“生物地理群落”概念6 考勒斯(Cowles) 美国植物生态学家，在生态学由个体的观察向群体的研究方面进行了开拓的工作。

1899著《密执根湖沙丘植被的生态关系》，他提出了演替的理论，并且发展了顶极群落的思想。

7 黑克尔(Haeckel E.) (1834-1919) 德国动物学家，“生态学”词汇的创始人。

E. Odum 其给出基于生态系统为中心的“生态学”定义8 洪堡德(Humboldt A.) (1769-1859) 德国植物地理学家。

收集了大量的植物标本与资料，回国后出版了26 卷巨著。

1897 发表《植物地理学知识》，对世界的植物分布做了理论上的阐述，创立了植物地理学。

第3章 群落生态学

第3章 群落生态学

• 如：SDR2=（密度比+盖度比）/ 2×100 %
3. 2. 2 物种多样性
1. 多样性的定义 • 生物多样性 是指生物的多样化和变异性以
及物种生境的生态复杂性。
• 遗传多样性指地球上生物个体中所包含的 遗传信息之总和。
• 物种多样性是指地球上生物有机体的多样 化。
• 生态系统多样性涉及的是生物圈中生物群 落、生境与生态过程的多样化。
• 关联系数的数值变化范围是从-1到 +1。按 统计学的χ２检验法测定所求得关联系数的 显著性。
• 随着群落中种数的增加，种对的数目会 按 S(S-1)/2方式迅速增加。
• 为了说明各种对之间是否关联及它们之间 的关联程度，可利用相关系数绘制星系图 。
3. 3 生物群落的结构
• 3. 3. 1 群落的结构单元
• 物种多样性包括两种涵义： 一是群落所含有的物种数目的多寡，即
种的丰富度；二是种的均匀度，是指一个 群落或生境中全部物种个体数目的分配状 况。
群落所含的种数越多，群落的多样性就 越高；群落中各个种的相对密度越均匀 ， 群落的异质性程度就越大，群落的多样性 就越高。
2. 多样性的测定
(1) 丰富度指数 • 1）Gleason (1922) 指数： D = S / lnA
• (1) 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物种。 建 群种 (edificator或 constructive species)：优势 层的优势种。
• (2) 亚优势种（subdominant species） • (3) 伴生种 (companion)
• 群落结构是指群落内的所有种类及其个体 在空间中的配置状况。所有生物在群落中 都各自占有一定的生存空间，它们构成了 群落的空间结构。
生态学第三部分

生态学第三部分

群落生态学第八章群落的组成与结构8.1 生物群落的概念同时出现在同一个地方的物种集合。

8.1.1 群落的性质1. 机体论（整体论）学派群落是客观存在的实体，像有机体和种群一样，是一个有组织的生物系统。

2. 个体论学派群落并非自然界的实体，而是生态学家为了便于研究，从一个连续变化的连续体中，人为确定的一组物种的集合。

群落交错区 ecotone：两个不同（封闭）群落间的边界群落交错区常和毗邻栖息地物理特性的突然变化有关封闭群落以群落交错区的存在区别于开放群落开放群落和闭合群落的特征8.1.2 现代群落的定义(Mills,1969)是出现在一个特定环境中的一群生物，它们彼此之间及其与环境之间相互作用，借助生态学调查能够与其他类群相区别。

8.1.3 群落的基本特征种类组成；群落结构；内部环境；物种间相互影响；动态特征；分布范围；边界特征8.2 群落的种类组成8.2.1 种类组成的性质分析（定性分析）群落的抽样调查——样方最小面积的确定植物群落研究中的群落成员型1.优势种dominant species2.建群种constructive species3.亚优势种subdominant species4.伴生种companion species5.偶见种rare species群落常以其最显著的成员来命名8.2.2 种类组成的数量特征（定量分析）1. 多度/丰度与密度多度/丰度abundance; 密度density；相对密度relative density；密度比density ratio 2. (投影)盖度coverage1基盖度/真盖度：植物基部的覆盖面积。

草原群落：离地面1英寸 (2.54 cm) 高度的断面积森林群落：树木胸高 (1.3 m 断面积处)盖度比cover ratio：某一物种的分盖度占盖度最大物种的盖度百分比。

3. 频度frequencyRaunkiaer(1934)频度定律：按频度将植物种分为五个级：A（1-20%）；B（21-40%）；C（41-60%）；D（61-80%）；E （81-100%）。

第04章 群落生态学

第04章 群落生态学

有物种以及群落交错区的特有物种。
2、边缘效应：在群落交错区，物种数目及种群密度比
相邻群落有增大趋势，被称为边缘效应。
边缘效应对于生物多样性的研究和保护具有特定的
价值，其原因是：在边缘地带有新的微观环境，导 致高的生物多样性；边缘地带为生物提供更多的栖 息场所和食物来源，允许有特殊需求物种的散布和 定居，有利于异质种群的生存，并增强了个体觅食
6）群落具有一定的动态特征。如季节动态、年际动态、 演替与演化。 7）群落具有一定的分布范围，并按一定规律分布。
8）群落具有边界特征。群落的边界可形成过渡带（称 群落交错区），并导致明显的边缘效应。 群落生态学一些基本原理多在植物群落研究中获得。 种群生态学的一些基本原理多在动物生态学和人口生 态学研究中获得。
《中国植被》按植物体态划分为下列生长型类型：
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；一年生植物；寄生 草本植物；腐生物草本植物；水生草本植物）。 IIII、叶状体植物（苔藓及地衣；藻菌）。 2、层片 第一级层片：是同种个体的组合； 第二级层片：是同一生活型的不同植物的组合；
五、群落的时间结构
光、温度和湿度等因子有明显的时间节律（如昼夜 节律、季节节律），受这些因子影响，群落组成与 结构也随时间序列发生有规律的变化。 植物群落表现最明显的是季相，如温带草原外貌一 年四季的变化。 动物群落时间结构主要表现为：
（1）群落中动物的季节变化。如鸟类迁徙；变温动物 休眠和苏醒；鱼类洄游等。
④ 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。 ⑤ 一年生植物：以种子越冬。 高位芽植物占优势，说明气候温热多湿。
基础生态学--第四章第五节生物群落的分类与分布

基础生态学--第四章第五节生物群落的分类与分布


(二)生物群落的地带性分布
任何生物群落都与它们所存在的环境条件有密切联系,地球表面各地 环境条件的差异是导致植被具有多样性的最重要原因。决定植被分布 式样的主要因素是气候条件,其中主要是热量和水分以及两者的配合 状况。地球上的气候条件主要按三个方向改变,即纬度、经度和高度, 从而决定了地球表面的植被也沿着这三个方向交替分布,沿纬度和经 度的交替分布构成了植被分布的水平地带性,沿高度的交替 分布构成了植被分布的垂直地带性。
采用的主要分类单位分3级:植被型(高级单位)、群系(中级单
位)和群丛。每一等级之上和之下又各设一个辅助单位和补
充单位。高级单位的分类依据侧重于外貌、结构和生态地理
特征,中级和中级以下的单位被型 植被亚型 群系组 群系
亚群系 群丛组
群丛亚 群丛
(一)植被型、群系、群丛的概念
(一)主要植被类型及其特点 地球表面所分布的植物群落是极其复杂和多种多样的,如有 森林、草原、荒漠、冻原、草甸和沼泽等,它们总体来说就 称作该地区的植被。
(一)主要植被类型及其特点
1.森林。按地带性的气候特点和相适应的森林类型,可分为 热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林和北方针 叶林等。
(一)主要植被类型及其特点
(一)主要植被类型及其特点
4.冻原。又译为苔原,是寒带植被的代表。冻原植被处于极不 利的生态条件,冬季漫长而严寒夏季短促而凉爽,植物生长仅 2—3个月。通常植被种类组成简单,植物种类的数目通常为100 20种。冻原分布在高纬度地带和高山树线以上。
(一)主要植被类型及其特点
5.沼泽。沼泽是一种湿生的植被类型,分布在土壤过湿、积水 或有浅水层并常有泥炭的生境。由沼生植物组成,虽然以草本 植物为主,但也有木本植物,均着生于泥中。这些沼生植物的 特点是通气组织发达,有不定根和特殊的繁殖能力,有些植物 具有食虫的习性等。沼泽分布于世界各地,从赤道到极地,到 处都有。

植物群落的命名


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
incarnata +为单优势 种的群丛为马尾松群丛，即Ass. Pinus massoniana 或写 成Pinus massoniana Association。
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“<”来表示层间关系(或用“||”或“（）”)。 如
由于这些方程具有相对较高的相关性，所以可以用地 理坐标预测天山山脉中段任意点的气候指标，来解释植 物群落类型和分布不同的原因。
天山山脉中段北坡植物群落的DCA排序轴与地理坐标的回归方程为 Axis1=343.268+1.632L-4.771G-0.00034H-0.013P-0.187T R2=0.8926 其中Axis1与年均温度T最为相关，其T检验中T的绝对值最大， 为5.787，而且是在置信度为0.0001的水平下，因此说明Axis1是一 个温度轴，这正好与前面的DCA分析相吻合。 Axis2是一个湿度轴，但却与气候湿度变量相关性不高，而与 土壤pH有着很高的相关性，土壤有机质和C/N比次之。回归方程为： Axis2=0.9874pH+2.2308Y-1.7882C R2 =0.9999 天山山脉中段南坡植物群落的DCA排序轴与地理坐标的回归方程为 Axis1=70.72-6.82L+2.65G-0.0002H-0.0008P+0.022T R2=0.9102 该回归方程中，Axis1与纬度L最为相关，其T检验中T的绝对值 最大，为7.931，而且是在0.0001的置信度水平下。纬度其实质反映 的是热量问题，因此Axis1是一个温度梯度，这也与前面的DCA分析 相一致。 与北坡相同，南坡的Axis2也是一个湿度轴，也与气候湿度变量 相关性不高，而与土壤有机质含量最为相关，土壤pH和C/N比次之。 Axis2=-1.1369pH-0.9667Y+1.6647C R2=0.9999

生态学课件5群落排序


对应分析法整个处理过程由两部分组成：表格和关联图。
CCA排序图解

CCA排序图解释：箭头 表示环境因子，箭头所 处的象限表示环境因子 与排序轴之间的正负相 关性，箭头连线的长度 代表着某个环境因子与 研究对象分布相关程度 的大小，连线越长，代 表这个环境因子对研究 对象的分布影响越大。 箭头连线与排序轴的家 教代表这某个环境因子 与排序轴的相关性大小，
排序的类型
直接排序（直接梯度分析或梯度分析）
利用环境因素的排序称为直接排序，即以群落生境或其中某一生态因 子的变化排定样地生境 的位序。 间接排序（间接梯度分析或组成分析） 利用植物群落本身属性（如种的出现与否，种的频度、盖度等等）排 定群落样地的位序，称为间接排序。
主成分分析
主成分分析
是将一个综合考虑许多性状（例如P个）的问题（P各属性就是P 维空间），在尽量少损失原有信息的前提下，找出1至3个主分量，然 后将各个实体在一个2维或3维空间中表示出来，从而达到直观明了地 排序实体的目的。 大量的应用证明PCA法是一种非常有效的排序方法，它既适用于 数量数据，也可用于二元数据，在许多应用中，往往只取前二、三个 主分量就可以反映原数据离差的40%--90%。
对应分析的作用
对应分析的基本思想是将一个联列表的行和列中各元素的
比例结构以点的形式在较低维的空间中表示出来。它最大 特点是能把众多的样品和众多的变量同时作到同一张图解 上，将样品的大类及其属性在图上直观而又明了地表示出 来，具有直观性。另外，它还省去了因子选择和因子轴旋 转等复杂的数学运算及中间过程，可以从因子载荷图上对 样品进行直观的分类，而且能够指示分类的主要参数（主 因子）以及分类的依据，是一种直观、简单、方便的多元 统计方法。 对应分析法中的表格是一个二维的表格，由行和列组成。 每一行代表事物的一个属性，依次排开。列则代表不同的 事物本身，它由样本集合构成，排列顺序并没有特别的要 求。在关联图上，各个样本都浓缩为一个点集合，而样本 的属性变量在图上同样也是以点集合的形式显示出来。

生态学基础知识群落生态

先来物种抑制后来物种，使后者难以 入侵和发育，因而物种替代没有固定 的顺序，各种可能都有，其结果在很 大程度上取决于那一种先到。演替在
Ａ
Ｂ
更大程度上决定于个体的生活史对策
，因而难以预测。在该模型中没有一 个物种可以被认为是竞争的优胜者，
而是决定于先到该地，所以演替往往
是从短命种到长命种，而不是由规律 、可预测的物种替代。（A、B、C、D
(Krebs, 1987)
加勒比地 区两栖和 爬行动物 与岛屿面 积的关系 澳大利亚 沙漠泉湖 中鱼类与 泉湖面积 的关系 北美大平 原区分隔 山地中哺 乳动物与 栖息地面 积的关系
MacArthur的平衡说

岛屿上物种数目是迁入和消失之间动态平衡的结果 不断有物种灭亡，也不断有同种或别种的迁入而补偿
竞争对群落结构的影响
竞争导制种间的生态位的分化，使群落中物种多样
性增加
同资源种团：以同一方式利用共同资源的物种集合
The diversity of honeycreeper species found on the Hawaiian islands.
新几内亚食果 鸠鸽的个体大 小与被食果实 大小的关系
代表４个物种，箭头代表被替代）
Ｃ
Ｄ
忍受模型(tolerance model)
Ａ
Ｂ
Ｃ
Ｄ
介于上述二者之间，认为物种替代决定于物种的竞争能力。先来的 机会种在决定演替途径上并不重要，任何物种都可能开始演替，但 有一些物种竞争能力优于其它种，因而它最后能在顶极群落中成为 优势种。至于演替的推进是取决于后来入侵还是初始物种的逐渐减 少，可能与开始的情形有关。（A、B、C、D代表４个物种，箭头 代表被替代）
保护区的连片

生态学：第八章生物群落的分类

建群种生活型相近而且群落外貌相似的植被型联合为 植被型组(vegetation type group)，如针叶林、阔叶林、 草地、荒漠等。
森林
草原
湿地
沙地
浑善达克沙地
沙漠
群系(formation) 凡是建群种或共建种相同的植物群落
联合为群系。例如，凡是以大针茅为建群种 的任何群落都可归为大针茅群系。以此类推，
不同等级命名不同等级命名常绿阔叶林群落植被型常绿阔叶林群落植被型杉木群落群系杉木群落群系马尾松马尾松桃金娘桃金娘芒萁群落群丛芒萁群落群丛马尾松马尾松桃金娘桃金娘芒萁群落群丛芒萁群落群丛相同等级命名相同等级命名椎树荷树群落群系荷树群落群系杉木群落群系杉木群落群系马尾松群落群系马尾松群落群系对于分类等级各个学派划分并不统一如中国植对于分类等级各个学派划分并不统一如中国植被的群丛是分类的最小单位具有共同的正常种被的群丛是分类的最小单位具有共同的正常种类相同的结构相同的生态特征动态特点和类相同的结构相同的生态特征动态特点和相似的时间生境
如兴安落叶松(Larix gmelini)群系、羊草 群系、红沙(Reaumuria soongorica)群系等。
如果群落具共建种，则称共建种群系，如落
叶松、白桦(Betula platyphylla)混交林。
群丛(association) 群丛是植物群落分类的基本单位，
有如植物分类中的种。凡是层片结构相 同，各层片的优势种或共优种相同的植 物群落联合为群丛。如羊草 + 大针茅这 一群丛组内，羊草 + 大针茅 + 黄囊苔
中国植被分为11个植被型组。29个 植被型，550多个群系，至少几千 个群从。
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

生态学：第10章 群落的分类与排序


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
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X ij X i
3 0 1 2 0 1 . 8 0 . 8 2 .2 1 . 2 0 .8 1 .4 2 .4 0 .6 1 .6 1 .6
（2）求内积
3 0 1 2 0 1 . 8 0 . 8 2 .2 1 . 2 0 .8 1 .4 2 .4 0 .6 1 .6 1 .6
I (1 2 3 4) I (1 2 3 4) I (1 2) I (3 4) 11.77 4.1589 4.1589 3.4522
信息增量越大，两样方（组）之间的 距离越远，相似性越小。
（三）群落的数量分类步骤
1 计算样方间的相异系数矩阵，以欧式距 离为常用； 2 选相异系数最小两样方A和B，首先合并 为一组； 3 再计算样方A+B与其他样方或样方组间 的距离；Lance和Williams（1967）模型：
1 1 2 D= 3 0
2 4.69 0
3 5.10 1.41 0
4 3.00 2.24 3.00
5 2.24 5.74 5.92
4
5 1 1 D1 2，3 4 0 2，3 5.77 0
0
4 3.00 2.93 0 2，3
3.74
0 5 2.24 6.94 3.74 4
1，5
2，3 D2 D3
7.39
3 主要分类单位
植被型：高级单位 群系：中级单位 群丛：基本单位 植被型侧重外貌和结构、地理分布； 群系、群丛侧重于种类组成。
植被型组（vegetation type group） 植被型（vegetation type）
植被亚型（vegetation subtype）
群系组（ formation group ） 群系（ formation ） 亚群系（ subformation ） 群丛组（association group） 群丛（association ）
（二）群落的数量分类
1 单元分析和多元分析 2 相似系数（similarity）的运算 （1）欧氏距离（Euclidean Distance，ED）
d jk
(x
i 1
p
ij
xik )
2
i＝1，2，…，p种数；j＝k＝1，2，…，N样方 数
3 相关系数计算
• 相关系数（correlation efficient）：是一 种内积系数，是离差标准化后的内积。
rij
(X
j 1 N j 1
N
hj
X h )( X ij X i )
N
( X hj X h ) 2 ( X ij X i )
j 1
SShi ＝ SShh SSii 2
样方
种
1 2
1 2 0
2 5 1
3 2 4
4 1 3
5 0 1
3
3
4
1
0
0
（1）中心化
X hj X h
6.272
3
UPGMA
E A D C B
4.8 4 3.2 2.4 1.6 0.8 0 Euclidean
UPGMA
sp3 sp1 sp2
7.2 6 4.8 3.6 2.4 1.2 0 Euclidean
计算举例
种（i） 1 样方（j、k） 2 3
1 2 3 4
2 3 4 5
5 4 6 12
5 40 6 12
群系：凡是建群种或共建种相同的植物 群落联合为群系。如以大针茅为建群 种的任何群落都可归为大针茅群系。
• 群丛组：凡是层片结构相似，而且优 势层片与次优势层片的优势种或共优 种相同的植物群落联合。如在羊草+ 丛生禾草亚群系中，羊草+大针茅草 原和羊草+丛生小禾草。 • 群丛：凡是层片结构相同，各层片 的优势种或共优种相同的植物群落的 联合。 如羊草+大针茅这一群丛组内， 羊草+大针茅+黄囊苔草原和羊草+大 针茅+柴胡草原。
4 植物群落的命名
我国习惯采用联名法，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。 同层优势种的联合用“+”，异层用“-”。 如：Ass. Larix gmelini-Rhododendron dahurica-Phyrola incarnata（即： 兴安落叶松-杜鹃-红花鹿蹄草群丛）
Distance matrix sp1 sp1 sp2 sp3 0.000 3.317 7.348 0.000 5.196 0.000 Objects Node 1 Group 1 sp2 Group 2 sp1 Dissimil. 3.317 in group 2 sp2 sp3
2
Node 1
sp3
群系 马尾松林
油松林
群系组 暖性松林
温性松林
植被型
植被型组
暖 性 针 叶 针叶林 林
温 性 针 叶 针叶林 林
• 中国植被分为11个植被型组、29个植被型、 560多个群系，群丛则不计其数。 • 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、高山稀树植被、草甸、沼泽、水生 植被。
0 1.8 1.4 3 0.8 2.4 0 2.2 0.6 1 1.2 1.6 2 0.8 1.6
2 12 14 2 10 .8 6.4 12 6.4 13 .2
4 群落分类简介
（1）英美学派的群落分类
原则：群落动态发生演替原则 代表人物：Clements和Tansley。 分类方法：双轨制分类系统 分类单位：群系和群丛。
• • • •
美国国家地理数据委员会植被分类系统 等级序列 区域水平 目order 外貌水平 纲class 亚纲subclass 群group 亚群subgroup 群系formation • 植物区系水平 群属alliance 群丛association
第八章 群落的分类与排序
第一节 生物群落的分类 第二节 生物群落的排序
第一节 生物群落的分类
群落分类：对实体（或属性）集合按 其属性（或实体）数据所反映的相似 关系把他们分成组，使同组内的成员 尽量相似，而不同组的成员尽量相异。 实体：样方、群落片断或植被地段等。 属性：种类的观测值或环境因子等。
I ( A) 2(b c) ln 2
（3）假设A中有样方1、2、3和4(n=4),则 有sp1的样方各3个；(a1=3;n- a1 =1) 有sp2、sp5和sp6的样方各1个； (a2=a5= a6=1; n- a2 =n-a5= n-a6 = 3) 有sp3的样方2个； a3= 2, n-a3= 2 有sp4的样方4个； a4= 4, n-a4= 0
3.66
2.93 2，3， 4
1，5
6.18
Distance matrix A A B C D E 0.000 4.690 5.099 3.000 2.236 0.000 1.414 2.236 5.745 0.000 3.000 5.916 0.000 3.742 Objects Node 1 2 3 4 Group 1 B A Node 1 Node 3 Group 2 C E D Node 2 Dissimil. 1.414 2.236 2.618 4.699 in group 2 2 3 5 0.000 B C D E
I log a p N qi log a qi
i 1
p
种 1 sp1 sp2 sp3 sp4 1 1 0 1 2 1 0 1 1
样方 3 1 0 0 1 4 0 0 1 1 5 0 0 1 1
sp5
sp6
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
I ( A) pn ln n [ai lnai (n ai ) ln(n ai )]
SS11 SS 21 SS31
SS12 SS22 SS32
SS13 SS23 SS33
（3）相关系数
rhi r12 r13 r23
SShi SShh SSii SS12 2 ＝ 0.63 SS11 SS22 14 10 .8 SS13 12 ＝0.883 SS11 SS33 14 13 .2 SS23 2 ＝ 0.536 SS22 SS33 10 .8 13 .2
（2）法瑞学派的群落分类
分类原则：区别种 分类方法：植物区系-结构分类系统（归 并法） 代表人物：Braun-Blanquet（1928） 分类单位：以植物区系为基础，从基本分 类单位到最高级单位，都是以群落种类 组成为依据。
四、 群落的数量分类
（一）数量分类的目标 1 用属性划分实体，揭示植被本身存在的自然间断； 2 用环境因素划分实体，揭示植被间断的环境原因； 3 种分类与环境因素分类结果比较，解释植被变化 与环境变化的关系； 4 用实体划分属性，揭示种间相互作用的规律； 5 用实体划分环境因素，揭示不同环境因素之间的 组合关系； 6 用实体划分种组和环境因素，揭示种组与环境因 素的关系。
DC ( A B ) A DCA B DCB DAB DCA DCB
A B 0.625, 0.25, 0
4 回到第二步，选距离最小的两个样方或 一个样方与样方组合并，重复计算，直到 所有样方合并为一组。
举例说明
spp 1 2 3 1 2 0 2 2 5 3 0 样方 3 5 4 1 4 3 2 0 5 0 1 2
（1）假设A中有1个样方,则 I ( A) 0 （2）假设A中有样方1和2(n=2),则 有sp1、sp4的样方各2个；(a1=a4=2;n- a1 =na4=0) 有sp2、sp3和sp6的样方各1个； (a2=a3= a6=1; n- a2 =n-a3= n-a6 = 1) 有sp5的样方0个； a5= 0, n-a5= 2