生态学生物群落省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、第四章第四章生物群落生物群落第1页contents群落动态改变类型群落动态改变类型4生物群落及群落生态学生物群落及群落生态学1群落种类组成群落种类组成2群落结构群落结构3群落演替群落演替5第2页4.1生物群落及群落生态学生物群落及群落生态学第3页生物群落概念群落概念群落概念群落基本特征群落基本特征群落性质群落性质第4页群落概念对群落对群落(community)概念不一样认识概念不一样认识AlexanderHumboldt:特定外貌,对生境原因综合反应:特定外貌,对生境原因综合反应E.Warming:一定种组成天然群聚:一定种组成天然群聚俄国学派:有机体特定组合,有机体之间及其与环境之间相互影俄
2、国学派:有机体特定组合,有机体之间及其与环境之间相互影响响W.E.Shelford:含有一致种类组成且外貌一致生物据集体:含有一致种类组成且外貌一致生物据集体E.P.Odum:种类外貌一致、含有一定营养结构、代谢格局、结:种类外貌一致、含有一定营养结构、代谢格局、结构单元、生命部分构单元、生命部分普通概念普通概念在相同时间聚集在同一地段上各物种种群集合在相同时间聚集在同一地段上各物种种群集合生物群落生物群落植物群落植物群落+动物群落动物群落+微生物群落微生物群落第5页群落基本特征l含有一定种类组成含有一定种类组成:物种数和个体数。物种数和个体数。l不一样物种之间相互影响不一样物种之间相互影响:
3、必须共同适应它们所处无机环必须共同适应它们所处无机环境;它们内部相互关系必须取得协调和发展境;它们内部相互关系必须取得协调和发展(种群组成群种群组成群落二个条件落二个条件)。l形成一定群落环境形成一定群落环境:定居生物对生活环境改造结果。定居生物对生活环境改造结果。l含有一定结构含有一定结构:形态结构、生态结构、营养结构。形态结构、生态结构、营养结构。l一定动态特征一定动态特征:季节动态、年际动态、演替与演化。季节动态、年际动态、演替与演化。l一定分布范围一定分布范围:特定地段或特定生境。特定地段或特定生境。l群落边界特征群落边界特征:或明确或不明确边界。:或明确或不明确边界。第6页群落性质机
4、体论学派机体论学派个体论学派个体论学派当代生态学观点当代生态学观点第7页群落性质机体论学派机体论学派(organismic school)群落是客观存在实体,是一个有组群落是客观存在实体,是一个有组织生物系统,像有机体与种群那样,织生物系统,像有机体与种群那样,被称为机体论学派。被称为机体论学派。个体论学派个体论学派(individualistic school)群落是生态学家为了便于研究,从群落是生态学家为了便于研究,从一个连续改变着植被连续体中人为一个连续改变着植被连续体中人为确定一组物种组合,被称为个体论确定一组物种组合,被称为个体论学派。学派。密密度度密密度度环境梯度环境梯度环境梯度环
5、境梯度ABCDABCD第8页机体论学派群落是一个和生物个体、种群相同自然单位,是有生群落是一个和生物个体、种群相同自然单位,是有生命系统命系统群落演替定向特征相当于生物生活史或生物发育,含群落演替定向特征相当于生物生活史或生物发育,含有机体特征有机体特征群落都要经历从先锋阶段到顶级阶段演替过程群落都要经历从先锋阶段到顶级阶段演替过程顶级群落受破坏后重复演替过程到达顶级群落阶段顶级群落受破坏后重复演替过程到达顶级群落阶段代表人物代表人物:美国生态学家美国生态学家Clements第9页个体论学派群落不是自然单位,而是自然界中在空间和时间连续改群落不是自然单位,而是自然界中在空间和时间连续改变系列中
6、一个区段变系列中一个区段因为在连续改变环境下群落组成是逐步改变,群落间没因为在连续改变环境下群落组成是逐步改变,群落间没有显著边界有显著边界群落和物种关系不是有机体和组织器官关系群落和物种关系不是有机体和组织器官关系群落发育过程是物种更替和种群数量消长过程群落发育过程是物种更替和种群数量消长过程和有机体不一样,群落不可能在不一样生境下保持繁和有机体不一样,群落不可能在不一样生境下保持繁殖一致性殖一致性同一群落类型之间无遗传上联络同一群落类型之间无遗传上联络代表人物:代表人物:H.A.Gleason第10页当代生态学对群落认识群落存既在着连续性一面,也有间断性一面群落存既在着连续性一面,也有间断
7、性一面假如采取生境梯度分析方法,即排序方法来研究连假如采取生境梯度分析方法,即排序方法来研究连续群落改变,在不少情况下,表明群落并不是分离、续群落改变,在不少情况下,表明群落并不是分离、有显著边界实体,而是在空间和时间上连续一个系有显著边界实体,而是在空间和时间上连续一个系列列假如排序结果组成若干点集话,则可到达群落分类假如排序结果组成若干点集话,则可到达群落分类目标;假如分类允许重合话,则又可反应群落连续目标;假如分类允许重合话,则又可反应群落连续性性群落连续性和间断性之间并不一定要相互排斥,关群落连续性和间断性之间并不一定要相互排斥,关键在于研究者对待问题角度和尺度键在于研究者对待问题角度
8、和尺度第11页群落生态学研究内容研究内容群落组成、结构群落组成、结构群落发展改变及其与环境关系群落发展改变及其与环境关系研究特点研究特点以植物群落研究为主以植物群落研究为主植物群落学植物群落学地植物学地植物学植被生态学植被生态学植物社会学植物社会学第12页4.2群落种类组成群落种类组成第13页群落种类组成种类组成性质分析种类组成性质分析种类组成数量特征种类组成数量特征群落生活型组成群落生活型组成第14页种类组成性质分析优势种优势种(dominantspecies):对群落结构和群落环境:对群落结构和群落环境形成有显著控制作用植物形成有显著控制作用植物建群种建群种(constructivespe
9、cies):优势层中优势种:优势层中优势种亚优势种亚优势种(subdominantspecies):指个体数量与作:指个体数量与作用都次于优势种,但在决定群落性质和控制群落环境用都次于优势种,但在决定群落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用植物种方面仍起着一定作用植物种伴生种伴生种(companionspecies):群落常见种类,与优:群落常见种类,与优势种相伴存在,但不起主要作用势种相伴存在,但不起主要作用偶见种偶见种(rarespecies):在群落中出现频率很低种类,:在群落中出现频率很低种类,多是因为种群本身数量稀少缘故多是因为种群本身数量稀少缘故指示种、特征种指示种、特征种单建群种
10、群落(单优种群落),共优种群落(共建种群落)单建群种群落(单优种群落),共优种群落(共建种群落)第15页种类组成性质分析指示种指示种环境条件有着极其狭小幅度要求生物种(狭适应种),因为它环境条件有着极其狭小幅度要求生物种(狭适应种),因为它存在,可表示生活环境条件是处于狭小幅度中。所以把这种能存在,可表示生活环境条件是处于狭小幅度中。所以把这种能充分表示环境条件生物种,称为指示种,而属于这个种生物,充分表示环境条件生物种,称为指示种,而属于这个种生物,称为指示生物。称为指示生物。比如芦苇能够指示该处地下水位较浅,而栖息于湖沼泥砂里瘿比如芦苇能够指示该处地下水位较浅,而栖息于湖沼泥砂里瘿蚊幼虫则
11、表示该处氧含量相当多蚊幼虫则表示该处氧含量相当多。第16页种类组成数量特征种类组成数量特征密度(密度(Density)D=N/S相对密度相对密度密度比密度比多度(多度(Abundance)指种类丰富程度指种类丰富程度七级制多度七级制多度-野外调查野外调查盖度盖度(coverage)投影盖度投影盖度相对盖度,盖度比,基盖度相对盖度,盖度比,基盖度频度(频度(Frequency)指群落中某种植物出现样方百分比指群落中某种植物出现样方百分比F=S/N100%“F”也称频度系数也称频度系数Raunkier植物频度定律:共分植物频度定律:共分5级级A(120%)、B(2140%)、)、C(4150%)、
12、D(5180%)、E(81100%)ABCDBCDBCDBCDE频度频度种类数种类数第22页优势度(优势度(dominance)主要值(主要值(importantvalue)()(I.V.):):以综合数值表示植物物种在群落中相对主要值。以综合数值表示植物物种在群落中相对主要值。主要值主要值=相对密度相对密度+相对频度相对频度+相对基盖度相对基盖度综合优势比(综合优势比(summed dominance ratio)()(SDR):密度比、盖度比、频度比、高度比、重量比密度比、盖度比、频度比、高度比、重量比 SDR2=(密度比盖度比密度比盖度比)/2100第23页生活型(life form)概
13、念:生物对外界环境适应外部表现形式概念:生物对外界环境适应外部表现形式表现:表现:趋同适应趋同适应分类分类(Raunkiaer系统)系统)高位芽植物:休眠芽位于地上高位芽植物:休眠芽位于地上25以上以上大大(30m)、中、中(8-30m)、小、小(2-8m)、矮、矮(25cm2m)地上芽植物:休眠芽位于地上,地上芽植物:休眠芽位于地上,25以下,受地以下,受地被物或积雪保护被物或积雪保护地面芽植物:地面芽植物:休眠芽位于近地面土层内,冬季地休眠芽位于近地面土层内,冬季地上部分全部枯死,地下部分存活上部分全部枯死,地下部分存活地下芽地下芽(隐芽隐芽)植物:休眠芽位于较深土层中或水中植物:休眠芽位
14、于较深土层中或水中一年生植物:一年生植物:以种子度过不良季节以种子度过不良季节生活型谱生活型谱第24页高位芽植物:休眠芽位于地上高位芽植物:休眠芽位于地上25以上以上大大(30m)、中、中(8-30m)、小、小(2-8m)、矮、矮(25cm2m)地上芽植物:休眠芽位于地上,地上芽植物:休眠芽位于地上,25以下,受地被以下,受地被物或积雪保护物或积雪保护地面芽植物:休眠芽位于近地面土层内,冬季地地面芽植物:休眠芽位于近地面土层内,冬季地上部分全部枯死,地下部分存活上部分全部枯死,地下部分存活隐芽植物:休眠芽位于较深土层中或水中隐芽植物:休眠芽位于较深土层中或水中第25页生活型谱与环境每一类植物群
15、落都是由几个生活型植物所组成每一类植物群落都是由几个生活型植物所组成,但其中有一类生活型占优势,生活型与环境但其中有一类生活型占优势,生活型与环境关系亲密关系亲密第26页46%9%26%6%13%第27页生活型谱与环境Raunkiaer将不一样地域植物区系生活型谱进行比较,归将不一样地域植物区系生活型谱进行比较,归纳得出四种植物气候(纳得出四种植物气候(phytocli-mate):):潮湿热带高位芽植物气候;潮湿热带高位芽植物气候;中纬度地面芽植物气候(包含温带针叶林、落叶林中纬度地面芽植物气候(包含温带针叶林、落叶林与一些草原);与一些草原);热带和亚热带沙漠一年生植物气候(包含地中海气热
16、带和亚热带沙漠一年生植物气候(包含地中海气候);候);寒带和高山地上芽植物气候。寒带和高山地上芽植物气候。第28页潮湿热带潮湿热带高位芽植高位芽植物气候物气候中纬度地面芽植物气候中纬度地面芽植物气候热带和亚热带沙漠一年生植物气候热带和亚热带沙漠一年生植物气候寒带和高山地上寒带和高山地上芽植物气候芽植物气候第29页生活型谱与环境第30页生长型木本植物木本植物半木本植物半木本植物草本植物草本植物叶状体植物叶状体植物第31页中国植被中国植被木本植物木本植物1乔木:含有显著主干,又分出针叶乔木,阔叶乔木,并深入分出常绿,落叶,簇生叶,叶退化。2灌木:无显著主干,也可按上述标准深入划分。3竹类。4藤本植
17、物。5附生木本植物。6寄生木本植物。半木本植物半木本植物7半灌木与小半灌木草本植物草本植物8多年生草本植物:又可分出蕨类,芭蕉型,丛生草,根茎草,杂类草,莲座植物,垫状植物,肉质植物,类短命植物等。9一年生植物:又分冬性,春性与短命植物。10寄生草本植物。11腐生草本植物。12水生草本植物:又分挺水,浮叶,漂浮,沉水。叶状体植物叶状体植物13苔藓及地衣。14藻菌。第32页4.3群落结构群落结构第33页群落结构群落垂直结构群落垂直结构群落水平结构群落水平结构群落时间结构群落时间结构群落交织区和边缘效应群落交织区和边缘效应第34页群落垂直结构l概念:群落分层现象概念:群落分层现象l群落分层与资源群
18、落分层与资源(光、矿质营养、食物等光、矿质营养、食物等)利用相利用相关关u植物群落成层现象植物群落成层现象u群落中动物分层现象群落中动物分层现象u水生群落分层水生群落分层第35页群落垂直结构群落垂直结构植物群落植物群落分分层现象层现象陆地群落分层与光利用相关,群落层次主要是由植物生长型和生活型所决定。ABCDA草被层;草被层;B灌木层;灌木层;C下木层;下木层;D林冠层林冠层第36页动物群落分层现象陆地动物群落分层主要与食物相关,其次与不一样层次微气候条件相关。群落垂直结构群落垂直结构第37页水生群落分层现象与阳光、温度、食物和溶氧等原因相关。群落垂直结构群落垂直结构青青鱼鱼草草鱼鱼鲢鱼、鳙鱼
19、鲢鱼、鳙鱼 吃绿藻等浮游植物吃绿藻等浮游植物吃原生动物、水蚤等浮游动物吃原生动物、水蚤等浮游动物以水草为食物以水草为食物吃螺蛳、蚬和蚌等软体动物吃螺蛳、蚬和蚌等软体动物第38页群落水平结构概念:群落配置情概念:群落配置情况或水平格局况或水平格局镶嵌性镶嵌性(mosaic)和和小群落(斑块)小群落(斑块)(microcoense)第39页群落水平结构锦鸡儿第40页陆地生物群落中水平格局主要决定原因)第41页群落时间结构概念:群落结构部分在时间上相互更替,周期性改概念:群落结构部分在时间上相互更替,周期性改变变群落季相:群落优势生活型和层片结构季节改变引群落季相:群落优势生活型和层片结构季节改变引
20、发群落外貌随季节改变发群落外貌随季节改变时间格局:群落组成与结构随时间序列发生有规律时间格局:群落组成与结构随时间序列发生有规律改变改变动物季节性改变及动物调查季节性动物季节性改变及动物调查季节性第42页群落交织区与边缘效应群落交织区群落交织区(生态交织区、生态过渡带生态交织区、生态过渡带,ecotone):两个或多个群落之间两个或多个群落之间(或生态地带之间或生态地带之间)过渡区域过渡区域第43页群落交织区与边缘效应群落交织区群落交织区(生态交织区、生态过渡带生态交织区、生态过渡带,ecotone):两个或多个群落之间两个或多个群落之间(或生态地带之间或生态地带之间)过渡区域过渡区域边缘效应
21、边缘效应(edgeeffect):群落交织区种数目及种密度有增大趋势群落交织区种数目及种密度有增大趋势群落交织区特点:群落交织区特点:各种要素联合作用强烈,生物多样性较高各种要素联合作用强烈,生物多样性较高生态环境恢复原状可能性较小生态环境恢复原状可能性较小生态环境改变快,恢复困难生态环境改变快,恢复困难第44页群落交织区与边缘效应群落交织区群落交织区(生态交织区、生态过渡带生态交织区、生态过渡带,ecotone):两个或多个群落之间两个或多个群落之间(或生态地带之间或生态地带之间)过渡区域过渡区域边缘效应边缘效应(edgeeffect):群落交织区种数目及种密度有增大趋势群落交织区种数目及种
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