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植物群落的结构特征


生态位宽度表示某物种利用资源的程度。如果出现外来种群侵入它所在
的群落并发生竞争,使原有种群被迫缩小活动范围,这种现象称为生态位压 缩。反之,种间竞争的减弱会出现某些种群扩大利用空间与资源而进入过去
没有占用的生境,这种生态位扩展称为生态位释放。
植物生态位由于其躯体的不移动性和器官分布多层性(占有不同空间) 而与动物不同。各种植物的个体占据大小不一的空间,即活动范围不同并且 相对稳定,竞争排斥进行很慢。在土壤上层和近地面空气层,几乎所有维管 束植物的器官都固定于此,而另一些层位仅被某些种侵占。
H.A.Gleason,将群落与有机体相比拟是欠妥的。
群落的存在依赖于特定的生境与不同物种的组合,但是环境条 件在空间与时间上都是不断变化的,因此每一个群落都不具有明显
的边界。环境的连续变化使人们无法划分出一个个独立的群落实体。
群落只是科学家为了研究方便,而抽象出来的一个概念。
1.3
群落的基本特征
第4章 植物群落的结构特征
1 植物群落的概念 2 植物群落的组成 3 植物群落的结构和外貌 4 群落中的种间关系 5竞争排斥原理和生态位的概念 6 影响群落组成和结构的因素
1 植物群落的概念
1.1 群落的定义:
植物群落:在特定空间或特定生境下,具有一定的植物种类组成 及其与环境之间彼此影响、相互作用,具有一定的外貌及结构,
0)
没有明显效果的作用(
根据相互作用方式,种间关系可分为共生和对抗
对双方有利或对其中一 方最低限度无害的种间 关系
至低限度一方受到不 利影响的种间关系
种间关系类型
互利共生
两个物种之间,均从对方受益。例如:菌根和根瘤 昆虫与植物之间的关系往往也属于互利共生,特别在温带地区, 昆虫对授粉最重要。
偏利共生
地区全部植物 的种数×100
例如在潮湿的热带地区,植物的主要生活型是高位芽植物,以乔 木和灌木占极大多数;在干燥炎热的沙漠地区和草原地区,以一年
生植物最多;在温带和北极地区,以地面芽植物占多数。

地 区
我国不同气候区植被的生活型谱
高位芽植物 (Ph.)
生活型的百分率(%) 隐芽植物 地上芽植物 地面芽植物 (Ch.) (H.) (Cr.) 5.3 7.8 0 18.7 0 0
上式用于灌木或草地群落时,其重要值公式为:
重要值=相对高度+相对频度+相对盖度 综合优势比(summed dominance ratio) :密度比、盖度比、频度
比、高度比、重量比等
3 植物群落的结构和外貌
3.1 生活型(life form)结构
生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式。 对植物而言,其生活型是植物对于综合环境条件的 长期适应,而在外貌上反映出来的植物类型。 分类
①高位芽植物(Phanerophytes) ②地上芽植物(Chamaephytes) ③地面芽植物(Hemicryptophytes) ④地下芽植物(Geophytes) ⑤一年生植物(Therophytes)
统计某一个地区或某一个植物群 落内各类生活型的数量对比关系
生活型谱
某一生活型的百分率=该地区该生活型的植物种数/该
39.6 41.0 74.0
3.7
26.4 19.0 13.0
1.3
3.2 33.4 7.0
0
30.0
54.0
16.0
0
3.2 层片(synusia)
H. Gams (1918) 提出:层片是指由相同生活型或相似生 态要求的种组成的机能群落(functional community)。
层片具有下述特征:
分盖度(种盖度)、层盖度(种组盖度)、总盖度(群落盖度)
群落中某一物种的分盖度占所有分盖度之和的百分比,即为该物 种的相对盖度。
基盖度是指植物基部的覆盖面积。乔木的基盖度特称为显著度。
森林群落常以树木胸高(1.3m处)断面积计算。
(3)频度(frequency)
频度即某个物种在调查范围内出现的频率。常按包含该种个 体样方占全部样方数的百分比计算:。 频度=某物种出现样方数 / 样方总数 × 100%
3.3 群落的垂直结构
成层现象:植物按照空间高度或土壤深度的垂直配置, 形成了群落的配置。
群落分层的意义 显著提高了植物 利用环境资源的 能力 减缓了竞争
3.4 群落的水平结构
植物群落水平结构的主要特征就是它的镶嵌性 (mosaic)。导致镶嵌性出现的原因是植物个体在水平 方向上的分布不均Байду номын сангаас造成的,从而形成了许多小群落 (microcoense)。
组成一个森林群 落的全部植物种 类称为森林群落 的种类组成。
最小面积方法:至少要在这样大的面积内采样才能观察到组成
物种数
样方面积
组成群落的种类越丰富,其最小面积越大。如我国云南西双版纳 的热带雨林,最小面积为2500M2,北方针叶林为400 M2,落叶阔叶 林为100 M2,草原灌丛为25~100 M2,草原为1~4 M2。
•属于同一层片的植物是同一生活型类别 •每一个层片在群落中都具有一定的小环境,不同层片小 环 境相互作用的结果构成了群落环境。 •每一个层片在群落中都占据着一定的空间和时间,而且层 片的时空变化形成了植物群落不同的结构特征。
层片是群落的三维生态结构,它与层有相同之处, 但又有质的区别。
群落的成层现象
(4). 高度 (5). 体积和重量 (6). 种的综合数量指标
优势度(dominance)
重要值(important value) J.T.Curtis和R.P.McIntosh(1951年)首次提出。
它是某个种在群落中的地位和作用的综合数量指标,计算公式
如下: 重要值(I.V.)=相对密度+相对频度+相对优势度
3.5 群落的外貌和季相
植物群落的外貌在不同的季节是不同的,故把群落季 节性的外貌称之为季相。 时间的成层性在不同的群落类型有不同的表现。温带 阔叶林的时间层片表现最为明显,群落结构的周期性特 点也最为突出。
3.6 群落交错区与边缘效应
(1). 概念
群落交错区(ecotone)又称生态交错区或生态过渡带。简单地 说是指两个或多个群落之间(或生态地带之间) 的过渡区域。 边缘效应(edge effect)是指群落交错区内种的数目及一些种的 密度增大的趋势。
通常将频度划分为5个等级:A级——频度为1%~20%;B级——频度为21~40%; C级——频度为41%~60%;D级——频度为61%——80%;E级——频度为81%~ 100%。 Raunkiaer的标准频度图解:
60 50 40 30 20 10 0
53
%
14
9 C
8 D
16
A
B
E
该定律说明:在一个种类分布比较均匀一致的群落中,属于A级频度的种类 占大多数, B、C和D级频度的种类较少,E级频度的植物是群落中的优势种和建 群种,其数目也较多,所以占有的比例也较高。
一年生植物 (Th.) 0 0
热带雨林 (云南西双版纳) 热带常绿阔叶林 (滇东南) 温带落叶阔叶林 (秦岭北坡) 寒温带暗针叶林 (长白山西南坡) 温带草原 (东北) 亚高山草甸 (云南东北部) 高山冻荒漠 (云南西北部)
94.7 74.3
52.0
25.4 3.6 6.0
5.0
4.4 2.0 0
38.0
对一种有机体有利而对另一种有机体无害。 例如: 附生植物,落叶松与水曲柳,树荫下的动植物
种间关系类型
非消费性的物理掠夺
如藤本或攀缘植物
消费性的物理掠夺 寄生 是指某一物种的个体依靠在另一物种体内或
体表生活的现象 如 槲寄生、桑寄生科、菟丝子科、列当科植物 捕食 捕食者一般清除掉的是有病的弱小的个体, 实际上起着维持被捕食者种群健康和繁荣的作用。 草食 草食动物一般来说是稀少的,但有时也会造 成较大的危害。
包括形态结构与营养结构,并具特定的功能的植物集合体。
1.2 对群落性质的两种对立观点
(1). 机体论学派(Organismic school) 美国生态学家克莱门茨(Clements )
群落像一个有机体一样,有诞生、生长、成熟和死亡的不
同发育阶段,而这些不同的发育阶段,可以解释成一个有机 体的不同发育时期。 (2). 个体论学派(Individualistic school)
2.2 物种组成的性质分析
根据各个种在群落中的作用不同,植物种可分为以下几种群 落成员型: (1). 优势种和建群种 对群落结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种称为 优势种(dominant species);优势层的优势种常称为建群种 (constructive species)。 (2). 亚优势种(subdominant species) 指个体数量与作用都次于优势种,但在决定群落性质和控制群落 环境方面仍起着一定作用的植物种。 (3). 伴生种(companion species) 伴生种为群落的常见种类,它与优势种相伴存在,但不起主要 作用。 (4). 偶见种或罕见种(rare species) 偶见种可能偶然地由人们带入或随着某种条件的改变而侵入群 落中,也可能是衰退中的残遗种。
种间相互作用的类型
共生关系
A + +
+ + + –
B + 0
– – – –
互利共生
偏利共生
非消费性 消费性的 抗生 竞争
寄生 捕食 草食
对抗关系
+ 得利; — 表示受损;0 无明显影响
群落中的种间关系
自然界中的现象:
1)菌根与林木的生长; 3)秃鹫和狮子; 2)鸟类和花粉 4)藤本植物和乔木
5)布谷鸟卵的孵化
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