森林生态系统类型及其分布
• 生态系统分类方向:力图将群落学特征和立地特征 结合起来更全面地反映植被各特点。
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排序(ordination)
• 将一个地区内所调查的群落样地,按相似性来排定 各样地的位序,从而分析各样地间及其与生境间的 相互关系。此法称为群落的排序。
• 排序可有两个大的方面
– (1)直接梯度分析:也可称为梯度分析或直接排序。是研 究植物种或植物群落沿着已被认识到、易于测定的环境 梯度的分布规律的方法。
• 分类过程是通过排列群丛表来实现的。首先在野外做大量 的样方,通过排群丛表,找出特征种、区别种,从而达到 分类目的。
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区系组成分类
• 分类的基本单位是群丛。
– 群丛:具有一定区系组成和一致外貌并发生于一致生境条件下的一种 植物群落。
• 认为群丛是抽象的植被分类等级,群落是具体的实体。群丛和 群落的关系类似于种和个体的关系。
• PCA指示用于原数据构成线性点集的情况。对于 分离的点集,PCA的结果还有助于形象地分类样 方点。但对非线性的点集,诸如马蹄形的,PCA 却无能为力。
• 如果原始数据对各性状的方差大致相等,而且性 状的相关又很小,就找不到明显的主分量。此时 取少量主分量所占的信息比例较低。
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无倾向对应分析 (Detrended Correspondence Analysis)
群丛变型 variant
—
Salvia variant
亚群丛变型 subvariant —
Bromus subvariant
群丛相 facies
—
Meracurialis facies
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区系组成分类
• 法瑞学派用以区分群落的主要工作方法称之 为排表比较法。
• 法瑞学派的分类方法是先从较低级的分类单 位开始,进而考虑较高级的分类单位,是一 种从下至上的一种“堆集的”方法。此法在 区别较低级的分类单位时较为适用。
森林生态系统类型及其分布
本章导读
• 识记:显域植被、隐域植被、泛域植被等概念; 主要的植被分类原则与系统;中国植被的分类 原则与系统;群落命名方法;植被分布的地带 性规律
• 领会:中国森林植被分布的地带性特点;群落 的分类与排序
• 简单应用:中国森林植被分布的地带性特点及 其经营管理
• 综合应用:主要森林生态系统的特点及其分布
群落分类单位
字尾 例子
群丛门 division
-ea
Байду номын сангаас
Querco-Fagea
群丛纲 class
-tea
Phragmitetea
群丛目 order
-etalia Littorelletalia
群丛属 alliance
-ion
Agropyro-Rumicion Crispi
亚群丛属 suballiance -ion(esion)
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1.2.3优势种途径
• 依据:生境的生态学特征不仅可以借助于植物种的总 名录反映出来,而且也可以借助于通过竞争业已成功 地取得优势的那些种的生态学特征反映出来。
• 局限性:有的地方树种单一,划分的某一种优势度类 型可能占的面积过大,也可能包括各种各样的环境条 件,这样的群落单位因异质性过大而不足取。在有些 地区,植物种类多,优势种不明显。如划分优势度类 型,人为性过强,显得缺乏明确标准。
– (2)排序:亦称为间接排序或间接梯度分析。是根据群落 本身的属性,如种的相关性,取样的相似性、种的盖度 或频度导出抽象的轴或群落变化的方向。
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排序(ordination)
• 极点排序法 • 主成分分析(principal components analysis)
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PCA法两方面的不足
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PCA排序图
DCA排序图
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分类与排序
• 如果是对群落进行分类,则承认群落是具有边界的 有机体;如果是对群落进行乔序,则承认群落是无 边界的,是个体论的观点。
• 一般说来,分布于连续生境中的群落具有连续性而 无明显可分的边界;分布于间断生境中的群落往往 具有明显可分的边界而连续性不明显。
Alnion dlutin nosae Ulmion earpinifoliae
群丛 association
-etum
Ericetum tetralicis ElymoAmmophiletum
亚群丛 subassociation -etosum Arrhenatheretum elatioris brizetosum
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diagnostic species
• 鉴别种包括特征种、区别种和恒有伴生种。 • 特征种是指其分布局限在一定的植物群落片段(或样地)的
植物种,因而它们能够指示一定的群落和环境。
– 特征种不一定在群落中占优势,而是分布范围较窄,确限度大; 特征种包括确限种、偏宜种和适宜种。只有把一定地区所有群落 加以调查并通过不同群落类型间的对比后,才能肯定地确定哪些 是特征种。
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植被的外貌分类
• 主要单位:群丛(association) • 便于掌握。即使不知道植物名称或全然不了解任何生态
学知识,也能应用这些概念;且这些概念也在早期即已 得到普遍应用。 • 明显的局限性。即单独依靠外貌不能区分生态学关系差 异悬殊的类型。当需要分类的主要单位达20个以上时, 该途径便不能很好地继续进行。 • 主要用来研究大范围植被的对比,以及植被和气候的关 系。对于局部地区植物群落的研究,则应采用以种类组 成分析为基础的分类系统。
• 如果排序结果构成若干点集时可达到分类目的;如 果分类允许重叠时也可反映群落的连续性。
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1.2植被分类的原则与系统
植物群落学方向的分类途径: • 群落外貌途径 • 群落区系组成途径 • 优势种途径
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1.2.1植被的外貌分类
• 19世纪前半叶,植物地理学家洪堡德(Humboldt)等对植被 进行分类就是依靠群落外貌。
• 对植物群落的看法介于有机体概念和连续体概念中间:承认种 的分布的连续性,也强调种间的相互作用导致某种不连续性。
• 在某个群落的种类组成中,总有一些种对某一特定关系比其他 种表现得更加敏感。可以利用这些在生态关系上具有明显指示 性的植物来进行群落分类,称为鉴别种(diagnostic species)。
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1森林植物群落分类与排序
• 分类与排序 • 植被分类的原则与系统 • 群落的命名
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1.1分类与排序
分类(classification)
• 人为分类较适宜于应用科学,其依据是事物的特 征或对人类的利用价值。如公益林等。
• 自然分类应反映事物内在联系,其依据是事物的 亲缘关系、固有特征及其与生境间的固有联系。
• 大致途径:首先从地球表面上最大的植被单位开始,进 而将它们划分为越来越小的单位。
• 根据优势植物的生长型和生长环境,将植被分成不同类 型或等级。
• 提出16个主要单位是按气候类型相联系的纬度带和经度 带来排列的,如森林(forest)、林地(woodland)、草地 (grassland)、草甸(meadow)、荒原(fellfield)等。
• 吴征镒主编的《中国植被》(1980年),将全 国植被划分为10个植被型组,29个植被型, 560多个群系。
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《中国植被》划分群落的主要依据
• 植物种类组成:基本以优势种为主,有困难 时采用标志种。
• 外貌和结构:依据生活型,同时结合寿命。 • 生态地理特征:考虑地质原因,依据热量带
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优势种途径1
• 在北美洲的群落学研究中,注意力往往被局限于群 落最高层的优势种,这是因为这些植物最直接地受 到气候的影响,它们通常是与地球上气候图式联系 着的。此外,在正常情况下,它们对于生态系统的 其它成分产生强有力的影响
• 最上层的优势种通常是生态幅较广的植物种,倘若 仅局限于群落最高层,分类仍然过于粗糙和一般, 在生态学上是不能满意的
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优势种途径2
• 芬兰所使用的“森林生境类型”主要是依 据灌木、草本甚至苔藓、地衣的优势度。
• 这种方法只有在乔木层的种类象芬兰那样 单纯的地区,这样的分类系统才会取得令 人满意的效果。
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优势种途径3
• 第三种应用优势种概念的途径,是基于普遍考虑群落各层 的优势种。按各层优势种的联合来划分植物群落类型,而 不只强调某一层。在上层的植物种类生态幅度极大的情况 下,可以由从属层的不连续性来提示生态上的格局,这个 方法在温带地区业已成功地使用并取得良好的效果。但在 亚热带和热带地区,特别是优势种不明显的植被类型中, 完全按优势种来对群落加以划分是存在困难的。
– 在理论上,从群丛到群纲的任何分类等级,都可用特征种来表示 它的特征。
• 区别种主要用来区别亚群丛。 • 恒有伴生种总是出现在一个群落分类单位的多数样方中,
但不被选定为特征种或区别种。 • 恒有伴生种加特征种构成群丛或更高级分类单位的“特征
种组合”。
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法瑞学派的群落分类系统(阳含熙,卢泽愚.1981)
• 目前,自然分类法尚未统一与完善,由于自然和 社会的背景及科学的发展不同,在世界各地形成 不同的学派。
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群落分类的基本途径
• 群落外貌的或结构的途径; • 环境的途径; • 多因子或景观途径(景观类型、微景观类型、生物地理群落类型等) • 生物的分布区途径; • 群落梯度的手段; • 优势种的途径; • 植被动态的途径; • 层或生活型的途径; • 层的归并的途径; • 森林生境型的途径; • 数码的比较的途径; • Braun-Blanquet的植物区系组成的途径。