生物群落的动态(lyd_2010).ppt

Life Science College, HNNU 9 生物群落的动态 群落的内部动态 群落演替 群落演替与功能过程 刘应迪 Ph.D Prof. 湖南师范大学生命科学学院 lyd_000007@ 9.1 群落的变化及其类型 群落动态研究在生态学中占有十分重要的地位：1、群落动态的研究在20世纪的前20年曾支配着北美和英国的植被研究；2、现代由于人类面临严重的环境问题，越来越关注群落动态研究。 生物群落动态（dynamics）至少包括以下三个方面的内容：1、群落内部动态（季节变化和年际变化）；2、群落演替；3、地球上生物群落的进化。 9.2 群落的内部动态 生物群落季节变化：主要由组成群落的物种的物候变化所引起。 生物群落的年变化：生物群落的年变化是指不同年份之间变动，这种变动只限于群落内部的变化，不引起群落的更替，一般又叫做群落的波动。 生物群落的波动是指生物群落在短时期内所发生的可逆的变化，常常没有固定的变化方向，一般不发生新种的定向替代。 群落波动一般是由所在地气候条件不规则波动引起的，具有区系成分相对稳定、群落数量特征变化的不确定性以及变化的可逆性等特点。 9.2 群落的内部动态 波动的类型： 不明显波动（相对稳定）； 摆动性波动（1-5年内的变化）； 偏途性波动（5-10年内的变化） 木本群落比草本群落稳定； 常绿木本群落比夏绿木本群落稳定； 气候越严酷，群落波动性越大。 9.2 群落演替的类型9.2.1 演替的概念 演替 (succession)：生物群落的演替是指在某一地段上一种生物群落被另一种生物群落所取代的过程，是朝着一个方向连续变化的过程。 根据 Clements 的观点，演替就是在地表同一地段顺序出现各种不同生物群落的时间过程。 群落演替是指在植物群落发展变化过程中由低级到高级、由简单到复杂、一个阶段接着一个阶段、一个群落替代另一个群落的自然演变现象。 9.2 群落演替的类型 群落演替的分类： 按照演替持续的时间分 1、世纪演替：延续时间相当长，一地质年代计算，常常伴随气候和地貌的大规模变化，相当于群落的演化。 2、长期演替：几十年到几百年，比如森林砍伐后的恢复演替。 3、快速演替：几年到十几年，比如草原弃耕地的恢复演替。 按照演替的起始分 1、原生演替：始于原生裸地或原生芜原（完全无植被和植物繁殖体）的演替。 2、次生演替：始于次生裸地（如森林砍伐迹地、弃耕地）上的群落演替。 群落演替的类型 按照群落所在地的基质性质分 1、水生演替：始于水生环境，一般都发展为陆生群落。 2、旱生演替：始于干旱缺水的基质上，如裸露的岩石表面等。 按照控制演替的主导因素分 1、内因演替：这一类演替的主要特点是群落种生物生命活动的结果首先使其自身的生境发生改变，然后由反作用于群落本身，如此相互促进，使演替不断进行。 2、外因演替：外因性演替是由于外界环境因素的作用所引起。包括气候发生演替、地貌发生演替、土壤发生演替、火成演替和人为发生演替等。 按照群落的代谢特征分 1、自养性演替：在这类演替过程中，光合作用所固定的有机物越来越多，如裸露岩石 → 地衣苔藓 → 草本→ 灌木 → 乔木。 2、异养性演替：群落沿着自养的路线进行演替，如果在没有继续污染的条件下，这类演替最终也会变为自养演替。P/R1，自养演替；P/R1，异养演替。 群落演替的基本过程（原生演替） 迁移或入侵； 定居； 竞争； 群落内新分类单位的形成，如新种、亚种和变种、或者新的生态型的形成。 植物群落的原生演替 （演替实例 1） 旱生演替系列： 地衣植物阶段 苔藓植物阶段 草本植物阶段 木本植物阶段 植物群落的原生演替（演替实例 2） 水生演替系列： 自由漂浮植物阶段 沉水植物阶段 浮叶根生植物阶段 直立水生植物阶段 湿生草本植物阶段 木本植物群落 植物群落的次生演替 森林采伐演替： 采伐迹地阶段 小叶树种阶段 草本植物阶段 木本植物阶段 植物群落的次生演替 内蒙草原农田弃耕地的恢复演替 原生植被：贝加尔针茅草原 开荒后所种植的农作物：小麦 弃耕后的演替过程：黄蒿-狗尾草-猪毛草-苦卖菜群落（1~2 a）→ 黄蒿群落（2-3 a）→ 羊草-野古草-狼尾草（根茎禾草）群落（3-4 a）→ 贝加尔针茅（丛生禾草）群落（7-8 a） 演替持续时间：10~15 a 植物群落的次生演替 草原放牧对草原群落的影响： 草原植物的柔弱部分和不耐践踏的丛生禾草逐渐减少； 草原的地被层逐渐消失； 适口性好的草类逐渐被消耗，而防治啃噬的种类(具刺毛、特殊气味和乳汁等)增加； 引起草原土壤结构变化：湿润地段更加板结