9生态学(第四章群落演替)合编.ppt

第七章 群落的动态 群落变化类型 生物群落的演替 演替的概念 演替的类型 演替系列 演替顶极学说 演替方向 演替过程的理论模型 一、群落变化类型 按变化持续时间划分，群落的变化类型 年：季节动态 几年：波动 波动的性质 是群落内部的短期可逆的变化，不产生群落的更替现象 其逐年的变化方向常常不同，但一般不发生新种的定向代替 十年到百年：群落演替 万年到亿年：群落的演化 二、生物群落的演替 （一）演替的概念 演替（Succession）指地形地质相同或气候相同的区域，由于物理环境条件的改变，从一个类型群落转变为另一类型群落，逐步向稳定群落发展的顺序过程。 ①按演替延续时间：快速(几年～十几年)、长期(几十年，几百年)、世纪(一般以地质年代计算) ②按控制演替的主导因素：内因生态演替、外因生态演替。 ③按基质的性质划分：水生基质演替、旱生基质演替 ④按群落代谢特征：自养性(生物量积累越来越多)、异养性(有机质随演替而减少) ⑤起始条件划分：原生演替、次生演替。 （二）演替的类型 内因 外因 种内关系 种间关系 其动态变化是群落演替的催化剂 群落内部环境的变化 是群落演替的动力 自然因素 人为因素 气温的大幅度变化、洪水、干旱等 放火烧山、砍伐森林、开垦土地、建造水库等 按控制演替的主导因素： 以起始条件划分的演替类型 原生演替 开始于原生裸地或原生芜原(完全没有植被并且也没有任何植物繁殖体存在的裸地) 从岩石开始的旱生演替 从湖底开始的水生演替 次生演替 开始于次生裸地或次生芜原(不存在植被，但在土壤或基质中保留有植物繁殖体的裸地) （三）演替系列 水生演替系列：演替开始于水生环境中的群落演替过程。一般都发展到陆地群落，如淡水湖或池塘中水生群落向中生群落的转变过程 旱生演替系列：从干旱缺水的基质开始的群落演替过程。如裸露的岩石表面上生物群落的形成过程 水生演替系列 自由飘浮植物阶段：整个植物体漂浮在水面上的一类浮水植物，这类植物的根通常不发达。 沉水植物阶段：5-7米水深，首先出现轮藻属植物，由于它的生长，湖底有机质积累较快而多，由于湖底嫌气条件轮藻的残体分解不完全，湖底进一步抬高；水深2-4米左右，有金鱼藻、狸藻等出现，繁殖强，垫高湖底 浮叶根生植物阶段：水深1米左右，睡莲等植物飘浮水面，导致水下的沉水植物得不到光照而被排挤，飘浮植物的茎部的阻碍，更多泥沙沉积下来，同时植物残体量更大，湖底抬高，有利于下一阶段植物入侵 水生演替系列 挺水植物阶段：水变浅，芦苇、香蒲等个体更大，突出水面，枝叶茂密，根常纠缠绞结，拦截泥沙能力更强，残体也更多，水更浅，使湖底迅速升高 湿生草本植物阶段：水变成季节性积水，根茎发达的湿生的沼泽植物开始生长。如莎草科、禾本科等一些湿生种类。排水能力更强和垫高能力更强 疏林阶段：耐水湿的灌木、乔木出现，如柳、赤杨 中生森林：随树木的侵入，形成森林。地下水位降低，大量地被物改变了土壤条件 森林演替系列 地衣植物阶段：壳状地衣分泌有机酸腐蚀岩石表面，加上岩石风化作用，壳状地衣的一些残体，逐渐形成一些极少量的土壤；叶状地衣：可含蓄较多的水分，积聚更多的残体，使土壤增加的更快些；叶状地衣把岩石表面遮盖部分，生长枝状地衣，生长能力强，全部代替叶状地衣 苔藓植物阶段：在干旱时进入休眠，待到温和多雨时，大量生长。能积累的土壤更多些，为以后生长的植物创造条件 森林演替系列 草本植物阶段：蕨类、一年生、二年生植物，低小耐旱种，取代苔藓植物，土壤增加，小气候形成，多年生草本出现。使土壤增厚，遮荫，减少蒸发，土壤中真菌、细菌和小动物增多 灌木群落阶段：喜光的阳性灌木出现，与高草混生形成“高草灌木群落”，以后灌木大量增加，形成优势灌木群落 乔木群落阶段：阳性乔木树种生长，逐渐形成森林，林下形成荫蔽环境使耐荫树种定居，随着耐荫种的增加，阳性树种在林内不能更新而逐渐从群落消失。林下生长耐荫的灌木和草本植物复合的森林群落形成 一年生杂草 多年生杂草 小灌木 灌木林 乔木（树林） 　　比较弃耕农田上的演替与裸岩上的演替过程 弃耕农田上的演替 （四）演替顶极学说 演替顶极：任何一类演替都经过迁移、定居、群聚、竞争、反应、稳定6个阶段。到达稳定阶段的群落，就是和当地气候条件保持协调和平衡的群落，这就是演替的终点，这个终点就称为演替顶级。 单元顶极论 多元顶极论 顶极--格局假说 单元顶极论 H. C. Cowles 和 F. E. Clements(1916)提出 一个地区的全部演替都将会聚为一个单一、稳定、成熟的植物群落 顶极群落：和当地气候条件保持协调和平衡的群落，这个演替的终点为顶极群落 顶极群落的特征只取决于气候： 给以充分时间，演替过程和群落造成环境的改变将克服地形位置和母质差异的影响 在一个气候区