[农学]普通生态学2009Unit7.ppt

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[农学]普通生态学2009Unit7

第七章 生物群落动态 第一节 群落变化类型 第二节 群落演替类型 第三节 演替顶极学说 第四节 群落演替与功能过程 第五节 控制演替的几种主要因素 第六节 两种不同的演替观 第一节 群落变化类型 按时间划分: 第一节 群落变化类型 演替:一个群落代替另一个群落的过程。 波动:短期的可逆变化,其逐年的变化方向常常不同,一般不发生新种的定向更替。 经典的演替模式 群落演替(community succession):自然群落中,一种群落被另一群落所取代的过程称群落演替。多数群落的演替有一定的方向性,但也有一些群落有周期性的变化,即由一个类型转变为另一个类型,然后又回到原有的类型,称周期性演替,如:石楠→石蕊→熊果→石楠。 演替系列(succession sere):按顺序发生的一系列群落称演替系列。 先锋种(pioneer species)和先锋群落(pioneer community):演替过程中,最早定居下来的物种称先锋种;演替过程中最初形成具在一定结构和功能的群落称先锋群落。 演替顶极(climax)和顶极群落(climax community):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,当群落达到与周围环境取得平衡时(物种组合稳定),群落演替渐渐变得缓慢,最后的演替系列阶段称演替顶极;演替最后阶段的群落称顶极群落。 第二节 群落演替的类型 按照演替发生的时间进程,可以分为: 世纪演替 长期演替 快速演替 按演替发生的起始条件,可以分为: 原生演替 次生演替 按基质性质,可以分为: 水生演替 旱生演替 群落演替的实例—从湖泊演替为森林 一个湖泊经历一系列演替后,可以演变为一个森林群落,大体要经历以下几个阶段: 裸底阶段 沉水植物阶段 浮叶根生阶段 挺水植物和沼泽植物阶段 森林群落阶段 群落演替的实例—湖泊沙丘的群落演替 美国密执安湖沙丘上的群落演替(原生演替) 裸露沙丘 固沙草本植物(滨草Ammophila breviligulata、沙拂子茅Calamovilfa longifolia) 固沙灌木(沙李Prunus pumila、沙柳Salix spp.、三角杨 Populus deltoides) 松柏林 黑栎林 栎-山核桃林 山毛榉-槭树林 群落演替的实例—从裸岩演替到森林 在裸岩的演替基质上,如果当地的气候条件适合于森林生长,经过漫长艰难的演替,迟早会长出森林来。从裸岩到森林大致要经过以下几个演替阶段: 地衣阶段 苔藓阶段 草本植物阶段 灌木阶段 森林阶段 群落演替的实例—橡果上的异养演替 橡树果提供了生物群落演替的基质 象甲等昆虫侵入橡果,进入橡果胚,在其中产卵,孵化后的幼虫利用橡果胚作为营养;象甲侵入时,亦把真菌带入橡果; 象甲幼虫离开橡果,在果壳上留下洞,食真菌者和食腐动物进入,橡胚组织被降解为粪便; 捕食螨等进入,捕食食腐动物;真菌软化橡果外壳; 较大的动物如毛虫、多足类等进入,橡果崩裂,成土壤腐殖质的一部分。 第三节 演替顶极学说 顶极群落的特征 演替顶极学说 顶极群落的能量学特征 群落能量学 总生产量/群落呼吸(B/R) 总生产量/生物量(P/ B) 单位能流维持的生物量(B/E) 群落净生产量 食物链 顶极群落的结构和生活史特征 群落结构 有机质总量 无机营养 物种多样性 生化多样性 层次和空间异质性 生活史 生态位特化 生物大小 生活周期 顶极群落的特征物质循环和内稳定性特征 物质循环 无机物质循环 生物与环境的物质交换 腐屑在营养物再生中的作用 内稳定性 内部共生 营养保持 抗干扰能力 熵 信息 演替顶极学说 单元顶极学说(F.E.Clements,1916) 多元顶极学说(A.G.Tansley,1954) 顶极格局学说(R.H.Whittaker,1953) 一、单元顶极学说(F.E.Clements,1916) 在同一个气候区内,只能有一个顶极群落,而这个顶极群落的特征完全是由当地的气候决定的,因此又叫气候顶极。在任何一个特定的气候区内,所有的演替系列最终都将趋向一个顶极群落(只要给它们足够的时间),而这个区域最终也将被一种单一的植物群落所覆盖。 二、多元顶极学说(A.G.Tansley,1954) 任何一个区域的顶极群落都是多个的,都是由一定的环境条件所控制和决定的,如土壤的湿度、土壤的营养特性、地形和动物活动等。有人则分别将这些群落称为地形顶极、土壤顶极和动物顶极。 三、顶极-格局学说(R.H.Whittaker,1953) 自然群落是由许多环境因素决定的,除气候外,还包括土壤、生物、火、风等因素。在逐渐变化的环境梯度中,顶极群落类型也是连续地逐渐地变化的,它们彼此之间是难以彻底划分开。 第四节 群落演替与功能过程 蒸腾作用的

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