第四章植物的群落知识

第四章第四章 园林植物群落园林植物群落第一节第一节 基本概念基本概念一、植物群落一、植物群落植物群落植物群落（Plant CommunityPlant Community)-在特定环境或空间下，由一定的植物在特定环境或空间下，由一定的植物种类有规律的有机组合，并与环境之间种类有规律的有机组合，并与环境之间彼此影响彼此影响 、相互作用，具有一定的外貌、相互作用，具有一定的外貌与营养结和特定功能的植物群体单元。与营养结和特定功能的植物群体单元。（一）概念（一）概念（二）基本特征（二）基本特征1.具有一定的外貌具有一定的外貌2.具有一定的种类组成具有一定的种类组成3.具有一定的群落结构具有一定的群落结构4.形成一定的群落环境形成一定的群落环境5.不同物种之间的相互影响不同物种之间的相互影响6.具有一定的动态变化特征具有一定的动态变化特征7.具有一定的分布范围具有一定的分布范围8.具有一定的边界特征具有一定的边界特征二、植物种群二、植物种群（一）概念（一）概念植物种群植物种群（Plant Population)Plant Population)-一定条件下，环境或群落中某一定条件下，环境或群落中某个种的全部个体群的总和（总称）。个种的全部个体群的总和（总称）。种群是物种在自然界存在的基本单位。种群是物种在自然界存在的基本单位。（二）种群的数量及其变化（二）种群的数量及其变化 理论上，种群数量取决于，出生率、死理论上，种群数量取决于，出生率、死亡率和起始数量，即：亡率和起始数量，即：Nt=N0+(B-A)其中：其中：Nt-在某时刻在某时刻T时的个体数量时的个体数量 N0-种群起始的个体数量；种群起始的个体数量；B-在时间在时间T期间的出生量；期间的出生量；A-在时间在时间T期间的死亡量期间的死亡量在环境资源不受限制下：在环境资源不受限制下：种群数量按指数方式变化，即：种群数量按指数方式变化，即：Nt=N0.ertr-种群个体瞬时出生率与死亡率之种群个体瞬时出生率与死亡率之差差,可正可正,可负可负;e-自然对数的底自然对数的底;也即也即,种群的增长速率成几何级数种群的增长速率成几何级数变化变化:dN/dt=r.NdN/dt=r.NMalthusMalthus学说学说1.1.环境负荷力环境负荷力逻辑斯缔逻辑斯缔(LOGISTIC)(LOGISTIC)变化变化dN/dt=r.N(K-N/K)dN/dt=r.N(K-N/K)K-K-环境负荷力环境负荷力当当:K=NK=N时时,dN/dt=0;,dN/dt=0;K KN N时时,dN/dt,dN/dt O;O;K KN N时时,dN/dt,dN/dt 0 02.2.竞争竞争 两个以上的个体两个以上的个体,由于要求相同或相似的生由于要求相同或相似的生存空间、营养、水分、光照等生活必需条存空间、营养、水分、光照等生活必需条件，从而限制种群个体发展的现象和行为。件，从而限制种群个体发展的现象和行为。分为：分为：种内竞争种内竞争种间竞争种间竞争相同点相同点-同种内不同个体间的竞争同种内不同个体间的竞争-不同种个体间的竞争不同种个体间的竞争-改变群落个体数量与群落改变群落个体数量与群落 结构结构不同点不同点:种内竞争种内竞争-不改变群落组成不改变群落组成,不导致种不导致种 的消亡。的消亡。种间竞争种间竞争-改变群落组成改变群落组成,可能导致种可能导致种 的消亡。的消亡。凡是生态位（某个种在群落中特有的时空位凡是生态位（某个种在群落中特有的时空位置和机能地位）相近的两个种不能永久共存。置和机能地位）相近的两个种不能永久共存。即同一生态位最终只能允许保存一个种群即同一生态位最终只能允许保存一个种群高斯定律：高斯定律：-竞争排斥原理竞争排斥原理（COMPETIVE EXCLUSION PRINCIPLECOMPETIVE EXCLUSION PRINCIPLE）高斯定律的数学模型高斯定律的数学模型-LOTKA-VOLTERALOTKA-VOLTERA方程（种间竞争模型）：方程（种间竞争模型）：A BA B两种在竞争条件下的增长率分别为：两种在竞争条件下的增长率分别为：A A种：种：dNdNa a/dt=N/dt=Na a.r.ra a(K(Ka a-N-Na a-f.N-f.Nb b)/K)/Ka aB B种：种：dNdNb b/dt=N/dt=Nb b.r.rb b(K(Kb b-N-Nb b-h.N-h.Na a)/K)/Kb bf f、h h竞争中的种间效应，即分别为：竞争中的种间效应，即分别为：f(h)f(h)表示表示A A种（种（B B种）在自身为主的群落种）在自身为主的群落中，每一个中，每一个B B种（种（A A种）个体对种）个体对A A种（种（B B种）种）产生的效应产生的效应种间效应通常表现为：种间效应通常表现为：生态学上生态学上生理学上生理学上生物化学上生物化学上当:f fK Ka a/K/Kb b,h,hK Kb b/K/Ka a时时,B,B种效应对种效应对A A种增种增强强,A,A种将消亡种将消亡;f fK Ka a/K/Kb b,h,hK Kb b/K/Ka a时时,A,A种效应对种效应对B B种增种增强强,B,B种将消亡种将消亡;fK Ka a/K/Kb b,h,hK Kb b/K/Ka a时时,A,A种与种与B B种达到平衡种达到平衡,A A、B B种共存。种共存。竞争的前途具体取决于：竞争的前途具体取决于：繁殖能力、繁殖速度、对不良环境的忍繁殖能力、繁殖速度、对不良环境的忍耐力、对资源的利用程度、生态幅位置、耐力、对资源的利用程度、生态幅位置、环境好坏等。环境好坏等。凡是对环境有相同要求，利用资源方式凡是对环境有相同要求，利用资源方式相同的种间，竞争最为剧烈。相同的种间，竞争最为剧烈。种间选配原则种间选配原则-习性互补习性互补阳性与荫性、深根性与浅根性、常绿与落阳性与荫性、深根性与浅根性、常绿与落叶、针叶与阔叶、乔木与灌木、速生与慢叶、针叶与阔叶、乔木与灌木、速生与慢生等搭配。生等搭配。第二节第二节 园林植物群落类型园林植物群落类型一、根据群落形成原因划分一、根据群落形成原因划分（一）自然植物群落（一）自然植物群落在长期的历史发育过程中，在不同的生态条在长期的历史发育过程中，在不同的生态条件下，自然形成的植物群落，如原始森林。件下，自然形成的植物群落，如原始森林。自然植物群落为自然自然重要组成部分，受自然植物群落为自然自然重要组成部分，受人为因素干扰少，是当地自然条件作用的产人为因素干扰少，是当地自然条件作用的产物，其形成与发展方向主要主要取决于当地物，其形成与发展方向主要主要取决于当地自然条件。自然条件。植物群落与环境达到了完美的统一与结合。植物群落与环境达到了完美的统一与结合。有什么样的环境，就形成与此相适应的植物有什么样的环境，就形成与此相适应的植物群落类型。如沙漠群落类型。如沙漠-旱生植物群落，旱生植物群落，湿地湿地-沼泽植物群落。植物群落是环境的沼泽植物群落。植物群落是环境的真实反映。真实反映。自然植物群落自然植物群落（二）人工植物群落（二）人工植物群落按人为意愿，将同种或不同种植物组合在一按人为意愿，将同种或不同种植物组合在一起形成的植物群落。如城市园林中的树丛、起形成的植物群落。如城市园林中的树丛、绿篱、花坛等。绿篱、花坛等。人工植物群落人工植物群落人工植物群落的形成过程、发展方向与最终人工植物群落的形成过程、发展方向与最终结果均受人为因素所控制。结果均受人为因素所控制。要建好人工植物群落就必须向自然植物群落要建好人工植物群落就必须向自然植物群落学习，在人工控制条件下，可以模拟再现自学习，在人工控制条件下，可以模拟再现自然植物群落，如在温室内模拟形成热带雨林、然植物群落，如在温室内模拟形成热带雨林、沙子、莎生植物群落景观等。沙子、莎生植物群落景观等。二、根据植物种类组成划分二、根据植物种类组成划分（一）单纯植物群落（一）单纯植物群落完全由一种植物组成的植物群落。完全由一种植物组成的植物群落。单纯植物群落单纯植物群落（二）混交植物群落（二）混交植物群落由由2 2种或种或2 2种以上的植物组成的植物群落。种以上的植物组成的植物群落。优势种优势种-在群落中，数量最多，占地面积在群落中，数量最多，占地面积广，体量巨大，对整个群落影响最显著的种广，体量巨大，对整个群落影响最显著的种类。类。混交植物群落混交植物群落单纯植物群落与混交植物群落的区别单纯植物群落与混交植物群落的区别单纯植物群落单纯植物群落 混交植物群落混交植物群落景观景观简洁、单纯简洁、单纯 变化、多样变化、多样稳定性稳定性差，脆弱差，脆弱 好，抗性强好，抗性强营建技术营建技术 简单简单 复杂复杂资源利用资源利用彻底彻底 不彻底不彻底（一）稳定植物群落（一）稳定植物群落三、根据景观外貌划分三、根据景观外貌划分完全由常绿树种组成的植物群落。完全由常绿树种组成的植物群落。特点：一年四季有景，但缺乏变化。特点：一年四季有景，但缺乏变化。（二）不稳定植物群落（二）不稳定植物群落完全由落叶树种组成的植物群落。完全由落叶树种组成的植物群落。特点：景观具有季节变化，但容易形特点：景观具有季节变化，但容易形成成“偏枯偏荣偏枯偏荣”现象。现象。（三）半稳定植物群落（三）半稳定植物群落由常绿树种与落叶树种共同组成的植由常绿树种与落叶树种共同组成的植物群落。物群落。特点：兼有稳定与不稳定群落的特点，特点：兼有稳定与不稳定群落的特点，统一中有变化，变化中求统一。统一中有变化，变化中求统一。（一）热带植物群落（一）热带植物群落1.1.雨林景观植物群落雨林景观植物群落(Rain forest landscape community)气候特点气候特点:四、根据生态环境类型划分四、根据生态环境类型划分水热条件十分充沛水热条件十分充沛,雨热同步雨热同步,温差温差小，全年分配均匀。小，全年分配均匀。年平均温度年平均温度25253030，年温差，年温差1 166，年降雨量，年降雨量2500-40002500-4000毫米，毫米，相对湿度相对湿度90%90%以上，无明显干季。以上，无明显干季。1.1.种类丰富，具特殊的植物种类种类丰富，具特殊的植物种类景观特点景观特点:跳舞草跳舞草绞杀植物绞杀植物-垂叶榕绞杀油棕树垂叶榕绞杀油棕树光棍树光棍树光棍树枝光棍树枝 2.2.树冠参差不齐，色彩不一；树冠参差不齐，色彩不一；3.3.层次多，但分层不明显；层次多，但分层不明显；4.4.常绿，无落叶成分，中型或大型叶；常绿，无落叶成分，中型或大型叶；5.5.附生、寄生植物发达附生、寄生植物发达附生、寄生植物景观附生、寄生植物景观 6.6.多干生花相多干生花相 7.7.大乔木具有板根、气生根、支柱大乔木具有板根、气生根、支柱根现象根现象 8.8.树干高大挺拔，分枝少树干高大挺拔，分枝少雨林巨人雨林巨人-望天树望天树第三节第三节 群落演替群落演替一、概念一、概念一个植物群落被另一个植物群落代替的过程一个植物群落被另一个植物群落代替的过程二、类型二、类型（一）按演替进行的基础分（一）按演替进行的基础分原生演替与次生演替原生演替与次生演替原生演替原生演替-开始于原生裸地（原来没有植被开始于原生裸地（原来没有植被且没有任何繁殖体的裸露地段）的群落演替且没有任何繁殖体的裸露地段）的群落演替（四）按演替的性质和方向分（四）按演替的性质和方向分 次生演替次生演替-开始于次生裸地（原有植被基开始于次生裸地（原有植被基础上或原有植被被破坏后）上的群落演替础上或原有植被被破坏后）上的群落演替（三）按演替基质的性质分（三）按演替基质的性质分水生演替与旱生演替水生演替与旱生演替顺序（进展）演替与逆行演替顺序（进展）演替与逆行演替（五）按控制演替的主导因素分（五）按控制演替的主导因素分内因演替与外因演替内因演替与外因演替（六）按演替的延续时间分（六）按演替的延续时间分1.世纪演替：以地质年代计算，如地质变迁。世纪演替：以地质年代计算，如地质变迁。2.长期演替：延续几十年长期演替：延续几十年-几百年，如森林几百年，如森林的形成。的形成。3.快速演替：延续几年快速演替：延续几年-几十年，如草原的几十年，如草原的恢复。恢复。第五节第五节 植物群落的空间分布植物群落的空间分布群落分布群落分布气候条件气候条件水、热变化水、热变化经、纬度与海拔经、纬度与海拔水平与垂直分布水平与垂直分布一、水平分布一、水平分布植物群落沿着经度、纬度的分布。植物群落沿着经度、纬度的分布。（一）纬度分布（一）纬度分布影响主导因素影响主导因素-热量热量实例实例:热带雨林热带雨林亚热带常绿阔叶林亚热带常绿阔叶林温带落叶林温带落叶林寒温带针叶林寒温带针叶林极地草甸极地草甸或灌丛或灌丛季雨林季雨林（二）经度分布（二）经度分布影响主导因素影响主导因素-水分水分实例，在热带：实例，在热带：热带雨林热带雨林季雨林季雨林稀树草原稀树草原草甸草甸荒漠荒漠草原草原二、垂直分布二、垂直分布植物群落随着海拔高度变化而出现的空间植物群落随着海拔高度变化而出现的空间更替现象。更替现象。影响的主导因素影响的主导因素-热量热量亚热带、热带雨林带亚热带、热带雨林带常绿阔叶林带常绿阔叶林带落叶阔叶林带落叶阔叶林带针叶林带针叶林带高山草原带高山草原带高山灌丛带高山灌丛带冻原带冻原带终年积雪带终年积雪带植物群落垂直植物群落垂直 分布模式分布模式图图三、小结三、小结1.1.引起群落分布变化的主导因素是热量引起群落分布变化的主导因素是热量,因此因此,水平分布与垂直分布在外貌上基本相似水平分布与垂直分布在外貌上基本相似,每一每一个垂直带都有一个与此相对应的水平带个垂直带都有一个与此相对应的水平带;2.2.垂直分布以水平分布为基础垂直分布以水平分布为基础,即垂直带不即垂直带不能超越水平带；能超越水平带；3.3.由于按经度、纬度和海拔而出现的水热变由于按经度、纬度和海拔而出现的水热变化是渐进的，因此，不同分布带间的界限并化是渐进的，因此，不同分布带间的界限并非十分明显；非十分明显；4.4.海拔由低到高海拔由低到高,植物群落由复杂到简单植物群落由复杂到简单;5.5.纬度越低纬度越低,垂直带越全面、完整；垂直带越全面、完整；6.6.同一纬度同一纬度,从东到西从东到西,群落由复杂到简单群落由复杂到简单;7.7.山体的同一高度山体的同一高度,坡向不同坡向不同,垂直带有差异垂直带有差异,南坡比北坡群落丰富南坡比北坡群落丰富;8.8.水平分布带较宽、连续，垂直分布带较窄，水平分布带较宽、连续，垂直分布带较窄，有间断、隔离；有间断、隔离；9.9.因局部生境影响因局部生境影响,垂直带常产生相互交错、垂直带常产生相互交错、重叠、倒置现象重叠、倒置现象。