2017-2018学年度高中生物 第三章 生物群落的演替 3.3 生物群落的演替素材1 苏教版必修3

第3节 生物群落的演替种群生态学种群生态学 population ecology 系研究种群的生态学，即从某种意义对一个种的地区群体作为研究对象。但过去往往只强调它是动物个体数量的科学，因而把重点放在栖息数量及其变化的记载和寻找变化的原因上。例如动物社会学等明显地是属于种群生态学的范围，但一般是被分开的。又对个体数的变动机制进行研究时，特别是在实验种群中是把2个乃至3个种看作一个体系：这样，在内容上尽管属于群落生态学的范围，但作法上则可列入种群生态学中。种群生态学是研究种群数量动态与环境相互作用关系的科学。种群生态学起源于人口统计学、应用昆虫学和水产资源学。Lotka-Volterra(1925,1926)的模型是理论生态的一个里程碑，并由此进入了黄金时代。20世纪上半叶由一门以描述为主的学科发展成为一门实验性的、定量的、理论性的学科。1957年冷泉港的国际会议有关种群调节理论的讨论，标志着种群生态学已成为生态学的主流。此后，随着生态系统生态学的发展并成为主流，种群生态学在理论上、方法上仍是生态学中最为发展、最为活跃的一个领域。种群作为一个系统，它与物理环境相互作用，其时空动态规律和调节机理，其遗传组成和进化、行为适应等的深入研究是了解群落和生态系统的结构、功能、动态和调控的基础。植物种群生态学自Harper(1977)提出的以植物生活史为纲的植物种群动态模型，标志植物种群生态学的出现，继后Solbring(1979)、Mortimer(1981) 和Silvertown(1982)和Hedrick(1984)的有关植物种群生态学著作相继问世，使这门新兴学科迅速发展。现代种群生态学研究的内容包括种群的时空动态、种群之间的相互作用过程和种群的调节机理，仍然是生态学研究的核心和基础。群落生态学生态学的一个分支，不是以一种生物作为对象，而是把群落作为研究对象。日语中亦有译作群生态学的，是相对于个体生态学而言。群落生态学是由斯科罗特和克尔茨纳（CSchroter OKirchner，1902）提出的。以前，如果以多数个体作为对象，即使是同种生物，也认为是属于这个范畴，但从原意和实际情况来看远是不正确的，现在已不再这样使用。生态学的一个基础分支学科。其任务是研究群落的结构、演替、形成机理、分类和分布的规律。群落结构大致分为物理的和生物的两方面。前者如群落的外貌或生长型、空间结构、时间结构、群落的边界和交错区。后者有群落的物种组成、物种多度关系、多样性。对群落性质的认识有两派不同观点：一派认为群落是彼此相互作用的物种有组织的集体，是实体，该派称机体论者，其极端者认为群落是超有机体。另一派认为群落不是实体，而是由连续变化着的植被随机地搜集而来的（为着便于分类的）一组生物。在两派争论中发展了数量植物群落学，运用了相似性、聚类、排序等数量分类方法。群类演替描述群落的建立和发展过程，对顶极期的性质有单顶极说与多顶极说之争。近年深入研究演替机制，提出促进型、抑制型和耐受型三类模型。如把演替内容扩大到包括能量流、物质流和生物生产力上去，就与生态系统生态学具有同样含义了。至于群落的分类和分布研究，更与生态系统生态学相一致。许多学者认为，群落和生态系统虽是两个不同概念，但就对生物研究由微观到宏观的等级而言，群落生态学与生态系统生态学应属同一层次。生态学的一个基础分支学科。其任务是研究群落的结构、演替、形成机理、分类和分布的规律。群落结构大致分为物理的和生物的两方面。前者如群落的外貌或生长型、空间结构、时间结构、群落的边界和交错区。后者有群落的物种组成、物种多度关系、多样性。对群落性质的认识有两派不同观点：一派认为群落是彼此相互作用的物种有组织的集体，是实体，该派称机体论者，其极端者认为群落是超有机体。另一派认为群落不是实体，而是由连续变化着的植被随机地搜集而来的（为着便于分类的）一组生物。在两派争论中发展了数量植物群落学，运用了相似性、聚类、排序等数量分类方法。群类演替描述群落的建立和发展过程，对顶极期的性质有单顶极说与多顶极说之争。近年深入研究演替机制，提出促进型、抑制型和耐受型三类模型。如把演替内容扩大到包括能量流、物质流和生物生产力上去，就与生态系统生态学具有同样含义了。至于群落的分类和分布研究，更与生态系统生态学相一致。许多学者认为，群落和生态系统虽是两个不同概念，但就对生物研究由微观到宏观的等级而言，群落生态学与生态系统生态学应属同一层次。群落演替群落演替：指群落的这种随着时间的推移而发生的有规律的变化。一片山坡上的丛林可因山崩全部毁坏，暴露出岩石面。但又可经地衣、苔藓、草类、灌木和乔木等阶段逐步再发育出一片森林，包括重新孕育出土壤。当一个群落的总初级生产力大于总群落呼吸量，而净初级生产力大于动物摄食、微生物分解以及人类采伐量时，有机物质便要积累。于是，群落便要增长直达到一个成熟阶段而积累停止、生产与呼吸消耗平衡为止。这整个过程称为演替(succession)，而其最後的成熟阶段称为顶极(climax)。顶极群落生产力并不最大，但生物量达到极值而净生态系生产量很低或甚至达到零；物种多样性可能最後又有降低，但群落结构最复杂而稳定性趋于最大。不同于个体发育，群落没有个体那样的基因调节和神经体液的整合作用，演替道路完全决定于物种间的交互作用以及物流、能流的平衡。因此顶极群落的特征一方面取决于环境条件的限制，一方面依赖于所含物种。 群落演替一般可分为两种：次生演替(secondary succession)次生演替即原来的植物群落由于火灾、洪水、崖崩、火山爆发，风灾、人类活动等原因大部消失后所发生的演替。由其他地方进入或残存的根系、种子等重新生长而发生的。可认为它是原生演替系列发展途中而出现的。这种逐渐发生的演替系列称为后成演替系列（subsere）。简单的说，原生演替就是从没有生命体的一片空地上植被类群的演替，而次生演替是在具有一定植物体的空地上进行的植被演替。初生演替初生演替即（1）概念：在一个没有植物覆盖的地面上或原来存在植被，但后来被彻底消灭了的地方发生的演替。如裸岩、沙丘、火山岩上发生的演替（2）过程：裸岩上发生的演替过程为裸岩地衣苔藓草本植物灌木森林。- 3 -