第四章园林群落生态

*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 园林植物群落生态,第一节 植物群落及其种类组成,第二节 生物多样性,第三节 植物群落结构,第四节 植物群落动态,第一节 植物群落及其种类组成,1,一,.,植物群落及其特征,1.,植物群落概念,在特定空间或特定生境下植物种群有规律的组合，它们具有一定的植物种类组成，物种与其环境之间彼此影响、相互作用，具有一定的外貌结构，并具有一定的功能。,或简单地说，在一定的地段上，群居在一起的各种植物种群所构成的一种集合体。,2,农田生物群落,农田中除农民种植的农作物外，还有杂草等多种植物及昆虫、青蛙、老鼠等多种动物及细菌等微生物。,海洋生物群落,海洋中除鱼类外，还有珊瑚、贝类、甲壳类等许多动物及海藻等各式各样的植物和微生物。,森林生物群落,森林中有大树、小树、草本等各种各样的植物，还有种类繁多鸟兽虫鱼各类动物及细菌、真菌等。,3,2.,植物群落的基本特征,（,1,）具有一定的物种组成。物种组成是区别不同植物群落的首要特征。,热带雨林,针叶林,阔叶林,3,（,2,）不同物种之间的相互影响，有规律地共处。,a.,必须共同适应它们所处的无机环境；,b.,它们内部的相互关系必须取得协调、平衡,3,（,3,）具有形成群落的环境功能,如，森林群落和草原群落与周围祼地的环境,4,4.,具有一定的外貌和结构,包括形态结构、生态结构与营养结构,水平结构,垂直结构,（,5,）一定的动态特征,其运动形式包括季节动态、年际动态、演替与演化等。,春季,夏,季,秋季,冬季,（,6,）一定的分布范围,（,7,）群落的边界特征,二,.,植物群落的种类组成,我国亚热带常绿阔叶林：,群落乔木层优势种类由,壳斗科、樟科、枫香科、木兰科、山茶科,等植物组成，,下层则,杜鹃科、山矾科、冬青科,等植物组成,高山上的植物群落：,主要由,虎耳草科、石竹科、龙胆科、十字花科、景天科,的某些种类构成,优势种（,dominant species),对群落的结构和群落环境的形成起主要作用的植物。（它们通常是那些个体数量多生物量高、体积大，生活能力较强）,如，以馬尾松为例，分布在南亚热带的马尾松其乔木层一般以,馬尾松,占优势，灌木层可以有,桃金娘,占优势，草本层可能以,芒萁,占优势，层间植物可能以,断肠草,占优势。,马尾松,芒萁,桃金娘,断肠草,2.,亚优势种,（,subdominant species),指个体数量与作用都次于优势种，但在决定群落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用的植物种。,如，南亚热带雨林中的,红鳞蒲桃,和大针茅草原中的小半灌木,冷蒿,在有些情况下成为亚优势种。,3.,伴生种,（,companion species or common species),为群落的常见物种，它与优势种相伴存大，但不起主要作用。如马尾松中的乌饭树、米饭花等。,4.,偶见种或罕见种（,rare species),是那些群落中出现频率很低的物种，多半数量稀少。,如，常绿阔叶林或南亚热带雨林中分布的观光木,木兰科，二级保护植物,（二）群落种类组成的数量特征,群落种的个体数量指标,相对密度,：,样地内某一物种的个体数占全部物种个体数的百分比,（,1,）密度与多度,密度（,density):,指单位面积或单位空间内的个体数目。,对乔木、灌木以植株计数，丛生草本以株丛计数，根茎植物以地上枝条计数。,多度（,abundance):,指调查样地上某物种的个体数目，是不同物种个体数目多少的一个相对指标。,直接计算法,目测估计法,物种多度调查方法,群落内草本植物的调查，多采用目测估计法。,1.,群落的个体数量指标,（,2,）盖度与显著度,投影盖度（盖度）：植物地上器官垂直投影所覆盖土地的面积,乔木层的投影盖度调查方法：树冠投影法、统计法、样线法等。,灌木和草本层的投影盖度常以目测法。,基盖度：植物基部实际占的面积,多用于草本群落,多用于森林群落,1.,群落个体数量指标,显著度：,特指乔木的基盖度。,相对显著度（,RDE,）,：,某树种胸径断面积总和与全部树木总断面积之比。,（,3,）频度,指群落中某种植物出现的样方数占整个样方数的百分比，,即某个物种在调查范围内出现的频率；,相对频度（,RF,）,：,某种群的频度与样地中全部种类的频度之和的百分比。,（,4,）高度或长度,植物个体在地面以上垂直方向伸展的长度,高度或长度常作为测量植物的一个指标，测量时取其自然高度或绝对高度，藤本植物测其长度。,（,5,）重量,用来衡量种群生物量或现存量多少的指标,;,可分鲜重与干重，在草原植被研究中，这一指标特别重要,;,单位面积或容积内某一物种的重量占全部物种总重的百分比称为相对重量,;,（,6,）体积,是生物所占空间大小的度量，在森林植被研究中，这一指标特别重要。,材积,V=,（断面积,s,）,（树高,h,）,（形数,f,）,在森林经营中，通过体积的计算可以获得木材生产量（称为材积）。,形数是树干体积与等高同底的圆柱体体积之比。（可由,森林调查表,中查到），就获得一株乔木的体积。,草本植物或小灌木体积的测定，可用,排水法,进行。,2.,群落种的综合数量特征,（,1,）优势度：,用以表示一个种在群落中的地位与作用。,主张一,：以盖度、所占空间大小或重量来表示优势度，并指出在不同群落中应采用不同指标。,主张二,：多度，体积或所占据的空间、利用和影响环境的特性、物候动态均应作为某个种优势度指标。,主张三,：认为盖度和密度为优势度的度量指标。,主张四,：认为优势度即,“,盖度和多度的总和,”,或,“,重量、盖度和多度的乘积,”,等等,（,2,）重要值,用来表示某个种在群落中的地位和作用的综合数量指标,方法：从株数,、胸径和频度来进行统计，根据,相对密度,、,相对频度,和,相对显著度,的综合，即这三项指标之总和等于一个常数（,300,）。,(3),综合优势比,(summed,dominace,ratio,SDR),一种综合数量指标，包括两因素、三因素、四因素和五因素等四类。,乔木的重要值：相对多度,+,相对频度,+,相对显著度,灌木和草本的重要值：相对多度,+,相对频度,第二节 生物多样性,一,.,生物多样性概念,是指生命形式的多样化，各种生命形式之间及其与环境之间的多种相互作用及各种生物群落、生态系统及其生境与生态过程的复杂性。,生物多样性通常从两方面进行衡量：,种的数目或丰富度,，即一个群落或生境中物种数目的多少；,种的均衡度,，即一个群落或生境中全部物种个体数目的分配状况，它反映的是各物种个体数目分配的均匀程度，即群落的异质性。,生物多样性从三个层次去描述：,遗传多样性、,物种多样性、,生态系统与景观多样性,1.,遗传多样性（基因多样性）,是指所有生物个体中所包含的各种遗传物质和遗传信息，既包括了同一种的不同种群的基因变异，也包括了同一种群内的基因差异。,遗传多样性对任何物种维持和繁衍其生命、适应环境、抵抗不良环境与灾害都是十分必要。,在现代农育种中，作物与家畜的遗传多样性更具有物殊意义,2.,物种多样性,是指多种多样的生物类型及种类（丰富度），强调物种的变异性（均匀度）。,物种多样性代表着物种演化的空间范围和对特定环境的生态适应性，是进化机制的最终产物。,中国是生物性较高的国家，居世界第八位，北半球第一位。,3.,生态系统多样性和景观多样性,生态系统多样性：是指生态系统中生境类型、生物群落和生态过程的丰富程度。,生态系统由植物群落、动物群落、微生群落及其环境（包括光、水、空气、土壤等）所组成。,生态系统中的主要生态过程中包括能量流动、水分循环、养分循环、生物之间的相互关系。,景观多样性：是指与环境和植被动态相联系的景观斑块的空间分布特征。,目前，景观水平上定义生物多样性还处于初始阶段，没有一个统一的分类系统。,二,.,生物多样性测定,1.,物种丰富度指数,2.,辛普森多样性指数,3.,香农,维纳指数,4.,Pielou,均匀度指数,三,.,物种多样性分布格局,(,梯度变化规律）,1.,多样性随纬度的变化,从热带到两极随纬度的增加，物种多样性有逐渐减少的趋势,Shannon-Wiener,（香农,-,威纳）指数等对比研究我国从东北到海南的阔叶林中木本植物的物度多样性表明，越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富，物种多样性指数越高。,2.,多样性随海拔高度的变化,随海拔的增高，物种多样性随海拔增加而逐渐降低,3.,水体物种多样性随深度变化,在海洋和淡水水体物种多样性随深度而降低,四,.,决定多样性梯度的因素,时间因素,热带群落比较古老，进化时间,长，并且在地质年代中环境条件,稳定，群落多样性高；温带则相反。,气候稳定性,捕食,时间,空间特异性,生产力,竞争,群落物种多样性,影响群落物种多样性因子的网络作用,2.,空间异质性因素,从寒带经温带到热带，环境的复杂性,随之复杂，物理环境也随之复杂，或空间异,质程度越高物种多样性越大。,3.,气候稳定因素,环境稳定因素，变化越小，动植物的物种就越丰富。,4.,竞争因素,生物之间的竞争则成进化和生态位分化的主要动力。则热带动植物要求的生境条件更狭隘，其食性也特化，物种之间的生态位重叠比较多，因此，热带物种多样性比温带少。,5.,捕食因素,6.,生产力因素,五,.,物种多样性与群落稳定性的关系,群落稳定性：,指群落在一段时间过程中维持物种互相结合及各物种数量关系的能力及在受到扰动的情况下恢复到原来平衡状态的能力。,群落稳定性包括四个含义：,现状的稳定,时间过程的稳定,抗变动能力,变动恢复原状,的能力。,热带雨林比温带森林更易受人类的干扰而不稳定,物种多样性,是群落稳定性的一个重要尺度，多样性高的群落，食物链和食物网更加趋于复杂。,温带森林,热带雨林,1,、,生物种类多，食物网复杂，物质循环与能量流动的渠道多。,群落稳定性的特征：,2.,各营养级的生物数量多，占有的能量多,群落在时间过程中的稳定性表现：,（,1,）一段时间过程中物种数量和物种间的相互组合能稳定地保持下来，这是维持群落稳定性的根本。,（,2,）在一段时间过程中物种发生的某些数量关系能稳定地保持。,（,3,）在经外界扰动以后，群落有自我调节维持稳定的能力。,如何判断一个群落的稳定程度？,（,1,）扰动一个群落系统时所需施加的扰动程度，所需外力越大，表明群落愈稳定；,（,2,）群落从平衡状态的位置上被扰动后产生波动的幅度，波动幅度越小，群落越稳定；,（,3,）群落变动后恢复到原来的平衡状态所需的时间，时间越短越稳定。,第三节 植物群落结构,植物群落的垂直结构,植物群落的水平结构,植物群落的时间结构,群落结构的影响因素,1.,植物群落的垂直结构,植物群落的分层现象，在不同的高度有不同的分层现象,-,即不同的植物占据不同的高度。,陆地群落的分层与,光的利用,有关密切的关系。,森林群落随着光强渐减，依次发展为,乔木层、下木层、灌木层、草本层和地被层,。,草本层,树冠层,灌木层,下木层,（矮树）,地表层,森林群落的分层现象与,光强密切相关,，一个群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱。,北方混交林,草甸,特别提醒：,在高山植物群落中，不同海拔地带的植物呈垂直分布主要是受,温度,制约的。,高山草甸,针叶林,落叶阔叶林,常绿阔叶林,热带雨林,海拔,高,低,温度,低,高,高山,水生群落的垂直分层现象,与阳光、温度、食物和溶氧等因素有关,沉水,漂浮,浮叶,挺水,湿生,水生植物的分层现象,1.,群落的垂直结构,指植物群落各组成种在水平空间上的配置状况或分布格格局。,植物群落水平结构主要表现为,均匀性和镶嵌性,。植物的斑块状镶嵌结构是常见的水平格局。,人工种植果园、农田和一些城市植物群落（均匀分布）,2.,植物群落的水平结构,（,1,）植物群落的水平结构,水平结构：在水平方向上由于,地形的起伏、光照的明暗、湿度的高低,等环境因素影响，不同生物分布于不同地段的现象。,导致水平结构的复杂性主要原因？,亲代的扩散分布习性,风播植物、动物传播