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生态学课件第6章群落学.ppt

来源：花匠小妙招时间：2025-06-29 09:40

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1、第6章群落生态学,第1节群落的组成与结构沈显生中国科学技术大学生命科学学院,主要内容,一、生物群落的概念二、群落的种类组成三、群落的结构四、影响群落结构的因素,一、生物群落的概念,生物群落Bio-community在一定的时间和空间范围内，由各种生物种群组成的集合体。生物群落包括动物群落、植物群落、微生物群落。一般的研究多属于植物群落。,秦岭佛坪自然保护区科大探险队2004年8月,秦岭佛坪自然保护区科大探险队2004年8月,秦岭佛坪自然保护区科大探险队2004年8月,五花草甸,云南中甸五花草甸,云南大学陆树刚摄,东非的角马群居生活并集体大规模迁移,草甸,冻原植被,冻原植被,群落的基本特征,

2、1、具一定的种类组成（物种多样性）；2、具形态结构（物理结构）、营养结构（营养关系）、生态结构（生活型）、季相；3、形成群落环境（外部、内部）；4、种群间相互影响（竞争、生态位）；5、具动态发育特征；6、具分布规律（水、热）和特定范围（植被带）；7、应该有明显的边界特征？群落community与植被 Vegetation?,群落是有机组成的客观实体？,有机论学派是客观存在的、有组织结构的、有发生-发展-成熟-死亡过程，是像有机体一样的自然单元。个体论学派群落结构是松散的，内部是连续变化的，没有明显边界的，是人为划分的非自然单元。,二、群落的种类组成,群落分析方法样地在群落内部比较典型的自然地段

3、。样方能够反映群落组成的最小面积。最小样方：（亚热带）森林乔木层 10 x10 m2 灌木层 4x4 m2 草本层 1x1 m2北方针叶林400 m2 雨林2500 m2,最小样方-面积曲线和巢式样方法,n,s,1,2,3,4,5,冗（rong）余种在群落调查中，样方统计遗漏的物种。,Abundance and density of community,多度（丰富度）样地内各物种个体数量的对比关系。（目测法，直接计数）密度单位面积（体积）内各物种个体的数量。（通过样方）相对密度样地内，某物种的个体数占全部物种个体数的%。（需要多个样方调查）密度比样地内，某个种的密度占密度最大的物种密度的%。,

4、密度与株距,密度 D=N/S(N数量；S面积)密度的倒数是单株所占面积 a=1/D,平均株距L：L=S/N-d(d 树干的直径),因为 a=S/N a=L.L,a,L,d,Coverage of community,盖度群落、层冠、个体对地表的覆盖面积。,群落学总盖度层盖度种盖度,个体分析投影盖度-基盖度（草2.5cm；乔木1.3m；灌木无）,基盖度称为显著度,Frequency&Law of Frequency,频度F=某种所出现的样方数占群落样方总数的%。频度定律：AB C=D ERaunkiaer(丹)做50个样方，调查出80种植物。经过统计：F值 1-20%=A;21-40%=B;

5、41-60%=C;61-80%=D;81-100%=E.解释：（1）A级频度最小，该级大，说明物种丰富；（2）E级频度最大，该级大，说明是共优势种；（3）B、C、D是伴生种，如果数值大，说明组成不均匀。,频度与密度的关系,频度与密度是2个不同的概念，其关系取决于分布格局：当密度大时，且均匀，频度大；当密度大时，但成块状分布，频度小；当密度中等大时，且均匀，频度大；当密度小时，频度小。,Important Value,重要值研究某种群在群落中的综合指标，将3-5项单项指标换算成相对值，累计后除以项数。I.V.=相对密度+相对频度+相对显著度+相对盖度+相对高度/n,优势种的林木图解1930，H.

6、J.Lutz,OA相对多度OB相对频度OC相对显著度OD相对盖度或等级度：,A,B,C,D,O,黄山松,化香树,优势种与建群种,优势种指群落各层中数量多、体积大、盖度大的种群。建群种对群落的结构和环境起决定作用的种群，或称关键种。（海星贻贝；龙虾球海胆海藻）优势种不一定是建群种；建群种则是优势种。,物种的多样性,生物多样性在一定地域或空间范围内，生物种类数量和环境的多样化程度。（3个层次：物种的；遗传的；生态系统的）群落的物种多样性是指群落中物种的大小、密度、分布格局的综合特征。（包括物种的丰富度和均匀度的综合指标。例如：99+1；50+50）,相对密度和相对频度的计算例如:在某样地里做6个样

7、方10 x10m2.,物种多样性指数,辛普森指数：Simpsons diversity index D=1-pi2,香农-威纳指数：Shannon-Wieners diversity index,s,i=1,随机取2个样品，属于不同物种的概率=1 随机取2个样属于相同物种的概率。,H=-pilog2pi,s,i=1,描述某种出现的不确定性，不确定性越高，则多样性程度高。,对数的底可以为2，e,10,其单位分别是bit，nit，dit/individual。,例如：甲和乙两个群落：甲群落有2个种，个体数分别是50：50。而乙群落也是2个种，个体数分别是99：1。,Simpsons指数:当50；5

8、0时，D=1-(0.5)2+(0.5)2=0.5 当99：1时，D=1-(0.99)2+(0.01)2=0.02Shannon-Wieners指数：取底为2时：50：50 H甲=-(0.5)(log20.5)+(0.5)(log20.5)=1.0 bit/indi.99：1 H 乙=-(0.99)(log20.99)+(0.01)(log20.01)=0.81 bit/indi.取底为e时：H甲=0.693nit/indi.H 乙=0.036nit/indi.取底为10时：H甲=0.301dit/indi.H 乙=0.024dit/indi.,多样性空间变化及影响因素,经纬度的变化海拔的变化水

9、体的变化影响因素：时间、空间、气候、生产力、竞争、捕食,种间关联系数,V=,(ad-bc),(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),V=-1-1,三、群落的结构,（一）垂直结构（物理结构）森林植物群落分4层动物群落分层水生生物群落分层,冬季,夏季,深度m,水温C,含氧量,O2,C,C,O2,水温,天堂寨黄山松群落垂直结构（杨方平绘制）,（二）群落的水平结构空间异质性环境质量的不均匀性导致的。群落的镶嵌性，复合性。,（三）群落的时间结构群落的外貌由群落的建群种所表现出来的物理特征。群落的季相由于季节的变化，出来不同的外貌。,群落的季节相貌（季相）,（四）群落的生态结构生活型：是趋同适应

10、的结果。（芽是最敏感的）生活型分类：高位芽植物，地上芽植物，地面芽植物，地下芽植物，一年生植物。生活型谱：海南岛雨林：96.88;1.72;0.42;0.98;0 寒带针叶林：25.4;4.4;39.6;26.4;3.2生长型：乔木、灌木、草本、藤本（植物体态）层片生态学单位，群落中具有相同生活型的物种的集合。层次与层片是不同的概念。,最佳叶面积的预测,S面积,光合曲线（收益）,耗水曲线（成本）,速率,收益-成本分析法,沃土,贫土,湿环境,干环境,S,S,问题：为什么雨林中叶片是上小、下小，中间大？,速率,速率,（五）群落交错区与边缘效应群落交错区两个以上的群落相接触（接壤）的地段，叫生态交错区。边缘效应在群落交错区，物种数量和密度往往增大，该现象称边缘效应。,四、影响群落结构的因素,1 同资源种团等价种，生态位近似，利用资源方式相同。2 干扰的作用，林窗“林隙”的作用；3 空间异质性；4 竞争的影响；5 捕食关系的影响；6 自然保护区的建立应该注意什么？,巴西亚马逊河流2005.10,巴西亚马逊河流2005.10,巴西亚马逊河流2005.10,迁入率,灭亡率,主要内容回顾,一、生物群落的概念二、群落的种类组成三、群落的物理结构和营养结构四、影响群落结构的因素,再见,