讨论 干扰对群落结构的影响 何燕.ppt

王珺 王萍 付善娜 何燕 干扰对群落结构的影响 干扰是自然界的普遍现象 干扰不同于灾难 不会产生巨大的破坏作用 但它经常会反复的出现 使物种没有充足的时间进化 近代多数生态学家认为干扰是一种有益的生态现象 它引起群落的非平衡特性 强调了干扰在群落结构形成和动态中的作用 干扰 人为干扰对群落特征的影响人为干扰中的采伐 开垦 火烧等 是形成同龄林分的斑块镶嵌的主要原因 这类干扰能增加群落中萌生植株的比重 在群落特征方面 如萌蘖的代数可反映干扰的程度 其他如林隙大小及分布 群落的单优程度 优势层高度 多样性指数 生产力 生物量等 都对人类干扰程度较为敏感 人为干扰 开垦和采伐 1 干扰对群落的相对影响自然界中发生的同样事件 在某种条件下可能对群落形成干扰 在另外一种环境条件下可能是群落的正常波动 对干扰事件反映不敏感的自然体 或抗干扰能力较强的群落 往往在干扰发生时 不会受到较大影响 这种干扰行为只能成为系统演变的自然过程 干扰对群落结构的影响 2 干扰对群落的尺度性影响在自然界 干扰的规模 频率 强度和季节性与时空尺度高度相关 通常 规模较小 强度较低的干扰发生频率较高 而规模较大 强度较高的干扰发生的周期较长 3 干扰对生态演替过程的影响在干扰的作用下 演替过程发生加速或倒退 干扰成为演替过程中的一个不协调的小插曲 最常见的例子如森林火灾 火灾过后 森林发育不得不从头开始 可以说火灾使森林的演替发生了倒退 又可以说火灾促进了森林系统的演替 使一些本该淘汰的树种加速退化 促进新的树种发育 下图火灾后森林 在自然环境影响下 如全球变暖 地下水位下降 气候干旱化等 地球表面许多草地 林地将不可避免地发生退化 但在人为干扰下 如过度放牧 过度森林砍伐 将会加速这种退化过程 可以说干扰促进了生态演替的过程 然而通过合理的生态建设 如植树造林 封山育林 退耕还林 引水灌溉等 可以使其向反方向逆转 气候干旱化使地球表面许多草地发生退化 5 干扰的广泛性影响干扰反映了自然生态演替过程的一种自然现象 对于不同的研究客体 干扰的定义是有区别的 但干扰存在于自然界的各个尺度的各个空间 在景观尺度上 干扰往往是指能对景观格局产生影响的突发事件 而在生态系统尺度上 对种群或群落产生影响的突发事件就可以看作干扰 而从物种的角度 能引起物种变异和灭绝的事件就可以认为是较大的干扰行为 4 干扰的不协调性影响干扰常常是在一个较大的景观中形成一个不协调的异质斑块 新形成的斑块往往具有一定的大小 形状 干扰扩散的结果可能导致景观内部异质性提高 未能与原有景观格局形成一个协调的整体 这个过程会影响到干扰景观中各种资源的可获取性和资源结构的重组 其结果是复杂的 多方面的 干扰与物种多样性 1 干扰对物种的影响有利有弊 在研究干扰对物种多样性影响时 除了考虑于扰本身的性质外 还必须研究不同物种对各种干扰的反应 即物种对干扰的敏感性 同样干扰条件下 反应敏感的物种在较小的干扰时 即会发生明显变化 而反应不敏感的物种 只有在较强的干扰下才会受到影响 次生林是原始森林经过多次不合理采伐和严重破坏以后自然形成的森林 干扰对长白山北坡次生林群落结构和树种多样性的影响李新彬 王襄平 罗菊春 等 林业科学 J 2006 42 2 阔叶红松林为中国东北东部山地物种最丰富 生产力和生物量最高的森林群落类型 具有结构复杂 土壤肥力高 群落稳定性强的特点 长白山区是阔叶红松林的核心分布区 但由于多年的采伐和其他人为干扰 形成了大面积的次生林 2 研究表明 适度干扰下群落具有较高的物种多样性 在较低和较高频率的干扰作用下 群落中的物种多样性均趋于下降 在频率较低的干扰条件下 由于群落的长期稳定发展 某些优势种会逐渐形成 而导致一些劣势种逐渐淘汰 从而造成物种多样性下降 例如草地上的人畜践踏 就存在这种特征 践踏过的草地 干扰对群落中不同层和不同层片的影响是不同的 黄山风景区旅游干扰对植物群落及其土壤性质的影响巩劼 陆林 晋秀龙 等 生态学报 2009 5 对黄山风景区主要游览线路两侧植物群落进行了调查 旅游干扰对植物群落乔木层影响不大 但对乔木层的更新有一定影响 对灌木层盖度影响较为明显 随游径距离的增加 灌木层盖度趋于上升 对草本层影响最为显著 游径边缘5m以内干扰强度最大地段草本层高度明显降低 但草本层盖度未显示出随干扰强度变化的规律性 旅游干扰增加了草本层物种多样性 对草本层物种组成也有明显影响 旅游干扰对植物的影响范围可达游径外10m 2 干扰与缺口 连续的群落中出现缺口是非常普遍的现象 而缺口经常由干扰构成 森林中的缺口可能由大风 雷电 砍伐 火烧等引起 草地群落的干扰包括放牧 动物挖掘 践踏等 干扰造成群落的缺口以后 有的在没有继续干扰的条件下会逐渐地恢复 但缺口也可能被周围群落的任何一个种侵入和占有 并发展为优势者 哪一种是优胜者完全取决于随机因素 这可称为对缺口的抽彩式竞争 但是 有些群落所形成的缺口 其物种更替是有规律性的 新打开的缺口常常被扩散能力强的一个或几个先锋种所入侵 由于它们的活动 改变了条件 促进了演替中期种的入侵 最后为顶级种所替代 在这种情况下 多样性开始较低 演替中期增加 但到顶级期往往稍有降低 3 中度干扰假说 认为 群落在中等程度的干扰水平能维持高多样性 其理由是 在一次干扰后少数先锋种入侵缺口如果干扰频繁 则先锋种不能发展到演替中期 使多样性较低 如果干扰间隔太长 使演替能够发展到顶级期 则多样性也不很高 只有在中等程度的干扰 才能使群落多样性维持最高水平 它允许更多物种入侵和定居 索萨 Sousa 通过对砾石大小与藻类种数研究证明了中度干扰假说大 2 5种 中 3 7种 小 1 7种原因 越大受海浪干扰越小 越小受海浪干扰越大 4 干扰理论与生