普通生态学-15

第四节群落组织 影响群落结构的因素 一生物因素1竞争对群落结构的影响物种之间的竞争 导致生态位的分化 同资源种团 guild 群落中以同一方式利用共同资源的物种集团 同资源种团内各物种互为等价种 种间竞争激烈 一物种消失即由另一种填补 同资源种团共存种间以 标准量 分开 标准量即个体大小 体长或体重 之比率 标准量数值一般为1 3 体长比 或1 33 2 体重比 即较大个体的种约为较小种体长的1 3倍 或较重个体的种约为较轻种体重的2倍 新几内亚食果鸠鸽的个体大小与被食果实大小的关系 Ehrlich 1987 植物的种间竞争模型零增长线 Zeronetgrowthisoline ZNGI 植物物种在两维生态位空间中的存活边界 植物种的种内竞争导致一稳定平衡水平 包括种群大小和资源量两个水平 当两个植物种对资源的消耗率不同 而供应率只有一个时 种间竞争的结局取决于资源供应点的位置 见下页图 资源供应点位置决定种间竞争结局的6种可能 对物种A或B来说 消耗率较大的资源正好是限制其生存和增殖程度更大的那种资源 ZNGIA ZNGIB 多种植物竞争两种资源的各种结局图中虚线圆圈内5种植物能够共存 关键种 对维持群落结构具有最重要意义的物种 通常被认为是强相互作用者 紧密编织在食物网里 对生态系统的功能贡献最大 这个物种如果被移除 将导致整个食物网的崩溃 其他多种生物的灭绝 对群落结构造成重大影响 2捕食对于群落结构的影响 1 捕食者能消灭某些猎物种 群落出现未充分利用的资源 使饱和度小 种数少 2 捕食使一些种的数量低于环境容纳量 降低了种间竞争强度 允许更多的生态位重叠 就有更多物种共存 具选择性的捕食者对群落结构的影响与泛化捕食者不同 如果被选择的喜食种属于优势种 则捕食能提高多样性 Predator starfish mediatedcoexistence removalofstarfishledtoareductionofSfrom15to8 Starfish makespaceavailableforcompetitivelysubordinatespecies 二干扰对群落结构的影响干扰 disturbance 或译扰动 是自然界的普遍现象 就其字面含义而言 是指平静的中断 正常过程的打扰或妨碍 生物群落不断经受着各种随机变化的事件的干扰 干扰是一种有意义的生态现象 可造成群落的非平衡特性 对群落的结构和动态有重大作用 雪崩干扰对云杉林层盖度的影响仅发生一次干扰 雪崩干扰对云杉林层盖度的影响每5年一次干扰 中度干扰假说 中等程度的干扰水平能维持高的物种多样性 1 干扰过于频繁 则先锋种不能发展到演替中期 多样性较低 2 干扰间隔期过长 演替发展到顶极 多样性又降低 3 只有中等程度的干扰使多样性维持最高水平 它允许更多的物种入侵和定居 干扰理论与生态管理自然界的多次扰动 促进了生物的进化 物种的形成和多样性的增加 群落演替和斑块镶嵌都是维持和产生生态多样性的可能手段 自然保护农业 林业和野生动物管理森林火灾频率 间隔期 与强度 抚育间伐生态敏感区的弱干预理论 三空间异质性与群落结构空间异质性高 意味着有更加多样的小生境 能允许更多的物种共存 包括非生物环境空间异质性和植物空间异质性 MacArthur等研究了森林中鸟类多样性与植物物种多样性和取食高度多样性关系 取食高度多样性是对植物垂直分布中分层和均匀性的测度 层次多 各层次具更茂密枝叶表示取食高度多样性高 结果 对于鸟类生活 植被的分层结构比物种组成更为重要 鸟类多样性与植物物种多样性 a 和取食高度多样性 b 的关系 Krebs 1985 岛屿代表一种 发育不全 的群落 1 面积小 资源范围减少 2 种被消灭的风险大 反映在群落饱和度低上 3 能在岛上生活的种有可能尚未迁入岛中 物种数 面积关系式 S C Az或lgS lgC z lgAS 物种数A 面积C与z为常数岛屿面积越大 物种越多 称为岛屿效应 MacArthur的平衡说 岛屿物种数决定于物种迁入率和灭绝率的动态平衡 四岛屿与群落结构 设代表一维资源连续体 其长度代表群落的有效资源范围 群落中每一物种只能利用的一部分 表示某个种的生态位宽度 代表群落中物种的平均生态位宽度 表示平均生态位重叠 则有如下推论 五一个物种丰富度的简单模型 物种丰富度的简单模型 Begon 1986 为资源连续体为平均生态位宽度为平均生态位重叠 1 设和是一定值 那么值越大 群落将含有更多的种数 如图 a 所示 可供物种生存的有效资源范围越广 可共存的种数也越多 无论种间有无相互作用下都是正确的 2 设是一定值 那么越小 表示种在利用资源上越分化 生态位越狭 群落中越将有更高物种丰富度 如图 b 所示 3 设是一定值 那么越大 表示物种间资源利用中重叠利用多 群落将含有更多的种数 如图 c 所示 4 设是一定值 群落的饱和度越高 就越能含有更多的种数 相反 群落中有一部分资源未被利用 所含的种数也就越少 如图 d 所示 总结 如果某一群落内种间竞争强烈 那么内部资源就可能被利用得更加完全 在此情况下 物种丰富度将取决于有效资源范围的大小 种特化程度的高低 及允许生态位重叠的程度 六平衡说与非平衡说平