10 生态学基础(1)-群落生态学(huzj-02群落演替与岛屿生物地理学)

CONTENTOFECOLOGY,Chapter1IntroductionChapter2OrganismsandtheirenvironmentChapter3PopulationecologyChapter4CommunityecologyChapter5Ecosystemecology,第四章群落生态学CommunityEcology,一、群落的概念二、群落结构三、群落演替与岛屿生物地理学四、群落组织,三、群落演替与岛屿生物地理学,3.1群落演替Communitysuccession3.2岛屿生物地理学Islandbiogeography,3.1群落演替Communitysuccession,3.1.1基本概念(Basicconcepts)3.1.2演替观(Successionviewpoint)3.1.3演替类型(Typesofsuccession)3.1.4演替顶级(Climaxofsuccession),3.1.1基本概念（Basicconcepts）,群落演替(Communitysuccession)在一定的地段上，群落由一个类型转变为另一类型的有顺序的演变过程。,先锋物种(Pioneerspecies)最先占领新生境的物种或在裸地上最先形成的物种。顶极群落(Climax)群落演替最后阶段的群落。此时，物种非常丰富，物种间关系通常非常紧密。,3.1.2演替观,（1）经典演替观；（2）个体演替观；（3）演替模型。,（1）经典演替观群落演替有顺序有规律地向一个方向发展；因而演替是可预测的；虽然演替受生境中的物理环境约束，但主要是由生物群落自身决定，即演替的前期为后期的物种入侵和繁荣做好了准备；演替最后达到稳定阶段，生物量最大，种群间关系最紧密顶极群落。,（2）个体演替观认为群落演体是多方向的，通常是难以预测的；演替的方向将主要取决于各物种的生活史特征和生态对策（r-k对策）。,（3）演替模型,促进模型（Facilitation）：群落发展改变非生物环境因子，先到物种为后来物种准备条件，物种替代有顺序性、方向性、可预测。抑制模型（Inhibition）：先来物种抑制后来物种入侵。忍耐模型（Tolerance）：物种替代决定于物种竞争能力。,3.1.3群落演替类型,（1）演替的时间（2）演替的起始条件（3）演替的基质（4）控制演替的主导因素（5）群落代谢特征（6）演替的方向,（1）按演替的时间,世纪演替（Centurialsuccession）：延续时间相当久，一般以地质年代计算。长期演替（Ecologicalsuccession）：延续几十年，有时几百年。快速演替（Rapidsuccession）：延续几年或十几年。,（2）按演替的起始条件,原生演替（Primarysuccession）：群落演替从没有形成过群落的原始裸地开始的演替。次生演替（Secondarysuccession）：演替从原来已有群落的地方开始，但原来群落通常已被破坏。,次生演替实例森林森林在砍伐后的演替：草本植物灌木期盛林期。例如云杉林采伐后的演替过程：,（3）按演替的基质,水生演替(Aquaticsuccession)：演替开始于水生环境中，但一般发展到陆地群落。旱生演替(Xerarchsuccession)：从干旱缺水的基质开始。如裸露岩石表面上的群落形成过程。,水生演替实例,（4）按控制演替的主导因素,内因性演替（Autogenicsuccession）：群落中生物改造生境，改造的生境又反作用于群落本身。外因性演替（Allogenicsuccession）：外界环境因素的作用引起群落变化。如火山、地震、泥石流、人为因素等。,（5）按群落代谢特征,自养演替（Autotrophicsuccession）：光合作用固定的生物量积累越来越多，P/R1，如富营养化；异养演替（heterotrophicsuccession）：有机物质随演替而减少，P/R1，如污染水体。,（6）按演替方向,进展演替（Progressivesuccession）：群落演替显示群落从先锋群落，经过一系列演替，到达顶级群落。这种沿着顺序阶段向着顶级群落的演替过程为进展演替。逆行演替（Retrogressivesuccession）：发生在人为破坏或自然灾害干扰因素之后，原来稳定性较大，结构较为复杂的群落消失，代以结构简单、稳定性小的群落，利用环境和改造环境的能力相对减弱，甚至倒退到裸地。,3.1.4演替顶极,（1）单顶极学说Monoclimaxhypothesis（2）多顶极学说Polyclimaxhypothesis（3）顶极-格局学说Climax-patternhypothesis,（1）Monoclimaxhypothesis,主要代表人物：美国Clements观点：一个气候区只有一种顶极群落，究竟产生什么样的顶极群落，取决于当地的气候条件。,（2）Polyclimaxhypothesis,主要代表人物：英国Tansley；观点：任何一个地区的顶极群落可以有多个，如土壤顶级、地形顶级、火烧顶级、动物顶级。,（3）Climax-patternhypothesis,主要代表人物：美国Whittaker观点：环境条件存在梯度变化，顶极类型也是连续逐渐变化的。,3.2岛屿群落（Islandcommunity）,3.2.1物种-面积关系Species-arearelationship3.2.2岛屿生物地理学Islandbiogeography,3.2.1Species-arearelationship,3.2.2岛屿生物地理学MacArthurandWilson,1967,S为物种数，A为岛屿面积，c表示单位面积的物种数，z表示种数-面积关系中回归的斜率。,（1）岛屿物种-面积曲线,（2）岛屿的物种平衡,（1）物种平衡（S）一个岛屿（面积一定，离物种源距离一定）迁入率随物种数的增加而降低；灭绝率随物种数的增加而上升。,（3）距离、面积对平衡物种数的影响,Smallislandslosespeciesmorequicklythanlargeones;Islandsclosetoasourceofcolonistsgainspeciesmorequicklythanremoteones.,岛屿效应（Islandeffect）(no)大陆物种-面积曲线Galapagos岛屿上的物种-