第八章 植物群落及植被的类型与分布

.,第八章植物群落及植被的类型与分布,.,主要内容,植物群落的分类和排序植被及植物群落的分布世界主要植被类型及其特征,.,群落是否可以分类？关于群落的性质，长期以来一直存在着两种对立的观点。争论的焦点在于群落到底是一个有组织的系统，还是一个纯自然的个体集合。机体论?个体论?,第一节植物群落的分类和排序,.,机体论观点,认为群落是客观存在的实体，是一个有组织的系统，像有机体与种群那样，被称为机体论观点；沿着环境梯度或连续环境的群落组成了一种不连续的变化，因此生物群落是间断分开的。该学派的代表人物是美国生态学家克莱门茨（Clements)，他将植物群落比拟为一个生物有机体，看成是一个自然单位。他们认为：群落像一个有机体一样，有诞生、生长、成熟和死亡的不同发育阶段，而这些不同的发育阶段，可以解释成一个有机体的不同发育时期。,.,个体论观点,认为群落并非自然界的实体，而是生态学家为了便于研究，从一个连续变化着的植被连续体中，人为确定的一组物种的集合，被称为个体论观点.在连续环境下的群落组成是逐渐变化的，因而不同群落类型只能是任意认定的。前苏联的Ramensky、美国Gleason的和法国的Lenoble等支持上述观点。认为群落的存在依赖于特定的生境与物种的选择性，但环境条件在空间与时间上都是不断变化的，因此群落之间不具有明显的边界，而且在自然界没有任何两个群落是相同的。,.,群落中物种的集合过程及可能的影响因素,物种库,面积距离机会,种群大小扩散能力,局域面积的物种组合,面积生境适合度食物,种群大小种间相互作用机会,种群定居组成群落,种群大小生境变化,种间相互作用机会,局域灭绝,Firstinwins,Dominancecontrol,.,群落的性质？有机论vs.个体论？,.,现代生态学的研究认为，群落既存在着连续性的一面，也有间断性的一面。如果采取生境梯度的分析的方法，即排序的方法来研究连续群落变化，在不少情况下，表明群落并不是分离的、有明显边界的实体，而是在空间和时间上连续的一个系列。但事实上，如果排序的结果构成若干点集的话，则可达到群落分类的目的；如果分类允许重叠的话，则又可反映群落的连续性。这一事实反映了群落的连续性和间断性之间并不一定要相互排斥，关键在于研究者从什么角度和尺度看待这个问题。,.,.,.,.,一、群落的分类,分类的实质：对所研究的群落按其属性、数据所反映的相似关系进行分组，使同组的群落尽量相似，不同组的群落尽量相异。通过分类研究，可以加深认识群落自身固有的特征及其形成条件间的相互关系。分类依据和基础：植物群落本身特征（自然分类）不同国家或不同地区有不同的分类原则和分类系统，成为不同学派的重要特色。,1、中国的植物群落分类,以群落本身综合特征作为分类依据，群落的种类组成、外貌和结构、地理分布、动态演替、生态环境等特征在不同的分类等级中均作了相应的反映。主要分类单位分三级：（高级单位的分类依据侧重于外貌、结构和生态地理特征，中级和中级以下侧重于种类组成）植被型（高级单位）、群系（中级单位）、群丛（基本单位）植被型组植被型植被亚型群系组辅助单位群系主要单位亚群系补充单位群丛组群丛亚群丛,（1）植物群落分类单位的说明,植被型组：建群种生活型相近、群落外貌结构相似，如针叶林、阔叶林、草地、荒漠等。植被型：建群种生活型(一二级)相同或相似、对水热条件的生态关系一致，如寒温性针叶林、夏绿阔叶林、温带草原、热带荒漠等。植被亚型：植被型内优势层片或指示层片有差异，例如温带草原可分为3个亚型：草甸草原(半湿润)、典型草原(半干旱)和荒漠草原(干旱)。,.,群系组：建群种亲缘关系、生活型(三四级)近似、生境相近，如草甸草原亚型可分为丛生禾草草原、根茎禾草草原和杂类草草原。群系：建群种或共建种相同，如大针茅群系，羊草群系或落叶松、白桦混交林。亚群系：群系内次优势层片及其反映生境条件有差异，如羊草草原群系可划出：羊草+中生杂类草草原，生长于森林草原带的显域生境或典型草原带的沟谷；羊草十旱生丛生禾草草原，生于典型草原带的显域生境；羊草十盐中生杂类草草原，生于轻度盐渍化湿地。对于大多数群系来讲，不需要划分亚群系。,.,群丛组：层片结构相似、优势层片及次优势层片的优势种或共优种相同，如在羊草+丛生禾草亚群系中，羊草+大针茅草原和羊草+丛生小禾草就是两个不同的群丛组。群丛：层片结构相同、各层片的优势种或共优种相同，如羊草+大针茅这一群丛组内，羊草+大针茅+黄囊苔(Carexkorshinskyi)草原和羊草+大针茅+柴胡(Bupleurumscorzonerifolium)草原都是不同的群丛。亚群丛：群丛内生态条件、群落发育年龄有差异,.,植被型组：植被型：,植被亚型：,群系：,亚群系：,群丛：,热带草原,高寒草原,针叶林,阔叶林,荒漠,.,中国植被分为10个植被型组、29个植被型、550多个群系，群丛则不计其数。10个植被型组为：针叶林、阔叶林、灌草和灌草丛、草原和稀树干草原、荒漠(包括肉质刺灌丛)、冻原、高山稀疏植被、草甸、沼泽、水生植被。29个植被型为：寒温性针叶林、温性针叶林、温性针阔叶混交林、暖温性针叶林、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林、硬叶常绿阔叶林、季雨林、雨林、珊瑚岛常绿林、红树林、竹林、常绿针叶灌丛、常绿草叶灌丛、落叶阔叶灌丛、常绿阔叶灌丛、灌草丛、草原、稀树干草原、荒漠、肉质刺灌丛、高山冻原、高山垫状植被、高山流石滩稀疏植被、草甸、沼泽、水生植被。,.,（2）植物群落的命名,采用联名法，即将各个层中的优势种和生态指示种的学名按顺序排列。在前面冠以Ass(association的缩写)，不同层之间的优势种以“”相连。如AssLarixgmelini-Rhododendrondahurica-Phyrolaincarnata(即兴安落叶松杜鹃红花鹿蹄草群丛)。从该名称可知，该群丛乔木层、灌木层和草本层的优势种分别是兴安落叶松、杜鹃和红花鹿蹄草。如果某一层具共优种，这时用“+”相连。如AssLarixgmelini-Rhododendrondahurica-Phyrolaincarnata+CarexSp单优势种的群落，就直接用优势种命名，如以马尾松为单优势种的群丛为马尾松群丛，即AssPinusmassoniana或写成PinusmassonianaAssociation。草本植物群落命名时，习惯上用“+”来连接各亚层的优势种，而不用“-”。如AssCaraganamicrophlla75%)群：温带针叶林亚群：天然的与半天然的群系：球形树冠针叶林群属：Pinustaeda密林群丛：Pinustaeda/Symplocostinctoria-Myrieacerifera-Vacciniumelliotii,.,二、群落排序,1、排序的概念就是把一个地区内所调查的群落样地，按照相似度(similarity)来排定各样地的位序，从而分析各样地之间及其与生境之间的相互关系。2、排序的方法（1）群落排序（称为间接排序或间接梯度分析或组成分析）用植物群落本身属性(如种的出现与否、种的频度、盖度等)，排定群落样地的位序。极点排序法主分量(或主成分分析，PCA法)(principalcomponentsanalysis）无倾向(消拱)对应分析的排序方法DCA(detrendedcorrespondenceanalysis)（2）环境因素排序（称为直接排序或直接梯度分析或梯度分析）以群落生境或其中某一生态因子的变化，排定群落样地的位序。,.,排序不仅可以反映植被的连续性，也能分划成明显间断的单位分类允许重叠的话，也一样可以反映植被的连续性两者同样能反映数据本身所固有的连续或间断的性质，只是各有侧重分类只是一种方法，只能提出假设，不能检验和证明假设在排序的基础上再进行分类，可能效果更好,三、分类与排序方法的比较,.,第二节植被及植物群落的分布,世界主要植被类型分布,.,纬度地带性经度地带性垂直地带性,一、植被分布的地带性,.,1、纬向地带性,随纬度升高温度有规律变化纬度引起太阳高度角、季节变化，导致太阳辐射量不同，产生热量差异从赤道到两极，每增加一个纬度，温度降低0.5-0.7度纬向地带性由于热量沿纬度的变化，出现植被类型有规律的更替从赤道向两极依次出现热带雨林亚热带常绿阔叶林温带落叶阔叶林寒温带北方针叶林,.,.,.,我国植被分布纬度地带性,从南自南沙群岛，北至黑龙江，跨50多个纬度从南向北形成各种热量带：热带、亚热带、温带和寒温带在东部湿润森林区域内，植被类型由南到北顺序为：热带雨林亚热带常绿阔叶林区温带落叶阔叶林寒温带针叶林区西部：温带半荒漠、荒漠带暖温带荒漠带高寒荒漠带高寒草原带高原山地灌丛草原带。,.,.,2、经向地带性,在北美大陆和欧亚大陆，由于海陆分布格局与大气环流特点，水分梯度常沿经向变化植被因水分状况而按经度呈带状依次更替沿海的湿润区的森林半干旱的草原干旱区的荒漠,.,我国植被分布经度地带性,我国东西横跨经度约62度陆地上大气降水的主要来源是海洋蒸发的水汽，我国东临太平洋，西连内陆，受海洋季风影响的程度不同,.,我国从东到西水分条件从湿润到干旱的明显变化，依次分布三大植被区域湿润森林半干旱草原干旱荒漠,.,3、垂直地带性,温度、降水随海拔变化海拔每上升100米，气温下降0.6度。相当于平地北移60公里降水随高度的增加而增加，但达到一定界限后，降水量又降低垂直地带性由于海拔高度的变化，引起自然植被有规律地垂直交替垂直带谱随着海拔的升高而依次出现的植被带具体顺序依不同地区而异,.,.,垂直分布格局主要由温度和降水决定。但在高纬度地区，温度成为决定生态系统类型的主要因素；而在温带和热带地区，降水则更重要一些。,.,.,垂直带特点,垂直带谱的基带与该山体所在地区的水平地带性植被相一致越向高纬度，垂直带谱越简单，极地为冻原带，水平带与垂直带重合在同一纬度内，经度不同也影响山体植被的垂直带谱如长白山（东经128度）、西部的天山（东经86度），两者均北纬42度。但长白山距海较近，属温带针阔叶混交林，天山位于内陆，属荒漠范围。,.,垂直带与水平带的关系,植被类型在山体垂直方向上的成带分布和地球表面纬度水平分布顺序有相应性垂直带与水平带上相应的植被类型，在外貌上也基本相似纬向带的宽度较垂直带的宽度大得多纬向带是相对连续的，而垂直带在是相对间断的虽然纬度带、垂直带的植被类型分布顺序相似，但植物种类成分和群落生态结构有很大差异,.,.,.,4、局部地形对植被的影响,坡向南坡北坡坡度平地陡坡缓坡非地带性植被,.,第三节世界主要植被类型及其特征,一、热带雨林(tropicalrainforest)1、概念与分布指热带高温高湿地区那种茂密高耸而常绿的森林类型。a.位置赤道及其两侧的湿润区域。b.气候特点（1）终年高温多雨。年平均气温26度以上。年降雨2500-4500毫米，全年均匀分布，无明显旱季。这里无明显的季节变化。（2）热带雨林中土壤和岩石的风化作用强烈，其风化壳可达100米。土壤养分极为贫瘠，而且为酸性。（3）雨林所需要的营养成分，几乎全储存在植物中，每年一部分植物死去，在高温高湿条件下，有机物分解很快，能迅速直接被的树根和真菌所吸收，形成一个几乎封闭的循环系统。,.,.,.,2、热带雨林的特点,种类组成特别丰富群落结构复杂，树冠不齐，分层不明显藤本植物及附生植物极丰富常具板状根和支柱根茎花现象很常见寄生植物很普遍热带雨林的植物终年生长发育动物种类极其丰富,.,.,.,3、世界热带雨林的三大群系类型,印度马来雨林群系,此群系包括亚洲和大洋洲所有的热带雨林。其特点是以龙脑香科为优势，缺乏具有美丽大型花的植物和特别高大的棕榈科植物，但具有高大的木本真蕨八字沙椤属(Alsophila)以及著名的白藤属(Calamus)和兰科附生植物。,非洲雨林群系,非洲雨林群系主要分布在刚果盆地，面积约为60万平方公里。,非洲雨林的种类虽然比较贫乏，但有大量的特有种。其中棕榈科植物尤其引人注意，如棕榈、油椰子等，咖啡属种类很多(全世界具有35种，非洲占20种)。然而在西非却以楝科为优势，豆科植物也占有一定的优势。,美洲雨林群系,该群系以亚马逊河河流为中心，为300万平方公里以上。,豆科植物是优势科，藤本植物和附生植物特别多，凤梨科、仙人掌科、天南星科和棕榈科植物也十分丰富。,4、我国的热带雨林,我国的热带雨林主要分布在台湾省南部、海南岛、云南南部河口和西双版纳地区。此外，在西藏自治区墨脱县境内也有热带雨林的分布，这是世界热带雨林分布的最北边界。,.,特点,雨林以桑科的见血封喉(Antiaristoxicaria)、大青树(Ficusaltissima)、马椰果(Ficusglomerata)、菠萝蜜(Artocarpusspp.)，无患子科的番龙眼以及番茄枝科、肉豆蔻科、橄榄科和棕榈科的一些植物等。,世界雨林分布的最北边缘。,附生与寄生植物较少。,龙脑香科的种类和个体数量不如东南亚典型雨林多。,小型叶的比例较大。,表现出一定程度上的季节变化。,乳汁剧毒.若误入眼中,会引起双目失明;由伤口进入人体内会引起中毒,使心脏麻痹,血管封闭,血液凝固,在20-30分钟内死亡,因此得名见血封喉.,二、亚热带常绿阔叶林,常绿阔叶林发育在湿润的亚热带气候地带。常绿阔叶林主要由樟科、壳斗科、山茶科、金缕梅科等科的常绿阔叶树组成。,南北美洲、非洲、大洋洲均有分布，但分布的面积都不大。在亚洲除朝鲜、日本有少量分布外，以我国分布的面积最大。,.,我国常绿阔叶林的特点,主要由壳斗科的栲(Castanopsis)、青冈(Cyclobalanopsis)，樟科的樟、润楠(Machilus)，山茶科的木荷(Schima)等属的常绿乔木组成，还有木兰科、金缕梅科的一些种类。,分布区域广大,分为四个植被亚型：,典型常绿阔叶林：栲类林、青冈林、石栎林、润楠林、木荷林。,季风典型常绿阔叶林：栲-厚壳桂林、栲-木荷林。,山地常绿阔叶苔藓林：栲类苔藓林、青冈苔藓林。,山顶苔藓矮曲林：杜鹃矮曲林、吊钟花矮曲林。,.,.,三、落叶阔叶林,由夏季长叶冬季落叶的乔木组成的森林称为夏绿阔叶林或落叶阔叶林。它是在温带海洋性气候条件下形成的地带性植被。,夏绿阔叶林主要分布在西欧，并向东伸延到前苏联欧洲部分的东部。在我国主要分布在东北和华北地区。此外，日本北部、朝鲜、北美洲的东部和南美洲的一些地区也有分布。,.,.,夏绿阔叶林主要由杨柳科、桦木科、壳斗科等科的乔木植物组成。,特点,季相变化十分显著。,群落结构较为清晰。,夏绿阔叶林的乔木大多是风媒花植物。,林中藤本植物不发达。,水果品质很好,四、北方针叶林Borealforest,针叶林是指以针叶树为建群种所组成的各种森林群落的总称。北方针叶林又称为寒温性针叶林或泰加林，它是寒温带的地带性植被。,寒温带针叶林主要分布在欧洲大陆北部和北美洲。,.,特点,夏季温凉、冬季严寒。,外貌十分独特。可以根据郁闭情况分成暗针叶林（云杉、冷杉）和明亮针叶林（松、落叶松）。,常常是由单一树种构成的纯林，群落结构十分简单,.,.,五、草原steppe,草原是由耐寒的旱生多年生草本植物为主（有时为旱生小半灌木）组成的植物群落。,草原在地球上占据着一定的区域。各大洲都有分布。占陆地总面积的1/6。,温带草原,.,热带草原（Savanna),.,萨王纳（热带稀树草原）,.,.,稀树草原的特点,是散生着乔木或灌木的热带草地。稀树草原是外貌相似的植物群落的总称，形成的生态原因可能是很不相同的。物种特征：纺锤树，禾草,.,温带草原,.,.,.,.,温带草原群落的特点,生活型多样,草原植物的旱生结构明显,草原群落的季相变化明显,草原动物区系十分丰富,中国草原群落的特点,欧亚草原区的一部分,具有山地草原,我国草原可分为4个类型：草甸草原、典型草原、荒