群落生态学课件

1、二、竞争排斥原理与生态位 2、生态位 1、竞争排斥原理或高斯原理第1页/共93页二、竞争排斥原理与生态位 2、生态位 1、竞争排斥原理或高1、竞争排斥原理或高斯原理 实验说明，两个对同一资源产生竞争的种，不能长期共存，最终一个占优势，另一个被淘汰的现象，称为高斯的竞争排除原理或高斯假说。如果两种获取同一资源的能力有差异，排斥；如果两种获取同一资源的能力相同，则能共存，如森林群落。 红色-双小核草履虫，蓝色代表大草履虫第2页/共93页1、竞争排斥原理或高斯原理 实验说明，两个对洛特卡-沃尔泰勒(Lotka-Volterra)模型由洛特卡1925年在美国和沃尔泰勒1926年在意大利分别独立地提出。

2、 1、种群1和种群2单独存在时，均符合逻辑斯谛增长规律。即：2、种群1和种群2为两个互相竞争的种群，两个种群的竞争系数为和。表示在种群1的环境中，每存在一个种群2的个体，对种群1的效应；表示在种群2的环境中，每存在一个种群1的个体，对种群2的效应。其数学模型为：第3页/共93页洛特卡-沃尔泰勒(Lotka-Volterra)模型由洛特洛特卡-沃尔泰勒(Lotka-Volterra)模型从理论上讲，两个种群在一起竞争时，可能产生以下的结局：第4页/共93页洛特卡-沃尔泰勒(Lotka-Volterra)模型从理论上两物种种群的平衡线dN1/dt=0dN1/dt0dN2/dt0N1N2N2N1K1

3、/12K2/21K2K1第5页/共93页两物种种群的平衡线dN1/dt=0dN1/dt K2 /21K2 K2 /21K1/情况2： N1灭亡, N2取胜K1 K1/12N1超过环境容纳量而停止增长,N2继续增长N2取胜,N1被排挤掉K1/12K1K2/21K2N1N2第7页/共93页情况2： N1灭亡, N2取胜K1 K2 /21K2 K1/12N1继续增长,N2也继续增长N2和N1出现不稳定的平衡点K1/12K1K2/21K2N1N2第8页/共93页情况3：不稳定共存K1 K2 /21K1/12K1K情况4：稳定的共存K1 K2 /21K2 K1/12N1超过环境容纳量而停止增长,N2也超

4、过环境容纳量而增长N2和N1被出现稳定的平衡点K1/12K1K2/21K2N1N2第9页/共93页情况4：稳定的共存K1 5m，树冠连续(1) 热带雨林（Tropical rainforest）三大雨林群系：亚洲雨林、美洲雨林、非洲雨林中国热带雨林：3个群系组，12个群系(2) 红树林(Mangrove)：东方群系、西方群系、中国的红树林(3) 季雨林（季风林）（Monsoon forest）：不确切而多争议的类型(4) 常绿阔叶林（Evergreen broad-leaved forest）：除欧洲外，各大洲均有，中国最具代表性。(5) 常绿硬叶林(Evergreen sclerophyll

5、ous forest)：地中海地区较典型，澳洲桉林(6) 落叶阔叶林(Deciduous broad-leaved forest)：分布极广北美大西洋沿岸，西欧、中欧、东亚。(7) 常绿阔叶落叶混交林( Evergreen broad-leaved and deciduous broad-leaved mixed forest )：过渡类型(8) 针叶林（Coniferous forest）第71页/共93页世界植被的分类第71页/共93页世界植被的分类2疏林（Woodland）：h5m，树冠不连接3密灌丛（Scrub）：簇生，h为0.55m4短灌丛（Dwarf-scrub）5陆生草本群落（草

6、本植被）(Herbaceous vegetation)稀树草原（萨王纳）（Savamna）：非洲分布广，干旱草原(Steppe)温带地区的地带性植被类型草甸(Meadow)不呈地带性分布，高纬度，高海拔地区6荒漠（Deserts）第72页/共93页世界植被的分类第72页/共93页3）中国主要植被类型的特点和分布（1）森林类型、分布、气候特点、树种、我国分布第73页/共93页3）中国主要植被类型的特点和分布第73页/共93页 北方针叶林 北方最耐寒的森林类型，又称泰加林。分布：欧亚大陆和美洲大陆，在45-70N之间。气候特点：冬季严寒，温暖期短。组成特点：单一，一般有云冷杉组成，称阴暗针叶林。我

7、国分布：大兴安岭。树种：兴安落叶松、樟子松、红松 温带落叶阔叶林分布：西欧、东亚和北美东部。气候特点：四季分明，夏雨多。第74页/共93页 北方针叶林第74页/共93页组成特点：落叶阔叶林占优势，常有1-2个乔木层，1个灌木层和1个草本层。我国分布：辽宁、华北树种：辽东栎等。 亚热带湿润常绿阔叶林分布：各大陆亚热带地区的东岸气候特点：冬季温暖、夏季潮湿组成特点：常绿、阔叶我国分布：北起秦巴山地-南回归线，西起云贵高原，东到台湾山区。树种：甜储，栲树等第75页/共93页组成特点：落叶阔叶林占优势，常有1-2个乔木层，1个灌木层和 亚热带硬叶常绿阔叶林分布：地中海、北美西部、澳大利亚、智利等气候特

8、点：夏季炎热干旱、冬季温和多雨组成特点：叶子常绿、革质、机械组织发达。我国分布：没有地中海气候，西南地区有硬叶常绿阔叶林。树种：高山栎、木栓栎、刺叶栎等。 热带雨林分布：南北纬10度间气候特点：全年高温多雨，无明显季节划分，土壤为砖红壤。第76页/共93页 亚热带硬叶常绿阔叶林第76页/共93页组成特点：种类丰富、结构复杂。藤本和附生植物发达。世界三大雨林：美洲雨林区、亚洲大洋洲雨林区、非洲雨林区我国分布：海南岛东南部树种：青皮、蝴蝶树 热带季雨林分布：南北纬10度到回归线附近的大陆东岸，且不连续。气候特点：周期性干湿交替。组成特点：结构简单、乔木2-3层，下层有常绿树种，但具旱生结构。我国分

9、布：台湾、广东、广西等。树种：大叶山梀等第77页/共93页组成特点：种类丰富、结构复杂。藤本和附生植物发达。第77页/（2）其他植被热带稀树草原特点：上层疏林、下层由稠密禾本科植物组成，经常火烧分布：热带干旱地区第78页/共93页（2）其他植被第78页/共93页草原特点：耐寒的旱生多年生草本为主的植被类型，禾本科为主，群落结构一般分三层高草、中草、矮草，地下部分强烈发育气候：年降水量少，多集中于夏季，冬季少雪而严寒，大陆气候分布：欧亚大草原、北美大草原、南美的盘帕斯大草原第79页/共93页草原第79页/共93页我国分布：内蒙古高原、辽河平原、松嫩平原、黄土高原和青藏高原，分为：草甸草原、干草原

10、、荒漠草原和高寒草原第80页/共93页我国分布：内蒙古高原、辽河平原、松嫩平原、黄土高原和青藏高原荒漠特点：植被耐旱性强、叶面积退化，以小枝茎代行光合作用，叶、枝有发达的保护层、根系强大。气候：降水稀少、极端干旱、植被稀疏分布：非洲、北美、澳大利亚、亚洲第81页/共93页荒漠第81页/共93页我国分布：准葛尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地、河西走廊、内蒙古西北第82页/共93页我国分布：准葛尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地、河西走廊、内蒙冻原特点：冬季严寒而漫长、夏季短促而凉爽，植被组成简单，多是灌木和草本，无乔木，苔藓地衣发达。分布：欧亚大陆和北美森林冻原、灌木冻原、鲜类地衣冻原、北极冻原我国分

11、布：长白山和阿尔泰山高山带第83页/共93页冻原第83页/共93页4）植被区划植被区划：按照植被类型的区域特征（空间分布及组合）划分出的植被区域单元。我国的植被区划单位为四级：植被区域、植被地带、植被区和植被小区。我国分成8个植被区域第84页/共93页4）植被区划第84页/共93页(三）植被分布的三向地带性规律第85页/共93页(三）植被分布的三向地带性规律第85页/共93页长白山垂直带谱1100M以下 针叶阔叶混交林带1100-1800M 亚高山针叶林带1800-2100M 山地矮曲林和亚高山草甸带2100M以上 高山灌丛草甸带第86页/共93页长白山垂直带谱1100M以下 针叶阔叶混交林带

12、1100-1水平地带性与垂直地带性的关系赤道 热带雨林 亚热带 温带 寒温带 寒带 极地 北极第87页/共93页水平地带性与垂直地带性的关系赤道 六、群落生态学和森林经营种间关系 即使表面看来有害的生物对维持目的树种的生存也有着一定积极的作用的一面。物种多样性与森林群落的稳定性 在采伐更新、抚育采伐、森林保护等方面都应注意维护森林的生物多样性。第88页/共93页六、群落生态学和森林经营种间关系第88页/共93页美国新林业学说美国著名生态学家、华盛顿大学教授富兰克林积极倡导新林业学说。60年代，美国林务局也有一种将老龄林一笔勾销的思潮，多年的研究工作阐明了老龄林的重要的生态意义。传统的林业非常注

13、意树木和环境的关系，注意树木的更新发育，这显然是对的，但这是不足的，我们要从生态系统这个层次维持物种的多样性和结构上的复杂性。这既是维持野生动物的需要，也是维持林木健康生长的需要。 新林业的关键：承认森林生态系统的复杂性并以此作为林业实践的基础第89页/共93页美国新林业学说美国著名生态学家、华盛顿大学教授富兰克林积极倡七、群落的基本特征和性质1、基本特征（p118)具有一定的外貌：层次、水平结构等。具有一定的种类组成：物种数和个体数。不同物种之间的相互影响：必须共同适应它们所处的无机环境；它们内部的相互关系必须取得协调和发展(种群构成群落的二个条件)。形成群落环境：定居生物对生活环境的改造结

14、果。具有一定的结构：形态结构、生态结构、营养结构。一定的动态特征:季节动态、年际动态、演替与演化。一定的分布范围：特定的地段或特定的生境。群落的边界特特征：或明确或不明确的边界。2、群落的性质（p115)第90页/共93页七、群落的基本特征和性质1、基本特征（p118)第90页/共小结森林植物群落的结构森林植物群落种类组成群落交错区与边缘效应竞争排斥原理和生态位的概念群落中种的多样性群落演替群落生态学和森林经营第91页/共93页小结森林植物群落的结构第91页/共93页重点问题：1、概念：群落、生态位、层片、生物多样性、群落交错区、演替、原生演替、次生演替、亚顶极、偏途顶极2、典型的森林群落有哪几个层次？3、生活型的概念、分类依据及生活型谱的意义？4、进展演替和逆行演替的区别或按演替的发展方向分为几种类型，各有什么特点？5、演替顶极学说的区别6、把竞争排斥原理与生态位应用于园林植物群落，你会发现什么结论？7、如何理解生态位与多样性？怎样理解多样性与稳定性？ 森林的重要作用第92页/共93页重点问题：森林的重要作用第92页/共93页思考题 名词解释顶极群落（climax community）