生态学群落演替市公开课一等奖省赛课获奖课件

群落动态

群落动态包含3方面内容：即群落内部动态（包含季节改变与年际改变）群落演替群落进化本节着重讨论前两个问题生态学群落演替第1页生物群落内部动态生物群落演替演替概念演替类型演替系列控制演替几个主要原因演替方向演替过程理论模型演替顶极学说生态学群落演替第2页一、生物群落内部动态季节改变：季相年际改变：波动波动性质是群落内部短期可逆改变，不产生群落更替现象其逐年改变方向经常不一样，但普通不发生新种定向代替波动类型波动特点生态学群落演替第3页波动类型不显著波动：数量关系改变很小，群落外貌和结构基本保持不变摆动性波动：群落成份在个体数量和生产量方面短期变动(1-5年)，它与群落优势种逐年交替相关偏途性波动：气候、水分条件长久偏离而引发一个或几个优势种显著变更结果，经过群落自我调整，还能够回复到靠近于原来状态，时期长(5-)生态学群落演替第4页波动特点不一样群落类型波动性不一样定性特征与定量特征波动性不一样不一样气候带波动性不一样波动不完全可逆性生态学群落演替第5页二、生物群落演替（一）演替概念演替（Succession）指地形地质相同或气候相同区域，因为物理环境条件改变，从一个类型群落转变为另一类型群落，逐步向稳定群落发展次序过程。这一过程是这一地域中有机体和环境重复地相互作用，发生在时间、空间上不可逆转动态改变。

生态学群落演替第6页群落形成能够从裸地开始，也能够从已经有先行群落开始。不论是哪一个类型，都有物种扩散、定居、竞争几个阶段。以裸地为例：裸地形成：没有植物生长地面称裸地。它是群落形成最初条件。

形成原因：地形(侵蚀、沉积)气候、动物、牧食、人类活动。环境条件比较极端，或潮湿，或干燥。生态学群落演替第7页物种扩散：群落形成过程中物种不停增加，物种扩散成功有几个过程：传输、定居、竞争。传输形式：被动扩散、主动扩散。定居是扩散成功是否标志。植物定居包含发芽、生长、繁殖三个作用。竞争：随定居物种种群数量增加，新种不停迁入，为空间营养或食物资源竞争会不停加剧，成功者在群落中立足，失败者遭抑制，成功者之间分滩资源，占有各自生态位，使资源利用更有效。生态学群落演替第8页群落发育：群落开始形成到被另一个群落代替过程，大致可分为发育早期、盛期、末期三个阶段。早期：物种组成结构不稳定，物理结构不稳定，特有种特点不突出。盛期：物种组成基本稳定，群落层次结构分明、稳定、外貌特点显著。末期：郁闭度增加，通风透光性减弱，温、湿度改变，群落内部环境这种改造，逐步对本身不利，为新种迁入定居创造有利条件。物种成份又开始混杂。生态学群落演替第9页表征：▲群落结构与功效定向性改变；▲优势种变更；▲在顶级群落形成之前其演替过程连续进行。原因：环境改变繁殖体散布物种间相互作用新种类不停发生人类活动影响生态学群落演替第10页①按演替延续时间：快速(几年～十几年)、长久(几十年，几百年)、世纪(普通以地质年代计算)②按控制演替主导原因：群落发生演替、内因生态演替、外因生态演替。③按基质性质划分：水生基质演替系列、旱生基质演替系列④按群落代谢特征：自养性(生物量积累越来越多)、异养性(有机值随演替而降低)⑤起始条件划分：原生、次生。（二）演替类型生态学群落演替第11页以控制原因划分演替类型群落发生演替(群落发生)：在裸地上先锋植物开始浸入，逐步长满空间，又被其它物种取代过程。内因性(生态/动态)演替：群落中生物生命活动结果首先使它生境发生改变，然后被改造生境又反作用于群落本身。如此相互促进，使演替不停向前发展外因性(生态/动态)演替：因为外界环境原因作用所引发群落改变。如气候、地貌、土壤、火和人为原因生态学群落演替第12页以起始条件划分演替类型原生演替开始于原生裸地或原生芜原(完全没有植被而且也没有任何植物繁殖体存在裸地)从岩石开始旱生演替从湖底开始水生演替次生演替开始于次生裸地或次生芜原(不存在植被，但在土壤或基质中保留有植物繁殖体裸地)生态学群落演替第13页弃耕地演替美国乔治亚州Piedmont地域废弃耕地最早拓殖是一年生杂草类植物几年后，接着是多年生草本植物然后接着是灌木和松树苗随即是松树林发展出來松树林连续一百年左右，之后逐渐被耐荫硬木林取代生态学群落演替第14页（三）演替系列水生演替系列：演替开始于水生环境中群落演替过程。普通都发展到陆地群落，如淡水湖或池塘中水生群落向中生群落转变过程旱生演替系列：从干旱缺水基质开始群落演替过程。如裸露岩石表面上生物群落形成过程生态学群落演替第15页水生演替系列自由飘浮植物阶段：有机质聚集靠浮游有机体死亡残体，以及湖岸雨水冲刷所带来矿质微粒，造成湖底增高沉水植物阶段：5-7米水深，首先出现轮藻属植物，因为它生长，湖底有机质积累较快而多，因为湖底嫌气条件轮藻残体分解不完全，湖底深入抬高；水深2-4米左右，有金鱼藻、狸藻等出现，繁殖强，垫高湖底浮叶根生植物阶段：水深1米左右，睡莲等植物飘浮水面，造成水下沉水植物得不到光照而被排挤，飘浮植物茎部妨碍，更多泥沙沉积下来，同时植物残体量更大，湖底抬高，有利于下一阶段植物入侵生态学群落演替第16页水生演替系列挺水植物阶段：水变浅，芦苇、香蒲等个体更大，突出水面，枝叶茂密，根常纠缠绞结，拦截泥沙能力更强，残体也更多，水更浅，使湖底快速升高湿生草本植物阶段：水变成季节性积水，根茎发达湿生沼泽植物开始生长。如莎草科、禾本科等一些湿生种类。排水能力更强和垫高能力更强疏林阶段：耐水湿灌木、乔木出现，如柳、赤杨中生森林：随树木侵入，形成森林。地下水位降低，大量地被物改变了土壤条件生态学群落演替第17页旱生演替系列地衣植物阶段：壳状地衣分泌有机酸腐蚀岩石表面，加上岩石风化作用，壳状地衣一些残体，逐步形成一些极少许土壤；叶状地衣：可含蓄较多水分，积聚更多残体，使土壤增加更加快些；叶状地衣把岩石表面遮盖部分，生长枝状地衣，生长能力强，全部代替叶状地衣苔藓植物阶段：在干旱时进入休眠，待到温和多雨时，大量生长。能积累土壤更多些，为以后生长植物创造条件生态学群落演替第18页旱生演替系列草本植物阶段：蕨类、一年生、二年生植物，低小耐旱种，取代苔藓植物，土壤增加，小气候形成，多年生草本出现。使土壤增厚，遮荫，降低蒸发，土壤中真菌、细菌和小动物增多灌木群落阶段：喜光阳性灌木出现，与高草混生形成“高草灌木群落”，以后灌木大量增加，形成优势灌木群落乔木群落阶段：阳性乔木树种生长，逐步形成森林，林下形成荫蔽环境使耐荫树种定居，伴随耐荫种增加，阳性树种在林内不能更新而逐步从群落消失。林下生长耐荫灌木和草本植物复合森林群落形成生态学群落演替第19页（四）控制演替主要原因1.群落内部环境改变——演替动力。2.植物繁殖体迁移、散布和动物活动性——演替先决条件。3.种内和种间关系——演替催化剂。4.外界环境条件改变——诱因。5.人类活动是主要影响原因。生态学群落演替第20页环境不停改变群落内部环境改变：由群落本身生命活动造成，与外界环境条件改变没有直接关系；有些情况下，是群落内物种生命活动结果，为自己创造了不良居住环境，使原来群落解体，为其它植物生存提供了有利条件，从而引发演替外界环境条件改变：群落之外环境条件如气候、地貌、土壤和火等成为引发演替主要条件生态学群落演替第21页（五）演替方向进展演替：群落演替显示着群落是从先锋群落经过一系列阶段，抵达中生性顶极群落。这种沿着次序阶段向着顶极群落演替过程称之为进展演替逆行演替：发生在人为破坏或自然灾害干扰原因之后，原来稳定性较大，结构较复杂群落消失，代以结构简单、稳定性小群落，利用环境和改造环境能力相对减弱，甚至倒退到裸地进展演替和逆行演替比较生态学群落演替第22页进展演替和逆行演替比较进展演替逆行演替群落结构复杂化群落结构简单化地面最大利用地面不充分利用生产力最大利用生产力不充分利用群落生产力增加群落生产力降低新兴特有现象存在，以及对植物环境特殊适应为方向物种形成残遗特有现象存在，以及对外界环境为方向物种形成群落中生化群落旱生化和湿生化群落环境强烈改造外界环境轻微改造生态学群落演替第23页（六）演替过程理论模型不一样演替观演替模型演替理论生态学群落演替第24页不一样演替观经典演替观每一演替阶段群落显著不一样于下一阶段群落前一阶段群落中物种活动促进下一阶段物种建立个体演替观初始物种组成决定群落演替以后优势种当代演替观生活史特征、物种对策、干扰生态学群落演替第25页演替模型演替模型促进模型：先来物种改变了环境条件，不利于它本身生存，而促进了以后其它物种繁荣；物种替换有次序性和方向性，可预测抑制模型：先来物种抑制以后物种，使以后者难以入侵和繁荣；物种替换没有固定次序，在很大程度上取决于哪一物种先到忍耐模型：物种替换决定于物种竞争能力(忍受贫乏资源能力)模型异同点先锋物种最先出现、易于被挤掉演替机制：物种替换促进/抑制，竞争能力生态学群落演替第26页演替理论适应对策理论Grime提出植物适应对策及RCS生境划分资源比率理论认为演替是资源改变引发竞争关系改变而实现等级演替理论按三个等级分析演替原因，对演替原因按等级、层次进行分解分析生态学群落演替第27页（七）演替顶极学说演替顶极：每一演替系列都是由先锋阶段开始，经过不一样演替阶段，抵达中生状态最终演替阶段(群落类型)单元顶极论多元顶极论顶极格局假说生态学群落演替第28页单元顶极论H.C.Cowles和F.E.Clements(1916)提出一个地域全部演替都将会聚为一个单一、稳定、成熟植物群落顶极群落：和当地气候条件保持协调和平衡群落，这个演替终点为顶极群落顶极群落特征只取决于气候：给以充分时间，演替过程和群落造成环境改变将克服地形位置和母质差异影响在一个气候区域内全部生境中，最终都将是同一顶极群落非正常顶极演替总是向前发展，是进展演替生态学群落演替第29页非正常顶极群落亚顶极：到达气候顶极以前一个相对稳定演替阶段偏途顶极：由一个强烈而频繁干扰原因所引发相对稳定群落先顶极：在一个特定气候区域内，因为局部气候条件适宜而产生较优越气候区顶极超顶极(后顶极)：在一个特定气候区域内，因为局部气候条件差而产生稳定群落生态学群落演替第30页多元顶极论A.G.Tansley(1954)提出假如一个植物群落在某一个或几个环境因子作用下在较长时间内保持稳定，能自行繁殖结束演替过程，就能够认为是顶极群落气候顶极是顶极群落一个类型，但在一个气候区域内，群落演替最终止果，不一定都聚集于一个共同气候顶极终点依据主导因子不一样，除了气候顶极之外，还可有土壤顶极、地形顶极、火烧顶极、动