第九章++群落的动态.ppt

1、1,第九章 群落的动态,9.1 生物群落的内部动态 9.2 生物群落的演替 9.2.1 演替的概念 9.2.2 演替的类型 9.2.3 演替系列 9.2.4 控制演替的几种主要因素 9.2.5 演替方向 9.2.6 演替过程的理论模型 9.2.7 演替顶极学说,2,1.生物群落的内部动态,1.1 季节变化：季相 1.2 年间变化：波动(fluctuation) 波动的性质 是群落内部的短期可逆的变化，不产生群落的更替现象 其逐年的变化方向常常不同，但一般不发生新种的定向代替 波动的类型 波动的特点,3,2 生物群落的演替,2.1 关于演替的一些概念： 演替(succession)：某一地段上一

2、种生物群落 被另一种生物群落所依次取代的过程 2.2 演替类型 原生裸地(primary bare area)和次生裸地(secondary bare area)的概念 原生演替和次生演替的概念 演替的过程：新物种入侵定居(ecesis)竞争(competetion) 2.3 演替系列：从生物侵入开始直至顶极群落的整个顺序演变过程 动物种类随植物种类和群落类型的改变而变化,4,(a) 海滨和水边草本植物,5,(b) 固定沙丘的草本植物,6,(c) 灌木带,7,(d) 松树林,8,(e)橡树林,9,演替过程中动物种类随群落而变化,10,2.演替的类型,起始条件：原生演替和次生演替 主导因素：群落

3、发生演替/内因生态演替/外因生态演替 基质：水生基质演替/旱生基质演替(粘土/砂/石/水) 时间：世纪演替/长期演替/快速演替 代谢：自养性演替/异养性演替,11,以起始条件划分的演替类型,原生演替 开始于原生裸地或原生芜原(完全没有植被并且也没有任何植物繁殖体存在的裸地) 从岩石开始的旱生演替 从湖底开始的水生演替 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的裸地),12,Primary Terrestrial Succession,13,Primary Terrestrial Succession,14,Secondary Terrestrial Su

4、ccession,15,Secondary Terrestrial Succession,16,弃耕地的演替,美国乔治亚州Piedmont地区的废弃耕地 最早拓殖的是一年生的杂草类植物 几年后，接着是多年生的草本植物 然后接着是灌木和松树苗 随后是松树林发展出來 松树林持续一百年左右，之后逐渐被耐荫硬木林取代,17,以主导因素划分的演替类型,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，又被其它物种取代的过程。 内因性(生态/动态)演替：群落中生物的生命活动结果首先使它的生境发生改变，然后被改造的生境又反作用于群落本身。如此相互促进，使演替不断向前发展 外因性(生态/动态)

5、演替：由于外界环境因素的作用所引起的群落变化。如气候、地貌、土壤、火和人为因素,18,3.演替系列,水生演替系列：演替开始于水生环境中的群落演替过程。一般都发展到陆地群落，如淡水湖或池塘中水生群落向中生群落的转变过程 旱生演替系列：从干旱缺水的基质开始的群落演替过程。如裸露的岩石表面上生物群落的形成过程,19,水生演替系列,自由飘浮植物阶段 沉水植物阶段 浮叶根生植物阶段 直立植物阶段 湿生草本植物阶段 疏林阶段 中生森林,20,旱生演替系列,地衣植物阶段 苔藓植物阶段 草本植物阶段 灌木群落阶段 乔木群落阶段,21,4.控制演替的主要因素,环境不断变化 植物繁殖体的散布 植物间直接或间接地相

6、互作用 新的植物分类单位不断发生 人类活动的影响,22,环境的不断变化,群落内部环境的变化：由群落本身的生命活动造成的，与外界环境条件的改变没有直接关系；有些情况下，是群落内物种生命活动的结果，为自己创造了不良的居住环境，使原来的群落解体，为其他植物的生存提供了有利条件，从而引起演替 外界环境条件的变化：群落之外的环境条件如气候、地貌、土壤和火等成为引起演替的重要条件,23,The four stages of lodgepole pine succession in Yellowstone National Park. In stage I (0-50 years) after the fi

7、re.,24,The four stages of lodgepole pine succession in Yellowstone National Park. In stage II, characterized by the maturation of the trees(50-150 years),25,The four stages of lodgepole pine succession in Yellowstone National Park. Light reaches the forest floor, and seedlings germinate and grow.,26

8、,The four stages of lodgepole pine succession in Yellowstone National Park. Stage IV begins after approximately 250 years.,27,5.演替方向,进展演替(progressive succession) 逆行演替(regressive or retiogressive succession) 进展演替和逆行演替的比较,28,进展演替和逆行演替比较,29,6.演替过程的理论模型,不同的演替观 演替模型 演替理论,30,不同的演替观,经典的演替观 每一演替阶段的群落明显不同于下一

9、阶段的群落 前一阶段群落中物种的活动促进下一阶段物种的建立 个体演替观 初始物种组成决定群落演替的后来优势种 当代的演替观 生活史特征、物种对策、干扰,31,演替模型,演替模型 促进模型 抑制模型 忍耐模型 模型的异同点 同：先锋物种最先出现、易于被挤掉 异：演替机制：物种替代促进、抑制，竞争能力,32,演替理论,适应对策理论(adapting strategy theory) 资源比率理论(resource ratio hypothesis ) 等级演替理论(hierarchical succession theory),33,7.演替顶极学说(climax theory),演替顶极(cli

10、max)：每一演替系列都是由先锋阶段开始，经过不同的演替阶段，到达中生状态的最终演替阶段(群落类型) 单元顶极论(monoclimax hypothesis) 多元顶极论(polyclimax theory) 顶极格局假说(climax-pattern hypothesis),34,单元顶极论,H. C. Cowles 和 F. E. Clements(1916)提出 一个地区的全部演替都将会聚为一个单一、稳定、成熟的植物群落 顶极群落 顶极群落的特征只取决于气候： 非正常的顶极 演替总是向前发展的，是进展演替,35,非正常的顶极群落,亚顶极：达到气候顶极以前的一个相对稳定的演替阶段 偏途顶极

11、：由一种强烈而频繁的干扰因素所引起的相对稳定的群落 先顶极：在一个特定的气候区域内，由于局部气候条件适宜而产生的较优越气候区的顶极 超顶极(后顶极)：在一个特定的气候区域内，由于局部气候条件差而产生的稳定群落,36,多元顶极论,A.G.Tansley(1954)提出 如果一个植物群落在某一种或几种环境因子的作用下在较长时间内保持稳定，能自行繁殖结束演替过程，就可以认为是顶极群落 气候顶极是顶极群落的一种类型，但在一个气候区域内，群落演替的最终结果，不一定都汇集于一个共同的气候顶极终点 根据主导因子的不同，除了气候顶极之外，还可有土壤顶极、地形顶极、火烧顶极、动物顶极；同时还可存在一些复合型的顶极，如地形-土壤和火烧-动物顶极等 地带性生境上是气候顶极，别的生境上可能是其他类型顶极,37,顶