第四章園林群落生態

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1、*,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第四章 園林植物群落生態,第一節 植物群落及其種類組成,第二節 生物多樣性,第三節 植物群落結構,第四節 植物群落動態,第一節 植物群落及其種類組成,1,一,.,植物群落及其特征,1.,植物群落概念,在特定空間或特定生境下植物種群有規律的組合，它們具有一定的植物種類組成，物種與其環境之間彼此影響、相互作用，具有一定的外貌結構，并具有一定的功能。,或簡單地說，在一定的地段上，群居在一起的各種植物種群所構成的一種集合體。,2,農田生物群落,農田中除農民種植的農作物外，還有雜草等多種植物及昆蟲、青蛙、老鼠

2、等多種動物及細菌等微生物。,海洋生物群落,海洋中除魚類外，還有珊瑚、貝類、甲殼類等許多動物及海藻等各式各樣的植物和微生物。,森林生物群落,森林中有大樹、小樹、草本等各種各樣的植物，還有種類繁多鳥獸蟲魚各類動物及細菌、真菌等。,3,2.,植物群落的基本特征,（,1,）具有一定的物種組成。物種組成是區別不同植物群落的首要特征。,熱帶雨林,針葉林,闊葉林,3,（,2,）不同物種之間的相互影響，有規律地共處。,a.,必須共同適應它們所處的無機環境；,b.,它們內部的相互關系必須取得協調、平衡,3,（,3,）具有形成群落的環境功能,如，森林群落和草原群落與周圍祼地的環境,4,4.,具有一定的外貌和結構,

3、包括形態結構、生態結構與營養結構,水平結構,垂直結構,（,5,）一定的動態特征,其運動形式包括季節動態、年際動態、演替與演化等。,春季,夏,季,秋季,冬季,（,6,）一定的分布范圍,（,7,）群落的邊界特征,二,.,植物群落的種類組成,我國亞熱帶常綠闊葉林：,群落喬木層優勢種類由,殼斗科、樟科、楓香科、木蘭科、山茶科,等植物組成，,下層則,杜鵑科、山礬科、冬青科,等植物組成,高山上的植物群落：,主要由,虎耳草科、石竹科、龍膽科、十字花科、景天科,的某些種類構成,優勢種（,dominant species),對群落的結構和群落環境的形成起主要作用的植物。（它們通常是那些個體數量多生物量高、體積大

4、，生活能力較強）,如，以馬尾松為例，分布在南亞熱帶的馬尾松其喬木層一般以,馬尾松,占優勢，灌木層可以有,桃金娘,占優勢，草本層可能以,芒萁,占優勢，層間植物可能以,斷腸草,占優勢。,馬尾松,芒萁,桃金娘,斷腸草,2.,亞優勢種,（,subdominant species),指個體數量與作用都次于優勢種，但在決定群落性質和控制群落環境方面仍起著一定作用的植物種。,如，南亞熱帶雨林中的,紅鱗蒲桃,和大針茅草原中的小半灌木,冷蒿,在有些情況下成為亞優勢種。,3.,伴生種,（,companion species or common species),為群落的常見物種，它與優勢種相伴存大，但不起主要作用

5、。如馬尾松中的烏飯樹、米飯花等。,4.,偶見種或罕見種（,rare species),是那些群落中出現頻率很低的物種，多半數量稀少。,如，常綠闊葉林或南亞熱帶雨林中分布的觀光木,木蘭科，二級保護植物,（二）群落種類組成的數量特征,群落種的個體數量指標,相對密度,：,樣地內某一物種的個體數占全部物種個體數的百分比,（,1,）密度與多度,密度（,density):,指單位面積或單位空間內的個體數目。,對喬木、灌木以植株計數，叢生草本以株叢計數，根莖植物以地上枝條計數。,多度（,abundance):,指調查樣地上某物種的個體數目，是不同物種個體數目多少的一個相對指標。,直接計算法,目測估計法,物種

6、多度調查方法,群落內草本植物的調查，多采用目測估計法。,1.,群落的個體數量指標,（,2,）蓋度與顯著度,投影蓋度（蓋度）：植物地上器官垂直投影所覆蓋土地的面積,喬木層的投影蓋度調查方法：樹冠投影法、統計法、樣線法等。,灌木和草本層的投影蓋度常以目測法。,基蓋度：植物基部實際占的面積,多用于草本群落,多用于森林群落,1.,群落個體數量指標,顯著度：,特指喬木的基蓋度。,相對顯著度（,RDE,）,：,某樹種胸徑斷面積總和與全部樹木總斷面積之比。,（,3,）頻度,指群落中某種植物出現的樣方數占整個樣方數的百分比，,即某個物種在調查范圍內出現的頻率；,相對頻度（,RF,）,：,某種群的頻度與樣地中全

7、部種類的頻度之和的百分比。,（,4,）高度或長度,植物個體在地面以上垂直方向伸展的長度,高度或長度常作為測量植物的一個指標，測量時取其自然高度或絕對高度，藤本植物測其長度。,（,5,）重量,用來衡量種群生物量或現存量多少的指標,;,可分鮮重與干重，在草原植被研究中，這一指標特別重要,;,單位面積或容積內某一物種的重量占全部物種總重的百分比稱為相對重量,;,（,6,）體積,是生物所占空間大小的度量，在森林植被研究中，這一指標特別重要。,材積,V=,（斷面積,s,）,（樹高,h,）,（形數,f,）,在森林經營中，通過體積的計算可以獲得木材生產量（稱為材積）。,形數是樹干體積與等高同底的圓柱體體積之

8、比。（可由,森林調查表,中查到），就獲得一株喬木的體積。,草本植物或小灌木體積的測定，可用,排水法,進行。,2.,群落種的綜合數量特征,（,1,）優勢度：,用以表示一個種在群落中的地位與作用。,主張一,：以蓋度、所占空間大小或重量來表示優勢度，并指出在不同群落中應采用不同指標。,主張二,：多度，體積或所占據的空間、利用和影響環境的特性、物候動態均應作為某個種優勢度指標。,主張三,：認為蓋度和密度為優勢度的度量指標。,主張四,：認為優勢度即,“,蓋度和多度的總和,”,或,“,重量、蓋度和多度的乘積,”,等等,（,2,）重要值,用來表示某個種在群落中的地位和作用的綜合數量指標,方法：從株數,、胸徑

9、和頻度來進行統計，根據,相對密度,、,相對頻度,和,相對顯著度,的綜合，即這三項指標之總和等于一個常數（,300,）。,(3),綜合優勢比,(summed,dominace,ratio,SDR),一種綜合數量指標，包括兩因素、三因素、四因素和五因素等四類。,喬木的重要值：相對多度,+,相對頻度,+,相對顯著度,灌木和草本的重要值：相對多度,+,相對頻度,第二節 生物多樣性,一,.,生物多樣性概念,是指生命形式的多樣化，各種生命形式之間及其與環境之間的多種相互作用及各種生物群落、生態系統及其生境與生態過程的復雜性。,生物多樣性通常從兩方面進行衡量：,種的數目或豐富度,，即一個群落或生境中物種數目

10、的多少；,種的均衡度,，即一個群落或生境中全部物種個體數目的分配狀況，它反映的是各物種個體數目分配的均勻程度，即群落的異質性。,生物多樣性從三個層次去描述：,遺傳多樣性、,物種多樣性、,生態系統與景觀多樣性,1.,遺傳多樣性（基因多樣性）,是指所有生物個體中所包含的各種遺傳物質和遺傳信息，既包括了同一種的不同種群的基因變異，也包括了同一種群內的基因差異。,遺傳多樣性對任何物種維持和繁衍其生命、適應環境、抵抗不良環境與災害都是十分必要。,在現代農育種中，作物與家畜的遺傳多樣性更具有物殊意義,2.,物種多樣性,是指多種多樣的生物類型及種類（豐富度），強調物種的變異性（均勻度）。,物種多樣性代表著物

11、種演化的空間范圍和對特定環境的生態適應性，是進化機制的最終產物。,中國是生物性較高的國家，居世界第八位，北半球第一位。,3.,生態系統多樣性和景觀多樣性,生態系統多樣性：是指生態系統中生境類型、生物群落和生態過程的豐富程度。,生態系統由植物群落、動物群落、微生群落及其環境（包括光、水、空氣、土壤等）所組成。,生態系統中的主要生態過程中包括能量流動、水分循環、養分循環、生物之間的相互關系。,景觀多樣性：是指與環境和植被動態相聯系的景觀斑塊的空間分布特征。,目前，景觀水平上定義生物多樣性還處于初始階段，沒有一個統一的分類系統。,二,.,生物多樣性測定,1.,物種豐富度指數,2.,辛普森多樣性指數,

12、3.,香農,維納指數,4.,Pielou,均勻度指數,三,.,物種多樣性分布格局,(,梯度變化規律）,1.,多樣性隨緯度的變化,從熱帶到兩極隨緯度的增加，物種多樣性有逐漸減少的趨勢,Shannon-Wiener,（香農,-,威納）指數等對比研究我國從東北到海南的闊葉林中木本植物的物度多樣性表明，越靠近熱帶地區，單位面積內的物種越豐富，物種多樣性指數越高。,2.,多樣性隨海拔高度的變化,隨海拔的增高，物種多樣性隨海拔增加而逐漸降低,3.,水體物種多樣性隨深度變化,在海洋和淡水水體物種多樣性隨深度而降低,四,.,決定多樣性梯度的因素,時間因素,熱帶群落比較古老，進化時間,長，并且在地質年代中環境條

13、件,穩定，群落多樣性高；溫帶則相反。,氣候穩定性,捕食,時間,空間特異性,生產力,競爭,群落物種多樣性,影響群落物種多樣性因子的網絡作用,2.,空間異質性因素,從寒帶經溫帶到熱帶，環境的復雜性,隨之復雜，物理環境也隨之復雜，或空間異,質程度越高物種多樣性越大。,3.,氣候穩定因素,環境穩定因素，變化越小，動植物的物種就越豐富。,4.,競爭因素,生物之間的競爭則成進化和生態位分化的主要動力。則熱帶動植物要求的生境條件更狹隘，其食性也特化，物種之間的生態位重疊比較多，因此，熱帶物種多樣性比溫帶少。,5.,捕食因素,6.,生產力因素,五,.,物種多樣性與群落穩定性的關系,群落穩定性：,指群落在一段時

14、間過程中維持物種互相結合及各物種數量關系的能力及在受到擾動的情況下恢復到原來平衡狀態的能力。,群落穩定性包括四個含義：,現狀的穩定,時間過程的穩定,抗變動能力,變動恢復原狀,的能力。,熱帶雨林比溫帶森林更易受人類的干擾而不穩定,物種多樣性,是群落穩定性的一個重要尺度，多樣性高的群落，食物鏈和食物網更加趨于復雜。,溫帶森林,熱帶雨林,1,、,生物種類多，食物網復雜，物質循環與能量流動的渠道多。,群落穩定性的特征：,2.,各營養級的生物數量多，占有的能量多,群落在時間過程中的穩定性表現：,（,1,）一段時間過程中物種數量和物種間的相互組合能穩定地保持下來，這是維持群落穩定性的根本。,（,2,）在一

15、段時間過程中物種發生的某些數量關系能穩定地保持。,（,3,）在經外界擾動以后，群落有自我調節維持穩定的能力。,如何判斷一個群落的穩定程度？,（,1,）擾動一個群落系統時所需施加的擾動程度，所需外力越大，表明群落愈穩定；,（,2,）群落從平衡狀態的位置上被擾動后產生波動的幅度，波動幅度越小，群落越穩定；,（,3,）群落變動后恢復到原來的平衡狀態所需的時間，時間越短越穩定。,第三節 植物群落結構,植物群落的垂直結構,植物群落的水平結構,植物群落的時間結構,群落結構的影響因素,1.,植物群落的垂直結構,植物群落的分層現象，在不同的高度有不同的分層現象,-,即不同的植物占據不同的高度。,陸地群落的分層

16、與,光的利用,有關密切的關系。,森林群落隨著光強漸減，依次發展為,喬木層、下木層、灌木層、草本層和地被層,。,草本層,樹冠層,灌木層,下木層,（矮樹）,地表層,森林群落的分層現象與,光強密切相關,，一個群落中的光照強度總是隨著高度的下降而逐漸減弱。,北方混交林,草甸,特別提醒：,在高山植物群落中，不同海拔地帶的植物呈垂直分布主要是受,溫度,制約的。,高山草甸,針葉林,落葉闊葉林,常綠闊葉林,熱帶雨林,海拔,高,低,溫度,低,高,高山,水生群落的垂直分層現象,與陽光、溫度、食物和溶氧等因素有關,沉水,漂浮,浮葉,挺水,濕生,水生植物的分層現象,1.,群落的垂直結構,指植物群落各組成種在水平空間上的配置狀況或分布格格局。,植物群落水平結構主要表現為,均勻性和鑲嵌性,。植物的斑塊狀鑲嵌結構是常見的水平格局。,人工種植果園、農田和一些城市植物群落（均勻分布）,2.,植物群落的水平結構,（,1,）植物群落的水平結構,水平結構：在水平方向上由于,地形的起伏、光照的明暗、濕度的高低,等環境因素影響，不同生物分布于不同地段的現象。,導致水平結構的復雜性主要原因？,親代的擴散分布習性,風播植物、動物傳播