群落的分類和排序PPT課件

1、Chapter 9 群落的分類和排序,群落分類 群落分類的兩種觀點(diǎn) 植物群落的分類單位 植物群落的命名 法瑞學(xué)派和英美學(xué)派的群落分類 群落的數(shù)量分類 群落排序 排序的概念 排序的類型 生物群落的類型,群落分類的兩種觀點(diǎn),機(jī)體論(群叢單位理論) 群落類型是自然單位，有明確的邊界 分類的途徑，將群落歸于從小到大的分類單位 個(gè)體論 群落是連續(xù)的，沒有明確的邊界 排序的途徑，生境梯度分析方法研究群落的連續(xù)變化 實(shí)際情況 群落既有連續(xù)性的一面，又有間斷性的一面 自然的和人為的分類,植物群落的分類單位,植被型組 植被型 高級(jí)單位 植被亞型 群系組 群系 中級(jí)單位 亞群系 群叢組 群叢 基本單位 亞群叢,中

2、國植物群落分類: 以群落本身的綜合特征作為分類依據(jù)。主要分類單位分三級(jí)：植被型(高級(jí)單位)、群系(中級(jí)單位)和群叢(基本單位)。每一等級(jí)之上和之下又各設(shè)一個(gè)輔助單位和補(bǔ)充單位。高級(jí)單位的分類依據(jù)側(cè)重于外貌、結(jié)構(gòu)和生態(tài)地理特征，中級(jí)和中級(jí)以下的單位則側(cè)重于種類組成,植物群落分類單位的說明,植被型組：建群種生活型相近、群落外貌結(jié)構(gòu)相似 植被型：建群種生活型(一、二級(jí))相同或相似、對(duì)水熱條件的生態(tài)關(guān)系一致 植被亞型：植被型內(nèi)優(yōu)勢(shì)層片或指示層片有差異 群系組：建群種親緣關(guān)系、生活型(三、四級(jí))近似、生境相近 群系：建群種或共建種相同 亞群系：群系內(nèi)次優(yōu)勢(shì)層片及其反映生境條件有差異 群叢組：層片結(jié)構(gòu)相似

3、、優(yōu)勢(shì)層片及次優(yōu)勢(shì)層片的優(yōu)勢(shì)種或共優(yōu)種相同 群叢：層片結(jié)構(gòu)相同、各層片的優(yōu)勢(shì)種或共優(yōu)種相同 亞群叢：群叢內(nèi)生態(tài)條件、群落發(fā)育年齡有差異,群落的命名,群叢： 將各層次的建群種或優(yōu)勢(shì)種和生態(tài)指示種的名稱順序排列 前冠詞 Ass.，連接符 -，集合符 +，分隔符 / 草本群落習(xí)慣上使用 + 連接不同亞層的優(yōu)勢(shì)種 群叢組： 類似群叢，用于命名的種類為該群叢組各群叢的共同優(yōu)勢(shì)種類，前冠詞 Gr. Ass. 群系： 名稱中只使用建群種或共建種的名稱，為共建種時(shí)，種間以 + 連接，前冠詞 From. 其他高級(jí)單位：以群落外貌生態(tài)學(xué)方法命名,.,6,群叢的命名方法,如Ass.Larix gmelini-Rho

4、dodendron dahurica-phyrola incarnata (即興安落葉松-杜鵑-紅花鹿蹄草群叢)。從該名稱可知，該群叢喬木層、灌木層和草本層的優(yōu)勢(shì)種分別是興安落葉松、杜鵑和紅花鹿蹄草 如果某一層具共優(yōu)種，這時(shí)用“+”相連。如Ass. Larix gmelini-Rhododendron dahurica-phyrola incarnata +Carex sp 單優(yōu)勢(shì)種的群落，就直接用優(yōu)勢(shì)種命名，如以馬尾松為單優(yōu)勢(shì)種的群叢為馬尾松群叢，即Ass.Pinus massoniana 或?qū)懗蒔inus massoniana Association,.,7,層次判別,.,8,當(dāng)最上層的植

5、物不是群落的建群種，而是伴生種或景觀植物，這時(shí)用“”來表示層間關(guān)系(或用“|”或“( )”)。如 Ass. Caragana microphlla(或|)Stipa grandis-Cleistogenes squarrasa-Artemisia frigida或Ass.(Caragana microphlla)Stipa grandis-Cleistogenes squarrasa,在對(duì)草本植物群落命名時(shí)，我們習(xí)慣上用“+”來連接各亞層的優(yōu)勢(shì)種，而不用“-”。如 Ass. Caragana microphllaStipa grandis+Cleistogenes squarrasa+Arte

6、misia frigida,群系的命名依據(jù)是只取建群種的名稱，如東北草原以羊草為建群種組成的群系，稱為羊草群系。即Form. Aneurolepidium chinense。如該群系的優(yōu)勢(shì)種是兩個(gè)以上，那么優(yōu)勢(shì)種中間用+號(hào)連接。如兩廣地區(qū)常見的華栲+厚殼桂群系。即 Form. Castanopsis chinensis+Cryptocary chinensis,.,9,根據(jù)上述系統(tǒng)，中國生態(tài)學(xué)家于1980年完成了中國植被一書和中國植被圖的制作。中國植被分為10個(gè)植被型組、29個(gè)植被型、560多個(gè)群系、群叢則不計(jì)其數(shù) 10個(gè)植被型組為：針葉林、闊葉林、灌草和灌草叢、草原和稀樹干草原、荒漠包括肉質(zhì)

7、刺灌叢、凍原、高山稀疏植被、草甸、沼澤、水生植被 29個(gè)植被型為：寒溫性針葉林、溫性針葉林、溫性針闊葉混交林、暖溫性針葉林、熱性針葉林、落葉闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、常綠闊葉林、硬葉常綠闊葉林、季雨林、雨林、珊瑚島常綠林、紅樹林、竹林、常綠針葉灌叢、常綠草葉灌叢、落葉闊葉灌叢、常綠闊葉灌叢、灌草叢、草原、稀樹干草原、荒漠、肉質(zhì)刺灌叢、高山凍原、高山墊狀植被、高山流石灘稀疏植被、草甸、沼澤、水生植被,法瑞學(xué)派和英美學(xué)派的分類系統(tǒng),法瑞學(xué)派 植物區(qū)系-結(jié)構(gòu)原則，歸并法 以植物區(qū)系為基礎(chǔ)，以群落種類組成為依據(jù) 排表法，多度-蓋度級(jí)-群聚度，特征種、區(qū)別種 英美學(xué)派 群落發(fā)生演替原則，動(dòng)態(tài)分類系統(tǒng)

8、雙軌制分類系統(tǒng),法瑞學(xué)派和英美學(xué)派的群落分類,群落的數(shù)量分類,數(shù)學(xué)與生態(tài)學(xué)的集合 過程 屬性數(shù)量化 相似系數(shù)計(jì)算(不同方法) 聚類分析(不同方法) 結(jié)果處理,.,13,N個(gè)樣方p個(gè)物種數(shù),.,14,距離系數(shù),絕對(duì)值距離 D| xA xB| | yA yB| Djk | xj xk| 歐氏距離平方 D 2 ( xAxB) 2 ( yAyB )2 D jk2 (xj xk ) 2 Bray-Curtis距離 B(jk)= | xj xk| / | xj+ xk|,.,15,聚類分析,分類樣方(Q分析) 計(jì)算實(shí)體間的相似矩陣C6 找出最相似的兩個(gè)樣方進(jìn)行一次合并 重算(61)(61)的相似距陣 重復(fù)

9、合并過程直到全部樣方并成一組,群落的排序,群落排序的概念：對(duì)群落調(diào)查的樣地按照相似度次序，分析樣地之間及其與生境之間的相互關(guān)系 群落排序的類型 - 直接排序，又稱直接梯度分析 以群落生境或其中某一生態(tài)因子的變化排定樣地次序 - 間接排序，又稱間接梯度分析 以群落中物種出現(xiàn)與否、種的頻度、蓋度等植物群落本身屬性排定群落樣地的次序,.,17,排序的原理,通過降維，使原來要用p個(gè)原始數(shù)據(jù)描述的實(shí)體，在盡量保留原數(shù)據(jù)特征的條件下，利用最少數(shù)據(jù)(排序坐標(biāo))來描述，有利于揭示原始數(shù)據(jù)反映的規(guī)律。 按屬性排序?qū)嶓w稱正分析(normal analysis)，或叫分析(Q analysis) 按實(shí)體去排序?qū)傩缘?/p>

10、叫逆分析(inverse analysis)或叫分析(R analysis),.,18,6個(gè)林分7個(gè)樹種的多度數(shù)據(jù),相異似數(shù) B(jk)= | xj xk| / | xj+ xk|,.,19,間接梯度分析極點(diǎn)排序法,極點(diǎn)排序法(Polar ordination)(PO法) (Bray-Curtis方法) (BC法) 1. 計(jì)算相似和相異似數(shù)矩陣,.,20,間接梯度分析極點(diǎn)排序法,L,x,h,a,b,c,Da,Db,h2 =Da2-x 2 = Db 2 -(L-x) 2, x =(L2+Da2-b2)/2L; h =(Da2-x 2 ) 1/2,.,21,間接梯度分析極點(diǎn)排序法,2. 第一排序軸

11、X的選擇,.,22,間接梯度分析極點(diǎn)排序法,3. 第二排序軸Y的選擇,.,23,間接梯度分析極點(diǎn)排序法,4. 排序的圖形表示,.,24,直接梯度分析,Whittaker的梯度分析原理：用與坡向垂直設(shè)置的樣帶，將坡向從深谷到南坡分為5級(jí)，將樣帶中的樹種分四等，計(jì)算樣帶的濕度指標(biāo)，然后在高度對(duì)濕度的二維空間中排序(右圖為示意圖),.,25,間接梯度分析主成份量分析(PCA法),主成份量分析 將一個(gè)綜合考慮許多性狀的問題，在盡量少損失原有信息的前提下，找出少量幾個(gè)(個(gè))主成份量，然后將各個(gè)實(shí)體在一個(gè)23維的空間中表示出來，從而達(dá)到直觀明了地排序?qū)嶓w的目的。,a、b、c、d、e、f為屬性，A、B、C、

12、E、D為實(shí)體；x、y為代表綜合信息的2維，即主成份維(右圖為示意圖),生物群落的類型,陸地生物群落 影響生物群落格局的因素 主要生物群落類型 淡水生物群落 包括湖泊、池塘、河流等群落 海洋生物群落 其他：河口、鹽沼、紅樹林,影響陸地生物群落格局的因素,緯度：決定太陽輻射量從而影響生物群落分 經(jīng)度：經(jīng)度與海陸分布格局有關(guān)，決定了陸地受海洋影響不同從而影響群落分布 海拔：海拔影響環(huán)境溫度和降水量，從而影響群落分布 其他：其他如地質(zhì)地理因素，人為因素等都影響著陸地群落的格局,陸地生物群落,森林生物群落參見世界森林分布 熱帶雨林群落 常綠闊葉林群落 落葉闊葉林群落 北方針葉林群落 草原生物群落參見歐亞

13、草原分布圖 荒漠生物群落參見中國荒漠自然條件，荒漠草甸,熱帶雨林 in Borneo,Tropical Broadleaf Evergreen Forest: The Rainforest,Temperate Broadleaf Deciduous Forest,Taiga or Boreal Forest,Tropical dry forestin Galapagos Islands During the wet and dry seasons,溫 帶 森 林 美 國 加 利 福 尼 亞,The thick bark of the cork oak of the Mediterranean

14、region protects the tree from fire,北美紅松林,Wood storage in a temperate forest in Alaska,闊葉林，俄國西伯利亞,Temperate grassland and native grazers,Tropical savanna and grazers in Kenya,Domestic cattle on an African savanna,杜鵑灌叢,Similarity among desert plants: (a)cactus in North America, (b)Euphorbia in Africa,Tundra landscape and caribou