第七節(jié)群落的概念

1、 第七節(jié) 群落（community） 群落是在相同時(shí)間聚集在同一地段上的物種種群的集合，是生態(tài)系統(tǒng)中的生物部分，明顯不同于它的物理環(huán)境群落的定義 生物群落可定義為特定空間或特定生境中生物各個(gè)物種種群有機(jī)的組合，生物種群之間、以及生物種群與環(huán)境之間彼此影響，相互作用，形成具有一定的外貌及結(jié)構(gòu)，包括形態(tài)結(jié)構(gòu)與營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，并具有特定功能的生物集合體群落特征 種群間相互作用的有意義和復(fù)雜的特性。發(fā)生在個(gè)體間的競爭、捕食、寄生和互利共生顯示出在群落組織中隱藏的許多格局 群落也能夠從更廣闊的角度如物種多度、分布、食物鏈和食物網(wǎng)來理解它的結(jié)構(gòu)和功能 特別地，也能從利用相同資源的相似物種之間的相互作用來觀察它的

2、特性2 群落結(jié)構(gòu)（community structure）的基本特征 物種組成（species composition）和各種群相對數(shù)量 空間構(gòu)成生物群落的結(jié)構(gòu) 群落結(jié)構(gòu)的內(nèi)容： 物種種群的組成 物種種群的數(shù)量或相對數(shù)量 不同物種種群之間的相互作用，這是群落結(jié)構(gòu)中最重要、最富活力的部分 群落結(jié)構(gòu)受環(huán)境影響群落的空間構(gòu)成 每種群落具有自己獨(dú)特的外貌，可以直接觀察得到，它常常由作為優(yōu)勢種的動(dòng)植物物種種群決定。群落的垂直構(gòu)成 陸地群落的分層 例 林林冠層吸收了大部分光輻射。隨著光照強(qiáng)度漸減，依次發(fā)展為林冠層、下木層、灌木層、草本層和地被層等層次。一般講，溫帶群落的夏綠闊葉林的地上成層現(xiàn)象最為明顯，寒

3、溫帶針葉林的層次簡單，而熱帶森林的層次最為復(fù)雜 水生群落的分層 由光在水中的穿透性、溫度和氧氣的垂直分布決定 例 夏天一個(gè)層次多樣的湖泊自上而下可分為表水層、斜溫層、湖下靜水層和底泥層動(dòng)物與群落的層次 動(dòng)物群落的分層現(xiàn)象也很普遍。每一個(gè)層次上活動(dòng)的動(dòng)物種類在一天之內(nèi)或一個(gè)季節(jié)之內(nèi)響應(yīng)溫度、濕度、光照強(qiáng)度、水體含氧量等的日變化和季節(jié)變化而變化 一般來說群落的層次越明顯，分層越多，群落中的動(dòng)物種類也就越豐富。如果缺乏某一個(gè)層次，就會(huì)同時(shí)缺乏生活在那個(gè)層次中的動(dòng)物群落的水平構(gòu)成 群落中不同物種種群水平分布格局，也稱之為群落的二維結(jié)構(gòu)。鑲嵌性層片在二維空間中的不均勻分布，使群落在外形上表現(xiàn)為鑲嵌在一起

4、的斑塊，每一個(gè)斑塊就是一個(gè)小群落，它們彼此組合，形成了整個(gè)群落 群落內(nèi)部環(huán)境因子的不均勻性，如小地形和微地形的變化、土壤溫度和濕度、鹽漬化程度的差異，以及人與動(dòng)物的影響，是形成群落中斑塊鑲嵌的主要原因生物群落的時(shí)間和空間動(dòng)態(tài) 生物群落的結(jié)構(gòu)隨時(shí)間而變化，形成了群落的季節(jié)變化、年間變化、演替與演化 生物群落的結(jié)構(gòu)隨空間不同而變化，形成了群落的分布特征，不同群落的生境和分布范圍不同群落的物種組成 群落的物種組合成是決定群落性質(zhì)最重要的因素，也是鑒別不同群落類型的基本特征 植物群落生態(tài)學(xué)研究中常用的群落成員類型： 優(yōu)勢種 建群種 亞優(yōu)勢種 伴生種 偶見種或罕見種 動(dòng)物群落中，也區(qū)分優(yōu)勢種、常見種和稀

5、有種注：是同一個(gè)植物物種在不同的群落中可以不同的群落成員類型出現(xiàn)。 動(dòng)物同資源物種組合（guild） 屬于群落中同資源物種組合的物種種群，利用相同的資源，有著相似的生存方式 同資源物種組合內(nèi)的物種有時(shí)親緣關(guān)系很近，但有時(shí)在分類學(xué)上沒有關(guān)系 例： 熱帶雨林中的食果實(shí)鳥 荒漠中的食種子動(dòng)物（嚙齒動(dòng)物、鳥、螞蟻） 溪流中的濾食性無脊椎動(dòng)物植物生活型（ecotype) 與同資源物種組合概念類似，相同生活型的植物有類似的結(jié)構(gòu)和生長動(dòng)態(tài)，以類似的方式利用環(huán)境資源 植物可以分成幾個(gè)大型生活型，比如喬木、藤本植物、一年生植物、硬葉植被、禾本科草、非禾本科草等群落的多度 多度 群落完整的生物物種名錄 各個(gè)物種種

6、群的相對多度 植物群落和動(dòng)物群落的多度量度和調(diào)查不同植物群落的多度 種的個(gè)體數(shù)量指標(biāo) 密度：相對密度 蓋度：群落中某一物種種群的分蓋度占所有分蓋度和的百分比叫相對蓋度 頻度：頻度該物種出現(xiàn)樣方數(shù)樣方總數(shù) 植物的高度以及重量 綜合指標(biāo)植物群落綜合數(shù)量指標(biāo) 優(yōu)勢度：表示一個(gè)物種種群在群落中的地位和作用，可以用蓋度、所占空間的大小或重量、密度表示 重要值：重要值=相對密度+相對頻度+相對蓋度動(dòng)物群落的多度 動(dòng)物群落的多度，可以直接利用各個(gè)物種種群的密度調(diào)查，從而獲得各個(gè)種群的絕對密度或者相對密度，進(jìn)而估計(jì)群落的多度 3 群落的物種多樣性 含義： 群落中有多少個(gè)物種，即物種的豐富度 各個(gè)物種的相對豐富

7、度例 兩個(gè)森林群落各自都有100株樹，物種數(shù)也都是5個(gè) 第一個(gè)群落中優(yōu)勢樹種有96株，其余4個(gè)物種各一株 第二個(gè)群落的5個(gè)物種各有20株樹 哪個(gè)群落的多樣性高？物種多樣性指數(shù) shannon-wiener指數(shù)，它的定義是：h是群落物種多樣性的shannon-wiener指數(shù)pi是第i個(gè)物種種群的個(gè)體數(shù)在群落總個(gè)體數(shù)中所占比例s是物種數(shù)對數(shù)的底，也有采用2或10的。h的最大值是loge s，這時(shí)群落中有2個(gè)以上物種種群且各個(gè)種群的個(gè)體數(shù)相等，且hmax = loge s 均勻性指數(shù)e = h / hmax siieipph1log例：物種多樣性shannon-wiener指數(shù) 第一個(gè)群落h1 =

8、 - (4 0.01 loge 0.01 + 0.96 loge 0.96) = 0.223均勻性指數(shù)e1 = h1 / loge5 = 0.223/1.609 = 0.139 第二個(gè)群落h2 = - (5 0.2 loge 0.2 ) = 1.609均勻性指數(shù)e 2= 1 第二個(gè)群落的物種多樣性指數(shù)和均勻性都比第一個(gè)群落高多樣性梯度 緯度 海拔 水體深度4 影響群落結(jié)構(gòu)的因素“什么生態(tài)學(xué)過程在影響、以及如何影響群落物種多樣性”-這是關(guān)于群落最基本的問題之一有哪些因素呢？ 環(huán)境復(fù)雜程度 生物因素 干擾環(huán)境復(fù)雜程度 物種多樣性隨環(huán)境的復(fù)雜程度或異質(zhì)性增加而增加 因?yàn)閺?fù)雜的環(huán)境有更多的小生境，更多

9、的生態(tài)位環(huán)境復(fù)雜性 例： 森林鳥類的多樣性隨林木從下到上而增加，因?yàn)閺南碌缴蠘淙~密度增加。如麥克阿瑟測量了從草地到落葉林的樹葉高度多樣性，它從0.043增加到1.093，其中鳥的多樣性從0.80增加到2.80生物因素 競爭 捕食競爭導(dǎo)致生態(tài)位分離 生態(tài)位的分離使相同空間范圍內(nèi)能夠容納更多的物種捕食 頂級(jí)捕食者常常維持著群落結(jié)構(gòu)冠石種（keystone species) 佩因在海洋潮間帶群落中去除海星的試驗(yàn)： 潮間帶群落中，海星以藤壺、貽貝、帽貝、石鱉為食。佩因連續(xù)數(shù)年在實(shí)驗(yàn)樣地中去除所有海星，幾個(gè)月后，樣方中藤壺成了優(yōu)勢種，以后藤壺又被貽貝所排擠，貽貝成為優(yōu)勢種，變成了單種群落，原有的群落結(jié)構(gòu)幾乎完全被打破。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明海星對維持原來群落的結(jié)構(gòu)和多樣性起決定作用，它是該潮間帶群落中的冠石種上圖：溫帶的潮間帶食物網(wǎng)，較少的捕食者維持著較低的物種多樣性下圖：亞熱帶的潮間帶食物網(wǎng)，較多的捕食者維持著較高的物種多樣性干擾與群落結(jié)構(gòu) 干擾：森林中樹的倒下、草食動(dòng)物的啃食、潮汐、火、氣候異常、人類活動(dòng)等中度干擾假說 頻度和強(qiáng)度適中的干擾有利于維持群落的多樣性。中度干擾假說預(yù)測群落受中度干