植物群落空間結構與自然因子的生態(tài)關系

植物群落空間結構與自然因子的生態(tài)關系摘要植物群落的內部空間結構的形成不僅與植物生物特性有關，更大的程度上是植物體在生長過程中對自然因子的爭奪的結果?；诖?，本文從群落的四個空間結構出發(fā)，探討了其與各種自然因子間的生態(tài)關系。關鍵字植物群落空間結構自然環(huán)境生態(tài)關系地球表面各地區(qū)的植物不是雜亂無章地分布，而是在一定地段形成有規(guī)律的組合。任何地段內，具有相同的植物種類組成和空間結構、各種植物之間以及植物與環(huán)境之間都存在相互作用的植物組合，稱為植物群落［1］。群落中的各種植物，在群落內占據(jù)一定的生存空間，而全部植物的分布狀況，構成了植物群落的垂直結構、水平結構、層片和季相結構。這些群落空間結構與自然環(huán)境因子存在一些具體的聯(lián)系。1垂直結構群落的垂直結構主要是指群落的分層現(xiàn)象，群落中各種種群的個體在空間不同層次上分布的現(xiàn)象，也叫成層性［2］。包括地上與地下分層結構。在森林群落內，不同種類植物的植冠分布在不同的伙食相同的高度范圍內，他們在群落內沿著垂直高度的梯度及光照強度的梯度，占有不同的位置。根據(jù)她們垂直高度，可以劃分出一定的層次。在森林中，一般劃分出喬木層，林下的灌木層、草本層以及地被層。這種層的分化是群落對環(huán)境條件適應的一種表現(xiàn)。1.1與光照的關系群落特別是森林群落的分層現(xiàn)象與光照強度密切相關。一個群落中的光照強度，總是隨著高度的下降而逐漸減弱，這主要是部分光被上層的有機體所吸收或反射。形成林冠層最上層的樹木是受到全光照照射的，上層樹冠的枝葉可以吸收或反射一半以上的光能；在喬木層下層的植物是利用殘余光能的小樹；下層的灌木層，大約利用了全光照的10%;而草本層僅利用了1%-5%的全照光，以維持本身的生長；最后得到極微弱光照的是苔蘚地衣層。由此可見，森林垂直結構包含一種適應光強梯度的生活型梯度一一幾層喬木、灌木、草本植物以及地表的苔蘚⑶。此外，由于植物群落的季節(jié)變化，射入群落內的光量也因季節(jié)而異。在夏綠林內，當夏季枝葉生長達到最大限度時，林內光輻射則達到最低值，透入的光不會超過10%。在冬季，則有50%-70%的光可以透過落葉林冠而到達地面［4］。在這種因季節(jié)引起光照狀況變化的情況下，地面植物的變化是明顯的。春季開花植物的生活周期是在融雪和樹木開始放芽之間的時期。一些像櫟樹和山毛櫸的幼樹，其葉子的掉落要比成年大樹來得晚，便于利用秋季的陽光。在郁閉常綠林林冠下，光照強度全年低下，地面只有稀少的草類和蕨類植物。1.2與C02的關系植物的光合作用離不開CO2,然而群落內的空氣成分，由于植物生理活動過程，表現(xiàn)出一定的規(guī)律［5］:白晝由于光合作用，樹冠周圍空氣中的CO2的含量減少，如果無風，可形成一CO2的缺失帶。夜間由于土壤呼吸作用，在近地面有一CO2濃度較高的穩(wěn)定層。1.3與降水的關系植物的生長需要水的維系，而在大部分地區(qū)，降水是植物生長所需水的補給來源。群落內的降水與群落截留降水的能力有關。一般而言，是針葉林和杜鵑群落的截水能力最大，草本群落能力較差，而落葉林則要區(qū)分出有葉和無葉時的差異。同樣的森林群落由于年齡不同，其樹冠所阻留的降水量也不同。此外，地表覆蓋的枯枝落葉層也能吸納大量水分，加上植物根系的固土作用可以阻擋水流運動，水分可以很好的保持在植物根系所需水的范圍之內。2水平結構水平結構是指群落的配置狀況或水平格局，也稱為群落的二維結構［譏基本結構單位是小群落。小群落是指在一個群落內部出現(xiàn)范圍較小的、在組成上與該群落有較大差別的群落⑺。主要原因是環(huán)境因素的不均勻性，由此形成群落的鑲嵌性。鑲嵌性是指兩個層片在水平空間上的不均勻配置而使群落在外形上表現(xiàn)出斑塊相間的現(xiàn)象，每一個斑塊就是一個小群落，它們彼此組合，共同形成了群落的鑲嵌性。自然群落中的鑲嵌性是絕對的，而均勻性是相對的。引起不同形式水平分布的原因是多方面的，比如，小地形的差異，土壤性質的不同，光照的強弱等等。因此，對某一種群水平分布的形態(tài)探究，要根據(jù)具體的生境條件和該種群的生物學特性來分析。3層片層片是植物群落的結構部分，具有一定的生活型組成和空間分布特點，形成特殊的小環(huán)境。屬于某一生活型的植物，有相當?shù)臄?shù)量，在群落中占據(jù)一定的空間，所形成的特定結構就叫做層片⑻。群落中的層片類型組成和分布面積所占比例，不僅制約群落的功能，也能反映群落環(huán)境的基本特征。因此，層片與自然因子的生態(tài)關系表現(xiàn)在植物體與自然環(huán)境的關系上。4季相結構群落外貌隨一年中季節(jié)（如春、夏、秋、冬；雨季、旱季）更替而出現(xiàn)的周期性外貌稱為群落的季相[9]一個群落的季相，在正常情況下，可年復一年的出現(xiàn)。如在四季分明的溫帶地區(qū)，落葉闊葉林春季放葉，夏季盛葉，秋季落葉，冬季休眠；草原上也因不同類型的植物萌發(fā)、生長、開花、結果的時間不同，表現(xiàn)出明顯的季相。無明顯季節(jié)變化的地區(qū)則無群落的季相變化，如熱帶雨林，全年表現(xiàn)出綠色而無季相。因此，影響季相結構的自然因子可以具體到溫度、降水、濕度等一切影響群落外貌的自然因素。5總結植物群落空間結構有垂直結構、水平結構、層片和季相結構四種結構，此四種結構在自然環(huán)境中都會受到自然因子的影響，通過以上對群落結構與自然因子的關系的分析描述，不難發(fā)現(xiàn)，植物的生長在自然環(huán)境中受到了各種自然因子的影響，反過來，也可以影響自然因子的狀態(tài)。所以，植物體所構成的植物群落以及群落內的空間結構在自然環(huán)境中是與周圍生態(tài)因子既有促進也有制約的發(fā)展關系。參考文獻武吉華?植物地理學[M].北京：高等教育出版社.2004鄭景明，張春雨，周金星等?云蒙山典型森林群落垂直結構研究[J].林業(yè)科學研究.2007.06沈年華?紫金山主要森林植物群落研究[D]?南京林業(yè)大學.2009崔莎莎?湖南會同杉木人工林林冠近上空的太陽輻射平衡及環(huán)境能量研究[D]?中南林業(yè)科技大學.2010李慶康，馬克平?植物群落演替過程中植物生理生態(tài)學特性及其主要環(huán)境因子的變化[J].劉杰,崔