第四章 影響群落結(jié)構(gòu)的因素園林

第四章影響群落結(jié)構(gòu)的因素園林第一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五第二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五生理分布區(qū)與生態(tài)分布區(qū)第三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五第四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五返回第五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五back物種多樣性捕食者數(shù)量物種多樣性物種多樣性捕食者數(shù)量第六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五back第七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五二、干擾對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響第八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五中度干擾假說中等程度的干擾水平能維持高多樣性。理由：在一次干擾后少數(shù)先鋒種入侵缺口，如果干擾頻繁，則先鋒種不能發(fā)展到演替中期，因而多樣性較低。如果干擾間隔期很長，使演替過程能發(fā)展到頂極期，多樣性也不高。只有中等干擾程度使多樣性維持最高水平，它允許更多的物種入侵和定居。第九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五三、空間異質(zhì)性與群落結(jié)構(gòu)異質(zhì)性（非生物、生物）生物多樣性第十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五四、島嶼與群落結(jié)構(gòu)海島的種數(shù)-面積關(guān)系：島嶼效應(yīng)麥克阿瑟平衡說：島嶼上的物種數(shù)不隨時(shí)間而變化這是一種動(dòng)態(tài)平衡，即滅亡種不斷地被新遷入的種所代替大島比小島能“供養(yǎng)”更多的種隨島距大陸的距離由近到遠(yuǎn)，平衡點(diǎn)的種數(shù)逐漸降低第十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五四、島嶼與群落結(jié)構(gòu)3.島嶼群落的進(jìn)化島嶼的物種進(jìn)化較遷入快；遠(yuǎn)離大陸的島嶼，特有種比較多，尤其是擴(kuò)散能力弱的種島嶼群落有可能是物種未飽和的，其原因可能是進(jìn)化的歷史較短，不足以發(fā)展到群落飽和的階段第十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五4.島嶼生態(tài)與自然保護(hù)若每個(gè)小保護(hù)區(qū)支持的都是相同的種，那么大保護(hù)區(qū)能支持更多的種從傳播流行病而言，小保護(hù)區(qū)具有隔離疾病傳播的作用如果在一個(gè)相當(dāng)異質(zhì)的區(qū)域中建立保護(hù)區(qū)，多個(gè)小保護(hù)區(qū)能提高空間異質(zhì)性，有利于保護(hù)物種多樣性對(duì)密度低，增長率慢的大型動(dòng)物，為了保護(hù)其遺傳特性，較大的保護(hù)區(qū)是必需的第十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五種數(shù)與面積關(guān)系：S=cAz面積種數(shù)第十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五麥克阿瑟島嶼平衡理論back留居種數(shù)遷入率死亡率第十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五五、一個(gè)物種豐富度的簡單模型

有效資源范圍，平均生態(tài)位寬度，生態(tài)位重疊寬度第十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五六、群落演替：平衡說和非平衡說平衡說：共同生活在同一群落中的物種處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。群落出現(xiàn)的變化是由環(huán)境的變化，即干擾引起的。生物群落是不斷變化著的物理環(huán)境中的穩(wěn)定實(shí)體。非平衡說：組成群落的物種始終處在不斷的變化之中，自然界中的群落不存在全局穩(wěn)定，存在的只是群落的抵抗性和恢復(fù)性。第十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五第十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五5.4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素5.4.1環(huán)境因素1、環(huán)境因素中，氣候條件對(duì)森林群落的結(jié)構(gòu)影響最為明顯。主要表現(xiàn)在：①對(duì)群落物種組成的影響。②對(duì)群落垂直結(jié)構(gòu)的影響。③對(duì)群落季相的影響。2、氣候是在大尺度上，環(huán)境因素對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響。從較小尺度上來說，環(huán)境因素對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響也是明顯的。3、隨著空間異質(zhì)性的增加，物種多樣性也隨之增加。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五5.4.2生物因素

群落中，物種之間的相互作用對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響是不可忽視的。特別是動(dòng)物，它們通過傳粉、傳播種子、啃食、踐踏、作穴等活動(dòng)直接和間接影響群落的結(jié)構(gòu)。右圖：昆蟲傳粉第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第二十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五在生物因素中，競爭和捕食對(duì)群落結(jié)構(gòu)的作用最為顯著：首先，對(duì)種間競爭在形成群落結(jié)構(gòu)的作用問題上，最直接的回答可能是在自然群落中對(duì)物種進(jìn)行引種或去除實(shí)驗(yàn)，觀察其他種的反應(yīng)。

第二十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五在森林群落中，林木的自疏現(xiàn)象，是競爭對(duì)群落結(jié)構(gòu)作用的最直接的體現(xiàn)。在森林中，同齡單層林分密度大，將引起個(gè)體樹冠的強(qiáng)烈擠壓和競爭，形成強(qiáng)烈自然稀疏，部分林木死亡。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第二十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五一般情況下，喜光樹種自然稀疏強(qiáng)烈，保持高密度、高葉面積指數(shù)的時(shí)間比較短暫，難以長時(shí)間維持高生產(chǎn)力水平。中性和耐蔭樹種形成異齡復(fù)層林，加厚林冠層，加大林冠間競爭的總體空間，緩和競爭強(qiáng)度。第二十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五其次，捕食對(duì)形成群落結(jié)構(gòu)的影響，視捕食者是泛化種還是特化種而異。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第二十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五對(duì)泛化種來說，捕食使種間競爭緩和，并促進(jìn)多樣性提高，但當(dāng)取食強(qiáng)度過高時(shí)，物種數(shù)亦隨之降低。對(duì)特化種來說，隨被選食的物種是優(yōu)勢種還是劣勢種而異，如果被選擇的是優(yōu)勢種，則捕食能提高多樣性，如果捕食者喜食的是競爭力弱的劣勢種，那么隨著捕食壓力的增加，多樣性就會(huì)呈現(xiàn)線性下降的趨勢。 第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第二十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五5.4.3干擾與群落結(jié)構(gòu)

5.4.3.1干擾的類型干擾(disturbance)是自然界的普遍現(xiàn)象。生物群落不斷經(jīng)受著各種隨機(jī)變化的事件。近代多數(shù)生態(tài)學(xué)家認(rèn)為干擾是一種有意義的生態(tài)現(xiàn)象，它引起群落的非平衡特性，強(qiáng)調(diào)了干擾在群落結(jié)構(gòu)形成和動(dòng)態(tài)中的作用?？v觀森林群落中的各種干擾方式，可歸結(jié)如圖5-6。

第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第二十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第二十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五人為干擾造成的群落特征差異更為復(fù)雜。人為干擾中的采伐、開墾、火燒等，是形成同齡林分的斑塊鑲嵌的主要原因，這類干擾能增加群落中萌生植株的比重。在群落特征方面，如萌蘗的代數(shù)可反映干擾的程度。其他如林隙大小及分布、群落的單優(yōu)程度、優(yōu)勢層高度、多樣性指數(shù)、生產(chǎn)力、生物量等，都對(duì)人類干擾程度較為敏感。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第二十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五人為干擾——開墾和采伐第二十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五5.4.3.2干擾的性質(zhì)

(1)干擾具有多重性

干擾對(duì)群落的影響表現(xiàn)為多方面，干擾的分布、頻率、尺度、強(qiáng)度和出現(xiàn)的周期等成為影響景觀格局和生態(tài)過程的重要方面。干擾的一般性質(zhì)可以概括為表5—8。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第三十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第三十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

(2)干擾具有較大的相對(duì)性自然界中發(fā)生的同樣事件，在某種條件下可能對(duì)群落形成干擾，在另外一種環(huán)境條件下可能是群落的正常波動(dòng)。對(duì)干擾事件反映不敏感的自然體，或抗干擾能力較強(qiáng)的群落，往往在干擾發(fā)生時(shí)，不會(huì)受到較大影響，這種干擾行為只能成為系統(tǒng)演變的自然過程。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第三十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五(3)干擾具有明顯的尺度性在自然界，干擾的規(guī)模、頻率、強(qiáng)度和季節(jié)性與時(shí)空尺度高度相關(guān)。通常，規(guī)模較小、強(qiáng)度較低的干擾發(fā)生頻率較高，而規(guī)模較大、強(qiáng)度較高的干擾發(fā)生的周期較長。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第三十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五(4)干擾又可以看作是對(duì)生態(tài)演替過程的再調(diào)節(jié)在干擾的作用下，演替過程發(fā)生加速或倒退，干擾成為演替過程中的一個(gè)不協(xié)調(diào)的小插曲。最常見的例子如森林火災(zāi)第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第三十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五火災(zāi)過后，森林發(fā)育不得不從頭開始，可以說火災(zāi)使森林的演替發(fā)生了倒退。又可以說火災(zāi)促進(jìn)了森林系統(tǒng)的演替，使一些本該淘汰的樹種加速退化，促進(jìn)新的樹種發(fā)育。下圖火災(zāi)后森林第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第三十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五在自然環(huán)境影響下，如全球變暖、地下水位下降、氣候干旱化等，地球表面許多草地、林地將不可避免地發(fā)生退化，但在人為干擾下，如過度放牧、過度森林砍伐，將會(huì)加速這種退化過程，可以說干擾促進(jìn)了生態(tài)演替的過程。然而通過合理的生態(tài)建設(shè)，如植樹造林、封山育林、退耕還林、引水灌溉等，可以使其向反方向逆轉(zhuǎn)。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第三十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五氣候干旱化使地球表面許多草地發(fā)生退化第三十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五(5)干擾經(jīng)常是不協(xié)調(diào)的

干擾常常是在一個(gè)較大的景觀中形成一個(gè)不協(xié)調(diào)的異質(zhì)斑塊，新形成的斑塊往往具有一定的大小、形狀。干擾擴(kuò)散的結(jié)果可能導(dǎo)致景觀內(nèi)部異質(zhì)性提高，未能與原有景觀格局形成一個(gè)協(xié)調(diào)的整體。這個(gè)過程會(huì)影響到干擾景觀中各種資源的可獲取性和資源結(jié)構(gòu)的重組，其結(jié)果是復(fù)雜的、多方面的。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第三十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五(6)干擾在時(shí)空尺度上具有廣泛性

干擾反映了自然生態(tài)演替過程的一種自然現(xiàn)象，對(duì)于不同的研究客體，干擾的定義是有區(qū)別的．但干擾存在于自然界的各個(gè)尺度的各個(gè)空間。在景觀尺度上，干擾往往是指能對(duì)景觀格局產(chǎn)生影響的突發(fā)事件，而在生態(tài)系統(tǒng)尺度上，對(duì)種群或群落產(chǎn)生影響的突發(fā)事件就可以看作干擾，而從物種的角度，能引起物種變異和滅絕的事件就可以認(rèn)為是較大的干擾行為。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第三十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五5.4.3.3干擾與物種多樣性1、干擾對(duì)物種的影響有利有弊，在研究干擾對(duì)物種多樣性影響時(shí)，除了考慮于擾本身的性質(zhì)外，還必須研究不同物種對(duì)各種干擾的反應(yīng)，即物種對(duì)干擾的敏感性。同樣干擾條件下，反應(yīng)敏感的物種在較小的干擾時(shí)，即會(huì)發(fā)生明顯變化，而反應(yīng)不敏感的物種，只有在較強(qiáng)的干擾下才會(huì)受到影響。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第四十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五2、研究表明，適度干擾下群落具有較高的物種多樣性，在較低和較高頻率的干擾作用下，群落中的物種多樣性均趨于下降。在頻率較低的干擾條件下，由于群落的長期穩(wěn)定發(fā)展，某些優(yōu)勢種會(huì)逐漸形成，而導(dǎo)致一些劣勢種逐漸淘汰，從而造成物種多樣性下降。例如草地上的人畜踐踏，就存在這種特征。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第四十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五踐踏過的草地第四十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五3、連續(xù)的群落中出現(xiàn)缺口是非常普遍的現(xiàn)象，而缺口經(jīng)常是由于干擾造成的。森林中的缺口可能由大風(fēng)、雷電、砍伐、火燒等引起。干擾造成群落的缺口以后，有的在沒有繼續(xù)干擾的條件下會(huì)逐漸地恢復(fù)，但缺口也可能被周圍群落的任何一個(gè)種侵入和占有，并發(fā)展為優(yōu)勢者，哪一種是優(yōu)勝者完全取決于隨機(jī)因素。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第四十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

4、干擾對(duì)群落中不同層和不同層片的影響是不同的5、干擾理論對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域有重要價(jià)值。

要保護(hù)自然界生物的多樣性，就不要簡單地排除干擾，因?yàn)橹卸雀蓴_能增加多樣性。群落中不斷地出現(xiàn)斷層、新的演替、斑塊狀的鑲嵌等，都可能是維持和產(chǎn)生生態(tài)多樣性的有力手段。這樣的思想應(yīng)在自然保護(hù)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)和野生動(dòng)物管理等方面起重要作用。第5章森林群落結(jié)構(gòu)特征5．4影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素第四十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五例如，斑塊狀的砍伐森林可能增加物種多樣性，但斑塊的最佳大