10生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)1群落生態(tài)學(xué)huzj02群落演替與島嶼生物地理學(xué)

1、CONTENT OF ECOLOGY,Chapter 1 IntroductionChapter 2 Organisms and their environmentChapter 3 Population ecologyChapter 4 Community ecologyChapter 5 Ecosystem ecology,第四章 群落生態(tài)學(xué) Community Ecolo

2、gy,一、群落的概念二、群落結(jié)構(gòu)三、群落演替與島嶼生物地理學(xué)四、群落組織,三、群落演替與島嶼生物地理學(xué),3.1 群落演替 Community succession3.2 島嶼生物地理學(xué) Island biogeography,3.1 群落演替 Community succession,3.1.1 基本概念(Basic concepts)3.1.2 演替觀(Succession viewpoi

3、nt)3.1.3 演替類型(Types of succession)3.1.4 演替頂級(jí)(Climax of succession),3.1.1 基本概念（Basic concepts）,⑴ 群落演替(Community succession) 在一定的地段上，群落由一個(gè)類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪活?型的有順序的演變過(guò)程。,,,,,,,,,,,⑵ 先鋒物種(Pioneer species) 最先占領(lǐng)新生境的物種或在裸地

4、上最先 形成的物種。⑶ 頂極群落(Climax) 群落演替最后階段的群落。此時(shí)，物種 非常豐富，物種間關(guān)系通常非常緊密。,3.1.2 演替觀,（1）經(jīng)典演替觀；（2）個(gè)體演替觀；（3）演替模型。,（1）經(jīng)典演替觀群落演替有順序有規(guī)律地向一個(gè)方向發(fā)展；因而演替是可預(yù)測(cè)的；雖然演替受生境中的物理環(huán)境約束，但主要是由生物群落自身決定，即演替的前期為后期的物種入侵和繁榮做好了準(zhǔn)備；演替最后達(dá)到穩(wěn)定階段，

5、生物量最大，種群間關(guān)系最緊密——頂極群落。,（2）個(gè)體演替觀認(rèn)為群落演體是多方向的，通常是難以預(yù)測(cè)的；演替的方向?qū)⒅饕Q于各物種的生活史特征和生態(tài)對(duì)策（r-k對(duì)策）。,（3）演替模型,促進(jìn)模型（Facilitation）：群落發(fā)展改變非生物環(huán)境因子，先到物種為后來(lái)物種準(zhǔn)備條件，物種替代有順序性、方向性、可預(yù)測(cè)。抑制模型（Inhibition）：先來(lái)物種抑制后來(lái)物種入侵。忍耐模型（Tolerance）：物種替代決定于物種競(jìng)爭(zhēng)能力

6、。,3.1.3 群落演替類型,（1）演替的時(shí)間（2）演替的起始條件（3）演替的基質(zhì)（4）控制演替的主導(dǎo)因素（5）群落代謝特征（6）演替的方向,（1）按演替的時(shí)間,世紀(jì)演替（Centurial succession）：延續(xù)時(shí)間相當(dāng)久，一般以地質(zhì)年代計(jì)算。長(zhǎng)期演替（Ecological succession）：延續(xù)幾十年，有時(shí)幾百年?？焖傺萏妫≧apid succession）：延續(xù)幾年或十幾年。,（2）按演替的起始條件,原生

7、演替（Primary succession）：群落演替從沒(méi)有形成過(guò)群落的原始裸地開(kāi)始的演替。次生演替（Secondary succession）：演替從原來(lái)已有群落的地方開(kāi)始，但原來(lái)群落通常已被破壞。,次生演替實(shí)例——森林 森林在砍伐后的演替：草本植物——灌木期——盛林期。例如云杉林采伐后的演替過(guò)程：,（3）按演替的基質(zhì),水生演替(Aquatic succession)：演替開(kāi)始于水生環(huán)境中，但一般發(fā)展到陸地群落。旱生演替(

8、Xerarch succession)：從干旱缺水的基質(zhì)開(kāi)始。如裸露巖石表面上的群落形成過(guò)程。,,水生演替實(shí)例,（4）按控制演替的主導(dǎo)因素,內(nèi)因性演替（Autogenic succession）：群落中生物改造生境，改造的生境又反作用于群落本身。外因性演替（Allogenic succession）：外界環(huán)境因素的作用引起群落變化。如火山、地震、泥石流、人為因素等。,（5）按群落代謝特征,自養(yǎng)演替（Autotrophic succes

9、sion）：光合作用固定的生物量積累越來(lái)越多，P/R>1，如富營(yíng)養(yǎng)化；異養(yǎng)演替（heterotrophic succession）：有機(jī)物質(zhì)隨演替而減少，P/R<1，如污染水體。,（6）按演替方向,進(jìn)展演替（Progressive succession）：群落演替顯示群落從先鋒群落，經(jīng)過(guò)一系列演替，到達(dá)頂級(jí)群落。這種沿著順序階段向著頂級(jí)群落的演替過(guò)程為進(jìn)展演替。逆行演替（Retrogressive succession）

10、：發(fā)生在人為破壞或自然災(zāi)害干擾因素之后，原來(lái)穩(wěn)定性較大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的群落消失，代以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性小的群落，利用環(huán)境和改造環(huán)境的能力相對(duì)減弱，甚至倒退到裸地。,3.1.4 演替頂極,（1）單頂極學(xué)說(shuō) Monoclimax hypothesis（2）多頂極學(xué)說(shuō) Polyclimax hypothesis（3）頂極-格局學(xué)說(shuō) Climax-pattern hypothesi

11、s,（1）Monoclimax hypothesis,主要代表人物：美國(guó)Clements觀點(diǎn)：一個(gè)氣候區(qū)只有一種頂極群落，究竟產(chǎn)生什么樣的頂極群落，取決于當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件。,（2）Polyclimax hypothesis,主要代表人物：英國(guó)Tansley；觀點(diǎn)：任何一個(gè)地區(qū)的頂極群落可以有多個(gè)，如土壤頂級(jí)、地形頂級(jí)、火燒頂級(jí)、動(dòng)物頂級(jí)。,（3） Climax-pattern hypothesis,主要代表人物：美國(guó)Whittaker

12、觀點(diǎn)：環(huán)境條件存在梯度變化，頂極類型也是連續(xù)逐漸變化的。,3.2 島嶼群落（Island community）,3.2.1 物種-面積關(guān)系 Species-area relationship3.2.2 島嶼生物地理學(xué) Island biogeography,3.2.1 Species-area relationship,,3.2.2 島嶼生物地理學(xué) MacArthur and W

13、ilson, 1967,S為物種數(shù)，A為島嶼面積，c表示單位面積的物種數(shù)，z表示種數(shù)-面積關(guān)系中回歸的斜率。,（1）島嶼物種-面積曲線,（2） 島嶼的物種平衡,（1）物種平衡（S）一個(gè)島嶼（面積一定，離物種源距離一定）遷入率隨物種數(shù)的增加而降低；滅絕率隨物種數(shù)的增加而上升。,（3）距離、面積對(duì)平衡物種數(shù)的影響,Small islands lose species more quickly than large ones;Isla

14、nds close to a source of colonists gain species more quickly than remote ones.,島嶼效應(yīng)（Island effect）(no)大陸物種-面積曲線Galapagos島嶼上的物種-面積曲線,（3）距離、面積對(duì)平衡物種數(shù)的影響,,（4）麥克阿瑟的平衡說(shuō),島嶼上的種數(shù)不隨時(shí)間而變化；這是一種動(dòng)態(tài)平衡，即滅絕種不斷被遷入種所取代；大島比小島能維持更多的種數(shù)；