第七章 生物群落的动态

环境生态学

第七章 生物群落的动态第一节 群落变化类型 动植物的生理活动引起了群落的变化，群 落变化的时间跨度很大，由几天到万年或 亿年，本章论述的群落演替是中等时间尺 度(几十~几百年) 演替(succession)与波动(fluctuation) 演替是一个群落代替另一个群落的过程， 是朝一个方向连续变化的过程 波动是短期的可逆变化，其逐年变化的方 向常常不同

环境生态学

波动的变化有时相当大，往往被误认为是 演替，发生波动的原因有：环境条件的变 化(降水的变化);生物本身的活动周期 (种子产量的多少，病虫害等);人为活 动 波动中的群落其生产力、各组分数量比、 群落的外貌都会发生明显的变化，通常来 说，木本植物为主的群落比草本植物为主

的群落稳定，定性特征较定量特征稳定 的群落稳定，

环境生态学

第二节 群落的演替类型 1.按演替延续的时间划分 世纪演替(地质年代计算)、长期演替、快 速演替 2. 按演替的起始条件划分 原生演替(没有植被的裸露地段)、次生演 替(森林砍伐地、弃耕地) 3. 按基质的性质划分 水生演替(水变陆)、旱生演替(苔藓在石 头上)

环境生态学

4.按演替的主导因素划分 内因演替(生物的生命活动使得生境发生变化)、 外因演替(气候、地貌、土壤、火成演替等) 5.按群落的代谢特征划分 自养演替 光合作用固定的生物量越来越多 异养演替 橡果的分解过程(橡甲虫、真菌-食真菌生物、食 腐动物-真菌软化橡果外壳-土壤腐殖质)

环境生态学

多数演替具有一定的方向性， 多数演替具有一定的方向性，但有些群落 演替有周期性的变化， 演替有周期性的变化，称周期性演替 原生演替的实例 次生演替 潮间带演替 沙漠溪流中的演替

环境生态学

第三节 演替顶级学说一、单元顶级论 1.演替就是在地表上同一地段连续出现各种 不同生物群落的时间过程，达到和当地气 候条件协调和平衡的群落就是演替终点 2.演替初始阶段的生境和物种可能差别很大， 但是最终会演替到一个相对稳定的气候顶

级(climatic climax)

环境生态学

除了气候顶级以外F.E.Clements又提出了前顶 级的概念 3. 前顶级 在某一气候区内，由于地形、土壤等因素 的影响形成稳定的群落称演替的前顶级 1)亚顶级 达到演替顶级以前的一个相当稳定的演替 阶段 2)偏途顶级 由于强烈和频繁的干扰因素引起的相对稳 定群落(火烧、放牧)

环境生态学

3)前顶级 局部气候条件优越产生的较优越的气候顶 级 4)超顶级 局部气候条件较差而产生的稳定群落 4. 单元顶级理论存在的问题 很多地区存在着一些并不属于气候顶级的 群落，但是它们已经处于平衡状态，这种 群落是由土壤或生物(如欧洲兔)等因

素 决定的

环境生态学

二、多元顶级论在一个气候区域内，群落演替不一定汇聚 到一个相同的终点，除气候顶级外还有土 壤顶级、地形顶级、火烧顶级、动物顶级； 同时还存在一些复合等级 一个地区的植被群落可以由几种不同类型 的顶级群落镶嵌而成

环境生态学

单元顶级论和多元顶级论的区别单元顶级论认为气候 气候是演替的决定因素；多元顶 气候 级论认为其他因素也可以决定顶级的形成 单元顶级论认为在一个气候区内，所有群落都趋 同性发展，最终形成气候顶级；多元顶级论不认 为所有群落都趋于一个顶级 单元顶级论认为只要有足够的时间，总会产生一 个单一的顶级群落，但是气候条件也随时间发生 着变化(如冰川时代的洪水等),因此植物总是 在适应着变化的气候，单元顶级论所描述的平衡 条件永远不会达到

环境生态学

三、顶级-格局假说一个自然群落是对各种环境因素的整个格 局发生适应，各个顶级群落类型是连续的， 难以明确的把各个顶级群落类型划分开来 顶级-格局假说可以认为是多元顶级论的 变体，其进一步模糊了镶嵌群落的边界， 认为它是一个连续变化的过程

环境生态学

第四节 群落演替与功能过程

森林生态系统生物量积累模型一、去除植被的影响 (一)蒸腾作用的消失 地表温度升高，地表径流加大 (二)生物地球化学循环变化 (三)土壤可侵蚀性增加

环境生态学

二、植被的恢复过程 伐木干扰初期促进种子的萌发(生长快、 寿命短的阳性植物),随后生长慢寿命长 的阴性植物取代其地位 三、生物调节的恢复 生物的净第一性生产力(NPP)恢复很快， 4年后即可接近砍伐前的水平 生物量的积累比较稳定

环境生态学

四、群落的发展与稳态 1.生物量的积累达到最大值后会有一定程度 的下降，然后达到稳态(生物量没有净变 化) 2.波动斑块稳态 将生态系统的斑块分成A、B、C 3类 ，在 更新期A占优势；积累期B占优势，C开始 增长；C达到最大值是生物量最大，此后A、 B、C 开始波动

环境生态学

五、关于生态系统发展模型的讨论 E.P.Odum生态模型的问题 (一)最大生物量模型 渐进模型认为最大生物量在稳定阶段 先增后减最后达到平衡 (二)P/R比率 P/R比率(第一性生产与总呼吸量之比)在 早期大于1,发展到稳态时接近1 更新与过渡期大于1,积累期约等于1

环境生态学

(三)种的多样性 生物多样性随着发展的进程增加 开始最高，积累中期最低 (四)生态对策 初期有利于r-选择，到成熟阶段有利于K -选择 更新期有利于r-选择，在积累期K-选择 占优势，稳态阶段r-选择与K-选择共存

环境生态学

(五)生物地球化学循环 可以用相对输出的特征作为系统稳定性指 标，低而稳定的物质输出

表示系统稳定 (六)抗干扰能力 积累期呈现出最低的生物地球化学输出与 最高的稳定性

环境生态学

第五节 控制演替的几种主要因素 一、植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性 二、群落内部环境的变化 三、种内和种间关系的改变 四、外界环境条件的变化 五、人类的活动

环境生态学

第六节 两种不同的演替观一、经典的演替观 每一演替阶段的群落明显不同于下一阶段的群落 前一阶段群落中物种的活动促进了下一阶段物种 的建立 问题 演替仅仅是初始植物组成的展开 物种的抑制作用(先锋物种的去除促进演替后期 物种的生长) 杂草的生长毁灭自身繁荣而使演替向前推进的观 点