最新版全国成人高考专升本_生态学基础第四章群落生态

【233 网校会员中心 】提供计算机、外语、资格类、学历类，会计类、建筑类、医学类、外贸类、公务员九大类免费在线题库及专家答疑>> 生物群落的基本概念一、生物群落的概念1生物群落的概念群落的概念是生态学思想和应用中最为重要的原则之一，对群落的研究也是生态学研究的重要内容。1890 年，丹麦植物学家 E版了其经典著作植物生态学 ，副标题为“植物群落研究引论” 。该书认为：一定的种所组成的天然群聚即群落；形成群落的种实行同样的生活方式，对环境有大致相同的要求，或一个种依赖于另一个种而生存，有时甚至后者供给前者最适之所需，似乎在这些种之间有一种共生现象占优势。同一时期，俄国对植物群落的研究有了较大发展，并形成一门以植物群落为研究对象的学科地植物学(植物群落学的同义语)。他们对植物群落下的定义是 “不同植物有机体的特定结合，在这种结合下，存在植物之间以及植物与环境之间的相互影响” 。另一方面，有些动物学家也注意到不同动物种群的群聚现象。1877 年，德国生物学家 研究海底牡蛎种群时，注意到牡蛎只出现在一定的盐度、温度、光照等条件下，而且总与一定组成的其他动物(鱼类、甲壳类、棘皮动物)生长在一起，形成比较稳定的有机整体，这一有机整体为生物群落。之后，生物群落生态学的先驱者VE生物群落定义为“具一致的种类组成且外貌一致的生物聚集体” 。美国著名生态学家 EP 他的 生态学基础一书中，对这一定义做了补充，除种类组成与外貌一致外，还“具有一定的营养结构和代谢格局” ， “它是一个结构单元” ， “是生态系统中具生命的部分” 。并指出群落的概念是生态学中最重要的原理之一，因为它强调了这样的事实，即各种不同的生物能在有规律的方式下共处，而不是任意散布在地球上。比利时的 他的生态学概论中对群落做出了相似的定义：“群落(或生物群落)是在一定时间内居住于一定生境中的不同种群所组成的生物系统；它虽然是由植物、动物、微生物等各种生物有机体组成，但仍是一个具有一定成分和外貌比较一致的组合体；一个群落中的不同种群不是杂乱无章的散布，而是有序而协调的生活在一起” 。 、虽然生态学家们认识到生物都以多种形式的有机集合群存在，但对于群落单元的划分及群落的客观实体性仍有争议。生态学界存在两派决然对立的观点，一派认为群落是客观存在的实体，是一个有组织的生物系统，像有机体与种群那样，被称为机体论观点；另一派认为群落并非自然界的实体，而是生态学家为了便于研究，从一个连续变化着的植被连续体中，人为确定的一组物种的集合，被称为个体论观点。机体论的理论依据是：任何一个植物群落都要经历一个从先锋阶段到相对稳定阶段的成长过程，如果时间充足的话，森林区的一片沼泽最终会发展为森林植被，这个成长过程类似于一个有机体的生活史。因此，群落像一个有机体一样，有诞生、生长、成熟和死亡的不同发育阶段，而这些不同的发育阶段，可以解释成一个有机体的不同发育时期。在植物群落中，有些种群具有强烈的依附性，只能在一定的群落中而不能在别的群落中生长，群落的组成和结构有稳定的模式(图 41)。因而他们强调，植物群落在许多方面是表现为整体性的，认为群落是自然单位，它们和有机体一样具有明确的边界，而且与其他群落是间断的、可分的，它们独立存在，可重复出现。因此，可以像物种那样进行分类。【233 网校会员中心 】提供计算机、外语、资格类、学历类，会计类、建筑类、医学类、外贸类、公务员九大类免费在线题库及专家答疑>> 成及结构依赖于特定的生境与物种的选择性。但环境条件在空间与时间上都是不断变化的，由于环境变化而引起的群落的差异性是连续的。所以，群落是连续的，群落之间不具有明显的边界，而且在自然界没有任何两个群落是相同或相互密切关联的，人们研究的群落单元是连续群落中的一个片段。不连续的间断情况仅仅发生在不连续的生境上，如地形、母质和土壤条件的突然改变，或人为的砍伐、火烧等的干扰，在通常情况下，生境与群落都是连续的，因此他们认为应采取生境梯度分析的方法来研究连续群落变化，而不采取分类的方法。并用梯度分析与排序等定量方法研究植被，证明群落并不是一个个分离的有明显边界的实体，多数情况下是在空间和时间上连续的一个系列（图 4上所述，生物群落可定义为在特定空问或特定生境下生物种群有规律的组合，它们之间以及它们与环境之间彼此影响，相互作用，具有一定的形态结构与营养结构，执行一定的功能。也可以说，一个生态系统中具生命的部分即生物群落。生物群落的概念具有具体和抽象两重含义，说它是具体的，是因为我们确实很容易找到一个区域或地段，在那里我们可以观察或研究一个群落的结构和功能；它同时又是一个抽象的概念，指的是符合群落定义的所有生物集合体的总称。群落和生态系统究竟是生态学中两个不同层次的研究对象，还是同一层次的研究对象。这个问题，目前还存在着不同的看法，大多数学者认为应该把两者分开来讨论。但也有不少学者把它们作为同一个问题来讨论。但我们认为，群落和生态系统这两个概念是有明显区别的，各具独立含义。群落是指多种生物种群有机结合的整体，而生态系统的概念是包括群落和无机环境。生态系统强调的是功能，即物质循环和能量流动。但谈到群落生态学和生态系统生态学时，确实是很难区分。群落生态学的研究内容是生物群落和环境相互关系及其规律，这恰恰也是生态系统生态学所要研究的内容。随着生态学的发展，群落生态学与生态系统生态学必将有机的结合，成为一个比较完整的，统一的生态学分支。【233 网校会员中心 】提供计算机、外语、资格类、学历类，会计类、建筑类、医学类、外贸类、公务员九大类免费在线题库及专家答疑>> 落与环境的相互影响与制约群落在时间上和空间上的变化都与其环境紧密相关，群落中生物生活所必需的能量和物质，就是其环境的组成部分，群落不得不受到环境的影响，而群落也在变化发展的过程中不断改变其周围的环境条件。群落环境是指在群落内部由于群落本身作用而形成的特殊环境，它是群落的一个组成部分。也就是说，群落在正常的情况下，都能形成本身所固有的环境。当然，群落离不开它所处的环境条件，群落环境总是受到当地环境条件的影响。(1)群落内的光照在植物群落内部，由于植物群落对光辐射的吸收、反射和透射作用，植物群落中的光照情况与单株植物的光照有所不同。照射在群落中的太阳光，可以分为三部分：一部分被主要层的植物所吸收；一部分被主要层的植物所反射；还有一部分则穿过枝叶间隙射人群落内部。随着构成群落的植物种类不同，群落的结构不同，以及季节的不同，群落中的这三部分光所占的比例也不相同。经过植物群落对光的吸收和反射，到达群落内部的光的强度和成分都大大改变了，所以群落内部的光照特点是光照度减弱，光质成分改变。由于群落内的光照特点，对光照有不同的适应特点的植物就各自生长在群落的不同部位或是出现于不同的季节。在森林群落中，上层树种多是阳性喜光的种类，或者是耐阴性程度较弱的种类，越到下层的植物，耐阴性也逐渐加强，在群落底层光照最弱的地方则生长着阴性植物。(2)群落内的温度群落内的温度与太阳辐射以及植物群落本身的特征有密切的关系。在森林群落内，白天和夏季的温度要比空旷地面要低，夜间和冬季的温度比空旷地面高。林内温度变化缓和。林内外温度差别是因为在空旷地上太阳辐射直接达到地面， “作用面”是裸露的地表，而在群落中，这个“作用面”抬高到树冠层。炎热的季节，在强烈阳光照射下，群落上层的枝叶一方面能阻挡阳光向下层照射，同时林冠层吸热蒸腾，不断消耗热量，而植物体吸热散热缓慢，导热效果较差，所以使群落内部温度变化减缓。加上植物相互遮盖，阻滞林内空气流通使群落内部热量不易损失。群落的地面还有枯枝落叶层，它能缓和土壤表面的温度变化速度，并能影响群落内气温变化。群落结构愈复杂，林内外温度差异愈显著。森林群落的作用远比灌木、草本群落显著，大面积森林不仅林内外温度差异很大，而且还可以影响一定范围的地方气候。(3)群落内的水分群落能截留降水，保蓄水分，使降落在群落中的水分进行再分配，因而能创造群落内部特殊的空气和土壤湿度条件。群落截留水分的能力，与群落类型以及主要种类的生物学特征有关。以森林群落为例，耐阴性树种由于树冠枝叶茂密，截留的雨水要比阳性树种为多。如云杉林冠能截留总雨量的 30，松林为 18，桦木林仅 9。森林截留雨量也和森林的层次结构有关，群落结构愈复杂，林内的层次愈多，则截留的雨量也愈多。森林所截留的水分，一部分被林冠阻留，直接蒸发返回大气，降水的大部分到达地表，这到达地表的水分，大部分渗入土壤，被土壤保持或渗入地下形成潜流，只有一部分成为地表径流。土壤水分被植物吸收，经蒸腾和蒸发而保留在群落内。由于群落能阻挡降水，增加土壤水分的人渗，大大减少地表径流，减少了对表土的冲刷。群落中植物根系交织成网，对土壤有固结作用，可提高群落内土壤抗冲刷的能力。利用群落保持水土，涵养水源，调节小气候。(4)群落内的空气状况空气的流动在群落内发生很大变化。群落本身对气流发生摩擦作用，抑制风速，甚至使其完全停止，其能力与群落的结构有关。层次结构复杂和郁闭的热带雨林，其内处在静风状态。在一个具有一定高度的森林内，近地面处往往呈无风状态，在中部变化较大，而在林【233 网校会员中心 】提供计算机、外语、资格类、学历类，会计类、建筑类、医学类、外贸类、公务员九大类免费在线题库及专家答疑>> 落内的空气成分，由于植物的生理活动过程，表现出一定的规律。二氧化碳的含量在一天内的变化颇为显著，其吸收量有几个高峰，而且在最高层处的吸收量最大；但在夜间，由于光合作用减弱，二氧化碳含量比较稳定。(5)群落内的土壤植物群落是土壤形成的重要因素。土壤是在一定的地形条件下，植物与母岩、气候相互作用经过漫长的发育时期形成的。从植物群落学的观点看，群落内的土壤是不断变化着的群落的植物环境。群落中各种不同的植物对土壤中的化学元素是选择吸收的，各种植物从土壤中吸收的化学元素的数量也不同。植物所吸收的化学元素一部分聚集在体内，一部分则通过枯枝落叶分解，返回到土壤中去。群落中植物的根系的巨大活动，对于土壤的影响更为强烈。根系与土壤溶液中各种离子发生作用，根系还分泌一些物质，来影响土壤成分和土壤结构。植物群落地上和地下部分的结构状况，影响到土壤温度和湿度的变化，影响到向下渗透的水流和通过毛细管上升的水流。因此，在不同的群落作用下，土壤中溶解物质的运行都有不同的表现，并形成了土壤的各个层次中土壤成分差异。因此，随着土壤养分、水分、结构和温度等变化，在一定的群落下，具有一定的土壤剖面特点，具有一定的土壤肥力。就总体而言，植物群落具有改良土壤，维护和提高土壤肥力的作用。植物群落能改变群落内部的环境，形成群落特有的群落环境。同时，群落的存在对周围环境也产生一定的影响，也就是说群落对外界环境有改造作用，如防止风害，调节水分，改良土壤，保护环境，减弱水分蒸发，增加土壤湿度，增加积雪，减弱土壤的风蚀，减弱空气湿度的变化等。二、生物群落的基本特征生物群落是一定地段或生境中各种生物种群所构成的集合。无论群落是一个独立单元，还是连续系列中的片段，由于群落中生物的相互作用，群落绝不是其组成物种的简单相加，而是一定地段上生物与环境相互作用的一个整体，生物群落都具有以下特征：1种类组成每个群落都是由一定的植物、动物、微生物种群组成的，因此，种类组成是区别不同群落的首要特征。一个群落中种类成分的多少及每种个体的数量，是度量群落多样性的基础。任何生物群落都是由一定的生物种类组成的，调查群落中的物种组成是研究群落特征的第一步。为了掌握群落中物种的组成，通常，我们选择群落中各物种分布较均匀的地方，圈定一定的面积大小，登记这一面积中的所有的物种