植物第二节植物群落.ppt

知识点回顾知识点回顾1 1、生态因子的分类及其包括哪些具体指标？、生态因子的分类及其包括哪些具体指标？生态因子及其分类生态因子及其分类概念：概念：环境中对植物的生长、发育、生殖和分布有环境中对植物的生长、发育、生殖和分布有着直接或间接影响的环境要素着直接或间接影响的环境要素；根据因子性质的不；根据因子性质的不同，划分为五类：同，划分为五类：气候因子：气候因子：光、温度、水分、空气、雷电；光、温度、水分、空气、雷电；土壤因子土壤因子:土壤结构、土壤理化性质、土壤生物；土壤结构、土壤理化性质、土壤生物；地理因子：地理因子：海拔、坡向、坡位、地面起伏等；海拔、坡向、坡位、地面起伏等；生物因子：生物因子：与植物发生相互关系的动物、植物、与植物发生相互关系的动物、植物、微生物及其群体；微生物及其群体；人为因子：人为因子：对植物产生影响的人类活动对植物产生影响的人类活动知识点回顾知识点回顾2 2、根据植物对日照长短适应的不同，可以划分、根据植物对日照长短适应的不同，可以划分为几种类型？各有那些代表性植物？为几种类型？各有那些代表性植物？1.3 1.3 植物与光的关系植物与光的关系 根据植物与日照长度的关系，可以将植物分为四类：根据植物与日照长度的关系，可以将植物分为四类：长日照长日照植物、短日照植物、中日照植物和中间型植物植物、短日照植物、中日照植物和中间型植物。长日照植物（长日照植物（long day plant）指只有当日照长度超过一定数值时才开花，否则只进行营养指只有当日照长度超过一定数值时才开花，否则只进行营养生长、不能形成花芽的植物。常见的有牛蒡、紫菀、凤仙花等生长、不能形成花芽的植物。常见的有牛蒡、紫菀、凤仙花等;作物中有冬小麦、大麦、菠菜、油菜、甜菜、甘蓝、萝卜等。作物中有冬小麦、大麦、菠菜、油菜、甜菜、甘蓝、萝卜等。短日照植物短日照植物（short day plant）只有当日照长度短于一定数值才开花，否则只进行营养生长只有当日照长度短于一定数值才开花，否则只进行营养生长的植物。常见的有牵牛、苍耳、菊花等的植物。常见的有牵牛、苍耳、菊花等;作物中有水稻、大豆、作物中有水稻、大豆、玉米、烟草、麻、棉等。玉米、烟草、麻、棉等。中日照植物（中日照植物（day intermediate plant）指只有当昼夜长短比例接近于指只有当昼夜长短比例接近于1 1时才能开花的植物。如甘蔗时才能开花的植物。如甘蔗的某些品种。的某些品种。中间型植物中间型植物（day neutral plant）这类植物只要其他条件合适，在不同的日照长度下都能开花。这类植物只要其他条件合适，在不同的日照长度下都能开花。如黄瓜、番茄、四季豆、番薯、蒲公英等。如黄瓜、番茄、四季豆、番薯、蒲公英等。知识点回顾知识点回顾3 3、简述植物对极端低温的适应。、简述植物对极端低温的适应。形态上形态上：芽和叶片常有：芽和叶片常有油脂类油脂类物质保护，芽物质保护，芽具具鳞片鳞片，器官表面被，器官表面被蜡粉和密毛蜡粉和密毛，树皮有发达的，树皮有发达的木栓组织木栓组织，植株，植株矮小，矮小，常呈常呈匍匐、垫状或莲座状匍匐、垫状或莲座状等等。等等。生理上生理上：主要通过原生质特性的改变，如：主要通过原生质特性的改变，如细细胞水分减少、淀粉水解胞水分减少、淀粉水解等等，以降低冰点；对光等等，以降低冰点；对光谱中的吸收带更宽、低温季节来临时休眠，也是谱中的吸收带更宽、低温季节来临时休眠，也是有效的生态适应方式。有效的生态适应方式。4 4、简述植物对极端高温的适应。、简述植物对极端高温的适应。形态上形态上：生密绒毛和鳞片，过滤部分阳光生密绒毛和鳞片，过滤部分阳光；呈白色、银呈白色、银白色，叶片革质发亮，反射部分阳光白色，叶片革质发亮，反射部分阳光；叶片垂直排列使叶片垂直排列使叶缘向光或在高温下叶片折叠，减少光的吸收面积叶缘向光或在高温下叶片折叠，减少光的吸收面积；树树干和根茎有很厚的木栓层，起绝热和保护作用干和根茎有很厚的木栓层，起绝热和保护作用。生理方面生理方面：主要有降低细胞含水量，增加糖或盐的主要有降低细胞含水量，增加糖或盐的浓度，以利于减缓代谢速率和增加原生质的抗凝能力浓度，以利于减缓代谢速率和增加原生质的抗凝能力；蒸腾作用旺盛，避免体内过热而受害蒸腾作用旺盛，避免体内过热而受害；一些植物具有反；一些植物具有反射红外线的能力，且夏季反射的红外线比冬季多。射红外线的能力，且夏季反射的红外线比冬季多。知识点回顾知识点回顾5 5、简述水对植物的生态意义。、简述水对植物的生态意义。水是任何生物体的重要组成部分水是任何生物体的重要组成部分 水是生命活动的基础水是生命活动的基础 水对稳定环境温度有重要意义水对稳定环境温度有重要意义 水是光合作用的原料水是光合作用的原料 水使生物保持一定的状态水使生物保持一定的状态知识点回顾知识点回顾6 6、简述土壤对植物的生态意义。、简述土壤对植物的生态意义。土壤是陆地生态系统的基础土壤是陆地生态系统的基础 土壤是具有决定性意义的生命支持系统土壤是具有决定性意义的生命支持系统 土壤是许多生物的栖息场所土壤是许多生物的栖息场所 土壤是生物进化的过渡环境土壤是生物进化的过渡环境 土壤是植物生长的基质和营养库土壤是植物生长的基质和营养库 土壤是污染物转化的重要场地土壤是污染物转化的重要场地 本节课重点本节课重点 群落的基本特征群落的基本特征 生物多样性及其计算生物多样性及其计算 植物的生活型及其分类植物的生活型及其分类 干扰对植物群落结构的影响干扰对植物群落结构的影响 波动的类型及其特征波动的类型及其特征 演替顶级论及其核心思想演替顶级论及其核心思想群落概念群落概念一定的种一定的种所组成的所组成的天然群聚（天然群聚（WarmingWarming，18901890）不同植物有机体不同植物有机体的特定组合，存在的特定组合，存在植物之间、植物与环境植物之间、植物与环境之间的之间的相互影响相互影响(苏卡乔夫苏卡乔夫,1908),1908)具有具有一致的种类组成且外貌一致一致的种类组成且外貌一致的生物聚集体的生物聚集体(Shelford,1911(Shelford,1911综上所述，群落可定义为：综上所述，群落可定义为：在相同时间聚集在同一地段上的各物种种群的集合在相同时间聚集在同一地段上的各物种种群的集合群落的基本特征群落的基本特征具有一定的种类组成具有一定的种类组成各物种之间是相互联系的各物种之间是相互联系的 具有自己的内部环境具有自己的内部环境具有一定的结构具有一定的结构具有一定的动态特征具有一定的动态特征具有一定的分布范围具有一定的分布范围具有边界特征具有边界特征/群落交错区群落交错区各物种具有不同的群落学重要性各物种具有不同的群落学重要性群落的性质群落的性质l最小面积最小面积l种类组成性质分析种类组成性质分析l种类组成的数量特征种类组成的数量特征l物种多样性物种多样性最小面积最小面积指能包括组成群落的大多数物种指能包括组成群落的大多数物种(95%)的面积的面积热带雨林，热带雨林，50505050常绿阔叶林，常绿阔叶林，20202020针叶林及落叶林，针叶林及落叶林，10101010灌丛，灌丛，55 55 或或 1010 1010草地，草地，11 11 或或 22 22种类组成种类组成优势种优势种(dominant species)：对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作：对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物用的植物建群种建群种(constructive species)：优势层中的优势种：优势层中的优势种亚优势种亚优势种(subdominant species)：指个体数量与作用都次于优势种，但在决：指个体数量与作用都次于优势种，但在决定群落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用的植物种定群落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用的植物种伴生种伴生种(companion species)：群落的常见种类，与优势种相伴存在，但不起：群落的常见种类，与优势种相伴存在，但不起主要作用主要作用偶见种偶见种(rare species)：在群落中出现频率很低的种类，多是由于种群本身：在群落中出现频率很低的种类，多是由于种群本身数量稀少的缘故数量稀少的缘故种类组成的数量特征种类组成的数量特征多度（多度（abundanceabundance）直接计算；目测估算直接计算；目测估算盖度盖度(coverage)(coverage)投影盖度投影盖度：植物枝叶垂直投影植物枝叶垂直投影所覆盖的地面面积所覆盖的地面面积基盖度基盖度：植物：植物基部基部实际所占有的面积实际所占有的面积频度频度(frequency)(frequency)群落中某种植物在一定地区的特定样方中出现的百分比群落中某种植物在一定地区的特定样方中出现的百分比 频度频度=（某种植物出现的样地数（某种植物出现的样地数/总样地数）总样地数）100%100%重要值重要值(important value)(important value)IV=IV=相对密度相对密度+相对频度相对频度+相对优势度相对优势度/3/3生物量生物量 一定时期内单位面积上产生的有机物的数量一定时期内单位面积上产生的有机物的数量 衡量群落生产力大小的重要指标衡量群落生产力大小的重要指标投影盖度和基盖度投影盖度和基盖度几种常用的多度等级几种常用的多度等级DrudeClementsBraun-BlanquetSoc.Soc.极多极多DominantDominant优势优势D D5 5非常多非常多Cop.Cop.Cop3Cop3很多很多AbundantAbundant丰盛丰盛A A4 4多多Cop2Cop2多多3 3较多较多Cop1Cop1尚多尚多FrequentFrequent常见常见F F2 2较少较少SpSp少少OccasionalOccasional偶见偶见O OSol.Sol.稀少稀少RareRare稀少稀少r r1 1少少Un.Un.个别个别Very rareVery rare很少很少VrVr+很少很少生物多样性生物多样性生物种的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性生物种的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性；生物多样性的四个水平生物多样性的四个水平遗传多样性遗传多样性：地球上生物个体中所包含的遗传信息的：地球上生物个体中所包含的遗传信息的总和，是生命进化和物种分化的基础；总和，是生命进化和物种分化的基础；物种多样性物种多样性：地球上多种多样的生物类型及种类；：地球上多种多样的生物类型及种类；生态系统多样性生态系统多样性：是生物圈中生物群落、生境和生态：是生物圈中生物群落、生境和生态过程的丰富程度；过程的丰富程度；景观多样性景观多样性生物多样性有三个空间尺度，生物多样性有三个空间尺度，即即多样性、多样性、多多样性和样性和 多样性；多样性；多样性多样性：指局域均匀生境下的物种数目，因：指局域均匀生境下的物种数目，因此也被称为此也被称为生境内的多样性生境内的多样性；多样性多样性：指沿：指沿环境梯度环境梯度不同生境群落之间物不同生境群落之间物种组成的相异性或物种沿环境梯度的更替速种组成的相异性或物种沿环境梯度的更替速率，也被称为率，也被称为生境间的多样性生境间的多样性；多样性多样性：指区域或大陆尺度的物种数量；：指区域或大陆尺度的物种数量；多样性指数多样性指数Simpson指数：指数：D=1-Pi2Shannon-Weiner指数：指数：H=-PilnPi 式中式中PiPi种的个体数占群落中总个体数的比例，种的个体数占群落中总个体数的比例，Pi=Ni/NPi=Ni/N。Pielou均匀度指数：均匀度指数：E=H/lnS S S为样方内的总物种数为样方内的总物种数多样性指数多样性指数Whittaker指数指数(w)w=（S/m）-1S为所研究系统中记录的物种总数；为所研究系统中记录的物种总数；m为为各样方或样本的平均物种数各样方或样本的平均物种数Cody指数指数(c)c=g(H)+I(H)/2g(H)为沿生境梯度为沿生境梯度H增加的物种数目增加的物种数目;I(H)为沿生境梯度为沿生境梯度H失去的物种数目失去的物种数目生活型生活型(life form)概念概念：生物对外界环境适应的外部表现形式：生物对外界环境适应的外部表现形式Raunkiaer分类系统分类系统高位芽植物高位芽植物：更新芽位于地上：更新芽位于地上2525以上以上地上芽植物地上芽植物：更新芽位于地上，：更新芽位于地上，2525以下，受地以下，受地被物或积雪保护被物或积雪保护地面芽植物地面芽植物：更新芽位于近地面土层内，冬季更新芽位于近地面土层内，冬季地上部分全部枯死，地下部分存活地上部分全部枯死，地下部分存活地下芽地下芽(隐芽隐芽)植物植物：更新芽位于较深土层中或水：更新芽位于较深土层中或水中中一年生植物一年生植物：以种子度过不良季节以种子度过不良季节生活型谱生活型谱：某一地区或某一植物群落内各类生活型的数：某一地区或某一植物群落内各类生活型的数量对比关系；量对比关系；每一类植物群落都是由每一类植物群落都是由几种几种生活型的植物所组成，生活型的植物所组成，但其中但其中有一类生活型占优势有一类生活型占优势高位芽植物占优势高位芽植物占优势是是温暖、潮湿温暖、潮湿气候地区群落的特征，气候地区群落的特征，如如热带雨林群落热带雨林群落地面芽植物占优势地面芽植物占优势的群落，反映了该地区具的群落，反映了该地区具有较长的有较长的严寒季节严寒季节，如，如温带针叶林、落叶林温带针叶林、落叶林群落一年生植物占优势群落一年生植物占优势则是干旱气候的则是干旱气候的荒漠和草原荒漠和草原地地区群落的特征，如东北温带草原区群落的特征，如东北温带草原层片层片 群落中由群落中由相同生活型或相似生态要求相同生活型或相似生态要求的种的集合。的种的集合。层片的特征层片的特征 同一层片的植物属于同一生活型类别；同一层片的植物属于同一生活型类别；每一个层片在群落中都具有一定的小环境，不同层片每一个层片在群落中都具有一定的小环境，不同层片小环境相互作用的结果构成群落环境；小环境相互作用的结果构成群落环境；每一层片在群落都占据一定的空间和时间，而且层片每一层片在群落都占据一定的空间和时间，而且层片的时空变化形成了植物群落不同的结构特征的时空变化形成了植物群落不同的结构特征群落的垂直结构群落的垂直结构概念概念：群落在空间上的垂直分化或分层现象；：群落在空间上的垂直分化或分层现象；陆生植物群落的成层现象陆生植物群落的成层现象森林群落：乔木层、灌木层、草本层和地被层森林群落：乔木层、灌木层、草本层和地被层（藤本植物、附生植物、寄生植物构成层间植物）（藤本植物、附生植物、寄生植物构成层间植物）；草本植物：高草层、中草层和矮草层；草本植物：高草层、中草层和矮草层；水生群落的分层水生群落的分层主要与光照、温度、食物和溶氧量有关主要与光照、温度、食物和溶氧量有关挺水草本层、飘浮草本层、水面高草层、沉水漂挺水草本层、飘浮草本层、水面高草层、沉水漂草层、沉水矮草层、水底层草层、沉水矮草层、水底层群落的水平结构群落的水平结构概念：概念：群落在空间水平分化和镶嵌现象群落在空间水平分化和镶嵌现象；陆地生物群落中水平格局的主要决定因素陆地生物群落中水平格局的主要决定因素干扰对群落结构的影响干扰对群落结构的影响中度干扰假说中度干扰假说不同程度的干扰，对群落的物种多样性的影响是不同程度的干扰，对群落的物种多样性的影响是不同的不同的，中等程度的干扰水平能维持高多样性，中等程度的干扰水平能维持高多样性干扰频繁，则干扰频繁，则先锋种不能发展到演替中期先锋种不能发展到演替中期，多样性较低多样性较低干扰间隔时间长，干扰间隔时间长，演替发展到顶极期演替发展到顶极期，则多，则多样性也不很高样性也不很高中等程度的干扰中等程度的干扰，才能使，才能使群落多样性维持最群落多样性维持最高水平高水平，它允许更多物种入侵和定居，它允许更多物种入侵和定居作作业业群落类型物种名数量海拔青冈-抱榆群落+珍珠梅-羊胡子草群落青冈101321抱榆13小叶千金榆5珍珠梅16杜鹃5胡枝子2草本羊胡子草15泽兰1细辛1沙参7棉枣3艾蒿3铁线莲5青冈-陕甘花楸-小叶千金榆群落青冈41668陕甘花楸2小叶千金榆5杜鹃2鬼见愁2丁香2忍冬3拔契10刺梅2草本毛梅悬钩子4唐松草6紫菀9淫羊霍3分别计算两个群落的乔灌层、草本层的分别计算两个群落的乔灌层、草本层的多样性指数多样性指数和两个群落之间的和两个群落之间的多样性指数。多样性指数。