上海交通大学生态学课件 - 图文 下载本文

和适应环境的特点,反映了生物和环境之间的关系。

2. 以植物体在度过生活不利时期对恶劣条件的适应方式作为分类基础。 3. 植物的生活型类型Raunkiaer生活型系统,根据植物适应寒冷的方式: ? 高位芽植物(phanerophytes): 休眠芽位于距地面25cm以上。

? 地上芽植物(Chamaephytes) : 更新芽位于土壤表面之上,25cm之下,多半为灌木、半

灌木或草本植物。

? 地面芽植物(Hemicryptophytes) :更新芽位于近地面土层内,冬季地上部分全枯死,即

为多年生草本植物。

? 地下芽植物 (Cryptophytes) 又称隐芽植物:更新芽位于较深土层中或水中,多为鳞茎

类、块茎类和根茎类多年生草本植物或水生植物。 ? 一年生植物(Therophyte):以种子越冬。

二、生长型(growth form): 根据植物的可见结构分成不同类群。生长型反映植物生活的环境条件,相同的环境条具有要相似的生长型。 陆生木本植物生长型分成以下六种 1)乔木

2)灌木:无明显主干 3)竹类 4)藤本植物 5)附生木本植物 6)寄生木本植物

三、趋同(convergence)适应与生活型或生长型

不同种类的植物或动物当生长在相同(或相似)的环境条件下,往往形成相同(或相似)的适应方式和途径,称为趋同适应。结果使不同种的植物或动物在外貌上及内部生理和发育上表现出一致性或相似性—形成一致的生活型。 例如

热带阔叶常绿树木、温带落叶或针叶树木(越冬方式) 叶形:从热带到寒带,叶片长度逐渐减小

趋同的结果使在相似生态条件下无任何亲缘关系的动物彼此相像程度超过其祖先。 四、趋异适应和生态型

同种植物的不同个体群,由于分布地区的间隔,长期接受不同环境条件的综合影响,在不同个体群之间所产生的生态变异,称为趋异适应。

结果形成了一些在生态学上互有差异的个体群,它们具有稳定的形态、生理和生态特征,而且这些变异在遗传性上被固定下来,这样,就在一个种内分化成为不同的个体群类型—生态型。

五、群落的垂直结构 指群落分层(layer)现象。 ? 植物群落的分层现象:

陆地植物的分层与光的利用有关,主要由植物的生活型和生长型所决定。 ? 动物的分层现象:

动物的分层与食物和不同层次的微气候条件有关。 ? 水生动物的分层现象:

主要决定于阳光、温度、食物和含氧量等。 六、群落的水平结构:指群落的配置状况或水平格局。

群落的镶嵌性(mosaic)使群落在外形上表现为斑块相间,具有这种特征的植物群落叫做镶嵌群落。

群落镶嵌性的主要原因 ? 亲代的扩散分布习性 ? 环境的异质性 ? 种间相互关系的作用 七、群落交错区与边缘效应

1. 群落交错区(ecotone)又称生态过渡带:是两个或多个群落之间(或生态地带之

间)的过渡区域。

2. 边缘效应(edge effect):群落交错区种的数目及一些种的密度增大的趋势被称为边

缘效应。

3. 群落交错区有相邻群落的物种,又有特有种,种的数目比相邻群落多。 4. 群落交错区的基本属性

? 高物种多样性 ? 丰富的特有种

? 大量的外来种

5、群落交错区的功能假说

? 基因杂交区假说:生态交错带是一个基因杂交带,通过基因重组和突变,可能产生

新种,即所谓的交错带特有种。

? 生境压力假说:生态交错带具有不同的环境因素,跨入生态交错带的物种和相邻系

统的物种可能形成生殖隔离,随着选择压力和选择方向的不同,可能产生新种。

第四节 影响群落组成和结构的因素 一、捕食对群落结构的影响

? 泛化种的作用:捕食提高多样性,过度捕食,多样性降低;

? 特化种的作用:捕食对象为优势种,多样性增加;捕食对象为劣势种,降低

多样性;

? 澳大利亚灌丛草地管理(选择采食)——火烧

? 抑制灌木生长,促进多年生根茎禾草生长(能够在火烧后再生) ? 提高草地中可食牧草比例,增加草地载畜量 ? 干扰理论与生态管理

? 生物多样性保护 ? 生产力调节

二、干扰(disturbance)对群落结构的影响

中度干扰假说(intermediate disturbance hypothesis) 中等程度的干扰水平能维持高多样性。

理由:

1. 频繁和强烈的干扰,群落环境质量差,植物生长得不到有效恢复,适宜该环境生存

的植物少,多样性较低;

2. 如果干扰间隔期很长,使群落演替到顶极群落,多样性也不很高; 3. 只有中等干扰程度使多样性维持最高水平, 它使许多竞争力强的物种占据不了优势, 允许更多的物种入侵和定居。 三、岛屿与群落结构

? 岛屿的种数-面积关系

? 岛屿面积越大,种数越多,称为岛屿效应。

? S=cAz 或 lgS=lgC+z(lgA)

? 其中:S=种数,A=面积,z和c为两个常数,z表示种数-面积关系中回归的斜

率,c表示单位面积种数的常数。

2、岛屿生态学的理论有下列特点 1)离大陆越近的岛屿生物多样性越高

离大陆地近的比较容易与大陆的物种交换基因,但又因为地形的隔离造成生物隔离,所以生物多样性高。

2)岛屿的面积越大生物多样性越高

岛屿面积越大,所能容纳的生物也越多,生物也会发展出不同的性状,所以多样性会多一些。

3)岛屿的高度变化越大,生物多样性越高

岛屿的高度变化大,环境变异也会增大,生物为了适应环境,会发展出不同的性状,故慢慢的增加了生物多样性。 3、岛屿生态与自然保护区 对自然保护区的设计具有指导意义

1) 保护区面积越大,支持或“供养”的物种多;面积小,支持的种数少。 2) 同样面积下,一个大保护区好还是若干小保护区好,决定于下列情况:

? 若每一小保护区内有相同的一些种,那么大保护区能支持更多的种; ? 从传播流行病而言,隔离的小保护区有更好的防止传播作用;

? 如果在一个相当异质的区域中建立保护区,多个小保护区能提高空间的异

质性,有利于保护物种多样性;

? 对密度低、增长率慢的大型动物,为了保护其遗传性,较大的保护区是必

需的。保护区过小,种群数量过低,可能因近亲繁殖使遗传特征退化,也易于因遗传漂变而丢失优良物种的特征。

? 在各个小保护区之间的“通道”或走廊,对于保护是很有帮助的,它能减少

物种被灭亡的风险,细长的保护区,有利于迁入。

第七章生物群落的动态(群落的演替) 1.演替的表征、类型

群落演替(Succesion)是一个群落代替另一个群落的过程,是朝着一个方向连续的变化过程。