上海交通大学生态学课件 - 图文 下载本文

演替的序列被称为演替系列(seres)。 表征:

? 群落结构与功能的定向性变化; ? 优势种的变更;

? 在顶级群落形成之前其演替过程持续进行。 2、演替的类型

? 按演替发生的起始条件

① 原生演替:始于新形成的栖息地; ② 次生演替:由干扰引起

? 按照演替发生的时间进程

① 世纪演替 ② 长期演替 ③ 快速演替

? 按基质性质

① 水生演替 旱生演替

3、调控演替的主要因素

植物繁殖体迁移、定居、散布和动物的活动性

植物定居:发芽、生长和繁殖

群落内部环境的变化 种内和种间关系的改变 外界环境条件的改变 人类的活动

4、群落演替与功能过程

? 蒸腾作用强度变化 ? 生物地球化学循环过程变化 ? 土壤可侵蚀程度变化 ? 生物调节功能变化

? 5、演替顶极学说

1) 单元顶极论(monoclimax hypothesis)

Clements指出,演替就是在地表上同一地段顺序地分布着各种不同植物群落的时间过程。任何一类演替都经过迁移、定居、群聚、竞争、反应、稳定6个阶段。到达稳定阶段的植被,就是和当地气候条件保持协调和平衡的植被。这是演替的终点,这个终点就称为演替顶极 (climax),也称为气候顶极(C1imatic C1imax)。 2) 多元顶极论(polyclimax theory)

认为:如果一个群落在某种生境中基本稳定,能自行繁殖并结束它的演替过程,就可看作顶极群落。

在一个气候区域内,群落演替的最终结果,不一定都汇集于一个共同的气候顶极终点。除了气候顶极之外,还可有土壤顶极(edaphic climax)、地形顶极(topographic climax)、火烧顶极(fire climax)、动物顶极(zootic climax);同时还可存在一些复合型的顶极,如地形—土壤顶极(topo-edaphic climax)和火烧-动物顶极(fire—zootic climax)等等。 3)单元顶极论和多元顶极论的相同点:

a 都承认顶极群落是经过单向变化而达到稳定状态的群落;

b 而顶极群落在时间上的变化和空间上的分布,都是与生境相适应的。 两者的不同点:

a 单元顶极论认为,只有气候才是演替的决定因素,其他因素都是第二位的,但可以阻止群落向气候顶极发展;

多元顶极论则认为,除气候以外的其他因素,也可以决定顶极的形成。

b 单元顶极论认为,在一个气候区域内,所有群落都有趋同性的发展,最终形成气候顶极; 多元顶极论不认为所有群落最后都会趋于一个顶极。

第二节 生物多样性

一、生物多样性(Biodiversity)

生物多样性是指生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样化,或者指生命形式的多样化(从类病毒、病毒、细菌、支原体、真菌到动物界与植物界),各种生命形式之间及其与环境之间的多种相互作用,以及各种生物群落、生态系统及其生境与生态过程的复杂性。 生物多样性的层次

? 遗传多样性:是指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和. ? 物种多样性:指地球上生物有机体的多样化即千千万万的生物种类. ? 生态系统多样性:指生物圈内生境、生物群落和生态系统的多样性以及生

态系统内生境差异、生态过程变化的多样性.

? 景观多样性:指与环境和植被动态相联系的景观斑块的空间分布特征,如

如农业景观、森林景观等.

二、生物多样性的价值 生物多样性具有很高的价值

1)提供原料,如胶、油脂、芳香油、纤维、以及珍贵的药材等;

2)可以为人类提供各种特殊的基因,如耐寒、抗病等基因,使培植动植物新品种成为可能; 3)为人类提供更丰富的景观、丰富的色彩、丰富的生活和乐趣; 4)增加生态系统稳定性;

三、物种多样性在生物群落中的功能和作用 1、物种多样性是群落稳定性的一个重要尺度 物种多样性高,群落的稳定性强。

多样性高的群落,物种之间的相互关系,以及食物链和食物网更加趋于复杂,当面对来自外界环境的变化或群落内部种群的波动时,群落由于有一个较强大的反馈系统,从而可以得到较大的缓冲。

2、生物多样性的保险假说

? 生物多样性在稳定或温和条件下,对于维持生态系统的过程并非是关键的;但条件一旦

发生变化,生物多样性可能就成为重要因素。

? 保险假说认为:不同物种对各种环境变化的反应是不尽相同的,生物多样性对此提供了

一种保险和缓冲。

? 物种多样性水平、生态系统多样性水平、遗传多样性水平 四、关键种

关键种(Keystone species):在维护生物多样性和生态系统稳定方面起着重要作用的物种,如果他们的消失或消弱,整个生态系统就可能要发生根本性变化,这样的物种称为关键种。

五、不同空间尺度的物种多样性

多样性指数是丰富度和均匀性的综合指标,有人称为异质性指数(heterogenity index)或种的

不齐性(species heterogenity)。

1、α 多样性:是用于测量群落内生物种类数量以及生物种类间相对多数的一种测量。 它包含两方面的含义:①物种丰富度(物种的数目) ;②物种均匀度。 一般谈到群落物种多样性是指α多样性。

2、β 多样性: 测度区域尺度上物种组成沿着某个梯度方向从一个群落到另一个群落的变化率。用来表示生物种类对环境异质性的反应,不同群落或某环境梯度上不同地段间的共有种越少,β多样性越大。

3、γ 多样性:测度最大地理尺度上的多样性,体现一个地区或许多地区内穿过一系列群落的物种多样性总和。多样性是地理区域尺度上的多样性或多样性,其数量等于多样性和多样性的乘积 。

六、物种多样性梯度 ? 多样性随纬度的变化

? 从热带到两极随纬度的增加,物种多样性有逐渐减少的趋势。

? 多样性随海拔高度的变化

? 物种多样性随海拔高度增加而降低。

? 在海洋和淡水水体物种多样性的变化

? 随深度而降低 七、决定多样性梯度的因素 ? 生产力学说

? 生产的食物越多,物种的多样性越高。 ? 群落结构越复杂,物种多样性越高。

? 空间异质性假说

? 自然环境越复杂,异质性越强,就会提供更多的生态位与更多的资源类型,

从而容纳更多的物种。

? 捕食学说

? 捕食压力的增加将减弱猎物种间的竞争作用,允许更多猎物种共存。 ? 捕食压力导致猎物的逃避机制发生多样化,逃避捕食者的手段代表着物种

多样化的方式。热带群落中,蛾类体色和停留位置的变化趋势比温带更丰富。