群落生态学研究方法

《群落生态学研究方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《群落生态学研究方法（127页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、主讲人：王晓主讲人：王晓学学号：号：140210027140210027说明本课件中群落的排序和分类部分、多度格局模型部分、多样性指数部分和群落演替模型部分的模型和公式都选自张金屯主编的数量生态学（第二版）。由于对课程时间及课程拓展深浅程度的考虑，有些公式和模型的推导过程没有完全列出，请有需要的朋友直接查看原书，谢谢！目录CONTENTS0101群落的概念及其特点0202群落结构的研究方法0303多样性的测度0404群落的分类和排序0505群落演替的研究方法0606附录一：世界上主要群落类型简介0707附录二：常用的统计学软件简介群落的定义生物圈生物圈区域区域景观景观生态系统生态系统群落群落种

2、群种群个体个体系统（哺乳动物）系统（哺乳动物）器官器官组织组织细胞细胞分子分子图1 生态学研究对象群落的定义这属于什么结构层次什么都不是种群群落的定义草原上草原上其他种其他种群群 这属于什么结构层次群落群落的定义非生物环境生态系统群落的定义R种群：某一区域内由一个物种的所有个体组成的集合。R群落：某一区域内所有种群组成的集合。R生态系统：某一区域的群落与其周围的非生物环境构成生态系统群落的定义R群落：特定空间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，具有一定而形态结构和营养结构，执行一定的功能。R群落的概念最早是在植物生态学的研究中提出的。早在1890年，

3、植物生态学的创始人E.Warming在他的著作植物生态学中就给出了群落的概念。他认为群落是“一定的种所组成的天然群聚”。随后动物生态学家也认识到了群落的概念。1911年，V.E.Shelford对群落下的定义是“具一致的种类组成且外貌一致的生物聚集体”。而美国生态学家E.P.Odum于1957年在他的知名著作生态学基础中对上述群落的概念进行了补充。他认为群落除了种类组成与外貌一致外，还应具有一定的营养结构和代谢格局。群落的定义R群落生态学：是研究生物群落与环境关系的科学。R关于群落的性质生态学界存在两种相互对立的观点：机体论学派和个体论学派R机体论学派的代表人物是美国生态学家Clements，

4、他认为群落就像是一个生物有机体，应该看成一个自然单位。任何一个生物群落都要经历一个从先锋阶段到相对稳定的顶级阶段的演替过程。大部分生态学家都坚持此项观点，如Braun Blanquet、Nichols、Warming和英国生态学家Tansley。R个体论学派的代表人物是H.A.Gleason，他认为将群落与有机体相比拟是不恰当的。因为群落的存在依赖于特定的生境与不同物种的组合，但是环境条件在空间与时间上都是不断变化的，故每一个群落都不具有明显的边界。环境的连续变化使人们无法划分出一个个独立的群落实体群落只是科学家为了研究方便而抽象出来的一个概念。R.G.Ramensky和R.H.Whittak

5、er也同意此种观点。群落的特点一具有一定的种类组成。二群落中各物种之间是相互联系的三群落具有自己的内部环境四具有一定的结构五具有一定的动态特征六具有一定的分布范围七具有边界特征八群落中各物种不具有同等的群落学重要性群落结构的研究方法一、群落成员型植物种类不同，群落的类型和结构不相同，种群在群落中的地位和作用也不相同。因此，可以根据各个种在群落中的作用而划分群落成员型。植物群落研究中，研究人员经常关注的群落成员型有以下几类:R优势种和建群种：对群落结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种称为优势种(dominant species)，它们通常是那些个体数量多、投影盖度大、生物量高、体积较大、生

6、活能力较强的植物种类。其中，优势层的优势种常称为建群种(constructive species)。R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。群落结构的研究方法R伴生种：伴生种(companion species)为群落的常见种类，它与优势种相伴存在，但不起主要作用。R偶见种或罕见种：偶见种(rare species)可能偶然地由人们带入或随着某种条件的改变而侵入群落中，也可能是衰退中的残遗种。它们在群落中出现频率很低，个体数量也十分稀少。但是有些偶见种的出现具有生态指示意义，有的还可作

7、为地方性特征种来看待。群落结构的研究方法二、群落的数量指标为了更加深入地研究植物群落，在查清了它的种类组成之后，还需要对种类组成进行定量分析，种类组成的数量特征是近代群落分析技术的基础。数量特征包括以下几种指标:R多度：多度(abundance)是对植物群落中物种个体数目多少的一种估测指标，多用于植物群落约黔外调查中。目前国内外尚无统一的标准，我国多采用Drude的七级制多度，即:群落结构的研究方法所谓最小面积，是指基本上能够表现出某群落类型植物种类的最小面积。通常，组成群落的种类越丰富，其最小面积越大。群落结构的研究方法种的多度格局模型用来描述种多度分布的有许多模型，大致分为两类。其一是资源

8、分配模型，它是以种分配到的资源比例的假设来推导种多度分布，也叫生态位模型。另一类是“统计模型”，它是按统计假设而推导的种多度分布。一、生态位模型1.生态位优先模型（几何级数模型（geometric-series model）假设一个群落中有S个种，有限的资源为1，最优势的种先占了资源的比额K，剩下（1-K），第二个优势种又先占了剩下部分的分额K，所以它占了K(1-K)，而剩下（1-K）-K(1-K)=(1-K)2。第三个优势种，又先占剩下部分的分额K，即K(1-K)2, 此后剩下（1-K）2-K(1-K)2=(1-K)3，如此下去，第(S-1)个种占有K(1-K)S-2, 剩下(1-K)S-1

9、, 为最后一个种（第S个种）全部占用(图5.2)。群落结构的研究方法群落结构的研究方法R假设种的多度或“大小”这一度量是连续的，我们要求此变量的概率密度函数为f(y), 及累积分布函数为F(y)。在资源分配不均、某一种占有大部分资源量时，其多度分布符合该模型，也就是说这个模型要求优势种有较强的优势，占全部个体数的大部分。群落结构的研究方法2. 分割线段模型(Broken stick model)这是MacArthur（1957）提出的模型，也是一种资源分配模型。同样假设有限资源总计为1，想象成单位长的一条棍，现在以随机设置的S-1个点，把棍分成S个部分，每一部分的长度表示一个种的“多度”。经过

10、一系列推导群落结构的研究方法这个模型适合于少数分类上比较接近的种形成的群落，个体数目分配也比较均匀，在现实中无疑是不常见的情况。3. 重叠生态位模型这种模型和上面两个模型不同，首先得出的是多度分布，然后推导排列多度分布。种的多度分布就是0，1区间上的均匀分布（即矩形分布）的两个点极差的概率密度函数。群落结构的研究方法二. 种多度的统计模型1.对数级数分布(Logarithmic series distribution)群落结构的研究方法2.对数正态分布(Logarithmic normal distribution)这个分布对于功能不同的许多种形成的群落能很好地拟合。群落结构的研究方法3.截断

11、的负二项分布(Truncated negative binominal distribution)群落结构的研究方法R密度：密度(density)是单位面积或单位空间上的一个实测数据。一般我们常用的的指标是相对密度(relative density)，它指的是样地内某一种植物的个体数占全部植物种个体数的百分比。RD(D(密度密度)=N()=N(样地内某物种的个体数样地内某物种的个体数)/S()/S(样地面积样地面积) )R森林乔木的密度可用无样地法测定(至少50个样点)。R最近个体法: 找到距离随机样点最近的树,并测它们之间的距离.若所有样点测得距离的平均值为D1,则树木的密度可由下列公式计算