《环境生态学》课程教学资源（PPT讲稿）第七章 生物群落的动态

群落的动态 群落变化类型 群落演替类型 演替顶级学说 群落演替与功能过程 控制演替的主要因素 ◆两种演替观

7 生物群落的动态 群落变化类型 群落演替类型 演替顶级学说 群落演替与功能过程 控制演替的主要因素 两种演替观

7.1群落变化类型 ◆群落动态类型 群落的动态类型一般按变化的持续时间划分(表7-1) ◆演替与波动 演替:朝一个方向连续变化的过程,其结果是一个群落代替另一个 群落: 波动:短期的可逆变化,且变化方向经常改变,一般不发生定向替 ◆波动的原因 ·环境条件的波动变化:多雨或少雨,灾变,水文变化等 生物本身的活动周期:种子产量的变化(大小年)等 人为活动的影响:放牧强度的改变等 ◆波动的可逆性 波动的可逆性是不完全的,并且量变可以引起质变

7.1 群落变化类型 群落动态类型 ◼ 群落的动态类型一般按变化的持续时间划分（表7-1） 演替与波动 ◼ 演替：朝一个方向连续变化的过程，其结果是一个群落代替另一个 群落； ◼ 波动：短期的可逆变化，且变化方向经常改变，一般不发生定向替 代。 波动的原因 ◼ 环境条件的波动变化：多雨或少雨，灾变，水文变化等； ◼ 生物本身的活动周期：种子产量的变化（大小年）等； ◼ 人为活动的影响：放牧强度的改变等 波动的可逆性 ◼ 波动的可逆性是不完全的，并且量变可以引起质变

表7-1群落变化类型 持续时间 变化类型 大 蒸腾作用,光合作用等植物生理过程,动物的昼夜活 动节律 年植物生长及动物活动的季节动态 几年植物生产力及动物中群的波动 十年到百年群落演替 百年到千年气候变化引起的生物地带界限的移动 万年到亿年群落的演化

表7-1 群落变化类型 持续时间 变化类型 天 年 几年 十年到百年 百年到千年 万年到亿年 蒸腾作用，光合作用等植物生理过程，动物的昼夜活 动节律 植物生长及动物活动的季节动态 植物生产力及动物中群的波动 群落演替 气候变化引起的生物地带界限的移动 群落的演化

7.2群落演替的类型 ◆按不同原则可以对演替类型进行不同的划分(图7-1和图Z-2) ◆几个演替实例 美国密执安湖沙丘群落的演替(属原生演替) 沙丘因湖水退却而暴露,演替开始于干燥的沙丘上,最后形成冷湿型群 落环境,整个演过程条社了100 中国内蒙古草原农田弃耕后的恢复演替(属次生演替) 一·开垦前的原始植被为贝加尔针矛草原,开垦后种植小麦,退耕后12a内 以黄蒿等杂草为主,2-3a黄蒿占优势,3-4a羊草等根茎草占优势,7-8a 丛生草逐渐替代根茎草,并慢慢恢复到贝加尔针矛草,需时10-15a。 」■珊瑚礁演替(海洋动物群落的演替) 在演替期,珊瑚礁体积增大,鱼类的种数和体积增加(图7-3) 礁体的部分崩塌增加礁体的异质性,可提高生物多样性」 礁体的完全崩塌则降低生物多样性

7.2 群落演替的类型 按不同原则可以对演替类型进行不同的划分（图7-1和图7-2） 几个演替实例 ◼ 美国密执安湖沙丘群落的演替（属原生演替）  沙丘因湖水退却而暴露，演替开始于干燥的沙丘上，最后形成冷湿型群 落环境。整个演替过程经过了1000a。 ◼ 中国内蒙古草原农田弃耕后的恢复演替（属次生演替）  开垦前的原始植被为贝加尔针矛草原，开垦后种植小麦，退耕后1-2a内 以黄蒿等杂草为主，2-3a黄蒿占优势，3-4a羊草等根茎草占优势，7-8a 丛生草逐渐替代根茎草，并慢慢恢复到贝加尔针矛草，需时10-15a。 ◼ 珊瑚礁演替（海洋动物群落的演替）  在演替期，珊瑚礁体积增大，鱼类的种数和体积增加（图7-3）  礁体的部分崩塌增加礁体的异质性，可提高生物多样性；  礁体的完全崩塌则降低生物多样性

图7-1群落演替类型的划分 群落演替类型 按廷续时间划分 按起始条件划分 按基质性质戈分 按控制因素戈分 按代特征划分 世紀演耆十期演耆替一快速演替一原生演替十次生演替一水生演替旱生演耆园住演告一外因性演替自养住演替异荞性潢耆

图7-1 群落演替类型的划分

图7-2群落演替按代谢特征分类 对角线代表群落生产(P)和群落呼吸(R)相等 左侧是P>R,属自养性演替,水体质量好; 右侧是P1自养 藻类初期培养 瑚岛 (最适营养) 肥沃河口 高养森林 次生的肥沃农田蕈地 你 池塘污染水河流 日·礼州媲 自养演謇 沼泽水(低氧带) 异养演誉 原生的海洋 贫养湖 荒漢 原活水 0.1 群落呼吸/g·m

图7-2 群落演替按代谢特征分类 对角线代表群落生产（P）和群落呼吸（R）相等 左侧是P>R，属自养性演替，水体质量好； 右侧是P<R，属异养性演替，水体质量差

图7-3珊瑚礁演替过程中鱼类种数和个体数随礁体体积的变化 体积个体数 种数 80-800 鱼的个体效 60600 鱼类种数60 40F400 40 珊到礁体积 20200 20 演替期

图7-3 珊瑚礁演替过程中鱼类种数和个体数随礁体体积的变化

7.3演替顶级学说 ◆单元顶级论 ◆多元顶级论 顶级—一格局假说

7.3 演替顶级学说 单元顶级论 多元顶级论 顶级—格局假说

(1)单元顶级论 ◆基本表述 演替是在地表上同一地段顺序出现各种不同生物群落的时间过程 任何一类演替都经过迁移、定居、群聚、竟争、反应、稳定6个阶段 到达稳定阶段的群落,就是和当地气候条件保持协调和平衡的群落 这就是演替的终点,又称为演替顶级。 ◆到达演替顶级的条件 ·气候顶级:演替从地境开始,到气候顶级结束 亚顶级:达到气候顶级之前的相对稳定阶段 ■偏途顶级:又称分顶级和干扰顶级,是干扰因素引起的相对稳定阶段; ■前顶级:也称先顶级,是由局部气候较好的区域产生的顶级 超项级:也称后顶线;,是由局部气候较差的区域产生的顶线 ◆演替方向:总是向前发展,不可能逆向演替 ◆问题 气候顶级难以出现:只在排水良,地形缓,人为因素少的地带生境: ■气候也会随地质年代发生变化,并时有灾害性气候

（1）单元顶级论 基本表述 ◼ 演替是在地表上同一地段顺序出现各种不同生物群落的时间过程。 ◼ 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。 到达稳定阶段的群落，就是和当地气候条件保持协调和平衡的群落， 这就是演替的终点，又称为演替顶级。 到达演替顶级的条件 ◼ 气候顶级：演替从地境开始，到气候顶级结束； ◼ 亚顶级：达到气候顶级之前的相对稳定阶段； ◼ 偏途顶级：又称分顶级和干扰顶级,是干扰因素引起的相对稳定阶段； ◼ 前顶级：也称先顶级，是由局部气候较好的区域产生的顶级； ◼ 超顶级：也称后顶级，是由局部气候较差的区域产生的顶级； 演替方向：总是向前发展，不可能逆向演替 问题 ◼ 气候顶级难以出现：只在排水良，地形缓，人为因素少的地带生境； ◼ 气候也会随地质年代发生变化，并时有灾害性气候

(2)多元顶级论 ◆基本表述 4,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,都可以看作是顶级群落 ◆主要依据 群落演替的最终结果,不一定都在相同的气候顶级终点; 除了气候顶级外,还有其它顶级或复合顶级 一个群落只要在某一种或几种环境因子作用下长时间保持稳 定状态,都可以认为是顶级群落。 ◆与单元顶级论的区别 单元顶级论 多元顶级论 1只有气候才是演替的决定因素1气候外的因素也决定顶级的形成 2在一个气候区域内,所有群落都2所有群落不一定趋于同一个顶级 有趋同性的发展,形成气候顶级

（2）多元顶级论 基本表述 ◼ 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，都可以看作是顶级群落。 主要依据 ◼ 群落演替的最终结果，不一定都在相同的气候顶级终点； ◼ 除了气候顶级外，还有其它顶级或复合顶级； ◼ 一个群落只要在某一种或几种环境因子作用下长时间保持稳 定状态，都可以认为是顶级群落。 与单元顶级论的区别 单元顶级论 多元顶级论 1.只有气候才是演替的决定因素 2.在一个气候区域内，所有群落都 有趋同性的发展，形成气候顶级 1.气候外的因素也决定顶级的形成 2.所有群落不一定趋于同一个顶级