生物群落组成结构种间关系和生态演替.ppt

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1、关于生物群落的组成结构种间关系和生态演替第一张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月第一节第一节 生物群落概述生物群落概述一、生物群落的定义及特征1、生物群落(Community)在自然界的特定空间和特定时间内有一些不同物种种群彼此间相互密切联系，相互依赖制约的自然集合体或一个生态功能单位。第二张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月2、生物群落与生态系统的关系：部分与整体 生物群落环境生态系统 生物群落环境生态学3、生物群落的组成：广义上，包含特定环境中的所有生物种群，实际应用中，视研究目的选择群落（例如微生物群落、植物群落、动物群落等），其它视作该群落的环境因子。第三张，PPT共一

2、百零五页，创作于2022年6月 4、生物群落的属性 只有在群落水平上才表现出来的属性，包括：（1）群落中的物种多样性（species diversity)；（2）控制群落特性的优势种(dominant species)；（3）群落中不同物种的相对丰盛度(relative abundance)；（4）群落的营养结构(trophic structure)、空间结 构(space structure)和群落的演替(community succession)。第四张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月 5、生物群落的稳定性 自然选择、长期进化、相互适应 相对稳定；外界因素变化或者内部矛盾爆发生态

3、演替。第五张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月二、种类组成相似性与边缘效应1、相似性系数（index of similarity)：是测量群落间或样方(plot)间种类组成上的相似程度的指标。其中：a:样方1中的种类数；b:样方2中的种类数；c:两个样方共有的种类数。第六张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月2、群落交错区与边缘效应（1）群落交错区(ecotone)不同生物群落之间往往有过渡地带，称为 群落交错区或称群落边缘带、生态过渡带。（2）边缘效应(edge effect)交错区可能具有较多的生物种类和种群密 度，称为边缘效应。第七张，PPT共一百零五页，创作于2022年6

4、月（3）群落交错区特点：交错区内可能包含一些临近群落内具有特征的种类和仅生活于交错区的生物，其能量流和物质流具有特殊性。所以交错区具有“过滤膜”和通道的作用，调控物质流、能量等生态流及生物在系统内的流动。群落交错区的环境改变速率、抗干扰能力、系统稳定性、对生态变化的敏感性以及资源竞争等方面都具脆弱性(frangibility)。第八张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月三、群落中不同物种的作用三、群落中不同物种的作用1、优势种优势种：是具有控制群落和反映群落特征的种类，其数量或生物量在群落中所占比例最多。它们对维持群落的稳定性有重要作用。2、关键种关键种：群落中有的种类对决定其它大多数种

5、类在群落中持续生存的能力具有关键性的作用，称为关键种。多数关键种是通过捕食过程对群落组成发生作用，因此它对维持群落的组成和多样性具有决定性意义。3、冗余种冗余种：从群落中被去除时，它的功能作用可被其他物种所取代而不会对群落的结构功能产生太大的影响，但并非真正的“多余”。第九张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月四、群落结构的季节动态四、群落结构的季节动态1、季节演替(seasonal succession)很多海洋生物群落（特别是浮游生物）的种类组成（主要是优势种）表现出季节性的特征，这种季节变化叫季节演替。2、季节演替的原因（1）外部因素（环境的季节波动，营养盐、温度、水的运动、密度分

6、布等变化）；（2）生物的生态特征（生物耐受性、生长速率和竞争特征以及作为捕获物的适宜性等等）。3、季节演替的特点：演替的基本过程是周期性重 复的。第十张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月第二节第二节 海洋生物群落中的海洋生物群落中的种间关系种间关系 种间关系主要表现在营养关系（即食物关系）上，也表现在生存空间及其他方面的相互依赖，相互上，如竞争及各种共生现象。第十一张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月 种间关系的意义 群落中的种间关系把群落中各种生物联系 在一起，构成错综复杂的生命之网。群落中的 物种相互联系，相互作用，共同进化。第十二张，PPT共一百零五页，创作于2022年6

7、月种间关系内容一、种间食物关系二、种间竞争和生态位理论三、共生关系第十三张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月一、种间食物关系一、种间食物关系食物的重要意义：（1）食物是生物界种间关系的主要内容；（2）食物联系是生物群落的基本联系；（3）食物联系是生态系统物质循环的基础之一；（4）食物联系是动物有机体和外界环境之间的 最基本、最普遍的联系。第十四张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月捕食现象(Predation)：（1）生物群落中一种生物（捕食者）吃另一种生物（被捕食者）的现象。Predator to prey.（2）寄生现象(Parasitism)：也是一种特殊的捕食现象。Par

8、asite to host.（3）同类相食(Cannibalism)是一种特殊捕食现象，即捕食者与被食者属于同一种类，这种现象在海洋生物中也是常见的。同类相食的生物学意义：保持种群稳定；保证食物供应。第十五张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（一）海洋动物摄食的基本类型和食性分化 动物食性的基本类型 1、按照食物的性质分：（1）植食性动物(herbivore)：橈足类，海牛；（2）肉食性动物(carnivore)：海星，金枪鱼；（3）食碎屑动物(detritivore)：底层鱼类，蟹；（4）腐食性动物（saprovore)：鱼类，蟹；（5）寄生性动物(parasite)：车轮虫；（6）

9、杂食性动物(omnivore)：梭鱼。第十六张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月舌尾海牛金枪鱼三疣梭子蟹梭鱼第十七张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月2、按取食方式分：（1）滤食性动物（filter feeder)包括：主动滤食（active filter feeder)：鱼类；被动滤食（inactive filter feeder)：贝类。（2）捕食性（或掠食性）动物(predator)：鲨鱼。（3）啮食性（或啃食性）动物(grazer)：各种海螺。（4）食沉积物动物(deposit feeder)：多毛类，海参。第十八张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月知锦芋螺白鳍

10、真鲨黄金宝螺第十九张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月食性特化（specilization)的适应意义 动物食性的特化程度：表示动物取食的食物种类的多少。取食 食物种类越少（狭食性动物stenophagous），其特化的程度就越高；取食的食物种类越多（广食性动物euryphagous），食物的特化程度 就越不明显。第二十张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月 动物食性的特化是其对生活条件和种间食物竞争的适应，各有其优越性和局限性。1、特化程度是动物对不同地区食物丰富程度和稳定性的一种适应，因此与动物的生活范围和地理分布有关。2、食性特化是对种间关系，特别是种间竞争关系的一种适应。

11、3、同一种动物食性会在一定范围内发生变化，这种变化表现在不同年龄、不同性别、不同季节和不同地理区域等方面。第二十一张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月(二二)捕食者和被捕食者的辩证关系捕食者和被捕食者的辩证关系捕食者与被食者的种群数量调节（1）捕食者对被捕食者的种群数量能起重大的影响。（2）捕食者对被食者种群的相对稳定有重要作用，对被食者的种群调节起重要作用。没有捕食者，被捕食者的种群可能产生剧烈波动。长期去除捕食者动物，可能破坏捕食者-被捕食者系统的平衡，引起后者的过度增殖而最终出现“崩溃”的局面。捕食者有利于提高被食者的种群素质。（3）被食者的种群数量变化对捕食者也有影响。第二十二

12、张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月第二十三张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月捕食者与被食者的相互适应捕食者与被食者的相互适应（1）捕食者动物的适应形态结构适应：感觉器官、捕食器官、运动器官、消化器官；生理机能适应：例如分泌不同的消化酶；生态适应：起居规律、食谱等；行为适应：例如捕食方式。第二十四张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（2）被食者的保护适应 机械保护：机械保护：体表长刺、棘、毛等，乌贼的烟幕，电鳐放电等；化学保护：化学保护：分泌毒素，例如许多海洋鱼类；保护色：保护色：透明(水母类)、变色(适应环境，比目鱼)、隐蔽色(与环境相同)、警戒色(热带毒鱼)；拟态

13、：拟态：体形与体色模仿环境和天敌；假死：假死：海参排脏、蟹类自切等。3、捕食者和被食者的协同进化 敌对关系？相互依赖！精明的捕食者！第二十五张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月箭毒蛙箭毒蛙第二十六张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月水母乌贼珊瑚鱼第二十七张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月第二十八张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月第二十九张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月 捕食者和被捕食者的复杂关系是在生态系 统长期进化过程中形成的。在共同进化中，对 于捕食者来说，自然选择有利于更有效的捕食，而对被食者来说，自然选择有利于逃避捕食。第三十张，PPT共

14、一百零五页，创作于2022年6月 （2）长期去除捕食者动物，可能破坏捕食者-被捕 食者系统的平衡，引起后者的过度增殖而最终 出现“崩溃”的局面。（3）捕食者有利于提高被食者的种群素质。3、被食者的种群数量变化对捕食者也有影响。第三十一张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（三）食物联系的生态学意义（1）生态系统中各种不同类型的生物通过食物 联系能够有规律地依次利用从自然界得到 的物质和能量，并且使这些物质和能量在 生态系统内得以循环与流动，因此，食物 联系是构成生态系统功能的基础。第三十二张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（2）食物联系影响种群及群落的结构与动态，成为各种生物数

15、量变动的重要调节因素。捕食者与被食者具有一定程度相互依存的的辩证关系，这种关系是保持生态系统稳定性的一个重要机制。（3）不同种个体之间的对抗性矛盾常常表现为吃与被吃的矛盾，所以食物联系直接或间接地决定种间矛盾斗争的发展和变化。食性的特化就是减轻种间竞争程度的一种适应，其结果对充分利用环境的食物资源和实现不同种类共存有重要意义。第三十三张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月二、二、种间竞争和生态位理论种间竞争和生态位理论 种间竞争：是生物群落中物种关系的一种形式。是指两个或更多物种的种群对同一种资源（如空间、食物与营养物质等）的争夺。同一地区，种类越多，竞争越激烈；物种越高等，种间竞争愈为

16、常见、激烈，脊椎动物比无脊椎动物竞争激烈，肉食性动物比草食性动物竞争激烈。第三十四张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（一）高斯假说（Gauses hypothesis)1、高斯假说或竞争排斥原理(Principle of competitive exclusion)第三十五张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月竞争排斥原理：亲缘关系接近的、具有同样习性或生活方式的物种不可能长期在同一地区生活，即完全的竞争者不能共存，因为它们的生态位没有差别。如果它们在同一地区出现，它们必定利用不同食物，或在不同的时间活动，或以其他方式占据不同的生态位，否则就不能长期共存。第三十六张，PPT共一

17、百零五页，创作于2022年6月2、高斯假说有两个例外：A、环境因素（天敌和不适宜的气候及食物关系）的 强烈作用，种群被环境的强烈作用抑制在一个低 密度水平上。B、环境的不稳定性：环境不断发生变动，竞争的结 果不能达到一定的平衡（即在能够充分利用环境 的可能性之前，环境已经变化了）。第三十七张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月3、为什么海洋浮游植物群落中通常有许多数量较少 的种类能与优势种共存？（1）浮游植物群落中，当种间竞争尚未达到对抗排 斥程度时，外界理化环境已先变化，因此某些种 群所取得的优势尚不足以排斥其他种群的存在。（2）浮游生物种间关系（如生化的相互作用）以及 浮游动物的选择

18、性滤食的等等因素抵消了某些种 群竞争上的优势，从而有利于多种群的混合平衡。第三十八张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（二）洛特卡沃尔泰勒（Votka-Voterra）的 种间竞争模型 ：物种甲的竞争系数；：物种乙的竞争系数；N2：表示在K1的空间中，除物种甲利用外，物种乙也同时占用；N1：表示在K2的空间中，除物种乙利用外，物种甲也同时占用。第三十九张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月2、洛特卡沃尔泰勒（Lotka-Voterra）的种间竞争模型 ：物种甲的竞争系数；：物种乙的竞争系数；N2：表示在K1的空间中，除物种甲利用外，物种乙也同时占用；N1：表示在K2的空间中，除物

19、种乙利用外，物种甲也同时占用。第四十张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月两个物种平衡时的条件dN1/dt=0 N1K1-N2 N1=0,N2=K1/N1=K1,N2=0 dN2/dt=0 N2K2 N1 N2=0,N1=K2/N2=K2 ,N1=0第四十一张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月第四十二张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月如我们所知：当物种N1种群（物种1）的环境容纳量为K1时，N1种群中每个个体对自身种群的增长抑制作用为1/K1；同理，N2种群中每个个体对自身种群的增长抑制作用为1/K2。第四十三张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月 另外，从（1）

20、、（2）两个方程以及、的定义中可知：N2种群中每个个体对N1种群的影响为：/K1 N1种群中每个个体对N2种群的影响为：/K2 因此，当物种2可以抑制物种1时，可以认为，物种2对物种1的影响 物种2对自身的影响，即/K1 1/K2。整理后得：K2 K1/。第四十四张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月物种1能抑制物种2（K1 K2/）物种1不能抑制物种2（K1 K1/）两物种都有可能得胜（结果（结果3）物种2总是得胜（结果（结果2）物种2不能抑制物种1（K2 K2/,K2K 1/a，K1K2/（3）甲乙共存：K1K2/，K2 K2/，K2K 1/a，甲胜或乙胜。从这个模型可以看出，在进化

21、发展过程中，两个生态上接近的种类产生剧烈竞争，竞争的结局可能是一个种完全排挤掉另一个种，或者在一定条件下两个种形成平衡而共存。第四十七张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月四种可能结果：（1）甲胜乙汰：K1K2/,K2K 1/a，K1K2/（3）甲乙共存：K1K2/，K2 K2/，K2K 1/a，甲胜或乙胜。从这个模型可以看出，在进化发展过程中，两个生态上接近的种类产生剧烈竞争，竞争的结局可能是一个种完全排挤掉另一个种，或者在一定条件下两个种形成平衡而共存。第四十八张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（三）生态位基本理论生态位：是指一种生物在群落中（或生态系统中）的功能或作用，它

22、不仅说明生物居住的场所，而且也要说明它要吃什么、被什么动物所吃、它们的活动时间、与其它生物的关系，以及它对生物群落发生的影响等所有方面。也就是说生态位是某一物种的个体与环境（包括非生物的和生物的环境）之间特定关系的总和。第四十九张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（四）生态位与种间竞争的关系 1、基础生态位与实际生态位 （1）基础生态位(fundamental niche)：生物群落中，某一物种所栖息的理论上最大空间，即没有种 间竞争的种的生态位。第五十张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（2）实际生态位(realized niche)：当有竞争者时，必 定使该物种只占据基础生

23、态位的一部分，这一 部分实际占有的生态空间称为实际生态位。竞 争种类越多，某物种占有的实际生态位越小。实际生态位是生物之间的相互影响和物种自己 对某些环境条件所具有选择性的共同结果。第五十一张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月第五十二张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月第五十三张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月 2、种间竞争与生态位分化 同一生境中不同种生物共同利用某一种环境资源时，就因生态位重叠而产生种间竞争，可能有三种基本情况：（1）生态位完全重叠，结果是竞争力强的将竞争力弱的种类排除；（2）两个种的生态位只有部分重叠，各自占有一部分无竞争的生态位空间，在这种状况

24、下两个种可能共存，但竞争优势种终将占有那部分重叠的生态位空间；（3）两个种的生态位基本不重叠，这种情况很可能是已经回避竞争的结果。第五十四张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月3、生态位分化（niche differentiation)的几种方式（1）栖息地的分化(habitat differentiation)例如：美国佐治亚盐沼中，Uca pugilator栖息于开阔的砂质地，Uca pugnax多栖息于覆盖沼泽草地泥质地。（2）领域的分化(territorial differentiation)例如：北大西洋和北太平洋沿岸海鸟尽管其食性和生殖周期几乎完全相同，但它们觅食的区域各有不

25、同：小海鸟(Ptychorhamphus aleuticus)：体形最小，离巢12km觅食；鸽海鸟(Cepphus columba)：体形较大，离巢0.2km觅食。第五十五张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（3）食性的分化(feeding differentiation)亲缘关系很近、栖息于同一生境的种类，由于每个种都有自己最偏爱的食物，因此这些近缘种能够分布在同一生境内。例如：夏威夷珊瑚礁的8种腹足类软体动物芋螺。第五十六张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（4）生理的分化(physiological differentiation)例如：寄生在海龟(Testudo gra

26、eca)大肠内的十多种 尖尾虫对氧和二氧化碳的需要不同，与之相 关的是对缺氧呼吸和pH值的适应性不同。第五十七张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（5）体型的分化(body-size differentiation)体形大的动物，需要能量多，但遭受敌害的机会多；体形小的动物，需要能量少，比较容易逃避捕食者。例如：海星Pisaster ochraceus:体形较大，具侵略性；海星Leptasterias hexactis:体形较小，能量吸收 率较高。第五十八张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月4、种间竞争与生态位分化的生态学意义：在物种进化过程中，生态位很接近的种类向着占有不同的

27、空间（栖息地分化）、吃不同的食物（食性上的特化）、不同的活动时间（时间分化）和其它生态习性上分化，以降低竞争的紧张度，竞争的结果是充分利用环境资源。第五十九张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月5、种间竞争与生态位分化的理论在生产实践上的重要意义：（1）在引种方面为了使移殖成功，要求引入适合当地“空生态位”的种类；（2）在养殖生产方面，要充分利用水体立体空间和食物资源，合理搭配养殖的品种，促使系统的能流和物质流渠道畅通，就能取得较好的生态效益和经济效益。同时增加系统的稳定性。第六十张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月三、共生关系（一）共生现象（symbiosis)两个不同生物种之

28、间除了捕食者和被食者的食物关系外，还有一些关系密切程度不同的组合，这些组合关系有的是对双方无害，而更多的是对双方或其中一方有利，这种两个不同物种之间的各种组合关系总称为共生现象。第六十一张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（二）共生现象的类别（1）共栖（commensalism)：一方受益，另一方不受 害。获益的一方称为共栖者，是主动的；另一方为宿主，是被动的。共栖者生活在宿主体表：例如扇贝体表常有海鞘等 附着；共栖者生活在宿主体内（呼吸腔、消化道、或开 口于体外的其它内腔）偕老同穴(Euplectella oweni)的水管腔内常有一对俪虾(spongicola venusta)共栖

29、。第六十二张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（2）互利(mutualism)：相互受益、相互依存。例如寄居蟹上附着海葵。（3）寄生（parasitism)：寄主（host），寄生者 （parasite)。例如许多鱼类体表有车轮虫等寄生虫。第六十三张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（4）偏害（amensalism)：一方受抑制，另一方不受影响。例如贻贝体内有寄居蟹生存。（5）原始合作（protocooperation)：互受其益，但二者之间并非是不能分离。例如裂唇鱼(Labriodes dimidiatus)专吃一些鱼类口腔内和鳃部的寄生虫，起清洁工作用。第六十四张，PPT共

30、一百零五页，创作于2022年6月（三）藻类-藻类之间的共生关系 蓝藻与硅藻共生：热带海区的蓝藻具有固氮作用，因而增加了硅藻的营养盐供应，从而使生活在氮源经常贫乏的热带海区的硅藻大陆繁殖。例如：蓝藻念珠藻科的胞内植生藻(Richelia intracellularis)可在硅藻根管藻(Rhizosolenia)和梯形藻(Climlacodium)的细胞内共生，也可在角毛藻(Chaetoceros)细胞外附着。第六十五张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月第六十六张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（四）藻类-动物之间的共生关系1、形态和功能变化：甲藻共生后失去鞭毛，纵沟消失，细胞壁

31、变薄等，分离后单独培养重新生出自由生活时的典型结构；共生的珊瑚触手缩短，捕食效率降低；共生的动物生活在浅水，吸收足够的光线。2、生态学意义：互利关系，藻类从宿主得到营养盐，宿主从藻类得到O2和能量物质。第六十七张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月第六十八张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（五）动物-动物之间的共生关系1、海洋动物之间的共栖现象2、海洋动物之间的互利现象3、海洋动物之间的寄生现象第六十九张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月1、海洋动物之间的共栖现象外共栖者(epizoite)：生活在其它动物的体表；内共栖者(endozoite)：生活在其它动物的体内；随

32、机共栖：例如贻贝体表经常附着水螅类、海鞘 类等；专性共栖：共栖者寻找特定的宿主，例如纤毛虫 Ellobiophyra donocis 只选择双壳类Danax vittalus的鳃上生活。第七十张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月 通常，共栖者是获益的一方，与获取食物有关系，也与生活空间、基底、庇护和携播有关。例如隐藏在水母和海葵触手间的小鱼既可以在遇敌时得到保护，又可从宿主获得残食；鮣鱼吸附在鲨鱼或海龟的腹面，可摄食鲨鱼或海龟的食物残饵；豆蟹寄居在软体动物的外套腔内也可以将宿主作为掩蔽和摄食场所。第七十一张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月第七十二张，PPT共一百零五页，创作于

33、2022年6月白条海葵鱼第七十三张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月2、海洋动物之间的互利现象海蟹背上的海葵；隆头鱼Labroides spp.的清洁工作用；鱼类和头足类体内的发光细菌。第七十四张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月 海葵长在螺壳上，可随着寄居蟹的行动，捕获食物，同时也吃寄居蟹剩下的食物，而不至于挨饿。海葵身上长有刺细胞，能分泌毒汁，驱逐敌害，保护了寄居蟹。第七十五张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月隆头鱼和黑斑河鲀第七十六张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月3、海洋动物之间的寄生现象异种寄生：不同的种类之间的寄生现象，例如蔓 足类寄生于蟹类的腹部

34、。同种寄生：寄生于 同种类体内或体表，异性寄生 利于繁殖。例如：琵琶鱼（鮟鱇）。第七十七张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月 鱼锚虫属于线形动物，固着在鱼体其吻部特化分叉呈锚状，使宿无法藉由摩擦方式去除，终其一生藉由宿主体液维生，照片中的鱼医生隆头鱼科的蓝带裂唇鲷则担负珊瑚礁清除寄生虫脚色。第七十八张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月 密棘鮟鱇的雌鱼远大于雄鱼，大的为雌鱼，全长11.2米，小的为雄鱼，只有816厘米，雄鱼寄生在雌鱼身上而生活。雄鱼遇到雌鱼时就咬住不放，不久就成为雌鱼身体的一部分。上图雌鱼像腹鳍的部分就是寄生的雄鱼。第七十九张，PPT共一百零五页，创作于2022年

35、6月第三节第三节 群落的物种多样性群落的物种多样性 物种多样性(species diversity)：反映群落中物种的 多寡和分布状态。包括群落中物种的丰富性(species richness)和异质性(heterogeneity)两个内容，群落物种多样性是群落组织的独特特征。一般群落中物种越多，多样性指数越高，物种多样性还与群落中物种的均匀度(evenness)有关系。第八十张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月一、物种多样性指数1、Gleason多样性指数：S为总的种类数，N为总的个体数。缺点是仅仅考虑到样品中的S和N两个参数，因此不能反映生物群落中各个生物种的不同丰度关系。第八十一

36、张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月2、Simpson多样性指数：Pi：种i的个体在群落中的比例，Pi2：随机取两个体为同种概率。Simpson多样性指数=随机取样的两有机体为不同种的概率=1-取样的两有机体为同种的概率。第八十二张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月3、Shannon-Weaver多样性指数：H为多样性指数；Pi是第i中的个体数与该样方总个数之比值；S为样方种数。对于个体小而均匀的物种误差不大，但对于种的个体相差很大时则不恰当。第八十三张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月4、Pielou均匀度指数：均匀度等于实际多样性与理论上最大的多样性的比值。均匀度的

37、大小衡量了群落中各个种个体数的差异程度，各个种个体数完全相同的集合，其均匀度为1。第八十四张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月值得强调的是：（1）仅从多样性指数和均匀性分析只能说明组成群落的种类与各个种的个体数比例这一群落结构特征，并不能说明群落的性质。（2）这里所说的多样性指数不是针对群落的全部有机体而言，而是用于研究某一类型或类群有机体。它仅仅是一个分析群落种类结构的工具，主要用于生态学比较。第八十五张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月二、群落的物种多样性和群落的稳定性 一般情况下，群落的物种多样性或复杂性 与群落的稳定性有关。一个群落的种类越多，其中各种生物的关系越错综复

38、杂，群落就越稳 定。第八十六张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月群落的稳定性：1、弹性(resilience)或恢复力：群落或生态系统受 到干扰后恢复原来状态的能力。2、抗性(resistance)或抵抗力：群落或生态系统受 到干扰后产生变化的大小，即衡量受外界 干扰而保持原来状态的能力。第八十七张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月1 1、捕食作用对群落结构的影响、捕食作用对群落结构的影响（1）捕食者为广食性：捕食缓和竞争，促使群落多样性提高。（2）捕食者为选择性捕食：视捕食对象而异。v捕食对象为优势种：捕食使群落多样性升高；v捕食对象为劣势种：捕食使群落多样性降低。三、影响群

39、落组成结构形成的因素第八十八张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月 潮间带滨螺是吃多种藻类的捕食者，尤其喜食竞争力强的小型绿藻，这样，捕食作用的效应增加共存藻类的数目；但如果滨螺的捕食压力超过一定程度，可能把竞争力弱的藻类也吃掉，则藻类的多样性又下降。第八十九张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月 Paine在一个海湾的岩石潮间带研究表明：赭色海星取食石鳖、帽贝、藤壶和龟足，在有海星存在的区域，有30个物种共存，而除去海星的试验区，藤壶很快成为优势种，一年后藤壶又被贻贝和龟足排挤，三年后群落的物种从30个减到8个。2、关键种对群落结构的影响、关键种对群落结构的影响第九十张，PPT共

40、一百零五页，创作于2022年6月3 3、竞争对群落结构的影响、竞争对群落结构的影响 种间竞争往往出现其在生态位很接近的种类之间，即以同一方式利用相同资源的物种集团。食物限制种团食物限制种团(food-limited guild)：竞争的资源主要是食物；基底限制种团基底限制种团(substrate-limited guild)：竞争的资源是生存的基底。竞争的作用：竞争导致生态位的分化，降低了竞争紧张度，使群落中更多的物种共存。第九十一张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月 多种植物在竞争少数共同需要的资源中是能够共存的。第九十二张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月4 4、空间异质性

41、对群落结构的影响、空间异质性对群落结构的影响 空间异质性(spatial heterogeneity)：群落空间环境中各个部分性质不同的程度。非生物非生物环境的环境的空间异质性空间异质性生物生物空间异质性空间异质性异质性越高，异质性越高，小生境越多，小生境越多，共存物种数越多共存物种数越多第九十三张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月5 5、干扰对群落结构的影响、干扰对群落结构的影响（1）干扰(disturbance)：意为平静的中断或正常过 程的打扰或妨碍。（2）干扰的种类 自然界干扰、群落成员干扰、人类干扰。第九十四张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（3）干扰的程度低频率的

42、干扰：演替能够发展到顶极期，竞争作用达到排斥别种的程度，多样性低；中等程度的干扰：维持群落的高多样性。高频率干扰：在一次干扰后少数先锋种入侵断层，如果干扰频繁，先锋种不能达到演替中期，多样性低。第九十五张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月干扰干扰断层断层抽彩式竞争抽彩式竞争小演替小演替干扰理论干扰理论 干扰可以增加群落的物种丰富度。因为干扰使许多竞争力强的物种占据不了优势，其他物种乘机侵入。如果要保护自然界的生物多样性，就不要简单地去阻止干扰。实际上，干扰可能是产生多样性的最有力手段之一。第九十六张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月6 6、岛屿与群落结构、岛屿与群落结构第九十七

43、张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（1）海岛生物的种数-面积关系 许多研究表明，海岛面积越大，生物种数 越多。通常认为这是由于面积越大，生境复杂 性程度越高，可以有更多的物种生活，这种规 律称为岛屿效应。第九十八张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月（2）岛屿与大陆距离与物种数的关系 岛屿距大陆较远，降低了物种迁入的强 度，这种隔离作用使岛屿群落的物种多样性 降低。岛屿距大陆约远，其物种丰富度降低 的效用越明显。第九十九张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月第四节第四节 生物群落的演替生物群落的演替一、群落演替的基本概念1 1、群落演替、群落演替(community su

44、ccession):(community succession):自然群落中，一种群落被另一自然群落中，一种群落被另一群落所取代的过程称群落演替。群落所取代的过程称群落演替。2 2、演替系列、演替系列(succession sere):(succession sere):按顺序发生的一系列群落称演替系按顺序发生的一系列群落称演替系列。列。3 3、先锋种、先锋种(pioneer species)(pioneer species)和先锋群落和先锋群落(pioneer community):(pioneer community):演演替过程中，最早定居下来的物种称先锋种；演替过程中最初形替过程中，最

45、早定居下来的物种称先锋种；演替过程中最初形成具在一定结构和功能的群落称先锋群落。成具在一定结构和功能的群落称先锋群落。第一百张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月4 4、演替顶极(climax)和顶极群落(climax community):任何一类演替任何一类演替都经过迁移、定居、群聚、竞争、反应、稳定都经过迁移、定居、群聚、竞争、反应、稳定6 6个阶段，当群落达到与个阶段，当群落达到与周围环境取得平衡时周围环境取得平衡时(物种组合稳定物种组合稳定)，群落演替渐渐变得缓慢，群落演替渐渐变得缓慢，最后的演替系列阶段称演替顶极；演替最后阶段的群落称顶极最后的演替系列阶段称演替顶极；演替最后

46、阶段的群落称顶极群落。群落。第一百零一张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月二、演替的类型v按照演替发生的时间进程，按照演替发生的时间进程，可以分为：可以分为：v世纪演替：以地质年代计世纪演替：以地质年代计v长期演替：几十到几百年长期演替：几十到几百年v快速演替：几到十几年快速演替：几到十几年v按演替发生的起始条件，按演替发生的起始条件，可以分为：可以分为：v原生演替：始于裸地原生演替：始于裸地v次生演替：始于次生裸地次生演替：始于次生裸地v按基质性质，可以分为按基质性质，可以分为：v水生演替：如池塘开始水生演替：如池塘开始v旱生演替：如岩石表面开旱生演替：如岩石表面开始始l按控制演替的

47、主导因素，可按控制演替的主导因素，可分为：分为：内因性演替：生物与环境相内因性演替：生物与环境相互作用而致。互作用而致。外因性演替：纯由外界环境外因性演替：纯由外界环境引起。引起。l按群落代谢特征，可分为：按群落代谢特征，可分为：自养性演替：生产大于呼吸自养性演替：生产大于呼吸异养性演替：呼吸大于生产异养性演替：呼吸大于生产第一百零二张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月三、顶极群落的特征v顶极群落的能量学特征1.2.高高3.低低4.高高5.线状，线状，牧食为牧食为主主1.2.低低3.高高4.低低5.网状、网状、腐食腐食群落特征群落特征演替中群落演替中群落顶极群落顶极群落v群落能量学群落

48、能量学1.总生产量群落呼吸(P/R)2.总生产量生物量(P/B)3.单位能流维持的生物量(B/E)4.群落净生产量5.食物链第一百零三张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月顶极群落的结构和生活史特征v群落结构群落结构6.有机质总量7.无机营养8.物种多样性9.生化多样性10.层次和空间异质性v生活史生活史11.生态位特化12.生物大小13.生活周期6.少少7.生物外生物外8.低低9.低低10.简单简单11.宽宽12.小小13.短、简短、简单单6.多多7.生物内生物内8.高高9.高高10.复杂复杂11.窄窄12.大大13.长、复长、复杂杂群落特征群落特征演替中群落演替中群落顶极群落顶极群落第一百零四张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月感谢大家观看第一百零五张，PPT共一百零五页，创作于2022年6月