第五章第五章农业生态系统的种群与群落农业生态系统的种群与群落 由生物构成的种群和群落是生态系统能由生物构成的种群和群落是生态系统能量流动和物质循环的核心。量流动和物质循环的核心。 对对于于一一个个生生态态系系统统，研研究究常常可可分分为为个个体体水水平平、种种群群水水平平、群群落落水水平平和和系系统统水水平平，分分别别称称为为个个体体生生态态学学、种种群群生生态态学学、群群落落生生态学和生态系统生态学。态学和生态系统生态学。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单第五章第五章 农业生态系统的种群与群落农业生态系统的种群与群落2 5 51 1 生物与环境的关系生物与环境的关系2 5 52 2 种群生态学种群生态学2 5 53 3 群落生态学群落生态学退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5 51 1 生物与环境的关系生物与环境的关系h一、生态系统中的环境一、生态系统中的环境h二、环境对生物的制约二、环境对生物的制约h三、生物对环境的适应三、生物对环境的适应退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-1-1 5-1-1 生态系统中的环境生态系统中的环境一、一、自然环境自然环境自然环境：是生态系统中作用于生物的外界自然环境：是生态系统中作用于生物的外界条件的总和。条件的总和。生态因子：自然环境中对生物发生影响的环生态因子：自然环境中对生物发生影响的环境因子。境因子。如：太阳辐射、温度、湿度等。如：太阳辐射、温度、湿度等。 太太阳阳辐辐射射以以及及地地球球表表面面的的大大气气圈圈、水圈、土壤圈综合影响着这些生态因子。水圈、土壤圈综合影响着这些生态因子。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-1-1 5-1-1 生态系统中的环境生态系统中的环境一、一、自然环境自然环境太阳辐射太阳辐射大气圈大气圈土壤圈土壤圈水圈水圈生物圈生物圈退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-1-1 5-1-1 生态系统中的环境生态系统中的环境二、人工二、人工环境环境人工影响的环境人工影响的环境如：人工经营的森林、草地、防风如：人工经营的森林、草地、防风林等。林等。人工建造的环境人工建造的环境如：大棚、畜舍等。如：大棚、畜舍等。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-1-2 5-1-2 环境对生物的制约环境对生物的制约环环境境中中对对生生物物生生命命活活动动产产生生影影响响的的生生态态因因子子，不不是是孤孤立立作作用用的的，而而是是相相互互联联系系、相相互互影影响响形形成成统统一一的的整体，共同作用于生物。整体，共同作用于生物。各各种种生生态态因因子子对对生生物物的的影影响响是是同同等等重重要要，缺缺一一不不可可、但但各各种种生生态态因因子子对对所所起起的的作作用用有有大大小小之之分分，即即：生生态因子可分为主导因子和辅助因子。态因子可分为主导因子和辅助因子。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-1-2 5-1-2 环境对生物的制约环境对生物的制约一、最小因子定律一、最小因子定律 德国化学家李比西（德国化学家李比西（Justus Liebig）于）于1840年提出。年提出。内容：内容： 在在稳稳定定条条件件下下，当当某某种种基基本本物物质质的的可可利利用用量量接接近近所所需需临临界界量量时时，这这种种物物质质将将成成为为一一个个限限制制因因素素，限限制制其其他他处处于于良良好好状状态态的的因因子子发发挥挥效效应应，进进而而限限制制作作物的生长。物的生长。 也是我们常说的也是我们常说的 木桶定律。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-1-2 5-1-2 环境对生物的制约环境对生物的制约一、最小因子定律一、最小因子定律应用前提应用前提： 1 必须是在稳定条件下才能运用。必须是在稳定条件下才能运用。 2 应考虑生态因子之间的补偿作用。应考虑生态因子之间的补偿作用。 如：软体动物在钙缺乏时，用锶作补偿。如：软体动物在钙缺乏时，用锶作补偿。 光、温的相互补偿。光、温的相互补偿。 退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-1-2 5-1-2 环境对生物的制约环境对生物的制约二、耐性定律二、耐性定律 美国生态学家谢尔福德（美国生态学家谢尔福德（V.E.Shelford）1913年提出。年提出。内容内容： 生生物物对对不不同同生生态态因因子子的的适适应应存存在在着着一一个个生生态态学学的的上上限限和和下下限限，生生物物只只有有在在其其范范围围内内才才能能正正常常生生长长发发育育，任任何因子过剩或不足都会影响生长发育和生存。何因子过剩或不足都会影响生长发育和生存。 这这之之间间的的范范围围就就是是该该种种生生物物对对某某一一生生态态因因子子的的耐耐性性限度限度。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-1-2 5-1-2 环境对生物的制约环境对生物的制约二、耐性定律二、耐性定律 奥德姆（奥德姆（E.P.Odum）对其作如下补充：）对其作如下补充：*同同一一生生物物对对不不同同生生态态因因子子的的耐耐性性范范围围不不同同，对对一一个个因因子子的的耐耐性范围很广，而对另一因子的耐性范围可能很窄。性范围很广，而对另一因子的耐性范围可能很窄。*不不同同生生物物对对同同一一生生态态因因子子的的耐耐性性范范围围不不同同。对对主主要要生生态态因因子子耐性范围大的物种其分布也广。耐性范围大的物种其分布也广。*同一生物在不同发育阶段对生态因子的耐性范围不同。同一生物在不同发育阶段对生态因子的耐性范围不同。*由由于于生生态态因因子子的的相相互互作作用用， 当当某某个个生生态态因因子子不不处处于于适适宜宜状状态态时，则生物对其他生态因子的耐性范围会缩小。时，则生物对其他生态因子的耐性范围会缩小。*同同一一生生物物种种的的不不同同品品种种长长期期生生活活在在不不同同生生态态环环境境会会发发生生生生态态型型的的分分化化，以以适适应应不不同同环环境境，因因而而对对多多个个生生态态因因子子的的耐耐性性范范围会有差异。围会有差异。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-1-3 5-1-3 生物对环境的适应生物对环境的适应一、一、生活型和生态型生活型和生态型生活型生活型（ life form）不同种的趋同适应不同种的趋同适应：P25*定义定义：生物对于综合环境条件的适应而在外貌形态上反：生物对于综合环境条件的适应而在外貌形态上反映的类型。映的类型。* 生活型是种以上的分类单位。生活型是种以上的分类单位。不论植物在分类系统上的地位如何，只要它们对环境不论植物在分类系统上的地位如何，只要它们对环境的适应方式和途径相同，都列为同一生活型。的适应方式和途径相同，都列为同一生活型。如如松树和杉树松树和杉树都属于乔木这一生活型。都属于乔木这一生活型。*一定的生活型是植物长期对环境条件适应的结果。因而生活一定的生活型是植物长期对环境条件适应的结果。因而生活型反映了生物对环境条件的适应。型反映了生物对环境条件的适应。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单 5-1-3 5-1-3 生物对环境的适应生物对环境的适应生活型生活型（ life form）不同种的趋同适应不同种的趋同适应P25*一定的生活型是植物长期对环境条件适应的结果。因而一定的生活型是植物长期对环境条件适应的结果。因而生活型反映了生物对生活条件的适应。生活型反映了生物对生活条件的适应。如如 ： 非洲荒漠中的大戟科植物非洲荒漠中的大戟科植物美洲荒漠的仙人掌科植物美洲荒漠的仙人掌科植物 虽虽在在分分类类上上的的地地位位不不同同，但但以以肉肉质质化化来来适适 应应它它们们各自的所在的荒漠生各自的所在的荒漠生 境却是一致，因而属于同一生活型。境却是一致，因而属于同一生活型。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单 5-1-3 5-1-3 生物对环境的适应生物对环境的适应生态型生态型ecotype 种内适应性的分化种内适应性的分化P27*定义定义：同一物种内适应性有差异的种群。是：同一物种内适应性有差异的种群。是 一个一个种对某一特定生境发生基因型反应种对某一特定生境发生基因型反应的产物。的产物。如如黄种人，白种人，黑种人黄种人，白种人，黑种人*生活型是种以下的分类单位。生活型是种以下的分类单位。 *分布越广的物种生态型越多。分布越广的物种生态型越多。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单 5-1-3 5-1-3 生物对环境的适应生物对环境的适应生态型生态型ecotype 种内适应性的分化种内适应性的分化P27*根据形成生态型的主导因子类型，可把植物生态型分为：根据形成生态型的主导因子类型，可把植物生态型分为：气候生态型：如粳稻和籼稻；早稻和晚稻气候生态型：如粳稻和籼稻；早稻和晚稻地壤生态型：如水稻和陆稻；耐肥品种与耐瘠品种地壤生态型：如水稻和陆稻；耐肥品种与耐瘠品种生生物生态型：如抗病、虫品种和一般品种物生态型：如抗病、虫品种和一般品种退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-1-3 5-1-3 生物对环境的适应生物对环境的适应二、生境与生态位二、生境与生态位（一）（一）生境生境生境：即有机体居住的地方，是具体的特定地段上对生境：即有机体居住的地方，是具体的特定地段上对生物起作用的环境因子的总和。生物起作用的环境因子的总和。不同物种其生境不同。一定的生境总是与不同物种其生境不同。一定的生境总是与一定生活习性的生物有着固定联系。一定生活习性的生物有着固定联系。如：蚯蚓在有机质丰富的泥土中生存。如：蚯蚓在有机质丰富的泥土中生存。仙人掌在沙漠中生存。仙人掌在沙漠中生存。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-1-3-2 5-1-3-2 生境与生态位生境与生态位（二）（二）生态位生态位 （小生境或生态龛）：（小生境或生态龛）：*定义：生物完成其正常生活周期所表现的对特定生态因子的定义：生物完成其正常生活周期所表现的对特定生态因子的综合适应位置。综合适应位置。或定义为：生物钟在生物群落中的位置和作用。或定义为：生物钟在生物群落中的位置和作用。*其含义有两个方面：其含义有两个方面：时空生态位：即某种生物存在生活的时间和占据的空间。时空生态位：即某种生物存在生活的时间和占据的空间。营养生态位：即模拟中生物种在物质循环和能量流动中所营养生态位：即模拟中生物种在物质循环和能量流动中所处的位置。处的位置。*生态位包括生态位包括基础生态位：生态系统能够为某种生物提供的最大空间。基础生态位：生态系统能够为某种生物提供的最大空间。实际生态位：由于竞争的存在，物种实际占据的生态位。实际生态位：由于竞争的存在，物种实际占据的生态位。实际生态位总小于基础生态位，而且参与竞争物种越实际生态位总小于基础生态位，而且参与竞争物种越多，该物种占据的实际生态位就越小。多，该物种占据的实际生态位就越小。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-1-3-2 5-1-3-2 生境与生态位生境与生态位*生态位理论表明：生态位理论表明：同一生境中，不存在两个生态位完全相同的物种。同一生境中，不存在两个生态位完全相同的物种。同一生境中，不同或相似的物种必然进行某种时间、空间、同一生境中，不同或相似的物种必然进行某种时间、空间、营养或年龄等生态位的分化分离。营养或年龄等生态位的分化分离。同一生境中，生态位差异大的物种竞争才较为缓和，因而由同一生境中，生态位差异大的物种竞争才较为缓和，因而由多个物种组成的群落更有利于有效利用资源，维持较高的生多个物种组成的群落更有利于有效利用资源，维持较高的生产力，并且有更高的稳定性。产力，并且有更高的稳定性。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2 5-2 种群生态种群生态种群种群：一定时间内占据某一特定空间的同种有机体的集合群。一定时间内占据某一特定空间的同种有机体的集合群。*自然界中的生物没有一种是以个体存在的，个体必须依赖群体，自然界中的生物没有一种是以个体存在的，个体必须依赖群体，因而种群是生物存在的基本单位。因而种群是生物存在的基本单位。*种群不是某个种多个个体的简单组合，形成种群的个体间存在相种群不是某个种多个个体的简单组合，形成种群的个体间存在相互作用，使得种群具备个体所没有的群体特征。互作用，使得种群具备个体所没有的群体特征。*种群具有其独特的性质、结构和功能，它是一个具有自我组织自种群具有其独特的性质、结构和功能，它是一个具有自我组织自我调节能力的整体。我调节能力的整体。*在具体研究中，一个种群在时间和空间上的界限可随研究人员的在具体研究中，一个种群在时间和空间上的界限可随研究人员的需要而定。如一个种群可以包括全世界的狼；也可以很小，仅指需要而定。如一个种群可以包括全世界的狼；也可以很小，仅指一滴海水中某一微生物的种群一滴海水中某一微生物的种群。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2 5-2 种群生态种群生态一、一、种群的基本特征种群的基本特征（基本属性和计量特征）（基本属性和计量特征）二、二、种群的增长种群的增长三、三、种群波动种群波动四、四、生物种间关系生物种间关系退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-1 种群的基本特征一、种群大小和密度（一、种群大小和密度（size ；density） 种群大小种群大小：某种生物在一定空间中个体数。：某种生物在一定空间中个体数。如如 ：一个鱼塘中的鲤鱼种群数为：一个鱼塘中的鲤鱼种群数为150尾。尾。害虫综合防治的根本任务是注意害虫种群数量大小害虫综合防治的根本任务是注意害虫种群数量大小的变化，将其控制在引起经济损失的程度以下。的变化，将其控制在引起经济损失的程度以下。*种群数量的调查方法种群数量的调查方法 总数调查总数调查 取样调查：（取样调查：（1）取样方法）取样方法农田用农田用10 m2 森林用森林用100m2 水体浮游生物水体浮游生物250ml （2 2）标志重捕法：）标志重捕法： 林可指数法林可指数法海奈图解法海奈图解法连续重捕法连续重捕法 退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-1 种群的基本特征一、种群大小和密度（一、种群大小和密度（size ；density）种群密度种群密度：单位面积或容积内某种生物的个体数或：单位面积或容积内某种生物的个体数或生物量。如：每公顷水稻生物量。如：每公顷水稻的株数。的株数。*种群密度的大小标志着一个种在生物群落中所占的地位和种群密度的大小标志着一个种在生物群落中所占的地位和重要程度，密度大，说明其作用大。重要程度，密度大，说明其作用大。*种群密度受生物钟的出生率、死亡率，迁入迁出的生物个种群密度受生物钟的出生率、死亡率，迁入迁出的生物个体数目的影响体数目的影响*种群密度大小是种群在一定环境条件下，种内种间相互作种群密度大小是种群在一定环境条件下，种内种间相互作用的结果用的结果退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-1 种群的基本特征一、种群大小和密度（一、种群大小和密度（size ；density）种群密度的表示方法：种群密度的表示方法：单位面积或空间内的个体数、生物单位面积或空间内的个体数、生物量量 植被的研究，常用以下相对指标：植被的研究，常用以下相对指标：*频率频率 某种植物在总样区中出现的次数。某种植物在总样区中出现的次数。*丰度丰度 一个样本中某种植物个体数占个体数的比率。一个样本中某种植物个体数占个体数的比率。*盖度盖度 以冠层投影大小计算的覆盖面积占总面积的比率。以冠层投影大小计算的覆盖面积占总面积的比率。如：森林覆盖率达如：森林覆盖率达3050，则生态系统较稳定。，则生态系统较稳定。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-1 种群的基本特征二、二、种群的年龄结构（种群的年龄结构（age distribution）和性别（）和性别（sex ratio）除一年生植物外，种群的不同个体，一般具有不同的年除一年生植物外，种群的不同个体，一般具有不同的年龄。且个体之间也有雌、雄的区别。龄。且个体之间也有雌、雄的区别。种群的年龄结构种群的年龄结构：种群内各年龄组之间的：种群内各年龄组之间的 数量比例。用龄级比和年数量比例。用龄级比和年龄锥体表示。龄锥体表示。* 龄级比：各年龄组个体数占种群数总数的比例称之龄级比。龄级比：各年龄组个体数占种群数总数的比例称之龄级比。绘制年龄锥体的步骤：绘制年龄锥体的步骤：*按一定年龄分组，统计各年龄组的个体数占总个体数的比例；按一定年龄分组，统计各年龄组的个体数占总个体数的比例；*用矩形的长度表示比例大小；用矩形的长度表示比例大小；*把龄级比按年龄从小到大叠起，就形成年龄锥体。把龄级比按年龄从小到大叠起，就形成年龄锥体。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-1 种群的基本特征种群的年龄结构有三种：种群的年龄结构有三种：a b c增长型（图增长型（图a ）：含大量新生个体，种群数量呈上升趋势）：含大量新生个体，种群数量呈上升趋势稳定型（图稳定型（图b ）：各年龄组上个体比例适中，分布均匀，）：各年龄组上个体比例适中，分布均匀，种群大小趋于平种群大小趋于平衡。衡。衰退型（图衰退型（图c ）：含老年个体数较大，幼年个体很少，种）：含老年个体数较大，幼年个体很少，种 群数量趋于减少。群数量趋于减少。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-1 种群的基本特征三、三、出生率和死亡率（出生率和死亡率（Natality and Mortality）出生率出生率：种群产生新个体的能力。：种群产生新个体的能力。*最大出生力（潜在出生力）：不受任何生态因子限制，种最大出生力（潜在出生力）：不受任何生态因子限制，种群处于理想状态时产生新个体群处于理想状态时产生新个体的最大能力。的最大能力。特点：为一常数，反映了该生物的特性。特点：为一常数，反映了该生物的特性。*实际出生力（生态出生力）：种群在一定的环境条件下，实际出生力（生态出生力）：种群在一定的环境条件下，产生新个体的能力。产生新个体的能力。特点：为一变数，反映了环境对该种群的影响。特点：为一变数，反映了环境对该种群的影响。各种生物的出生力是由生物的生理特性所决定的，各种生物的出生力是由生物的生理特性所决定的，也是生物适应环境的策略。如：老鼠的出生力大于大象的出生也是生物适应环境的策略。如：老鼠的出生力大于大象的出生力。力。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-1 种群的基本特征三、三、出生率和死亡率（出生率和死亡率（Natality and Mortality）死亡率死亡率：单位时间内种群死亡的个体数。：单位时间内种群死亡的个体数。*最低死亡率：种群处于理想状态时的死亡率。最低死亡率：种群处于理想状态时的死亡率。*实际死亡率：种群在一定的环境条件下的死亡率。又称生实际死亡率：种群在一定的环境条件下的死亡率。又称生 态死亡率，不仅受环境条件态死亡率，不仅受环境条件的影响，而且受的影响，而且受种群大小和年龄组成的影响。种群大小和年龄组成的影响。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-1 种群的基本特征四、内禀增长率四、内禀增长率（Intrinsic growth rate）*定义：定义：在没有任何环境因素（包括食物、领地和其它生物）在没有任何环境因素（包括食物、领地和其它生物）限制的条件下，由种群内在因素决定的限制的条件下，由种群内在因素决定的稳定稳定的的最大最大增殖速增殖速率。又称率。又称生物潜能生物潜能或或生殖潜能生殖潜能。此时，种群具有最大出生率和最小死亡率此时，种群具有最大出生率和最小死亡率 。0r0，则种群数量指数上升。（，则种群数量指数上升。（图示图示）*r=0r=0，种群数量相对稳定。，种群数量相对稳定。*r0r0，种群数量指数下降。，种群数量指数下降。自然种群指数增长只是短期的，当空间资源较为充分时表自然种群指数增长只是短期的，当空间资源较为充分时表现出来，如：细菌、浮游生物等在生长前期往往表现为指现出来，如：细菌、浮游生物等在生长前期往往表现为指数增长。数增长。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单种群的增长的J曲线退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-2 种群的增长逻辑斯谛增长逻辑斯谛增长（ S 型增长）型增长）*在自然条件下，环境、资源条件总是有限的，种群不可能按指数增在自然条件下，环境、资源条件总是有限的，种群不可能按指数增长方式增长下去，指数增长只是短期的，当种群数量达到一定量时，长方式增长下去，指数增长只是短期的，当种群数量达到一定量时，种群对有限空间资源和其他生活必需条件的种内竞争加剧，增长速种群对有限空间资源和其他生活必需条件的种内竞争加剧，增长速度开始下降，种群数量越多，竞争越剧烈，增长速度也越小，直到度开始下降，种群数量越多，竞争越剧烈，增长速度也越小，直到种群数量达到环境容纳量（种群数量达到环境容纳量（K K）并维持下去。增长呈）并维持下去。增长呈S S型。型。*S S型增长的型增长的logistic logistic 模型如下：模型如下：N：种群数量：种群数量K：环境容纳量：环境容纳量r：种群增长率：种群增长率退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单种群的增长的S曲线退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单绵羊数量的S型增长退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单草履虫数量的S型增长退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-2 种群的增长逻辑斯谛增长逻辑斯谛增长（ S 型增长）型增长）与指数增长相比，新增的因子与指数增长相比，新增的因子(k-N)/k (k-N)/k 表明：表明：当当 N N 由由 0 0k k 时，时，(k-N)/k (k-N)/k 则由则由 1 10 0，即随着种群数量，即随着种群数量N N的增大，的增大，种群指数增长的实现程度就逐渐变小，直到种群指数增长的实现程度就逐渐变小，直到N=kN=k时，增长为时，增长为0 0。即：即： N K N 1 (k-N)/k 1 种群增长种群增长 N K N K ，(k-N)/k 1 (k-N)/k 1 种群减少种群减少 N = K N = K ，(k-N)/k = 1 (k-N)/k = 1 种群处于平衡状态种群处于平衡状态退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-2 5-2-2 种群的增长种群的增长种群的数量增长的指数曲线种群的数量增长的指数曲线和逻辑斯谛曲线：（如图）和逻辑斯谛曲线：（如图）多数生物的增殖，包括水稻多数生物的增殖，包括水稻和小麦分蘖的增长都接近和小麦分蘖的增长都接近S S型型增长模式。增长模式。J型和型和S S型增长是种群增型增长是种群增长的两个典型情况，在自然长的两个典型情况，在自然界中，种群的增长实际上还界中，种群的增长实际上还有许多的变形，情况比较复有许多的变形，情况比较复杂：（如图）杂：（如图）退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-2 5-2-2 种群的增长种群的增长 J型增长使种群内禀增型增长使种群内禀增长能力充分表现。长能力充分表现。S S型增长，说明随密度上型增长，说明随密度上升，同种个体间的拥挤效升，同种个体间的拥挤效应增大及环境限制使内禀应增大及环境限制使内禀增长能力受到限制。增长能力受到限制。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-3 5-2-3 种群波动种群波动 三、种群波动三、种群波动 无论是无论是J型增长，还是型增长，还是S型增长，当种群数量达到型增长，当种群数量达到K值后，其密度值后，其密度并非保持不变，而是围绕这个并非保持不变，而是围绕这个K水平上下波动。水平上下波动。（一）种群波动（一）种群波动：指种群的数量随时间的变化而上下摆动的情况。：指种群的数量随时间的变化而上下摆动的情况。种群的波动由于环境条件变化情况不同，具有不同的波动规律。种群的波动由于环境条件变化情况不同，具有不同的波动规律。1、种群波动可分为：、种群波动可分为：*非周期性波动非周期性波动： 非周期性的突然的环境变化所引起的波动。如干旱、冻害等。非周期性的突然的环境变化所引起的波动。如干旱、冻害等。常带来生物数量的剧烈变化。常带来生物数量的剧烈变化。*周期性波动周期性波动：由于环境的周期性变化而引起。：由于环境的周期性变化而引起。可分为可分为季节性波动季节性波动和和年波动年波动。 退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-3 5-2-3 种群波动种群波动*周期性波动周期性波动季季节节性性波波动动：主主要要是是由由于于环环境境的的季季节节性性变变化化和和生生物物适适应应性性变变化化而引起的。一年生植物，多数昆虫的数量波动属此类。而引起的。一年生植物，多数昆虫的数量波动属此类。如如 ：北温带湖泊中的浮游生物种群数量就是随着水体在一年中光、温：北温带湖泊中的浮游生物种群数量就是随着水体在一年中光、温 和营养物质等的变化而波动的。和营养物质等的变化而波动的。 春春季季：表表层层水水温温升升高高，光光照照增增强强，营营养养元元素素丰丰富富，浮浮游游生生物物开开始始迅迅 速速繁繁殖殖达达全全年年最最高高峰峰。大大量量浮浮游游生生物物的的生生长长使使营营养养物质减少，物质减少，浮游生物数量在晚春下降。浮游生物数量在晚春下降。夏季：光照和水温适合其它水生生物繁殖，浮游生物量继续下降。夏季：光照和水温适合其它水生生物繁殖，浮游生物量继续下降。秋季：辐射减弱，温度下降，下层水上涌，补充上层的营养物质，秋季：辐射减弱，温度下降，下层水上涌，补充上层的营养物质， 适宜浮游生物生长，出现第二个生长高峰。适宜浮游生物生长，出现第二个生长高峰。冬季：营养物质虽多，但温度太低，硅藻生物量降至最低点。冬季：营养物质虽多，但温度太低，硅藻生物量降至最低点。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-3 5-2-3 种群波动种群波动*年波动年波动：主要受种群自身和其他生物因子的数量的变化所：主要受种群自身和其他生物因子的数量的变化所控制。控制。如：猞猁和美洲兔的丰度变化就是典型的年波动。如：猞猁和美洲兔的丰度变化就是典型的年波动。猞猁每隔猞猁每隔910年出现一个高峰，高峰过后数量迅速下年出现一个高峰，高峰过后数量迅速下降，几年中变的十分罕见；美洲兔也有同样周期，但其种群数降，几年中变的十分罕见；美洲兔也有同样周期，但其种群数量的高峰总在猞猁高峰的前一年或更早一些。因为猞猁以美洲量的高峰总在猞猁高峰的前一年或更早一些。因为猞猁以美洲兔为食。捕食种群与猎物种群数量的周期性变化显然是相关的：兔为食。捕食种群与猎物种群数量的周期性变化显然是相关的：（如图如图）退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单9090年间捕食者（猞猁）年间捕食者（猞猁）与猎物（美洲兔）的数量周期与猎物（美洲兔）的数量周期退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-3 5-2-3 种群波动种群波动2、种群波动的原因、种群波动的原因 * 非密度制约因素：如温度、降水、食物等与种群自非密度制约因素：如温度、降水、食物等与种群自身身 密度无关。密度无关。* 密度制约因素：由于种群内部密度的变化影响种群密度制约因素：由于种群内部密度的变化影响种群数数量的波动。量的波动。种内竞争食物和领地。（植物对光、土壤水分，动种内竞争食物和领地。（植物对光、土壤水分，动物对饲料）物对饲料）捕食者与猎物之间的反馈控制作用。捕食者与猎物之间的反馈控制作用。 退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-3 5-2-3 种群波动种群波动（二）（二）种群调节种群调节生物种群的数量偏离平衡水平上升或下降时，有一种使种群生物种群的数量偏离平衡水平上升或下降时，有一种使种群数量返回平衡水平的作用，称种群调节。数量返回平衡水平的作用，称种群调节。种群波动调节的机制是种内密度、种间牵制及环境因子共同种群波动调节的机制是种内密度、种间牵制及环境因子共同作用的结果。作用的结果。*种内密度制约种内密度制约： 种种群群密密度度超超过过K值值时时，对对任任何何生生物物种种群群自自身身都都是是不不利利的的。种种内内个个体体间间为为争争夺夺食食物物和和领领地地的的竞竞争争是是种种群群数数量量保保持持在在K值值附附近近。如如植物对光、水、肥的竞争。植物对光、水、肥的竞争。种群中的优势者可抑制非优势者，使其不产卵、不受精、不能种群中的优势者可抑制非优势者，使其不产卵、不受精、不能生育。如蜜蜂中只有蜂王才能交配繁殖。又如水稻、麦的分蘖消生育。如蜜蜂中只有蜂王才能交配繁殖。又如水稻、麦的分蘖消长规律。长规律。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-3 5-2-3 种群波动种群波动*种间牵制种间牵制： 生生物物之之间间由由于于食食物物的的关关系系联联系系起起来来，使使得得某某一一种种群群数数量必然受到别的生物种群数量的牵制影响。量必然受到别的生物种群数量的牵制影响。 如：草如：草兔子兔子食兔动物之间的数量关系。食兔动物之间的数量关系。*环境因子对种群数量的影响：环境因子对种群数量的影响： 气气候候因因子子、资资源源状状况况和和化化学学物物质质等等环环境境条条件件常常会会对对种种群群的数量起调控作用。的数量起调控作用。 实际种群波动的调节也可看作是种群内在的增长潜势及环境（生物环境和自然环境）对种群增长的限制这两个反作用力之间的平衡。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-3 5-2-3 种群波动种群波动（三）（三）生物种群的进化和适应生物种群的进化和适应*生物种群的进化和适应是一个择优汰劣的过程：生物种群的进化和适应是一个择优汰劣的过程： 生生物物种种群群既既表表现现出出短短时时间间的的数数量量变变动动，又又表表现现为为长长时时间间的的种种群群进进化化。从从进进化化的的历历史史看看，种种群群中中只只有有那那些些较较好好地地适适应应环环境境变变化化的的个个体体，才才能能生生存存下下来来产产生生后后代代，它它们们的的遗遗传传特特性性因因而而也也可可保保留留下下来来；而而那那些些不不能能适适应应的的个个体体及及其其相相应应的的遗遗传传特特性性，都都会会从从种群中消失。种群中消失。 这这种种自自然然选选择择的的过过程程，使使得得每每一一个个种种群群能能在在一一个个较较长长的的历历史时期中不断调整其对环境的适应性，求得生存与发展。史时期中不断调整其对环境的适应性，求得生存与发展。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-3 5-2-3 种群波动种群波动*种群数量的相对稳定性：种群数量的相对稳定性： 生生物物种种群群的的进进化化与与适适应应，使使得得种种群群在在受受到到外外界界影影响响发发生生波波动动后后，仍仍有有使使种种群群数数量量返返回回到到平平衡衡水水平平的的倾倾向向。这这种种倾倾向向称称为为种群数量的相对稳定性。种群数量的相对稳定性。 因因为为自自然然选选择择使使得得那那些些优优势势个个体体得得到到加加强强，环环境境变变化化虽虽然然淘淘汰汰了了一一部部分分不不适适应应的的个个体体，使使种种群群数数量量暂暂时时下下降降；但但得得到到加加强强的的那那部部分分个个体体很很快快又又会会产产生生新新的的个个体体，加加以以补补充充，返返回回到到原原来来的的数量水平。数量水平。 种种群群数数量量的的相相对对稳稳定定性性的的基基础础是是生生物物长长期期进进化化过过程程中中所所形形成的不同的生态对策。成的不同的生态对策。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-3 5-2-3 种群波动种群波动*生态对策（生态对策（ecoloigical strategy）：）：生态对策生态对策：在生物进化过程中，生物在繁殖和竞争方面朝不同方：在生物进化过程中，生物在繁殖和竞争方面朝不同方向发展，一适应不同栖息环境的对策。向发展，一适应不同栖息环境的对策。 自然界中的生物在长期的进化过程中形成了两类不同的生态对策：自然界中的生物在长期的进化过程中形成了两类不同的生态对策：r r对策（对策（r r选择）选择） 实实行行这这种种对对策策的的生生物物其其生生态态特特征征：个个体体小小，寿寿命命短短，存存活活率率低低，但但增增殖殖率率（r）高高，具具有有较较大大的的扩扩散散能能力力，适适应应于于多多变变的的栖栖息息环环境境。虽虽然然竞竞争争能能力力弱弱，但但r值值高高，易易返返回回平平衡衡点点，灭灭绝绝的的危危险险少少；同同时时具具有有较较强强的的迁迁移移扩扩散散能能力力，当当种种群群密密度度过过大大，生境恶化时，可以迁到其他生境，建立新的种群。生境恶化时，可以迁到其他生境，建立新的种群。 属属于于 r对对策策的的生生物物称称 r对对策策者者。如如细细菌菌、昆昆虫虫、杂杂草草及及一年生植物。一年生植物。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-3 5-2-3 种群波动种群波动 k 对策（对策（k选择）选择） 实实行行这这种种对对策策的的生生物物其其生生态态特特征征：个个体体大大，寿寿命命长长，存存活活率率高高，不不具具有有较较大大的的扩扩散散力力，但但具具有有较较强强的的竞竞争争力力，适适应应于于稳稳定定的的栖栖息息环环境境，种种群群密密度度较较稳稳定定。虽虽然然竞竞争争力力较较强强，但但 r 值值低低，遭遭受受激激烈烈变变动动和和死死亡亡后后，返返回回平平衡衡水水平平的的时时间间较较长长，容容易易走走向灭绝。向灭绝。 属属 k 对策的生物称对策的生物称 k 对策者。如乔木、型食肉动物。对策者。如乔木、型食肉动物。 实实际际上上自自然然界界中中的的生生物物并并不不能能归归属属严严格格的的r r对对策策或或k k对对策策，在在这之间存在连续谱系，即之间有一系列过度类型。这之间存在连续谱系，即之间有一系列过度类型。 退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-3 5-2-3 种群波动种群波动*生态对策（生态对策（ecoloigical strategy）：）：大量的农作物和家畜家禽则属于中间的过度类型。大量的农作物和家畜家禽则属于中间的过度类型。 在农业生产中应适当配置在农业生产中应适当配置rk k谱系中的各类物种。谱系中的各类物种。利用利用k型生物可起到稳定环境的作用，如防护林、果树等。型生物可起到稳定环境的作用，如防护林、果树等。利利用用如如利利用用浮浮游游生生物物、蚯蚯蚓蚓、蚕蚕、蜂蜂、食食用用菌菌等等r型型生生物物生生活活周周期期短短、繁繁殖殖快快的的特特点点可可以以加加速速物物质质循循环环利利用用，减减少少养养分流失。分流失。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-4 5-2-4 生物种间关系生物种间关系一、一、种间相互作用种间相互作用二、二、生物分泌物对种间关系的影响生物分泌物对种间关系的影响退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-2-4 5-2-4 生物种间的相互关系生物种间的相互关系一、种间相互作用：一、种间相互作用： 生生物物种种间间存存在在着着各各种种相相互互依依存存、相相互互制制约约的的关关系系。根根据据种种间相互作用的性质，可以分为三种类型。间相互作用的性质，可以分为三种类型。 正相互作用：结果一方得利或双方得利（正相互作用：结果一方得利或双方得利（+ +） 负相互作用：结果至少一方受害（负相互作用：结果至少一方受害（- -） 中性作用：结果是双方无明显的影响（中性作用：结果是双方无明显的影响（0 0）退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-4-1 5-3-4-1 种间相互作用种间相互作用（一）（一）正相互作用：正相互作用：*偏利作用偏利作用（共栖）（共栖） 特征：共生的两种生物，一方得利，对另一方无害。特征：共生的两种生物，一方得利，对另一方无害。 如：林间的一些动物和鸟类，以树木作为掩蔽或筑巢用，对树木如：林间的一些动物和鸟类，以树木作为掩蔽或筑巢用，对树木 不造成伤害。不造成伤害。*原始合作原始合作 特征：两种生物在一起生活对彼此有利，但二者并无依赖关系。特征：两种生物在一起生活对彼此有利，但二者并无依赖关系。例：例： 稻田养鱼，稻田可为鱼提供水分和食物，鱼可采食稻田稻田养鱼，稻田可为鱼提供水分和食物，鱼可采食稻田 的杂草和害虫，鱼的粪便可提高稻田肥力，从而促进水稻的杂草和害虫，鱼的粪便可提高稻田肥力，从而促进水稻 增产。增产。 农区养蜂：作物为蜜蜂提供蜜源，获得蜂蜜、蜂王浆等经农区养蜂：作物为蜜蜂提供蜜源，获得蜂蜜、蜂王浆等经 济产品；蜜蜂的传粉作用又济产品；蜜蜂的传粉作用又促进作物增产。促进作物增产。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-4-1 5-3-4-1 种间相互作用种间相互作用 农业生产上各种作物的间套作，如禾本科与豆科；深根与浅根；农业生产上各种作物的间套作，如禾本科与豆科；深根与浅根； 喜喜阳阳与与耐耐阴阴；高高杆杆与与矮矮秆秆间间种种套套作作；可可充充分分利利用用环环境境资资源源，并可并可控制有害生物，改善作物生存的生境。控制有害生物，改善作物生存的生境。*互利共生互利共生 特特征征：种种间间彼彼此此依依赖赖，生生活活在在一一起起互互相相受受益益，能能直直接接进进行行物物质质交流。交流。例：例：固固N N细菌与细菌与豆科植物根系共生形成根瘤。豆科植物根系共生形成根瘤。 真菌和高等植物根系共生形成菌根。真菌和高等植物根系共生形成菌根。真菌与藻类共生形成地衣。真菌与藻类共生形成地衣。 菌菌类类吸吸收收土土壤壤中中的的矿矿物物营营养养或或合合成成N素素供供给给地地上上部部植植物物根根系系吸吸收收利利用用，植植物物光光合合作作用用合合成成光光合合产产物物提提供供菌菌类类食食物物，两两者者在在一一起起，对对彼彼此此有有利利，之之间间有有物物质质能能量量交交换换，分分开开后后单单独独无无法法存存活活或不能正常生长。或不能正常生长。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-4-1 5-3-4-1 种间相互作用种间相互作用（二）负相互作用（二）负相互作用*竞争：竞争：特征：两种生物为竞争同一对象，主要是争夺空间和资源。竞争的特征：两种生物为竞争同一对象，主要是争夺空间和资源。竞争的 双双方方都都力力求求抑抑制制对对方方。竞竞争争结结果果对对他他们们的的增增长长和和存存活活起着负起着负影响。影响。例：例：农田中的作物与杂草竞争光、热、水、气、肥及生长空间。农田中的作物与杂草竞争光、热、水、气、肥及生长空间。各类塘鱼对浮游生物的竞争。各类塘鱼对浮游生物的竞争。结果：结果：两个物种间形成协调的平衡状态，实现生态位的分化。两个物种间形成协调的平衡状态，实现生态位的分化。一个种群被另一个种群消灭掉。一个种群被另一个种群消灭掉。一个种群被赶跑到另一空间，利用另一种食物。一个种群被赶跑到另一空间，利用另一种食物。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-4-1 5-3-4-1 种间相互作用种间相互作用例例A 新几内亚的大岛上的三种地鸽，每一种处于不同的生境（沿新几内亚的大岛上的三种地鸽，每一种处于不同的生境（沿 岸岸灌灌木木、次次生生林林和和雨雨林林），而而在在只只有有一一种种地地鸽鸽的的小小岛岛上，该种上，该种 使使用用所所有有三三种种生生境境。三三种种地地鸽鸽的的竞竞争争使使得得它它们们占占据据不不同的生境。同的生境。 B 加加拉拉帕帕哥哥斯斯群群岛岛有有两两种种达达尔尔文文山山雀雀（G.fortis和和G.fuliginosa） 单单独独在在某某一一小小岛岛上上发发现现时时，它它们们具具有有相相同同的的喙喙，当当他他们共存时，们共存时， 后后者者比比前前者者的的喙喙要要窄窄的的多多。这这是是两两者者之之间间的的竞竞争争使使得得他们各自他们各自的性状发生变化。的性状发生变化。如：大草履虫（如：大草履虫（P.caudatum）和双小核草履虫（）和双小核草履虫（P.aurelia）之）之间的竞争间的竞争 结果是大草履虫完全消失。（结果是大草履虫完全消失。（图示图示）双小核草履虫和袋状草履虫（双小核草履虫和袋状草履虫（P.bursaria）竞争结果是共存，）竞争结果是共存，但存在空间上的分离。但存在空间上的分离。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-4-1 5-3-4-1 种间相互作用种间相互作用*大草履虫和双小核草履虫间的竞争大草履虫和双小核草履虫间的竞争 A B C 退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-4-1 5-3-4-1 种间相互作用种间相互作用 需指出的是：两个物种竞争的结果或竞争的激烈程度与各自需指出的是：两个物种竞争的结果或竞争的激烈程度与各自生态位是有很大的关系的。生态位越接近，则竞争越激烈。生态位是有很大的关系的。生态位越接近，则竞争越激烈。 在同一生境中具有相同生态位的不同物种不可能长期共存，在同一生境中具有相同生态位的不同物种不可能长期共存，这个原理称这个原理称竞争排斥原理竞争排斥原理，也称，也称高斯原理高斯原理在在一一个个稳稳定定的的自自然然群群落落中中，各各生生物物种种群群的的生生态态位位必必定定是是有有差差异异的的，种种群群间间都都是是趋趋向向于于互互相相补补充充而而不不是是直直接接竞竞争争。因因此此由由多多个个物物种种组组成成的的群群落落，要要比比单单一一物物种种所所组组成成的的群群落落能能更更有有效效地利用环境资源，维持较高的生产力，并具有更高的稳定性。地利用环境资源，维持较高的生产力，并具有更高的稳定性。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单 5-3-4-1 5-3-4-1 种间相互作用种间相互作用*捕食和寄生捕食和寄生特征：一个种群对另一个种群的生长与存活产生负效应。特征：一个种群对另一个种群的生长与存活产生负效应。狭义的捕食：食肉动物以草食动物为食；狭义的捕食：食肉动物以草食动物为食；广义的捕食：还包括草食动物吃草和寄生。广义的捕食：还包括草食动物吃草和寄生。寄生寄生：是一个种（寄生者）寄居于另一种（寄主）的体内或体表，：是一个种（寄生者）寄居于另一种（寄主）的体内或体表，从而摄取寄主养分以维持生活的现象。从而摄取寄主养分以维持生活的现象。例：例：羊吃草，青蛙吃害虫，猫捕老鼠等。羊吃草，青蛙吃害虫，猫捕老鼠等。菟丝子寄生在植物上。菟丝子寄生在植物上。蛔虫寄生在动物上。蛔虫寄生在动物上。赤眼蜂寄生在棉铃虫上。赤眼蜂寄生在棉铃虫上。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单 5-3-4-1 5-3-4-1 种间相互作用种间相互作用 生态系统中，不同营养级的生物存在捕食与被捕食的关系。生态系统中，不同营养级的生物存在捕食与被捕食的关系。这种关系在自然界中通过各种调节机制控制着种群的数量波动，这种关系在自然界中通过各种调节机制控制着种群的数量波动，保持生态系统的相对平衡，任一环节受到干扰就可能破坏平衡。保持生态系统的相对平衡，任一环节受到干扰就可能破坏平衡。例例 ：人类过度猎取某些生物，就可能引起生态失衡。人类为人类过度猎取某些生物，就可能引起生态失衡。人类为发展鹿群而大量猎杀美洲豹和狼，使得鹿群数量大增，对牧草发展鹿群而大量猎杀美洲豹和狼，使得鹿群数量大增，对牧草过度利用，导致草场褪化。过度利用，导致草场褪化。在农业生产中常利用种间关系进行病虫害的防治，效果很好。在农业生产中常利用种间关系进行病虫害的防治，效果很好。七星瓢虫七星瓢虫一天吃一天吃100条蚜虫。条蚜虫。一只一只啄木鸟啄木鸟一天吃一天吃300条虫。条虫。一只一只青蛙青蛙一天吃一天吃7080只虫。只虫。十九世纪八十年代，蚧科昆虫对加利福尼亚柑橘危害十九世纪八十年代，蚧科昆虫对加利福尼亚柑橘危害很很大，引入瓢虫之后十年，蚧科昆虫就被控制了。大，引入瓢虫之后十年，蚧科昆虫就被控制了。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单 5-3-4-1 5-3-4-1 种间相互作用种间相互作用但需注意：引种时必须谨慎考虑，否则会引起很大危害。但需注意：引种时必须谨慎考虑，否则会引起很大危害。如：非洲维多利亚湖如：非洲维多利亚湖1960年引入尼罗河河鲈所造成的后果。年引入尼罗河河鲈所造成的后果。可以看出：自然界的任何生物都在与其他生物的可以看出：自然界的任何生物都在与其他生物的相互联系中保持自身的数量平衡，从而维持整个生态系统相互联系中保持自身的数量平衡，从而维持整个生态系统的平衡，失去制约就可能引起失衡，从而造成很大危害。的平衡，失去制约就可能引起失衡，从而造成很大危害。进出口检疫，就是为了防止某些病虫害被带入无进出口检疫，就是为了防止某些病虫害被带入无天敌限制的地区，造成病虫害大流行而采取的措施。天敌限制的地区，造成病虫害大流行而采取的措施。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-4-2 5-3-4-2 次生分泌物对种间关系的作用次生分泌物对种间关系的作用 二、次生二、次生分泌物对种间关系的作用分泌物对种间关系的作用 生生物物体体除除合合成成生生命命的的基基础础代代谢谢物物质质如如：糖糖、蛋蛋白白质质、脂脂肪肪和和核核酸酸等等之之外外，还还产产生生各各具具特特色色、千千差差万万别别的的次次生生代代谢谢物物，这这些些物物质质在在调节生物种群间的相互关系上有着重要的作用。调节生物种群间的相互关系上有着重要的作用。*1、植物间的化植物间的化感作用感作用植物的次生代谢物释放到环境中，可促进或抑制其植物的次生代谢物释放到环境中，可促进或抑制其他植物的生长。如：香桃属植物可分泌酚类物质，从叶面溢出他植物的生长。如：香桃属植物可分泌酚类物质，从叶面溢出进入土壤，会对亚麻的生长产生抑制；曼佗罗的根分泌生物碱，进入土壤，会对亚麻的生长产生抑制；曼佗罗的根分泌生物碱，进入土壤后，表现为对植物生长的抑制；蟛蜞菊的抽体液可抑进入土壤后，表现为对植物生长的抑制；蟛蜞菊的抽体液可抑制蔬菜种子发芽。制蔬菜种子发芽。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-4-2 5-3-4-2 次生分泌物对种间关系的作用次生分泌物对种间关系的作用*2、植物对动物、微生物的化植物对动物、微生物的化感作用感作用一些植物分泌次生代谢物对动物和昆虫有威慑作用，使草食动物、一些植物分泌次生代谢物对动物和昆虫有威慑作用，使草食动物、昆虫对其厌食，甚至逃避。昆虫对其厌食，甚至逃避。如菊科植物的花和种子中含有除虫如菊科植物的花和种子中含有除虫菊素。（驱蚊剂、菊花茶）菊素。（驱蚊剂、菊花茶） 一些植物散发的气味和花的颜色对昆虫有明显的吸引作用。可通一些植物散发的气味和花的颜色对昆虫有明显的吸引作用。可通 过它们传粉和传播。但也可过它们传粉和传播。但也可能使害虫聚集而造成危害。能使害虫聚集而造成危害。 一一些些微微生生物物，如如蘑蘑菇菇释释放放化化感感物物质质使使其其周周围围的的植植物物死死亡亡，在在蘑蘑菇菇周围形成圈状裸地，称蘑菇圈。周围形成圈状裸地，称蘑菇圈。*3、次生分泌物在动物行为中的作用、次生分泌物在动物行为中的作用动物的性吸引、族聚、诱食、警诫、跟踪、防卫等形动物的性吸引、族聚、诱食、警诫、跟踪、防卫等形成都是对环境适应的表现。而这些行为的发生和完善都是以次生成都是对环境适应的表现。而这些行为的发生和完善都是以次生代谢物为媒介的。农业中利用人工合成性引诱剂捕杀害虫，或用代谢物为媒介的。农业中利用人工合成性引诱剂捕杀害虫，或用于调查害虫数量，以便进行综合防治。于调查害虫数量，以便进行综合防治。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3 5-3 群落生态群落生态一、一、群落的组成与结构群落的组成与结构二、二、环境梯度和群落分布环境梯度和群落分布三、三、群落演替群落演替（生态演替）（生态演替）退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3 5-3 群落生态群落生态 生物群落生物群落是特定区域或生境中的所有生物种群的集合体。是特定区域或生境中的所有生物种群的集合体。1 1、生物群落是由多种生物种群集合而成，生物群落是生态系统的、生物群落是由多种生物种群集合而成，生物群落是生态系统的 核心。核心。2、在生物群落内各种生物种群之间有着各种正的或负的相互作用，、在生物群落内各种生物种群之间有着各种正的或负的相互作用， 形形成成了了一一种种相相互互协协调调的的关关系系，使使得得群群落落成成为为具具有有一一定定结结构构、功功能、外貌和演替特征的有机整体。能、外貌和演替特征的有机整体。3、在长期的历史发展过程中，群居在一起的各种生物组成了群落，、在长期的历史发展过程中，群居在一起的各种生物组成了群落， 一一方方面面群群落落受受着着环环境境的的影影响响，同同时时又又作作为为一一个个整整体体影影响响并并改造改造着环境，形成了生物群落与环境的统一体。着环境，形成了生物群落与环境的统一体。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-1 5-3-1 群落的组成与结构群落的组成与结构一、群落的组成一、群落的组成：生物群落由哪些生物组成，它们在群落中的地位和作用如何。生物群落由哪些生物组成，它们在群落中的地位和作用如何。不同的群落有着不同的种群组成。不同的群落有着不同的种群组成。*自然群落：种群多，每个种群的个体少，结构复杂，较稳定。自然群落：种群多，每个种群的个体少，结构复杂，较稳定。*人工群落：种群少，每个种群的个体多，结构简单，不稳定。人工群落：种群少，每个种群的个体多，结构简单，不稳定。 群群落落中中生生物物种种的的多多样样性性，决决定定着着群群落落的的稳稳定定性性（食食物物网网）。在在农农田田中中可可通通过过多多样样种种植植来来增增强强稳稳定定性性，减减少少灾灾害害，如如适适当当的的间间种套作。种套作。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-1 5-3-1 群落的组成与结构群落的组成与结构*优势种优势种：组成生物群落的多个物种在军顶群落的性质和功能上组成生物群落的多个物种在军顶群落的性质和功能上并非同等重要，并非同等重要，群落中群落中常常只有少数种类或类群，以其常常只有少数种类或类群，以其数量多、数量多、密度大，生产力高及在食物链中的地位深刻影响或决定群落的性密度大，生产力高及在食物链中的地位深刻影响或决定群落的性质，这些物种称群落的质，这些物种称群落的优势种优势种。*估计种的重要性的指标有：种群密度、盖度或生物量。估计种的重要性的指标有：种群密度、盖度或生物量。*群落命名的原则：群落命名的原则：依据生态优势种命名；如：红松群落、马尾松群落等。依据生态优势种命名；如：红松群落、马尾松群落等。当群落中优势种较多时，依据主要的生活型命名；如：热当群落中优势种较多时，依据主要的生活型命名；如：热带雨林群落、陆生生物群落。带雨林群落、陆生生物群落。当群落中缺少特大的植物时，以群落所占据的生境命名。当群落中缺少特大的植物时，以群落所占据的生境命名。如：沙漠生物群落、海洋生物群落等。如：沙漠生物群落、海洋生物群落等。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-1 5-3-1 群落的组成与结构群落的组成与结构二、群落的结构二、群落的结构 组组成成群群落落的的多多个个物物种种在在群群落落中中所所处处的的位位置置和和存存在在的的状状态态，是是群群落落的的可可见见标标志志之之一一，包包括括垂垂直直结结构构、水水平平结结构构和和时时相相结结构构。生物群落的组成也可成为组成结构。生物群落的组成也可成为组成结构。垂直结构垂直结构：生物在垂直分布上的分化和成层现象。：生物在垂直分布上的分化和成层现象。*成成层层现现象象：是是生生物物群群落落垂垂直直结结构构的的主主要要表表征征。即即：不不同同生生活活型型的的物物种种在在地地面面以以上上不不同同高高度度（或或水水面面）以以下下不不同同深深度度分分层层排排列列的现象。的现象。*在在群群落落中中的的不不同同层层次次，光光、温温、水水、气气等等生生态态因因子子各各不不相相同同，形形成成了了各各种种不不同同的的生生境境，可可容容纳纳生生态态特特性性各各不不相相同同的的种种群群。层层次次越越多多，容容纳纳的的生生物物种种类类和和数数量量也也越越多多，生生产产力力也也越越高高，同同时时也以复杂的营养结构维持着系统的相对稳定。也以复杂的营养结构维持着系统的相对稳定。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-1 5-3-1 群落的组成与结构群落的组成与结构垂直结构垂直结构*陆陆生生生生物物群群落落的的成成层层结结构构可可分分为为地地上上部部分分和和地地下下部部分分，决决定定分分层层的环境因子是不同的：的环境因子是不同的：地上部：主要有光、温、湿和气；地上部：主要有光、温、湿和气；地下部：主要有土壤的理化性质，特别是水分和养分。地下部：主要有土壤的理化性质，特别是水分和养分。*在在一一个个森森林林生生态态系系统统中中，各各种种生生活活型型的的植植物物沿沿着着群群落落内内垂垂直直的的深深度度梯梯度度，占占有有不不同同的的位位置置，使使光光照照得得到到充充分分利利用用，成成层层现现象象十十分分明显。明显。乔木层：受阳光的充分照射，树冠得到全部光照。乔木层：受阳光的充分照射，树冠得到全部光照。灌木层：阳光透过林冠后逐步消减，只有灌木层：阳光透过林冠后逐步消减，只有10%的光到达灌木层。的光到达灌木层。草本层：草本层：有有15%的光到达。的光到达。 地被层：苔藓地衣等耐阴植物只利用剩下的地被层：苔藓地衣等耐阴植物只利用剩下的1%的光照。的光照。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-1 5-3-1 群落的组成与结构群落的组成与结构受植物群落垂直成层的制约，动物也呈现一定的成层现象：受植物群落垂直成层的制约，动物也呈现一定的成层现象：乔木上有各种鸟类、昆虫、哺乳动物；乔木上有各种鸟类、昆虫、哺乳动物；灌木层有野兔、牛、马等；灌木层有野兔、牛、马等；草本层中有蜘蛛、蜗牛、青蛙和蛇；草本层中有蜘蛛、蜗牛、青蛙和蛇；地被层有无脊椎动物和腐生性菌类和霉菌类；地被层有无脊椎动物和腐生性菌类和霉菌类；地下层植物根系周围生活着各类微生物和穴居动物。地下层植物根系周围生活着各类微生物和穴居动物。*水水生生群群落落也也存存在在成成层层现现象象，主主要要决决定定于于光光在在水水中中的的穿穿透透、水水温温和溶氧状态。和溶氧状态。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-1 5-3-1 群落的组成与结构群落的组成与结构*农业上采用间套作等立体农业也是利用群落的成层性，达到对农业上采用间套作等立体农业也是利用群落的成层性，达到对环境资源的充分利用：环境资源的充分利用：充分利用太阳能。充分利用太阳能。合理利用土壤中的水分、养分。生产更多的生物物质。合理利用土壤中的水分、养分。生产更多的生物物质。利用生物的生态效应，改善农田环境，减轻不利气候条件的利用生物的生态效应，改善农田环境，减轻不利气候条件的影响。如橡胶遮荫，茶树起到覆盖作用。影响。如橡胶遮荫，茶树起到覆盖作用。利用生物种间的互利作用，调节养分供应，防治病虫害，或利用生物种间的互利作用，调节养分供应，防治病虫害，或刺激生长。刺激生长。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-1 5-3-1 群落的组成与结构群落的组成与结构2、水平结构、水平结构群落内由于环境和生物本身的差异，在水平方向上的群落内由于环境和生物本身的差异，在水平方向上的分化形成不同的生物小型组合。分化形成不同的生物小型组合。如：森林中荫蔽的地块生长耐阴植物，明亮的空地生长喜光植物。如：森林中荫蔽的地块生长耐阴植物，明亮的空地生长喜光植物。*群落的水平结构有利于相继利用不同时段的自然条件，使生态群落的水平结构有利于相继利用不同时段的自然条件，使生态系统获得叫大的生产力。系统获得叫大的生产力。*在农田生态系统中群落的水平结构就是通常所说的在农田生态系统中群落的水平结构就是通常所说的作物布局作物布局，根据具体环境特点（土壤状况）以及各种作物的生长习性和生根据具体环境特点（土壤状况）以及各种作物的生长习性和生态适应性，合理安排，适宜搭配。态适应性，合理安排，适宜搭配。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-1 5-3-1 群落的组成与结构群落的组成与结构3、时间结构、时间结构是因自然环境因素的时间节律所引起的个物种在时间结是因自然环境因素的时间节律所引起的个物种在时间结构上的相应周期变化。构上的相应周期变化。*随环境条件的日、月、年周期的变化，群落结构显示相应的时间随环境条件的日、月、年周期的变化，群落结构显示相应的时间序列，并有不同的外貌特征。序列，并有不同的外貌特征。如温带草原一年四季分明，如温带草原一年四季分明，春季气温回升，植物发芽，草原返青，呈现一片嫩绿的景春季气温回升，植物发芽，草原返青，呈现一片嫩绿的景色。色。 盛夏初秋，雨热充沛，植物繁茂，鲜花盛开，呈现五彩缤纷盛夏初秋，雨热充沛，植物繁茂，鲜花盛开，呈现五彩缤纷的夏季季相，一片浓绿。的夏季季相，一片浓绿。深秋，植物枯萎，休眠，呈现黄绿相间的秋季季相。深秋，植物枯萎，休眠，呈现黄绿相间的秋季季相。冬季，一片枯黄，下雪后，呈现一片白茫茫的冬季季相。冬季，一片枯黄，下雪后，呈现一片白茫茫的冬季季相。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-1 5-3-1 群落的组成与结构群落的组成与结构3、时间结构、时间结构如：温带湖泊的浮游植物群落：如：温带湖泊的浮游植物群落：冬季：以硅藻占优势。冬季：以硅藻占优势。盛夏高温：盛夏高温：N成为藻类的生长限制因子，具固成为藻类的生长限制因子，具固N能力的蓝绿藻为能力的蓝绿藻为主。主。秋凉后：气温下降，营养状况改善，绿藻和黄绿藻先后占优秋凉后：气温下降，营养状况改善，绿藻和黄绿藻先后占优 如：昆虫如：昆虫 不同物种昼夜活动的行为有显著差异，呈现一定的时间特征。不同物种昼夜活动的行为有显著差异，呈现一定的时间特征。*农田生态系统中的季相即作物在时间上的配置。应合理安排熟制，农田生态系统中的季相即作物在时间上的配置。应合理安排熟制，前后作合理搭配，可充分利用一年中有效的生长季节，获得最大前后作合理搭配，可充分利用一年中有效的生长季节，获得最大的生产能力。的生产能力。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-1 5-3-1 群落的组成与结构群落的组成与结构三、群落交错区和边缘效应三、群落交错区和边缘效应群落交错区群落交错区：又称生态交错带，指两个或多个群落之间的过度：又称生态交错带，指两个或多个群落之间的过度区域。区域。如：森林和草原的过度带，水陆交界带等。如：森林和草原的过度带，水陆交界带等。由于交错带环境条件的特殊性、异质性和不稳定性，使由于交错带环境条件的特殊性、异质性和不稳定性，使得毗邻群落的生物都可以在此生存，增加了生物多样性和密度，也得毗邻群落的生物都可以在此生存，增加了生物多样性和密度，也增强了某些物种的活动强度和生产力，这种现象称边缘效应。增强了某些物种的活动强度和生产力，这种现象称边缘效应。 边缘效应：边缘效应：在交错带生物多样性和密度及某些物种的活动强度、在交错带生物多样性和密度及某些物种的活动强度、生生产力增加的现象。产力增加的现象。 *边缘效应的利用：边缘效应的利用：适当增加森林适当增加森林草原的交错带，保护野生动物；草原的交错带，保护野生动物；利用水利用水陆交错带发展各种水产品的生产；陆交错带发展各种水产品的生产；利用城利用城乡交错带发展独特的城郊农业。乡交错带发展独特的城郊农业。应注意边缘效应大小的影响因素。应注意边缘效应大小的影响因素。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-2 5-3-2 环境梯度与群落分布环境梯度与群落分布 群落的分布往往受环境梯度的制约，表现出明显的群落的分布往往受环境梯度的制约，表现出明显的经度地带性、纬度地带性和垂直地带性。经度地带性、纬度地带性和垂直地带性。一、纬度地带性一、纬度地带性（主要受温度梯度的影响）（主要受温度梯度的影响）北半球欧亚大陆从南到北，随着纬度增加，热量减少，北半球欧亚大陆从南到北，随着纬度增加，热量减少，形成了以热量为主的环境地带性分布，从南到北植被类型依次形成了以热量为主的环境地带性分布，从南到北植被类型依次是：热带雨林是：热带雨林季雨林季雨林常绿阔叶林常绿阔叶林落叶阔叶林落叶阔叶林针叶林针叶林草原草原与荒漠。与荒漠。二、经度地带性二、经度地带性（主要受水分梯度的影响）（主要受水分梯度的影响）如如：我我国国从从东东到到西西因因距距海海远远近近造造成成水水分分的的差差异异。相相应应分分布布着着湿湿润润森林森林半干旱草原半干旱草原干旱荒漠干旱荒漠等不同的植被类型。等不同的植被类型。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-2 5-3-2 环境梯度与群落分布环境梯度与群落分布三、垂直地带性三、垂直地带性随海拔高度的增加，地形地势、热量和水分等环境因子随海拔高度的增加，地形地势、热量和水分等环境因子条件会发生变化，相应物种的分布也会受到影响。条件会发生变化，相应物种的分布也会受到影响。以台湾玉山西北坡为例：以台湾玉山西北坡为例：从山脚到山顶植被群落依次是：热带雨林从山脚到山顶植被群落依次是：热带雨林山地雨林山地雨林樟栎常绿阔叶林樟栎常绿阔叶林常绿落叶阔叶混交林常绿落叶阔叶混交林针阔叶混交林针阔叶混交林落叶阔叶落叶阔叶林林暖温带针叶林暖温带针叶林亚高山针叶林亚高山针叶林山顶矮林山顶矮林杜鹃灌丛。杜鹃灌丛。如：纵贯我国中部的秦岭山脉，阴挡了来自北方的冷空气，使秦如：纵贯我国中部的秦岭山脉，阴挡了来自北方的冷空气，使秦岭以南和以北的植物群落迥然不同。岭以南和以北的植物群落迥然不同。岭南：亚热带常绿阔叶林区。岭南：亚热带常绿阔叶林区。如图如图岭北：温带落叶阔叶林区。岭北：温带落叶阔叶林区。如图如图退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-3 5-3-3 生态演替生态演替三、三、群落演替：（生态演替）群落演替：（生态演替）（Ecological Succession） 定定义义：随随着着时时间间的的推推移移，群群落落中中一一些些物物种种消消失失，另另一一些些物物种种侵侵入，入，出现群落与环境向着一定方向、有顺序的发展变化。出现群落与环境向着一定方向、有顺序的发展变化。简言之，就是旧的群落被新的群落所取代的过程。简言之，就是旧的群落被新的群落所取代的过程。*其其标标志志是是群群落落在在组组成成种种类类上上发发生生质质的的变变化化，即即优优势势种种或或全全部部种种类的改变。类的改变。*据据普普里里高高津津的的自自由由组组织织结结构构理理论论，自自然然界界的的发发展展总总是是由由低低级级到到高高级级，由由简简单单到到复复杂杂，经经历历着着长长期期的的不不断断的的演演化化过过程程。由由于于不不断断向向生生态态系系统统输输入入太太阳阳辐辐射射能能这这种种负负熵熵流流，使使得得群群落落演演替替也也是是从从无无序序向向着着有有序序的的方方向向发发展展，最最后后形形成成顶顶极极群群落落这这样样高高度度有有序序的相对平衡状态。的相对平衡状态。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-3 5-3-3 生态演替生态演替（一）（一）演替的类型：演替的类型：根据演替开始地段的性质，群落演替可分为：根据演替开始地段的性质，群落演替可分为：原生演替原生演替(Primary Succession)：*定义定义：在从未有过生物群落的裸地上开始演替。：在从未有过生物群落的裸地上开始演替。*这种演替往往要经历上千年的时间才能发展到稳定的顶级群落。这种演替往往要经历上千年的时间才能发展到稳定的顶级群落。*又可分为：旱生演替：从裸露岩石表面上开始的原生演替。又可分为：旱生演替：从裸露岩石表面上开始的原生演替。水生演替：从湖底或河湾发生的演替。水生演替：从湖底或河湾发生的演替。次生演替次生演替(Secondary Succession)：*定义定义：在原有的生物群落被破坏了的地方（如弃耕地）重新进行的：在原有的生物群落被破坏了的地方（如弃耕地）重新进行的群落演替。群落演替。*这些地段虽无植被，但在土壤或基质中保留有植物繁殖体，因而演这些地段虽无植被，但在土壤或基质中保留有植物繁殖体，因而演替要进行的快得多，几百年或几十年就可完成。替要进行的快得多，几百年或几十年就可完成。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-3 5-3-3 生态演替生态演替1 1、原生演替原生演替：（以旱生演替为例）：（以旱生演替为例）典型的旱生演替一般经历四个阶段：典型的旱生演替一般经历四个阶段：地衣群落阶段：此阶段是整个演替过程中持续的时间最长。地衣群落阶段：此阶段是整个演替过程中持续的时间最长。*在在光光秃秃的的岩岩石石表表面面，生生存存环环境境极极为为恶恶劣劣，没没有有土土壤壤，非非常常干干燥燥，温度变幅大，只有地衣才能生存，地衣是旱生演替的先锋植物。温度变幅大，只有地衣才能生存，地衣是旱生演替的先锋植物。*地衣是菌类和藻类的共生体。地衣是菌类和藻类的共生体。菌类：分泌有机酸分解岩石以获取所需的矿物质和水分。菌类：分泌有机酸分解岩石以获取所需的矿物质和水分。藻类：进行光合作用提供有机营养。藻类：进行光合作用提供有机营养。*地地衣衣死死亡亡后后的的残残体体可可以以起起到到蓄蓄积积水水分分，养养分分的的作作用用。于于是是形形成成了了一薄层的土壤，岩面上的生境得到了改善。一薄层的土壤，岩面上的生境得到了改善。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-3 5-3-3 生态演替生态演替苔藓植物阶段：苔藓植物阶段：*地地衣衣植植物物的的生生长长聚聚集集了了土土壤壤，为为耐耐干干旱旱的的苔苔藓藓提提供供了了生生长长条条件件。苔苔藓藓生生长长并并形形成成群群落落。苔苔藓藓在在温温暖暖多多雨雨时时大大量量生生长长，且且具具有有丛丛生生性性，因因而而聚聚积积土土壤壤能能力力比比地地衣衣强强，而而在在干干旱旱时时停止生长进入休眠。停止生长进入休眠。*苔藓群落的生长使土壤越来越厚，生境的环境条件得到进苔藓群落的生长使土壤越来越厚，生境的环境条件得到进一步改善。一步改善。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-3 5-3-3 生态演替生态演替草本植物阶段：草本植物阶段：*首先是蕨类、一年生、二年生被子植物在苔藓群落中个别出现，继首先是蕨类、一年生、二年生被子植物在苔藓群落中个别出现，继而大量出现，直到取而代之。随后多年生草本植物出现并形成群落。而大量出现，直到取而代之。随后多年生草本植物出现并形成群落。*此时，岩面环境大大改变此时，岩面环境大大改变土层增厚；有了遮荫，减少水分蒸发，土层增厚；有了遮荫，减少水分蒸发，能调节土壤温、湿度，土壤中微生物和小动物活动增强。这就为木能调节土壤温、湿度，土壤中微生物和小动物活动增强。这就为木本植物生存创造了适宜的生长环境。本植物生存创造了适宜的生长环境。木本植物阶段：木本植物阶段：*耐旱喜光的阳性灌木耐旱喜光的阳性灌木阳性乔木阳性乔木耐荫树种（阴性乔木、耐阴灌木）耐荫树种（阴性乔木、耐阴灌木）及草本植物的复合森林群落。及草本植物的复合森林群落。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-3 5-3-3 生态演替生态演替原生演替特点原生演替特点：* 具有方向性、顺序性，因而演替的结果可以预测。具有方向性、顺序性，因而演替的结果可以预测。* 演替的原因是由于群落本身的发展改变了光、温、水、气、演替的原因是由于群落本身的发展改变了光、温、水、气、 肥等环境条件，有利于其他群落的生长发育而被新的群落所肥等环境条件，有利于其他群落的生长发育而被新的群落所 代替。代替。* 发展的顶点是顶极群落。发展的顶点是顶极群落。 顶极群落（顶极群落（Climax community)Climax community)：演替序列中最后的稳定群落，它演替序列中最后的稳定群落，它是是与外界环境取得相对平衡与外界环境取得相对平衡的自我维持系统。的自我维持系统。需注意需注意：群落演替并非都是以达到森林群落阶段为顶级群落的，这是：群落演替并非都是以达到森林群落阶段为顶级群落的，这是 由各地的环境条件所决定的。由各地的环境条件所决定的。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-3 5-3-3 生态演替生态演替例如：例如：*极地、冰雪线以上：地衣群落。极地、冰雪线以上：地衣群落。*干旱荒漠区：短年生草本及稀松灌丛。干旱荒漠区：短年生草本及稀松灌丛。*草原地区：一年生、多年生草本群落。草原地区：一年生、多年生草本群落。*湿润温暖地区：森林群落湿润温暖地区：森林群落。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-3 5-3-3 生态演替生态演替2 2、次生演替、次生演替： 由于自然灾害或人类活动使原有生物群落被破坏，当外力作用由于自然灾害或人类活动使原有生物群落被破坏，当外力作用停止，才会出现次生演替。停止，才会出现次生演替。 如在伐林地、火烧地、放牧地和弃耕地上所发生的演替。如在伐林地、火烧地、放牧地和弃耕地上所发生的演替。*次生演替特点：次生演替特点： 速度快：因为土壤条件好，且保留了原有群落的繁殖体。速度快：因为土壤条件好，且保留了原有群落的繁殖体。 因此当外因停止破坏后，群落因此当外因停止破坏后，群落会迅速长成。会迅速长成。 当外因停止作用后，次生演替趋向于恢复到破坏前的群落当外因停止作用后，次生演替趋向于恢复到破坏前的群落 类型，且可以从任一阶段开始。类型，且可以从任一阶段开始。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单 5-3-3 5-3-3 生态演替生态演替如美国佐治亚地区农田弃耕后的次生演替如美国佐治亚地区农田弃耕后的次生演替*弃耕当年是马唐草、加拿大蓬草占优。弃耕当年是马唐草、加拿大蓬草占优。*第第2-32-3年，依次为紫苑、帚苔等草本取得主导。年，依次为紫苑、帚苔等草本取得主导。*第第3-203-20年，矮灌占优。年，矮灌占优。*第第20-10020-100年，松树为主的林相群落形成，之后，栎树及山核年，松树为主的林相群落形成，之后，栎树及山核 桃树逐渐取代松树。桃树逐渐取代松树。*150150年，栎树年，栎树山核桃树所组成的稳定的顶级生物群落形成。山核桃树所组成的稳定的顶级生物群落形成。 相比，原生演替则要经历上千年才能达到顶级群落。相比，原生演替则要经历上千年才能达到顶级群落。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-3 5-3-3 生态演替生态演替但但次生群落演替必须具备两个条件次生群落演替必须具备两个条件才能进行：才能进行：是种子来源。是种子来源。是土壤。是土壤。 若若是是这这两两个个条条件件不不具具备备，即即使使气气候候条条件件允允许许，次次生生演演替替也也不不进进行行。如如热热带带森森林林遭遭破破坏坏后后就就很很难难恢恢复复，就就是是由由于于高高温温多多雨雨地地区区繁繁殖殖体体很很快快腐腐烂烂，土土壤壤也也因因雨雨水水冲冲刷刷而而迅迅速速变变得得贫贫瘠瘠。再如再如北方草原沙漠化北方草原沙漠化后也很难恢复。同样地缺少这两个条件。后也很难恢复。同样地缺少这两个条件。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-3 5-3-3 生态演替生态演替（二）（二）演替的趋势：演替的趋势：群落演替是有一定次序、一定方向的，即由低级到高级、由简单群落演替是有一定次序、一定方向的，即由低级到高级、由简单到复杂，最终达到与环境相对平衡的稳定群落到复杂，最终达到与环境相对平衡的稳定群落顶级群落。顶级群落。群落演替一般要经历几个时期：先锋期、过渡期和顶峰期，与此群落演替一般要经历几个时期：先锋期、过渡期和顶峰期，与此对应的各时期出现的物种分别称为先锋种、过度种（演替种）和对应的各时期出现的物种分别称为先锋种、过度种（演替种）和顶级种。顶级种。 物种有序地更替且不断增加，结构趋于复杂。物种有序地更替且不断增加，结构趋于复杂。*由由k k对策生物替代对策生物替代r r对策生物；对策生物；*生物种类增多，群落内结构分层现象更明显；生物种类增多，群落内结构分层现象更明显；*生态位增多，生态位增多，食物链关系复杂形成网。食物链关系复杂形成网。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-3-2 5-3-3-2 演替的趋势演替的趋势 总生物量、呼吸消耗量随总生物量、呼吸消耗量随演替而增加，净初级生产量减少。但演替而增加，净初级生产量减少。但 生物现存量以顶级群落最高。生物现存量以顶级群落最高。 由于物种的多样性，物质循环的封闭性增强，生态系统保持养由于物种的多样性，物质循环的封闭性增强，生态系统保持养 分能力增强。分能力增强。*周转时间增加周转时间增加*循环比例（循环量循环比例（循环量/ /总流通量）增大总流通量）增大*滞留量和保存量增多滞留量和保存量增多 产生的次生代谢物增多，能调节生态系统发展和种间关系；再产生的次生代谢物增多，能调节生态系统发展和种间关系；再 加上物种多样性形成的复杂营养结构，群落的稳定性随演替而加上物种多样性形成的复杂营养结构，群落的稳定性随演替而 提高。提高。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-3 5-3-3 生态演替生态演替农业生态系统的演替特征：农业生态系统的演替特征：1 1、农业生产是在每年翻耕的裸地上重新种植一年生或多年生的作、农业生产是在每年翻耕的裸地上重新种植一年生或多年生的作 物，是翻耕地上开始的次生演替，处于演替的初级阶段。物，是翻耕地上开始的次生演替，处于演替的初级阶段。2 2、农业生态系统的生物现存量虽然不大，但净生产量很高，而农、农业生态系统的生物现存量虽然不大，但净生产量很高，而农 业生产的目的就是为了获得大量的初级产品。业生产的目的就是为了获得大量的初级产品。3 3、为维持这一阶段，不使群落继续发生演替，必须通过增能量投、为维持这一阶段，不使群落继续发生演替，必须通过增能量投 入，人为干涉，保持生态系统的稳定。入，人为干涉，保持生态系统的稳定。*增加能量投入，创造适合作物生长的环境条件。增加能量投入，创造适合作物生长的环境条件。*使农田与周围景观相协调，增加系统的稳定性。使农田与周围景观相协调，增加系统的稳定性。 如：建立人工混交林。如：建立人工混交林。4、一旦停止人类干预，会迅速地转入次生演替，向灌丛和乔木群、一旦停止人类干预，会迅速地转入次生演替，向灌丛和乔木群落发展。落发展。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单5-3-3 5-3-3 生态演替生态演替（三）（三）农业群落的特点农业群落的特点人工亚顶级群落人工亚顶级群落：人类借助自身活动，使群落相对稳定在某一阶段，：人类借助自身活动，使群落相对稳定在某一阶段， 这这一一相相对对稳稳定定的的群群落落称称为为人人工工亚顶级群落。亚顶级群落。农业生态系统就是人工亚顶级群落，其特点有：农业生态系统就是人工亚顶级群落，其特点有：*1能量方面能量方面：净生产力高，总生产量远远大于总呼吸量：净生产力高，总生产量远远大于总呼吸量*2养分循环养分循环：开放性强，有大量输入输出，循环比例低，养：开放性强，有大量输入输出，循环比例低，养分流通快分流通快*3物种物种：物种少，结构单一，物种的多样性差。：物种少，结构单一，物种的多样性差。*4稳定性稳定性：受低温阴雨、风暴、寒冷、高温、干燥等自然灾：受低温阴雨、风暴、寒冷、高温、干燥等自然灾害影响大。害影响大。退出退出返回返回主目录主目录主菜单主菜单