1、二、競爭排斥原理與生態(tài)位 2、生態(tài)位 1、競爭排斥原理或高斯原理第1頁/共93頁二、競爭排斥原理與生態(tài)位 2、生態(tài)位 1、競爭排斥原理或高1、競爭排斥原理或高斯原理 實(shí)驗(yàn)說明，兩個(gè)對(duì)同一資源產(chǎn)生競爭的種，不能長期共存，最終一個(gè)占優(yōu)勢，另一個(gè)被淘汰的現(xiàn)象，稱為高斯的競爭排除原理或高斯假說。如果兩種獲取同一資源的能力有差異，排斥；如果兩種獲取同一資源的能力相同，則能共存，如森林群落。 紅色-雙小核草履蟲，藍(lán)色代表大草履蟲第2頁/共93頁1、競爭排斥原理或高斯原理 實(shí)驗(yàn)說明，兩個(gè)對(duì)洛特卡-沃爾泰勒(Lotka-Volterra)模型由洛特卡1925年在美國和沃爾泰勒1926年在意大利分別獨(dú)立地提出。

2、 1、種群1和種群2單獨(dú)存在時(shí)，均符合邏輯斯諦增長規(guī)律。即：2、種群1和種群2為兩個(gè)互相競爭的種群，兩個(gè)種群的競爭系數(shù)為和。表示在種群1的環(huán)境中，每存在一個(gè)種群2的個(gè)體，對(duì)種群1的效應(yīng)；表示在種群2的環(huán)境中，每存在一個(gè)種群1的個(gè)體，對(duì)種群2的效應(yīng)。其數(shù)學(xué)模型為：第3頁/共93頁洛特卡-沃爾泰勒(Lotka-Volterra)模型由洛特洛特卡-沃爾泰勒(Lotka-Volterra)模型從理論上講，兩個(gè)種群在一起競爭時(shí)，可能產(chǎn)生以下的結(jié)局：第4頁/共93頁洛特卡-沃爾泰勒(Lotka-Volterra)模型從理論上兩物種種群的平衡線dN1/dt=0dN1/dt0dN2/dt0N1N2N2N1K1

3、/12K2/21K2K1第5頁/共93頁兩物種種群的平衡線dN1/dt=0dN1/dt K2 /21K2 K2 /21K1/情況2： N1滅亡, N2取勝K1 K1/12N1超過環(huán)境容納量而停止增長,N2繼續(xù)增長N2取勝,N1被排擠掉K1/12K1K2/21K2N1N2第7頁/共93頁情況2： N1滅亡, N2取勝K1 K2 /21K2 K1/12N1繼續(xù)增長,N2也繼續(xù)增長N2和N1出現(xiàn)不穩(wěn)定的平衡點(diǎn)K1/12K1K2/21K2N1N2第8頁/共93頁情況3：不穩(wěn)定共存K1 K2 /21K1/12K1K情況4：穩(wěn)定的共存K1 K2 /21K2 K1/12N1超過環(huán)境容納量而停止增長,N2也超

4、過環(huán)境容納量而增長N2和N1被出現(xiàn)穩(wěn)定的平衡點(diǎn)K1/12K1K2/21K2N1N2第9頁/共93頁情況4：穩(wěn)定的共存K1 5m，樹冠連續(xù)(1) 熱帶雨林（Tropical rainforest）三大雨林群系：亞洲雨林、美洲雨林、非洲雨林中國熱帶雨林：3個(gè)群系組，12個(gè)群系(2) 紅樹林(Mangrove)：東方群系、西方群系、中國的紅樹林(3) 季雨林（季風(fēng)林）（Monsoon forest）：不確切而多爭議的類型(4) 常綠闊葉林（Evergreen broad-leaved forest）：除歐洲外，各大洲均有，中國最具代表性。(5) 常綠硬葉林(Evergreen sclerophyll

5、ous forest)：地中海地區(qū)較典型，澳洲桉林(6) 落葉闊葉林(Deciduous broad-leaved forest)：分布極廣北美大西洋沿岸，西歐、中歐、東亞。(7) 常綠闊葉落葉混交林( Evergreen broad-leaved and deciduous broad-leaved mixed forest )：過渡類型(8) 針葉林（Coniferous forest）第71頁/共93頁世界植被的分類第71頁/共93頁世界植被的分類2疏林（Woodland）：h5m，樹冠不連接3密灌叢（Scrub）：簇生，h為0.55m4短灌叢（Dwarf-scrub）5陸生草本群落（草

6、本植被）(Herbaceous vegetation)稀樹草原（薩王納）（Savamna）：非洲分布廣，干旱草原(Steppe)溫帶地區(qū)的地帶性植被類型草甸(Meadow)不呈地帶性分布，高緯度，高海拔地區(qū)6荒漠（Deserts）第72頁/共93頁世界植被的分類第72頁/共93頁3）中國主要植被類型的特點(diǎn)和分布（1）森林類型、分布、氣候特點(diǎn)、樹種、我國分布第73頁/共93頁3）中國主要植被類型的特點(diǎn)和分布第73頁/共93頁 北方針葉林 北方最耐寒的森林類型，又稱泰加林。分布：歐亞大陸和美洲大陸，在45-70N之間。氣候特點(diǎn)：冬季嚴(yán)寒，溫暖期短。組成特點(diǎn)：單一，一般有云冷杉組成，稱陰暗針葉林。我

7、國分布：大興安嶺。樹種：興安落葉松、樟子松、紅松 溫帶落葉闊葉林分布：西歐、東亞和北美東部。氣候特點(diǎn)：四季分明，夏雨多。第74頁/共93頁 北方針葉林第74頁/共93頁組成特點(diǎn)：落葉闊葉林占優(yōu)勢，常有1-2個(gè)喬木層，1個(gè)灌木層和1個(gè)草本層。我國分布：遼寧、華北樹種：遼東櫟等。 亞熱帶濕潤常綠闊葉林分布：各大陸亞熱帶地區(qū)的東岸氣候特點(diǎn)：冬季溫暖、夏季潮濕組成特點(diǎn)：常綠、闊葉我國分布：北起秦巴山地-南回歸線，西起云貴高原，東到臺(tái)灣山區(qū)。樹種：甜儲(chǔ)，栲樹等第75頁/共93頁組成特點(diǎn)：落葉闊葉林占優(yōu)勢，常有1-2個(gè)喬木層，1個(gè)灌木層和 亞熱帶硬葉常綠闊葉林分布：地中海、北美西部、澳大利亞、智利等氣候特

8、點(diǎn)：夏季炎熱干旱、冬季溫和多雨組成特點(diǎn)：葉子常綠、革質(zhì)、機(jī)械組織發(fā)達(dá)。我國分布：沒有地中海氣候，西南地區(qū)有硬葉常綠闊葉林。樹種：高山櫟、木栓櫟、刺葉櫟等。 熱帶雨林分布：南北緯10度間氣候特點(diǎn)：全年高溫多雨，無明顯季節(jié)劃分，土壤為磚紅壤。第76頁/共93頁 亞熱帶硬葉常綠闊葉林第76頁/共93頁組成特點(diǎn)：種類豐富、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。藤本和附生植物發(fā)達(dá)。世界三大雨林：美洲雨林區(qū)、亞洲大洋洲雨林區(qū)、非洲雨林區(qū)我國分布：海南島東南部樹種：青皮、蝴蝶樹 熱帶季雨林分布：南北緯10度到回歸線附近的大陸東岸，且不連續(xù)。氣候特點(diǎn)：周期性干濕交替。組成特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、喬木2-3層，下層有常綠樹種，但具旱生結(jié)構(gòu)。我國分

9、布：臺(tái)灣、廣東、廣西等。樹種：大葉山梀等第77頁/共93頁組成特點(diǎn)：種類豐富、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。藤本和附生植物發(fā)達(dá)。第77頁/（2）其他植被熱帶稀樹草原特點(diǎn)：上層疏林、下層由稠密禾本科植物組成，經(jīng)?；馃植迹簾釒Ц珊档貐^(qū)第78頁/共93頁（2）其他植被第78頁/共93頁草原特點(diǎn)：耐寒的旱生多年生草本為主的植被類型，禾本科為主，群落結(jié)構(gòu)一般分三層高草、中草、矮草，地下部分強(qiáng)烈發(fā)育氣候：年降水量少，多集中于夏季，冬季少雪而嚴(yán)寒，大陸氣候分布：歐亞大草原、北美大草原、南美的盤帕斯大草原第79頁/共93頁草原第79頁/共93頁我國分布：內(nèi)蒙古高原、遼河平原、松嫩平原、黃土高原和青藏高原，分為：草甸草原、干草原

10、、荒漠草原和高寒草原第80頁/共93頁我國分布：內(nèi)蒙古高原、遼河平原、松嫩平原、黃土高原和青藏高原荒漠特點(diǎn)：植被耐旱性強(qiáng)、葉面積退化，以小枝莖代行光合作用，葉、枝有發(fā)達(dá)的保護(hù)層、根系強(qiáng)大。氣候：降水稀少、極端干旱、植被稀疏分布：非洲、北美、澳大利亞、亞洲第81頁/共93頁荒漠第81頁/共93頁我國分布：準(zhǔn)葛爾盆地、塔里木盆地、柴達(dá)木盆地、河西走廊、內(nèi)蒙古西北第82頁/共93頁我國分布：準(zhǔn)葛爾盆地、塔里木盆地、柴達(dá)木盆地、河西走廊、內(nèi)蒙凍原特點(diǎn)：冬季嚴(yán)寒而漫長、夏季短促而涼爽，植被組成簡單，多是灌木和草本，無喬木，苔蘚地衣發(fā)達(dá)。分布：歐亞大陸和北美森林凍原、灌木凍原、鮮類地衣凍原、北極凍原我國分

11、布：長白山和阿爾泰山高山帶第83頁/共93頁凍原第83頁/共93頁4）植被區(qū)劃植被區(qū)劃：按照植被類型的區(qū)域特征（空間分布及組合）劃分出的植被區(qū)域單元。我國的植被區(qū)劃單位為四級(jí)：植被區(qū)域、植被地帶、植被區(qū)和植被小區(qū)。我國分成8個(gè)植被區(qū)域第84頁/共93頁4）植被區(qū)劃第84頁/共93頁(三）植被分布的三向地帶性規(guī)律第85頁/共93頁(三）植被分布的三向地帶性規(guī)律第85頁/共93頁長白山垂直帶譜1100M以下 針葉闊葉混交林帶1100-1800M 亞高山針葉林帶1800-2100M 山地矮曲林和亞高山草甸帶2100M以上 高山灌叢草甸帶第86頁/共93頁長白山垂直帶譜1100M以下 針葉闊葉混交林帶

12、1100-1水平地帶性與垂直地帶性的關(guān)系赤道 熱帶雨林 亞熱帶 溫帶 寒溫帶 寒帶 極地 北極第87頁/共93頁水平地帶性與垂直地帶性的關(guān)系赤道 六、群落生態(tài)學(xué)和森林經(jīng)營種間關(guān)系 即使表面看來有害的生物對(duì)維持目的樹種的生存也有著一定積極的作用的一面。物種多樣性與森林群落的穩(wěn)定性 在采伐更新、撫育采伐、森林保護(hù)等方面都應(yīng)注意維護(hù)森林的生物多樣性。第88頁/共93頁六、群落生態(tài)學(xué)和森林經(jīng)營種間關(guān)系第88頁/共93頁美國新林業(yè)學(xué)說美國著名生態(tài)學(xué)家、華盛頓大學(xué)教授富蘭克林積極倡導(dǎo)新林業(yè)學(xué)說。60年代，美國林務(wù)局也有一種將老齡林一筆勾銷的思潮，多年的研究工作闡明了老齡林的重要的生態(tài)意義。傳統(tǒng)的林業(yè)非常注

13、意樹木和環(huán)境的關(guān)系，注意樹木的更新發(fā)育，這顯然是對(duì)的，但這是不足的，我們要從生態(tài)系統(tǒng)這個(gè)層次維持物種的多樣性和結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性。這既是維持野生動(dòng)物的需要，也是維持林木健康生長的需要。 新林業(yè)的關(guān)鍵：承認(rèn)森林生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性并以此作為林業(yè)實(shí)踐的基礎(chǔ)第89頁/共93頁美國新林業(yè)學(xué)說美國著名生態(tài)學(xué)家、華盛頓大學(xué)教授富蘭克林積極倡七、群落的基本特征和性質(zhì)1、基本特征（p118)具有一定的外貌：層次、水平結(jié)構(gòu)等。具有一定的種類組成：物種數(shù)和個(gè)體數(shù)。不同物種之間的相互影響：必須共同適應(yīng)它們所處的無機(jī)環(huán)境；它們內(nèi)部的相互關(guān)系必須取得協(xié)調(diào)和發(fā)展(種群構(gòu)成群落的二個(gè)條件)。形成群落環(huán)境：定居生物對(duì)生活環(huán)境的改造結(jié)

14、果。具有一定的結(jié)構(gòu)：形態(tài)結(jié)構(gòu)、生態(tài)結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。一定的動(dòng)態(tài)特征:季節(jié)動(dòng)態(tài)、年際動(dòng)態(tài)、演替與演化。一定的分布范圍：特定的地段或特定的生境。群落的邊界特特征：或明確或不明確的邊界。2、群落的性質(zhì)（p115)第90頁/共93頁七、群落的基本特征和性質(zhì)1、基本特征（p118)第90頁/共小結(jié)森林植物群落的結(jié)構(gòu)森林植物群落種類組成群落交錯(cuò)區(qū)與邊緣效應(yīng)競爭排斥原理和生態(tài)位的概念群落中種的多樣性群落演替群落生態(tài)學(xué)和森林經(jīng)營第91頁/共93頁小結(jié)森林植物群落的結(jié)構(gòu)第91頁/共93頁重點(diǎn)問題：1、概念：群落、生態(tài)位、層片、生物多樣性、群落交錯(cuò)區(qū)、演替、原生演替、次生演替、亞頂極、偏途頂極2、典型的森林群落有哪幾個(gè)層次？3、生活型的概念、分類依據(jù)及生活型譜的意義？4、進(jìn)展演替和逆行演替的區(qū)別或按演替的發(fā)展方向分為幾種類型，各有什么特點(diǎn)？5、演替頂極學(xué)說的區(qū)別6、把競爭排斥原理與生態(tài)位應(yīng)用于園林植物群落，你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么結(jié)論？7、如何理解生態(tài)位與多樣性？怎樣理解多樣性與穩(wěn)定性？ 森林的重要作用第92頁/共93頁重點(diǎn)問題：森林的重要作用第92頁/共93頁思考題 名詞解釋頂極群落（climax community）