植物群落的動(dòng)態(tài)第1頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六三。植物群落動(dòng)態(tài)

1。植物群落動(dòng)態(tài)的類型2。植物群落的變化3。植物群落的節(jié)律4。植物群落的波動(dòng)5。植物群落的演替6。植物群落的演化第2頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

植物群落的動(dòng)態(tài)，即指植物群落的種類組成、結(jié)構(gòu)、功能過程、隨時(shí)間變化的過程與規(guī)律。時(shí)間有長有短，短則以時(shí)、天計(jì)，而長可到年、十年、百年、千年到數(shù)千年，在從天到數(shù)千年的不同時(shí)間段中，植物群落組成、結(jié)構(gòu)、功能過程，不同類型植物群落植物組成、結(jié)構(gòu)與功能過程表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)與規(guī)律。

第3頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

植物群落動(dòng)態(tài)的類型：植物群落與世間萬物一樣處于不停的運(yùn)動(dòng)與變化之中。這一變化以時(shí)間長短而言、有短期、中期、長期；對植物群落變化性質(zhì)而言有變化，物候節(jié)律、波動(dòng)；演替與演化之分。就研究領(lǐng)域而言，有植物群落生理生態(tài)學(xué)、植物群落生態(tài)學(xué)與植物群落動(dòng)態(tài)學(xué)。第4頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六時(shí)間類型持續(xù)時(shí)間群落變化性質(zhì)事例研究領(lǐng)域短期天變化蒸騰作用植物群落光合作用生理生態(tài)學(xué)營養(yǎng)與代謝年際間節(jié)律季節(jié)動(dòng)態(tài)植物群落生態(tài)學(xué)年際間植物生產(chǎn)力變化植物群落植物種群變化動(dòng)態(tài)學(xué)植物功能群變化中期數(shù)十年到演替群落演替植物群落數(shù)百年動(dòng)態(tài)學(xué)長期數(shù)百年到演化氣候變化引起植物群落數(shù)千年群落界線移動(dòng)動(dòng)態(tài)學(xué)

植物群落變化類型第5頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

2、植物群落的變化：這是指植物群落在一天內(nèi)的動(dòng)態(tài)過程，群落光合作用、群落蒸騰作用、群落的營養(yǎng)與代謝過程都表現(xiàn)這一特點(diǎn)；而變化的動(dòng)力，則是太陽的輻射、日照及由此而引起的溫度、濕度的變化。

第6頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六2.1植物群落光合作用的日變化

研究表明：草原植物群落光合日變化特點(diǎn)：①雙峰曲線②午間降低③上午高于下午④土壤干旱與土壤水分充足日進(jìn)程表現(xiàn)不同特征。第7頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六第8頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六第9頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

2.2植物群落暗呼吸的變化當(dāng)光照強(qiáng)度低于群落補(bǔ)償點(diǎn)后，群落進(jìn)入暗呼吸、光合為零時(shí)，達(dá)到最大呼吸強(qiáng)度。其后呼吸強(qiáng)度隨溫度增高降低，幾成直線，凌晨，光合作用開始，凈呼吸減少，至補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)為零。

第10頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六光補(bǔ)償點(diǎn)（lightcompensationpoint):植物光合作用吸收的二氧化碳與呼吸自由釋放的二氧化相等時(shí)的光合強(qiáng)度第11頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六第12頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

2.3草原植物蒸騰的日變化

蒸騰日變化特點(diǎn)：——

午休，即午間降低。但水分充足不明顯；沙地植物不明顯；沙地中灌木西北利亞杏不明顯。第13頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六第14頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六熱脈沖法對塔里木盆地阿拉爾灌區(qū)胡楊耗水特性的研究

（2005，碩士論文）利用熱脈沖技術(shù)、中子儀水分測定系統(tǒng)同步監(jiān)測胡楊的蒸騰液流、土壤水分動(dòng)態(tài)因子，研究了熱脈沖對胡楊樹干液流的響應(yīng)規(guī)律，分析了胡楊液流的變化規(guī)律和其主要影響因子的關(guān)系2.單位時(shí)間內(nèi)液流量變化呈明顯的晝夜節(jié)律，白天的流速變化曲線呈雙峰型，夜間樹千液流速度處于平穩(wěn)的低值，白天10：00左右達(dá)到峰值，午后18：00左右又達(dá)到一個(gè)峰值。不同胸徑的胡楊在一天中樹干液流動(dòng)態(tài)變化規(guī)律基本一致，液流流速呈現(xiàn)雙鋒狀態(tài)，但不同胸徑的樹干液流速度有很大差異，胸徑大的要高于胸徑小的樹干3.胡楊蒸騰隨著氣溫、水汽壓、土壤含水量的增大而增大，隨著空氣濕度的升高而減小，而風(fēng)速比較特殊，當(dāng)風(fēng)速較小時(shí)，蒸騰是隨著風(fēng)速增大而增大，但到一定風(fēng)速后，蒸騰量是隨著風(fēng)速的增大而減小第15頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六關(guān)于“午休”“午休”在陸生植物、水生植物都有表現(xiàn)1.陸生植物茶樹凈光合速率日進(jìn)程曲線為雙峰型，有明顯的光合“午休”現(xiàn)象。兩峰分別出現(xiàn)在9：00和14：00左右，峰值比較接近，波谷出現(xiàn)在12：00～l3：00。說明光合“午休”主要由強(qiáng)光和高溫引起。強(qiáng)光下光抑制的發(fā)生是引起茶樹光合“午休”的重要原因。第16頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六2.陸地生植物梭梭是西北干旱地區(qū)重要的表征類群。其凈光合速率、蒸騰速率的日變化呈雙峰型，具光合、蒸騰午休現(xiàn)象。12：00和16：O0為峰；14：O0峰谷第17頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六2.水生植物濕地澤瀉植物蒸騰特性的日變化。在晴朗的天氣，澤瀉葉片的蒸騰速率日進(jìn)程呈雙峰曲線變化。出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象，上午的峰值要高于下午。這種現(xiàn)象是由于受氣孔阻力的影響所致。澤瀉在下午14：00時(shí)氣孔關(guān)閉較大，是影響蒸騰速率的直接原因。第18頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六陸生植物的午休現(xiàn)象主要是有水分的虧缺、CO2濃度的降低、光合產(chǎn)物的積累及較高的溫度等。水生植物澤瀉的蒸騰日變化雙峰曲線是由于自身的特性所致。第19頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

2.4凋落物分解過程的日變化

兩階段：①08.00-11.00增強(qiáng)，CO2釋放量增加；②11.00-19.00減弱，CO2釋放量到最低。第20頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六第21頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

3、植物群落變化的節(jié)律：

是指植物群落季節(jié)動(dòng)態(tài)主要是指植物群落的生長發(fā)育，生產(chǎn)力、外貌等。在“正?！睔夂蚣竟?jié)變化條件下，出現(xiàn)的季相變化。后面有錄像片介紹森林的季節(jié)變化這一變化的內(nèi)在動(dòng)力在于植物自生，而其外在原因則是氣候的太陽輻射、溫度、濕度等氣象條件的四季的變化。第22頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六3.1不同植物群落的變化，物候節(jié)律的特點(diǎn)差異很大。3.2同一植物群落不同植物種的特點(diǎn)也十分不同。第23頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六一個(gè)石灰?guī)r歐洲水青岡林群落中部分有花植物的物候期（引自：Dierschke,1994）第24頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六群落季相變化與功能水生高等植物群落季相交替對富營養(yǎng)化水體凈化效果表現(xiàn)不同特點(diǎn)由伊樂藻、野菱、水鱉所構(gòu)建的季相交替的水生植物群落能在水質(zhì)變化劇烈、藻類容易爆發(fā)的階段(初春至夏末)持續(xù)有效的抑制浮游植物生長繁殖，對富營養(yǎng)化水體中的營養(yǎng)鹽有較高的去除作用，并能有效緩解因前一種植物死亡給水質(zhì)帶來的不利影響，使水質(zhì)保持相對穩(wěn)定。第25頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六季相變化的遙感監(jiān)測可使用ASD便攜式地物光譜儀測定群落的春、夏、秋各季冠層反射光譜，并計(jì)算生成350—1000nm的反射率曲線的一階導(dǎo)數(shù)曲線，在此基礎(chǔ)上分析反射率與一階導(dǎo)數(shù)曲線在可見光與近紅外波段以及物候特征的“綠峰”和“紅邊”等波段的差異。不同群落在各生長季都有較獨(dú)特的光譜特征，在季相上表現(xiàn)各異。第26頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六3.3地上生物量與主要種群生物量也呈現(xiàn)季節(jié)動(dòng)態(tài)第27頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

3.4不同種群單株生物量季節(jié)動(dòng)態(tài)結(jié)果—①增長快，高峰期明顯；②增長慢，高峰期不明顯。第28頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

3.5草原植物群落凋落物生產(chǎn)季節(jié)動(dòng)態(tài)：—5月初—5月中最高，而后漸低，7月中最低，而后9月中以后又升高。第29頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

4、植物群落的波動(dòng)：這是植物群落的組成、生產(chǎn)力、結(jié)構(gòu)及功能過程，年際間的變化。植物群落一年中得到的結(jié)果很少能夠代表植物群落長期過程的平均值。因?yàn)槟觌H間的變化年際間變化特點(diǎn)：

①這是一種可逆的變化；

第30頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六②這種變化一般不涉及新種的大量侵入，從總體上看，其本上是圍繞平均值的波動(dòng)；③這種變化不會(huì)導(dǎo)致決定植物群落類型的基本特征的改變。第31頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

4.1波動(dòng)的原因：①生態(tài)因子變化如氣候因子中的多雨年，少雨年等。②植物本身的活動(dòng)周期，如種子結(jié)實(shí)率的大小年、羊草有這種情況。

第32頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六③突發(fā)事件對植物群落的影響，如病蟲害爆發(fā)、嚙齒動(dòng)物年度間不平衡等。今年南方的冰凍和雪災(zāi)，就是突發(fā)事件。第33頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六其影響如何？武漢植物園研究和部署了特大雪凍災(zāi)害對我國華中地區(qū)生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)影響的調(diào)查和災(zāi)后重建對策工作。

近日，5個(gè)調(diào)查小組、近20名科研人員已分赴三峽庫區(qū)、神農(nóng)架、大別山、九宮山及武陵山等華中重點(diǎn)受災(zāi)地區(qū)開展評(píng)估調(diào)查。調(diào)查重點(diǎn)圍繞特大雪凍災(zāi)害對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)、地帶性植被、珍稀瀕危植物、重要資源植物和生物多樣性等方面的影響及成災(zāi)原因，為國家和各級(jí)政府開展防災(zāi)減災(zāi)和災(zāi)后重建工作提供科學(xué)、準(zhǔn)確的依據(jù)和對策。

第34頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六④人類活動(dòng)的影響、如放牧強(qiáng)度、利用程度年度間的不平衡。

第35頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

4.2波動(dòng)規(guī)律的若干特點(diǎn)：①植物群落類型與波動(dòng)；木本植物群落較草本群落較穩(wěn)定；常綠木本植物群落夏綠木本植物群落穩(wěn)定。

第36頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六②環(huán)境與波動(dòng)：環(huán)境越嚴(yán)酷，其波動(dòng)性越大。③植物種類與波動(dòng)：廣布種波動(dòng)較小。第37頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

4.3波動(dòng)類型劃分Rabotnov,1974）：①隱匿波動(dòng)（obscurefluctuation)：植物種類組成比例的微小變化。②振蕩波動(dòng)(oscillatoryfluctuation)：由于氣候條件變化導(dǎo)致植物組成生.產(chǎn)力及由此而引起的比例上的變化。是優(yōu)勢種變化造成的不同年份的可逆性交替。

第38頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六③周期波動(dòng)(cyclicfluctuation)：在植物群落中，某一種植物結(jié)實(shí)的大小年而導(dǎo)致的周期性.可逆性的變化。

第39頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六④偏離波動(dòng)（digressivefluctuation)：由于某種突發(fā)原因，使構(gòu)成植物群落的優(yōu)勢種大量死亡或生長衰退。但這是暫時(shí)的。而當(dāng)這突發(fā)原因消失后，群落又回復(fù)在原來的狀態(tài)。第40頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

4.4波動(dòng)的實(shí)例：①羊草草原不同年份主要植物種群密度及地上生物量的波動(dòng)。第41頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六第42頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六②羊草草原不同年份地下生物量的波動(dòng)第43頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六③大針茅草原不同年份地下生物量的波動(dòng)第44頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六內(nèi)蒙古典型草原植物群落動(dòng)態(tài)研究（碩士論文，2006）研究區(qū)44年來溫度明顯上升(降水量變化不明顯)，但是通過圍欄內(nèi)外地上生物量的對比可以看出，研究區(qū)植物群落變化主要是人為因素，而氣候因素只是起到促進(jìn)作用。在人為因素中放牧起著重要作用，放牧使得草原土壤容重增大。

第45頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

5、植物群落的演替(succession)：這是植物群落動(dòng)態(tài)中期變化的一種類型，他表現(xiàn)為在一個(gè)地段上一個(gè)植物群落類型代替另一個(gè)植物群落類型的過程。這是向著一個(gè)方向連續(xù)變化的過程。

第46頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六演替過程一般表現(xiàn)為漸變的過程。但在某些特殊條件下又可能呈現(xiàn)為突變的過程，最典型的如砍伐森林種植農(nóng)作物，開墾草原種植農(nóng)作物。演替現(xiàn)代概念的提出，要?dú)w功于F.E.Clements.第47頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

5.1演替類型由于劃分依據(jù)不同，故有不同分類系統(tǒng)。第48頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六劃分依據(jù)演替類型的劃分代表人物1、延續(xù)時(shí)間世紀(jì)演替、長期演替L。G。Ramensky快速演替19382、起始條件原生演替——次生演替F.E.Clements1916等3、基質(zhì)水生演替、旱生演替C.F.Cooper,19134、主導(dǎo)因素內(nèi)因性演替、外因性演替V.N.Sukachev,1942,19455、代謝特征自養(yǎng)性演替、異養(yǎng)性演替6、演替趨向進(jìn)展演替、逆行演替7、演替形式線性演替、循環(huán)演替8、空間范圍小演替、地方演替、區(qū)域演替第49頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六原生演替的研究主要集中于以下幾種類型的原生裸地上：冰川消退后所形成的原生裸地，火山爆發(fā)形成的原生裸地，因風(fēng)或水流的作用形成的沙丘，因采礦或其他的工業(yè)活動(dòng)形成的原生裸地。極地或高山冰川消退所形成的冰川裸地是研究植被原生演替的理想場所。第50頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六最著名的研究是Crocker和Major在Alaska所做的工作，他們發(fā)現(xiàn)在冰川裸地上植被發(fā)展非常迅速。在GlacierBay冰川消退不到100a的時(shí)間里，形成了與周圍植被非常相似的混交針葉林。同時(shí)，土壤也發(fā)生了明顯的變化，土壤容重由1．5g／cm3。降低到0．7g／cm3。，土壤氮含量也由100kg／hm2提高到1200kg／hm2.第51頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六黃河三角洲新生鹽堿沙地的演替1.群落演替：光板地---鹽地堿蓬群落---檉柳群落---白茅群落2.土壤含鹽量：光板地>鹽地堿蓬群落>檉柳群落>白茅群落3.演替初期，群落以1年生草本植物為主，隨著演替的進(jìn)行，1年生草本植物的重要值逐漸降低，多年生草本的重要值逐漸增加，出現(xiàn)了半灌木，并在群落占有一定的位置，使群落的結(jié)構(gòu)趨向復(fù)雜。第52頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六4.隨著演替進(jìn)行，植物種數(shù)量逐漸增加，群落結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜化。在演替的初始階段，光板地基本無植被，只有零星的鹽地堿蓬。鹽地堿蓬群落，主要是耐鹽堿的鹽地堿蓬，隨后種類增多，發(fā)展為有較多物種的灌木群落。第53頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六黃河三角洲新生鹽堿沙地第54頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六堿蓬群落第55頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六檉柳群落第56頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六白茅群落第57頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六海灘濕地植物群落的演替1.隨著高程的升高，演替早期的代表物種海三棱蔗草的重要值逐漸減小，互花米草和蘆葦)的重要值增大．2.演替過程中植物的生物多樣性逐漸增加．3種植物地上部分生物量在生長季節(jié)內(nèi)(3—10月)均呈單峰變化，一般在夏季(7、8月)生物量最大．3.3種植物地上部分氮含量在生長季節(jié)內(nèi)均呈降低趨勢，氮容量在生長季節(jié)內(nèi)呈單峰變化．估算每年崇明東灘保護(hù)區(qū)內(nèi)蘆葦?shù)厣喜糠中罘e的氮為383．4t，互花米草為39．3t，海三棱蔗草為50．5t．第58頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

5.2關(guān)于進(jìn)展演替與逆行演替①進(jìn)展演替：先鋒群落—頂極群落，一般個(gè)體數(shù)量多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)力提高。

第59頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六②逆行演替：頂極群落—前期群落演變，一般個(gè)體數(shù)量減少，結(jié)構(gòu)簡化，生產(chǎn)力降低，二者比較如下第60頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六第61頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

5.3群落演替的歸宿—演替頂極群落概念：演替系列中最后的穩(wěn)定的群落，就是頂極群落，它是與物理環(huán)境取得平衡的自我維持系統(tǒng)（E.P.奧德姆，1971）三種學(xué)說：

單元頂極多元頂極頂極—格局第62頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

5.3.1單元頂極(monoclimax)

代表人物F.E.Clements,

主要論點(diǎn)：①任何一類演替都經(jīng)過遷移、定居、群聚、競爭、反應(yīng)、穩(wěn)定6個(gè)階段。

第63頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

②最終與當(dāng)?shù)貧夂驐l件保持協(xié)調(diào)平衡的群落，即達(dá)演替終點(diǎn)—演替頂極。③同一氣候區(qū)，不論最初條件如何，先鋒群落可能十分不同，最終都趨向一致。第64頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六④而在同一氣候區(qū)內(nèi)，由于地形土壤、水溫等因素不同形成的穩(wěn)定群落，都屬于前頂極，而這前頂極又可分為不同類型：亞頂極、偏途頂極、前頂極、超頂極。亞頂極(subclimax)：氣候頂極前的一個(gè)相當(dāng)穩(wěn)定的演替階段。

第65頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六偏途頂極(deflectedclimax)：長期、強(qiáng)烈干擾因素形成的相對穩(wěn)定的群落。前頂極(preclimax)：在大的氣候區(qū)內(nèi)，由于局部氣候比較好而產(chǎn)生的優(yōu)于氣候區(qū)的群落。

第66頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六超頂極：與前頂極相反，在大的氣候區(qū)內(nèi)，由于局部氣候較差而產(chǎn)生的次于氣候區(qū)的群落。第67頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六這一學(xué)說，爭論頗多，有支持有反對。反對者認(rèn)為，氣候頂極只出現(xiàn)于地帶性生境條件下，我贊同這一觀點(diǎn)。在內(nèi)蒙古半干旱氣候條件下，在地帶性栗鈣土可出現(xiàn)典型草原。

第68頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六但同在內(nèi)蒙古半干旱氣候條件下，在非地帶性草甸土條件下，可出現(xiàn)草甸，而在沙地基質(zhì)條件下，可出現(xiàn)灌叢草地等。第69頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

5.3.2多元頂極(polyclimax)代表人物A.G.Tansley(1954)，其主要論點(diǎn)：①他認(rèn)為一個(gè)群落在某個(gè)生境中基本穩(wěn)定，可自行繁殖并結(jié)束演替、過程，則為頂極群落。②一個(gè)氣候區(qū)，除氣候頂極，還有土壤頂極、地形頂極、火燒頂極等。第70頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

5.3.3頂極—格局(climaxpattern)

代表人物R.H.Whittaker(1953)，實(shí)際是多元頂極的一個(gè)變型，其主要論點(diǎn)：①在一個(gè)區(qū)域內(nèi)，環(huán)境因子連續(xù)不斷變化，會(huì)有各種類型頂極群落，從而構(gòu)成一個(gè)頂極群落連續(xù)變化的格局。②在這個(gè)格局中，分布廣泛，且位于格局中心的頂極群落，叫優(yōu)勢頂極。第71頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

5.4群落演替的動(dòng)力植物群落之所以會(huì)發(fā)生演替，其動(dòng)力來自兩方面，即來自群落內(nèi)部的內(nèi)在因素與來自外部的外在因素。內(nèi)在因素：如植物繁殖與遷入、植物種之間關(guān)系、群落內(nèi)部環(huán)境變化

第72頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六外在因素：如外界環(huán)境變化、人類活動(dòng)①植物繁殖與遷入：一個(gè)地段上植物群落內(nèi)新植物種的遷入與定居是植物群落演替的先決條件。

第73頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六植物種之間關(guān)系的調(diào)整是新植物種遷入之后必然發(fā)生的過程。這種調(diào)整過程就是競爭過程，其結(jié)果使競爭力弱的種群縮小自己的棲息之地，及至被排擠到群落之外，而競爭能力強(qiáng)的種得以充分發(fā)展。②第74頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六③群落內(nèi)部環(huán)境的變化，主要表現(xiàn)為兩個(gè)過程，物理過程與化學(xué)過程。物理過程—優(yōu)勢種與優(yōu)勢層片不斷發(fā)育，所導(dǎo)致的光照、溫度、水分、土壤營養(yǎng)條件改變，為演替發(fā)生創(chuàng)造的條件?；瘜W(xué)過程—?jiǎng)t主要表現(xiàn)為根系分泌物對植物的刺激與抑制作用，從而為演替過程產(chǎn)生的影響。

第75頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六④群落外部條件：如氣候、地貌、土壤以及火等條件的變化都可能導(dǎo)致植物群落的演替。內(nèi)蒙古典型草原長期過牧與九十年代以來的干旱化、溫暖化，使許多荒漠植物種如多根蔥、小針茅等，大量遷入，如果長期下去，有可能變成荒漠草原。第76頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

⑤人類活動(dòng)：砍伐森林、開墾土地、放火燒山、撩荒以及人工種草、飛播、補(bǔ)播等人類活動(dòng)都可能使一種植物群落變成另一種植物群落，從而導(dǎo)致群落演替的發(fā)生。這一過程十分普遍，而且隨著人類活動(dòng)的增強(qiáng)而越來越顯著。第77頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六演替動(dòng)態(tài)模擬氣候變化對中國大興安嶺森林演替動(dòng)態(tài)影響模擬應(yīng)用森林生長演替動(dòng)態(tài)模型-FAREAST,對氣候變化背景下大興安嶺森林的演替動(dòng)態(tài)進(jìn)行了模擬。模擬選擇了目前氣候情景、增暖情景、溫度和降水都增加情景3種氣候情景,并考慮了氣候變化引起的火干擾變化對森林演替的影響。維持目前氣候不變,興安落葉松將繼續(xù)作為絕對優(yōu)勢樹種,樟子松、樺樹、楊樹伴生其中;氣候發(fā)生變化,東北森林帶將有北移的趨勢,大興安嶺將可能以溫帶針闊混交林為主,森林群落中出現(xiàn)紅松、蒙古櫟、椴樹等樹種;火干擾影響森林生物量及森林的物種組成和結(jié)構(gòu)。第78頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六植被原生演替研究進(jìn)展

許中旗，李文華，等（生態(tài)學(xué)報(bào)，2005）1.植被原生演替過程受到生物因素和非生物因素的共同影響。生物因素包括種子的傳播方式、對原生環(huán)境的適應(yīng)能力及物種之間的關(guān)系等，依靠風(fēng)力傳播、對裸地的極端環(huán)境具有較強(qiáng)適應(yīng)能力的物種更容易成為原生裸地的早期定居者，某些微生物在植物的定居具有重要作用。非生物因素則包括裸地表面的形狀(凹、凸、平)、粗糙度、與巖石的距離等，一些特殊的微環(huán)境能夠?yàn)橹参锏亩ň觿?chuàng)造更為優(yōu)越的水分、養(yǎng)分條件，促進(jìn)植物的定居。植被原生演替是生物驅(qū)動(dòng)因素與環(huán)境阻力相互作用的結(jié)果，二者的消長決定原生演替進(jìn)行的模式。第79頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六2.植被原生演替過程并不完全遵循地衣一苔蘚草本植物一木本植物的順序，不同環(huán)境條件下的植被原生演替過程表現(xiàn)出十分復(fù)雜，這種復(fù)雜性與原生裸地環(huán)境條件的復(fù)雜性有關(guān)。3.該領(lǐng)域的研究人們關(guān)注兩個(gè)方面：早期定居種的適生特征(包括解剖的和生理的)以及各種微生物對植物定居過程的影響；各種非生物環(huán)境因素對植物定居的影響。第80頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

5.5植物群落演替的實(shí)例

5.5.1草原放牧演替的實(shí)例，實(shí)驗(yàn)表明，放牧導(dǎo)致植物群落的演替，有兩種前景，趨異與趨同。趨異(divergence)是本來相同或相似的植物群落，在演替中可發(fā)展成為不同或相異性大的群落，而趨同(convergence)則相反，是由不同或相異性大的群落出發(fā)，向相同或相似的群落發(fā)展。第81頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

①放牧導(dǎo)致植物群落的分異：由于放牧強(qiáng)度不同，形成不同的植物群落類型，如羊草群落：放牧程度群落建群種無牧羊草建群種適牧羊草+大針茅共建種重牧羊草+冷蒿共建種過牧冷蒿、建群種、灌叢化第82頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六放牧導(dǎo)致植物群落趨同第83頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

5.5.2退化草原恢復(fù)演替的實(shí)例

冷蒿退化草地經(jīng)過圍封，經(jīng)過不同階段、可恢復(fù)到羊草為建群種的頂極群落，其恢復(fù)的過程冷蒿的階段，冷蒿+冰草共建的階段——米氏冰草占優(yōu)勢階段——羊草優(yōu)勢的階段。第84頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

5.6群落演替的研究

5.6.1永久樣地

5.6.2利用同一地點(diǎn)不同時(shí)期植被歷史資料進(jìn)行對比研究

5.6.3空間變化代替時(shí)間變化

5.7群落演替過程中生理生態(tài)學(xué)特性及其主要因子的變化第85頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六關(guān)于演替的幾個(gè)概念1。演替階段(successionstage):演替系列中的任何一個(gè)時(shí)段2。演替取代（successionaldisplacement):生態(tài)演替過程中早期物種被后期物種替代的現(xiàn)象第86頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六3。演替系列（successionalseries):在特定的地點(diǎn)演替過程中，順序發(fā)生的一系列群落第87頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六不同演替階段植物生理生態(tài)特征的變化第88頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六第89頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六京西礦業(yè)廢棄地生境特征及植被演替研究

（2007，博士論文）

將不同群落類型劃分為不同的演替階段.采石場廢棄地在山前丘陵區(qū)為1個(gè)演替階段,即草本群落階段,群落類型為牽牛.鬼針草群叢.淺山區(qū)為3個(gè)演替階段:第1階段為草本植物群落階段,群落類型為山榆-鬼針草群叢;第2階段為草本群落向灌叢群落過渡階段,群落類型為毛地黃.荊條群叢;第3階段為灌叢群落階段,群落類型分別為繡線菊-荊條群叢和杠柳-荊條群叢第90頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六.煤礦廢棄地在淺山區(qū)為2個(gè)演替階段:第1階段為灌叢群落階段,群落類型為艾蒿-荊條群叢;第2階段為喬木群落階段,群落類型為羊胡子.臭椿群叢.在低山區(qū)為2個(gè)演替階段:第1階段為草本植物群落階段,群落類型為鐵莧菜-狗尾草群叢;第2階段為草本群落向灌叢群落過渡階段,群落類型為蒙古蒿.鬼針草群叢.中山區(qū)為1個(gè)演替階段,即草本植物群落階段,群落類型為黃花鐵線蓮-鬼針草群叢.

第91頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六黃土高原馬欄林區(qū)植物群落演替的研究

（2006，碩士論文）通過DCA排序能夠較好地反映植物草本群落→灌木群落→喬木群落的演替系列。自然恢復(fù)演替以遼東櫟林為演替頂極，而人工油松林可能是人為干擾下的一種相對較穩(wěn)定的群落類型。群落的物種多樣性和復(fù)雜性在演替進(jìn)程中都得到了很好的恢復(fù)。隨著演替的進(jìn)程，植物生活型功能群組成逐漸復(fù)雜，物種豐富度逐步增加，其組成比例也隨著恢復(fù)時(shí)間的延長趨于穩(wěn)定。群落枯落層和腐殖質(zhì)層厚度均呈加速增長第92頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六關(guān)于植物入侵與演替植物入侵也可能引起群落演替如大米草，水葫蘆等但是不是入侵種要進(jìn)行長時(shí)間的觀察，有人說植物要20年以上。第93頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六關(guān)于植物入侵關(guān)于植物入侵基本科學(xué)問題入侵過程入侵機(jī)理入侵預(yù)測外來種的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與控制第94頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六幾個(gè)概念本地種（indigenousspecies,ornatovespecies)外來種（alienspecies,ornonindigeousspecies):因種種原因被引入到非原生地的物種入侵種（invasivespecies):在入侵地建立了龐大的種群；并向周圍地區(qū)很快擴(kuò)散；對新分布區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和功能過程造成了明顯的損害和影響的外來種第95頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六入侵種(invasivespecies)或稱外來人侵種(exotic／alieninvasivespecies)，被1999年2月美國白宮發(fā)表的總統(tǒng)令定義為“已引起或很可能引起對經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、和人類健康產(chǎn)生危害的外來種”入侵種是外來種。但外來種不等于入侵種或不全是入侵種，只有對經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和人類健康產(chǎn)生危害的外來種才是入侵種第96頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六關(guān)于入侵生態(tài)學(xué)入侵生態(tài)學(xué)的學(xué)科體系理應(yīng)建立在生態(tài)學(xué)的理論基礎(chǔ)上。入侵生態(tài)學(xué)可定義為“關(guān)于入侵種的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性及其本地種和入侵群落及生境問的相互關(guān)系的科學(xué)”。其核心問題之一應(yīng)是研究入侵的生態(tài)過程及其機(jī)制，揭示入侵?jǐn)U散的動(dòng)態(tài)規(guī)律和調(diào)控機(jī)制。第97頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六其基本內(nèi)容應(yīng)包括：入侵種與生物入侵的理念；入侵種的生態(tài)適應(yīng)性、入侵潛力及其種群生態(tài)；入侵種的遺傳變異及其進(jìn)化生態(tài)；入侵種的他感物質(zhì)及其化學(xué)生態(tài)；生物入侵的傳播機(jī)制、途徑和生態(tài)過程；群落或生態(tài)系統(tǒng)的可入侵性與群落生態(tài)；生物入侵的危害及其綜合防治；生物入侵的機(jī)制與理論模式；生物入侵的預(yù)警與監(jiān)測系統(tǒng)；生物入侵與生態(tài)安全等諸多命題。第98頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六國家環(huán)保局公布的16種生物入侵種植物9種：紫莖澤蘭薇甘菊空心蓮子草豚草毒麥互花米草飛機(jī)草水葫蘆假高粱

第99頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六農(nóng)業(yè)部說目前入侵我國的外來物種有400多種。紫莖澤蘭等11種造成經(jīng)濟(jì)損失每年高達(dá)570多億元人民幣第100頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六關(guān)于火炬樹是不是入侵種？

火炬樹的概況火炬樹的研究火炬樹是不是入侵種問題的提出科技工作者的爭論政府的關(guān)注媒體的介入生產(chǎn)上實(shí)踐的猶豫第101頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六火炬樹的植物特征漆樹科鹽膚木屬落葉灌木雌雄異株株高3-7米原產(chǎn)北美，中心分布區(qū)北緯40-47度第102頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六第103頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六第104頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六陽性耐瘠薄耐干旱易克隆繁殖，但種子繁殖困難，較強(qiáng)入侵能力根系分布淺，易倒伏秋天葉子變紅耐鹽堿第105頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六火炬樹的應(yīng)用與推廣我國：1959年引入從當(dāng)時(shí)的東歐

1972年開始推廣已推廣到華北西北東北華中西南20多個(gè)?。▍^(qū)）普遍反映很好如阜新：2005年九萬株火炬樹是一新景觀；山東招遠(yuǎn)1998-2000年，黃金尾礦4.7萬株，不用客土等。據(jù)介紹：國外1629年從野生進(jìn)行馴化，后有2個(gè)園藝品種被廣泛栽培。第106頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六火炬樹現(xiàn)在是不是入侵種？植物入侵種的標(biāo)準(zhǔn)1。是不是建立了龐大的種群？2，是不是向周圍地區(qū)很快擴(kuò)散？3。是不是對新分布區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和功能造成了明顯的損害和影響？第107頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六北京的火炬樹：關(guān)于種群：苗圃：火炬樹：0.22%栽植火炬樹：0.9%關(guān)于擴(kuò)散：種子繁殖很困難、繁殖有限制關(guān)于對生態(tài)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)功能的損害和影響第108頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六對北京使用火炬樹的建議火炬樹的特點(diǎn)強(qiáng)陽性耐瘠薄耐干旱易繁殖根系分布淺，易倒伏秋天葉子變紅耐鹽堿第109頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六對北京應(yīng)用火炬樹的建議不要拒絕可以應(yīng)用主要用于丘陵坡地砂石河灘沙地等生態(tài)環(huán)境嚴(yán)酷的條件下用其所長，避其所短第110頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六三種外來植物入侵的土壤生態(tài)學(xué)研究

（2008，碩士論文）

1.薇甘菊和南美蟛蜞菊對土壤環(huán)境的適應(yīng)能力要遠(yuǎn)大于伴生的本土種，這也可能是其能夠形成大面積的爆發(fā)的主要原因之一2.3種外來入侵植物均能夠提高土壤微生物生物量碳和氮含量，且可顯著增高土壤中與氮相關(guān)的酶的活性，可見外來入侵植物會(huì)通過改變土壤微生物總量，加速土壤氮循環(huán)來促進(jìn)入侵。其中，薇甘菊還會(huì)顯著提高土壤其它酶活性，可見薇甘菊對土壤微生物群落功能多樣性的影響要遠(yuǎn)大于其余兩種外來入侵植物，這可能是其危害大于它們的主要原因之一第111頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六3外來入侵植物對土壤環(huán)境具有較大的適應(yīng)能力，這有助于其在大范圍內(nèi)爆發(fā)，形成入侵；3種外來入侵植物都改變了土壤特性，這也是可能是其成功入侵的重要原因之一第112頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六外來植物紫莖澤蘭入侵的土壤微生物學(xué)機(jī)制

（碩士論文，2007）

紫莖澤蘭入侵改變了土壤微生物群落,提高土壤自生固氮菌、氨氧化細(xì)菌和真菌數(shù)量,也提高了土壤的有效磷、速效鉀、硝態(tài)氮、氨態(tài)氮含量;同時(shí)其根際存在豐富的具有拮抗性能的細(xì)菌類群,可能是紫莖澤蘭不受土傳病害侵?jǐn)_的原因:其根系和莖葉浸提液可以改變土壤微生物群落,促進(jìn)根際細(xì)菌的生長;通過這些途徑,紫莖澤蘭獲得了土壤微生物的有益反饋,為自身生長創(chuàng)造有利條件.這是一個(gè)自我促進(jìn)(self-reinforcing)式的入侵機(jī)制:紫莖澤蘭改變?nèi)肭值赝寥牢⑸锶郝?創(chuàng)造了對自身生長有利的土壤環(huán)境.

第113頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六紫莖澤蘭對本地植物的化感作用

（碩士論文，2006）1.紫莖澤蘭葉片水提液能降低本地植物種子發(fā)芽率、發(fā)芽速度、胚根和胚軸長度，濃度越高效果越明顯，低濃度時(shí)有時(shí)會(huì)促進(jìn)本地植物種子萌發(fā)和幼苗生長。不同植物和同種植物的不同參數(shù)對紫莖澤蘭化感作用的敏感程度不同，拔毒散和狗肝菜的種子萌發(fā)參數(shù)較敏感，牛尾草和莎草磚子苗的生長參數(shù)較敏感，種子發(fā)芽速度和胚根生長對紫莖澤蘭化感物質(zhì)更敏感。

2.發(fā)育時(shí)期對紫莖澤蘭葉片化感作用有顯著的影響，隨發(fā)育期的增加，抑制本地植物種子萌發(fā)和幼苗生長的最低葉片提取液濃度減小，相同濃度下葉片水提液對本地種的抑制作用增強(qiáng)，表明紫莖澤蘭化感作用增強(qiáng)。3.混合水培90d后，紫莖澤蘭根分泌物顯著降低了青蒿、拔毒散和紫莖澤蘭的大多數(shù)生長參數(shù)。第114頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六3.紫莖澤蘭的根和葉片均具有化感物質(zhì)，它們能在土壤中積累，影響本地植物生長發(fā)育，并且隨入侵時(shí)間的增加，紫莖澤蘭植株增大，化感作用增強(qiáng)，表明化感作用與紫莖澤蘭的入侵性有關(guān)。

第115頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

6、植物群落的演化：研究植物群落的歷史發(fā)生與演變。①地球形成：45—50億年②最初陸生植被覆蓋地球：4—3.5億年的泥盆紀(jì)，蕨類與苔蘚植物沼澤③三疊紀(jì)（1.8—2.3億年），裸子植物極盛時(shí)期。第116頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六第117頁，共129頁，2023年，2月20日，星期六

④白堊紀(jì)（1.3—1.4億年），被子植物巨大發(fā)展，地球主要植被類型基本形成⑤第三紀(jì)（0.25億年），森林植被占絕對優(yōu)勢，單純草本植被還未形成

第118頁，共129