群落演替

群落演替

一個植物群落被另一個植物群落所代替的現象。植物群落動態最重要的特徵。其過程大多由植物群落的季節變化和逐年變化組成。是地表同一地段順序地分布著各種不同植物群落的時間過程。當一個群落的總初級生產力大於總群落呼吸量,而淨初級生產力大於動物攝食、微生物分解以及人類採伐量時,有機物質便要積累。於是,群落便要增長直達到一個成熟階段而積累停止、生產與呼吸消耗平衡為止。這整個過程稱為演替,而其最後的成熟階段稱為頂極。

基本信息

基本概述

一個植物群落被另一個植物群落所代替的現象。植物群落動態最重要的特徵。由於氣候變遷、洪水、火燒、山崩、動物的活動和植物繁殖體的遷移散布,以及因群落本身的活動改變了內部環境等自然原因,或者由於人類活動的結果,使群落髮生根本性質的變化的現象也是普遍存在的。這種在一定地段上一個群落被性質上不同的另一個群落所替代的現象叫做演替。

例如,在某一林區,一片土地上的樹木被砍伐後闢為農田,種植作物;以後這塊農田被廢棄,在無外來因素干擾下,就發育出一系列植物群落,並且依次替代。首先出現的是一年生雜草群落;然後是多年生雜類草與禾草組成的群落;再後是灌木群落和喬木的出現,直到一片森林再度形成,替代現象基本結束。在這裡,原來的森林群落被農業植物群落所代替,就其發生原因而論是一種人為演替。此後,在撩荒地上一系列天然植物群落相繼出現,主要是由於植物之間和植物與環境之間的相互作用,以及這種相互作用的不斷變化而引起的自然演替過程。

其過程大多由植物群落季節變化和逐年變化組成。是表同一地段順序地分布著各種不同植物群落的時間過程。

基本簡介

①群落髮生演替。見於植物新侵占或尚未被占據的地區,在原生裸地上開始的群落演替稱原生演替,在次生裸地上開始的演替稱次生演替。實際上是在裸地上植物群落髮生髮展的過程;

②內因生態演替。因植物群落改變了生態環境,群落本身也發生了變化;③外因生態演替。指外界環境因素變化所造成的,如火成演替、氣候性演替、動物性演替和人為演替等。了解植物群落的演替規律具有重要的理論和實踐意義。

實例——湖泊演替為森林

水生演替水生演替

從一個湖泊的演替過程可以看出,水生演替系列實際上是湖沼池塘填平的過程,這個過程是從湖泊池塘的邊緣向中央水面逐漸推進的。因此有時我們可以在離岸不同距離的地方看到處於同一演替系列中不同階段的幾個群落,這些群落都為圍繞著湖中心呈環狀分布,並隨著時間的變化改變起位置。每一個群落在發展的同時都在改變著環境條件並創造著新的環境條件。一個新的群落遲早會在原有群落的基礎上產生出來。

演替過程及機制的主要理論

(1)演替的兩種哲學觀
有機體論—整體論——強調環境的作用(觀察尺度大,對現象作解釋),強調系統的整體特徵、綜合特徵和超特徵。主要代表人物是美國生態學家E.P.Odum

整體論者認為,生態系統演替是有序的,定向的,從而可預見的群落內部控制過程,而且終止於具有內控自調特徵的穩定階段(即頂級)。

個體論—簡化論——整體等於其組分之和,系統可以簡化或分解到組分水平,最終可根據物理或化學原理加以解釋。主要代表人物是美國人H.A.Gleason
簡化論者認為,群落演替只不過是種群動態的總和,因而它的演替並不是有序的或預見的。

(2)主要理論學說:

接力植物區系學說:若干演替系列群落循序漸進逐步取代的過程。包括6個步驟或階段,即立地裸化、遷移、定居、競爭、反應、穩定態的過程。意味著在此過程中,植物種是以組或批的形式出現或消失的。
初始植物區系組成說:演替途徑是有初始期立地擁有的植物種類組成決定(先鋒樹種的存在),以後隨時間變化其他植物侵入、取代。

三重機制學說(C-S學說):認為演替有三種可選擇的模式:促進型、忍耐型和抑制型。
生活史對策演替學說:C-S-R三角模型

資源比率學說:每個種在限制性資源比率為某一值時表現為強競爭者,故當兩種或多種限制性資源的相對利用率改變時,組成群落的植物種也隨之改變,故發生了演替。
變化鑲嵌體穩定態學說:一些生態系統的發展不依賴於外源環境干擾,卻表現為一種內源自發控制過程,演替包括四個階段——重組、加積、過渡和穩態。

群落演替和物種多樣性

隨著演替的進行,組成群落的生物種類和數量會不斷發生變化。演替過程只要不遭到人類的破壞和各種自然力的干擾,其總的趨勢是會導致物種多樣性的增加,直到達到頂極群落為止。

演替的終點——頂極群落

單元頂極理論:其要點是同一個氣候區內只能有一個頂極群落,而這個頂極群落的特徵完全是由當地的天氣決定的。

多元頂極理論:其要點是同一個氣候區域內可以有多個頂極群落同時存在,這個頂極群落的鑲嵌體側是由相應的生境鑲嵌決定的。

意義

在自然界裡,群落的演替是普遍現象,而且是有一定規律的。人們掌握了這種規律,就能根據現有情況來預測群落的未來,從而正確的掌握群落的動向,使之朝著有利於人類的方向發展。例如,在草原地區應該科學的分析牧場的載畜量,做到合理放牧

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