BOB植物群落組成、結構在不同時間尺度上隨著環境變化而不斷改變 植物群落隨時間動態的基本特點： 三。植物群落動態 1。植物群落動態的類型 2。植物群落的變化 3。植物群落的節律 4。植物群落的波動 5。植物群落的演替 6。植物群落的演化 植物群落的動態，即指植物群落的種類組成、結構、功能過程、隨時間變化的過程與規律。 時間有長有短，短則以時、天計，而長可到年、十年、百年、千年到數千年，在從天到數千年的不同時間段中，植物群落組成、結構、功能過程，不同類型植物群落植物組成、結構與功能過程表現出不同的特點與規律。 植物群落動態的類型： 植物群落與世間萬物一樣處于不停的運動與變化之中。 這一變化以時間長短而言、有短期、中期、長期；對植物群落變化性質而言有變化，物候節律、波動；演替與演化之分。 就研究領域而言，有植物群落生理生態學、植物群落生態學與植物群落動態學。 2、植物群落的變化： 這是指植物群落在一天內的動態過程，群落光合作用、群落蒸騰作用、群落的營養與代謝過程都表現這一特點； 而變化的動力，則是太陽的輻射、日照及由此而引起的溫度、濕度的變化。 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： 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程表現不同特征。 2.2 植物群落暗呼吸的變化 當光照強度低于群落補償點后，群落進入暗呼吸、光合為零時，達到最大呼吸強度。 其后呼吸強度隨溫度增高降低，幾成直線，凌晨，光合作用開始，凈呼吸減少，至補償點時為零。 光補償點（light compensation point): 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的光合強度 2.3 草原植物蒸騰的日變化 蒸騰日變化特點：—— 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。 熱脈沖法對塔里木盆地阿拉爾灌區胡楊耗水特性的研究 （2005，碩士論文） 利用熱脈沖技術、中子儀水分測定系統同步監測胡楊的蒸騰液流、土壤水分動態因子，研究了熱脈沖對胡楊樹干液流的響應規律，分析了胡楊液流的變化規律和其主要影響因子的關系 2.單位時間內液流量變化呈明顯的晝夜節律，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的低值，白天10：00左右達到峰值，午后18：00左右又達到一個峰值。不同胸徑的胡楊在一天中樹干液流動態變化規律基本一致，液流流速呈現雙鋒狀態，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，而風速比較特殊，當風速較小時，蒸騰是隨著風速增大而增大，但到一定風速后，蒸騰量是隨著風速的增大而減小 關于“午休” “午休”在陸生植物、水生植物都有表現 1.陸生植物茶樹凈光合速率日進程曲線為雙峰型，有明顯的光合“午休”現象。兩峰分別出現在9：00和14：00左右，峰值比較接近，波谷出現在12：00～l3：00。說明光合“午休” 主要由強光和高溫引起。強光下光抑制的發生是引起茶樹光合“午休”的重要原因。 2. 陸地生植物梭梭是西北干旱地區重要的表征類群。其凈光合速率、蒸騰速率的日變化呈雙峰型，具光合、蒸騰午休現象。12：00 和16：O0為峰；14：O0峰谷 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程呈雙峰曲線變化。出現“午休”現象，上午的峰值要高于下午。這種現象是由于受氣孔阻力的影響所致。澤瀉在下午14：00時氣孔關閉較大，是影響蒸騰速率的直接原因。 陸生植物的午休現象主要是有水分的虧缺、CO2濃度的降低、光合產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。 2.4 凋落物分解過程的日變化 兩階段： ① 08.00-11.00增強，CO2釋放量增加； ②11.00-19.00減弱， CO2釋放量到最低。 3、植物群落變化的節律： 是指植物群落季節動態 主要是指植物群落的生長發育，生產力、外貌等。在“正?！睔夂蚣竟澴兓瘲l件下，出現的季相變化。后面有錄像片介紹森林的季節變化 這一變化的內在動力在于植物自生，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。 3.1 不同植物群落的變化，物候節律的特點差異很大。 3.2 同一植物群落不同植物種的特點也十分不同。 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化水體凈化效果表現不同特點 由伊樂藻、野菱、水鱉所構建的季相交替的水生植物群落能在水質變化劇烈、藻類容易爆發的階段(初春至夏末)持續有效的抑制浮游植物生長繁殖，對富營養化水體中的營養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帶來的不利影響，使水質保持相對穩定。 季相變化的遙感監測 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，并計算生成350—1000nm的反射率曲線的一階導數曲線，在此基礎上分析反射率與一階導數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特的光譜特征，在季相上表現各異。 3.3 地上生物量與主要種群生物量也呈現季節動態 3.4 不同種群單株生物量季節動態結果— ①增長快，高峰期明顯； ②增長慢，高峰期不明顯。 3.5 草原植物群落凋落物生產季節動態：— 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。 4、植物群落的波動： 這是植物群落的組成、生產力、結構及功能過程，年際間的變化。 植物群落一年中得到的結果很少能夠代表植物群落長期過程的平均值。因為年際間的變化 年際間變化特點： ①這是一種可逆的變化； 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； ③這種變化不會導致決定植物群落類型的基本特征的改變。 4.1 波動的原因： ①生態因子變化如氣候因子中的多雨年，少雨年等。 ②植物本身的活動周期，如種子結實率的大小年、羊草有這種情況。 ③突發事件對植物群落的影響，如病蟲害爆發、嚙齒動物年度間不平衡等。今年南方的冰凍和雪災，就是突發事件。 其影響如何？ 武漢植物園研究和部署了特大雪凍災害對我國華中地區生物多樣性和生態系統影響的調查和災后重建對策工作。 近日，5個調查小組、近20名科研人員已分赴三峽庫區、神農架、大別山、九宮山及武陵山等華中重點受災地區開展評估調查。調查重點圍繞特大雪凍災害對區域生態系統、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原因，為國家和各級政府開展防災減災和災后重建工作提供科學、準確的依據和對策。 ④人類活動的影響、如放牧強度、利用程度年度間的不平衡。 4.2 波動規律的若干特點： ① 植物群落類型與波動； 木本植物群落較草本群落較穩定； 常綠木本植物群落夏綠木本植物群落穩定。 ②環境與波動： 環境越嚴酷，其波動性越大。 ③植物種類與波動： 廣布種波動較小。 4.3 波動類型劃分Rabotnov,1974）： ①隱匿波動（obscure fluctuation)： 植物種類組成比例的微小變化。 ② 振蕩波動(oscillatory fluctuation)： 由于氣候條件變化導致植物組成生 .產力及由此而引起的比例上的變化。是優勢種變化造成的不同年份的可逆替。 ③周期波動(cyclic fluctuation)： 在植物群落中，某一種植物結實的大小年而導致的周期性.可逆性的變化。 ④偏離波動（digressive fluctuation)： 由于某種突發原因，使構成植物群落的優勢種大量死亡或生長衰退。但這是暫時的。而當這突發原因消失后，群落又回復在原來的狀態。 4.4 波動的實例： 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。 ② 羊草草原不同年份地下生物量的波動 ③ 大針茅草原不同年份地下生物量的波動 內蒙古典型草原植物群落動態研究（碩士論文，2006） 研究區44年來溫度明顯上升(降水量變化不明顯)，但是通過圍欄內外地上生物量的對比可以看出，研究區植物群落變化主要是人為因素，而氣候因素只是起到促進作用。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。 5、植物群落的演替(succession)： 這是植物群落動態中期變化的一種類型，他表現為在一個地段上一個植物群落類型代替另一個植物群落類型的過程。 這是向著一個方向連續變化的過程。 演替過程一般表現為漸變的過程。但在某些特殊條件下又可能呈現為突變的過程，最典型的如砍伐森林種植農作物，開墾草原種植農作物。 演替現代概念的提出，要歸功于F.E.Clements. 5.1 演替類型 由于劃分依據不同，故有不同分類系統。 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，火山爆發形成的原生裸地，因風或水流的作用形成的沙丘，因采礦或其他的工業活動形成的原生裸地。 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。 最著名的研究是Crocker和Major在Alaska所做的工作，他們發現在冰川裸地上植被發展非常迅速。在Glacier Bay冰川消退不到100a的時間里，形成了與周圍植被非常相似的混交針葉林。同時，土壤也發生了明顯的變化，土壤容重由1．5 g／cm3。降低到0．7 g／cm3。，土壤氮含量也由100kg／hm2 提高到1200 kg／hm2. 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，出現了半灌木，并在群落占有一定的位置，使群落的結構趨向復雜。 4. 隨著演替進行，植物種數量逐漸增加，群落結構趨于復雜化。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，發展為有較多物種的灌木群落。 黃河三角洲新生鹽堿沙地 堿蓬群落 檉柳群落 白茅群落 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內(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內均呈降低趨勢，氮容量在生長季節內呈單峰變化．估算每年 崇明東灘保護區內蘆葦地上部分蓄積的氮為383．4 t，互花米草為39．3 t，海三棱蔗草為50．5 t． 5.2 關于進展演替與逆行演替 ①進展演替： 先鋒群落—頂極群落， 一般個體數量多，結構復雜，生產力提高。 ②逆行演替： 頂極群落—前期群落演變， 一般個體數量減少，結構簡化，生產力降低，二者比較如下 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定的群落，就是頂極群落，它是與物理環境取得平衡的自我維持系統（E.P.奧德姆，1971） 三種學說： 單元頂極 多元頂極 頂極—格局 5.3.1 單元頂極(monoclimax) 代表人物F.E.Clements, 主要論點： ① 任何一類演替都經過遷移、定居、群聚、競爭、反應、穩定6個階段。 ②最終與當地氣候條件保持協調平衡的群落，即達演替終點—演替頂極。 ③ 同一氣候區，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。 ④而在同一氣候區內，由于地形土壤、水溫等因素不同形成的穩定群落，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)：氣候頂極前的一個相當穩定的演替階段。 偏途頂極(deflected climax)：長期、強烈干擾因素形成的相對穩定的群落。 前頂極(preclimax)：在大的氣候區內，由于局部氣候比較好而產生的優于氣候區的群落。 超頂極：與前頂極相反，在大的氣候區內，由于局部氣候較差而產生的次于氣候區的群落。 這一學說，爭論頗多，有支持有反對。 反對者認為，氣候頂極只出現于地帶性生境條件下，我贊同這一觀點。 在內蒙古半干旱氣候條件下，在地帶性栗鈣土可出現典型草原。 但同在內蒙古半干旱氣候條件下，在非地帶性草甸土條件下，可出現草甸，而在沙地基質條件下，可出現灌叢草地等。 5.3.2 多元頂極(polyclimax) 代表人物A.G.Tansley(1954)， 其主要論點： ① 他認為一個群落在某個生境中基本穩定，可自行繁殖并結束演替、過程，則為頂極群落。 ② 一個氣候區，除氣候頂極，還有土壤頂極、地形頂極、火燒頂極等。 5.3.3 頂極—格局(climax pattern ) 代表人物 R.H.Whittaker(1953)， 實際是多元頂極的一個變型， 其主要論點： ① 在一個區域內，環境因子連續不斷變化，會有各種類型頂極群落，從而構成一個頂極群落連續變化的格局。 ② 在這個格局中，分布廣泛，且位于格局中心的頂極群落，叫優勢頂極。 5.4 群落演替的動力 植物群落之所以會發生演替，其動力來自兩方面，即來自群落內部的內在因素與來自外部的外在因素。 內在因素：如植物繁殖與遷入、植物種之間關系、群落內部環境變化 外在因素：如外界環境變化、人類活動 ① 植物繁殖與遷入：一個地段上植物群落內新植物種的遷入與定居是植物群落演替的先決條件。 植物種之間關系的調整是新植物種遷入之后必然發生的過程。這種調整過程就是競爭過程，其結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，而競爭能力強的種得以充分發展。 ③ 群落內部環境的變化，主要表現為兩個過程，物理過程與化學過程。 物理過程—優勢種與優勢層片不斷發育，所導致的光照、溫度、水分、土壤營養條件改變，為演替發生創造的條件。 化學過程—則主要表現為根系分泌物對植物的刺激與抑制作用，從而為演替過程產生的影響。 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致植物群落的演替。 內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，BOB大量遷入，如果長期下去，有可能變成荒漠草原。 ⑤ 人類活動： 砍伐森林、開墾土地、放火燒山、撩荒以及人工種草、飛播、補播等人類活動都可能使一種植物群落變成另一種植物群落，從而導致群落演替的發生。這一過程十分普遍，而且隨著人類活動的增強而越來越顯著。 演替動態模擬 氣候變化對中國大興安嶺森林演替動態影響模擬 應用森林生長演替動態模型-FAREAST,對氣候變化背景下大興安嶺森林的演替動態進行了模擬。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,興安落葉松將繼續作為絕對優勢樹種,樟子松、樺樹、楊樹伴生其中; 氣候發生變化,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構。 植被原生演替研究進展 許中旗 ，李文華 ，等（生態學報，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、對原生環境的適應能力及物種之間的關系等，依靠風力傳播、對裸地的極端環境具有較強適應能力的物種更容易成為原生裸地的早期定居者，BOB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，一些特殊的微環境能夠為植物的定居創造更為優越的水分、養分條件，促進植物的定居。植被原生演替是生物驅動因素與環境阻力相互作用的結果，二者的消長決定原生演替進行的模式。 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，不同環境條件下的植被原生演替過程表現出十分復雜，這種復雜性與原生裸地環境條件的復雜性有關。 3.該領域的研究人們關注兩個方面：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；各種非生物環境因素對植物定居的影響。 5.5 植物群落演替的實例 5.5.1 草原放牧演替的實例，實驗表明，放牧導致植物群落的演替，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，向相同或相似的群落發展。 ① 放牧導致植物群落的分異：由于放牧強度不同，形成不同的植物群落類型，如羊草群落： 放牧導致植物群落趨同 5.5.2 退化草原恢復演替的實例 冷蒿退化草地經過圍封，經過不同階段、可恢復到羊草為建群種的頂極群落，其恢復的過程冷蒿的階段，冷蒿+冰草共建的階段——米氏冰草占優勢階段——羊草優勢的階段。 5.6 群落演替的研究 5.6.1永久樣地 5.6.2 利用同一地點不同時期植被歷史資料進行對比研究 5.6.3 空間變化代替時間變化 5.7 群落演替過程中生理生態學特性及其主要因子的變化 關于演替的幾個概念 1。演替階段(succession stage): 演替系列中的任何一個時段 2。演替取代（successional displacement): 生態演替過程中早期物種被后期物種替代的現象 3。演替系列（successional series): 在特定的地點演替過程中，順序發生的一系列群落 不同演替階段植物生理生態特征的變化 京西礦業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為1個演替階段,即草本群落階段,群落類型為牽牛.鬼針草群叢. 淺山區為3個演替階段: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 .煤礦廢棄地在淺山區為2個演替階段: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. 在低山區為2個演替階段: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. 中山區為1個演替階段,即草本植物群落階段,群落類型為黃花鐵線蓮-鬼針草群叢. 黃土高原馬欄林區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定的群落類型。 群落的物種多樣性和復雜性在演替進程中都得到了很好的恢復。隨著演替的進程，植物生活型功能群組成逐漸復雜，物種豐富度逐步增加，其組成比例也隨著恢復時間的延長趨于穩定。 群落枯落層和腐殖質層厚度均呈加速增長 關于植物入侵與演替 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行長時間的觀察，有人說植物要20年以上。 關于植物入侵 關于植物入侵基本科學問題 入侵過程 入侵機理 入侵預測 外來種的風險評價與控制 幾個概念 本地種（indigenous species,or natove species) 外來種（alien species,or nonindigeous species): 因種種原因被引入到非原生地的物種 入侵種（invasive species): 在入侵地建立了龐大的種群；并向周圍地區很快擴散；對新分布區生態系統的組成 結構和功能過程造成了明顯的損害和影響的外來種 入侵種(invasive species)或稱外來人侵種 (exotic／alien invasive species)，被1999年2月美國白宮發表的總統令定義為“已引起或很可能引起對經濟、環境、和人類健康產生危害的外來種” 入侵種是外來種。但外來種不等于入侵種或不全是入侵種，只有對經濟、環境和人類健康產生危害的外來種才是入侵種 關于入侵生態學 入侵生態學的學科體系理應建立在生態學的理論基礎上。 入侵生態學可定義為“關于入侵種的生物學、生態學特性及其本地種和入侵群落及生境問的相互關系的科學”。 其核心問題之一應是研究入侵的生態過程及其機制，揭示入侵擴散的動態規律和調控機制。BOB 其基本內容應包括：入侵種與生物入侵的理念；入侵種的生態適應性、入侵潛力及其種群生態；入侵種的遺傳變異及其進化生態；入侵種的他感物質及其化學生態；生物入侵的傳播機制、途徑和生態過程；群落或生態系統的可入侵性與群落生態；生物入侵的危害及其綜合防治；生物入侵的機制與理論模式；生物入侵的預警與監測系統；生物入侵與生態安全等諸多命題。 國家環保局公布的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 飛機草 水葫蘆 假高粱 農業部說 目前入侵我國的外來物種有400多種。 紫莖澤蘭等11種造成經濟損失每年高達570多億元人民幣 關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 政府的關注 媒體的介入 生產上實踐的猶豫 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 原產北美，中心分布區北緯40-47度 陽性 耐瘠薄 耐干旱 易克隆繁殖，但種子繁殖困難，較強入侵能力 根系分布淺，易倒伏 秋天葉子變紅 耐鹽堿 火炬樹的應用與推廣 我國： 1959年引入從當時的東歐 1972年開始推廣 已推廣到華北 西北 東北 華中 西南 20多個?。▍^） 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1998-2000年，黃金尾礦4.7萬株，BOB不用客土等。 據介紹：國外1629年從野生進行馴化，后有2個園藝品種被廣泛栽培。 火炬樹現在是不是入侵種？ 植物入侵種的標準 1。是不是建立了龐大的種群？ 2，是不是向周圍地區很快擴散？ 3。是不是對新分布區生態系統的組成 結構和功能造成了明顯的損害和影響？ 北京的火炬樹： 關于種群：苗圃：火炬樹：0.22% 栽植火炬樹：0.9% 關于擴散：種子繁殖很困難、繁殖有限制 關于對生態系統組成 結構 功能的損害和影響 對北京使用火炬樹的建議 火炬樹的特點 強陽性 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 對北京應用火炬樹的建議 不要拒絕 可以應用 主要用于丘陵坡地 砂石河灘 沙地等生態環境嚴酷的條件下 用其所長，避其所短 三種外來植物入侵的土壤生態學研究 （2008，碩士論文） 1.薇甘菊和南美蟛蜞菊對土壤環境的適應能力要遠大于伴生的本土種，這也可能是其能夠形成大面積的爆發的主要原因之一 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的酶的活性，可見外來入侵植物會通過改變土壤微生物總量，加速土壤氮循環來促進入侵。其中，薇甘菊還會顯著提高土壤酶活性，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 3外來入侵植物對土壤環境具有較大的適應能力，這有助于其在大范圍內爆發，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 外來植物紫莖澤蘭入侵的土壤微生物學機制 （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、氨氧化細菌和真菌數量,也提高了土壤的有效磷、速效鉀、硝態氮、氨態氮含量;同時其根際存在豐富的具有拮抗性能的細菌類群,可能是紫莖澤蘭不受土傳病害侵擾的原因:其根系和莖葉浸提液可以改變土壤微生物群落,促進根際細菌的生長;通過這些途徑,紫莖澤蘭獲得了土壤微生物的有益反饋,為自身生長創造有利條件.這是一個自我促進(self-reinforcing)式的入侵機制:紫莖澤蘭改變入侵地土壤微生物群落,創造了對自身生長有利的土壤環境. 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芽率、發芽速度、胚根和胚軸長度，濃度越高效果越明顯，低濃度時有時會促進本地植物種子萌發和幼苗生長。不同植物和同種植物的不同參數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參數較敏感，牛尾草和莎草磚子苗的生長參數較敏感，種子發芽速度和胚根生長對紫莖澤蘭化感物質更敏感。 2.發育時期對紫莖澤蘭葉片化感作用有顯著的影響，隨發育期的增加，抑制本地植物種子萌發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，表明紫莖澤蘭化感作用增強。 3.混合水培90 d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生長參數。 3.紫莖澤蘭的根和葉片均具有化感物質，它們能在土壤中積累，影響本地植物生長發育，并且隨入侵時間的增加，紫莖澤蘭植株增大，化感作用增強，表明化感作用與紫莖澤蘭的入侵性有關。 6、植物群落的演化： 研究植物群落的歷史發生與演變。 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，蕨類與苔蘚植物沼澤 ③ 三疊紀（1.8—2.3億年），裸子植物極盛時期。 ④ 白堊紀（1.3—1.4億年），被子植物巨大發展，地球主要植被類型基本形成 ⑤第三紀（0.25億年），森林植被占絕對優勢，單純草本植被還未形成 ⑥晚第三紀，草本植被，灌木草本植被漸形成 ⑦第四紀初，地球經歷三、四次冰川。冰川退去后的地區出現了現代冰原、沼澤與泰加林群落 第四紀：100萬年 上述結果： ① 歐帶、帶植被古老，很大程度上保留白堊紀和老第三紀森林植被古老成分。 ② 荒漠與草原基本上由溫帶落葉林在第三紀干旱氣候條件下轉變旱生結構而形成。 ③ 草甸比較年輕的，產生于第三紀末。 ④ 泰加林、苔原最年幼，可能發生于第四紀初。 末次冰期北京西山黃土中高分辨率的植被演化過程研究（2004，碩士論文） 北京西山末次冰期不同時代黃土所含花粉,均以草本植物花粉為主.在草本植物花粉中,耐干喜旱的蒿、藜和中生的禾本科花粉占絕對優勢,木本植物花粉含量低,且主要為松屬、樺屬,反映黃土形成時古氣候條件比較干燥寒冷.但弱發育古土壤層中的孢粉種類和數量都較豐富,表明古土壤形成期間氣候條件相對較佳.序列中有三次明顯的冷期 早晚階段的孢粉濃度仍然很低,且種類單調,說明當時降溫幅度相當大,估計溫度比現在北京地區至少低8-9℃,降水量少200-300mm以上,自然環境十分惡劣,可能為冰緣氣候.前后兩次冷期降溫幅度大體相當,但后期環境狀況相對更為惡劣.北京西山馬蘭黃土中的兩次暖期氣候條件較好,尤其是早期可能已經較為接近現代氣候環境 思 考 題 1、植物群落的基本特征與識別 2、植物群落種類組成的性質分析 3、植物群落種群數量特征的分析 4、重要值的確定 5、層片的概念及其劃分 6、影響群落結構形成的因素 7、BOB闡明波動、演替與演化 8、演替的類型 9、闡述單元頂極、多元頂極與頂極—格局 我的體會 興趣要廣，知識要寬； 堅持特點，勤動腦筋； 抓住機遇，堅持始終； 勤奮寫作，心態樂觀； 不為，順其自然。 謝 謝 錄像片 我們的地球---森林生態系統動態 溫帶針葉林生態系統的季節動態---溫帶闊葉林生態系統的季節動態---熱帶森林生態系統的季節動態 1.北方針葉林季節動態---泰加針葉林---冰雪世界---北極熊---猞猁---駝鹿---松鼠等 2.美國針葉林 3.南半球針葉林---南洋杉---紅杉---智利柏樹---智利普度鹿---南美林貓 4.闊葉落葉林---1）北美東部落葉林。17年一遇的森林奇觀。2）東歐落葉林---嚴酷的冬天---馬鹿、禿鷲、豹等 5.熱帶森林季節變化。旱季與雨季的變化---1）印度柚木林季節變化---特殊的動物種類---葉猴、鹿、虎等；2）馬達加斯加熱帶森林季節變化---植物特殊結構，對水分的利用，波巴布樹 波巴布樹 即猴面包樹，木棉科 。樹干高20米左右，胸徑可達15米以上，往往要40個成年人拉手才能合抱。樹冠直徑可達50米以上。木質部像多孔的海綿，里面含有大量的水分 。果實為長橢圓形，灰白色，長30—35厘米，縱切面約15—17厘米。果肉多汁，含有有機酸和膠質，略帶酸味?？缮?，又可制作清涼飲料和調味品。在果肉里有很多種子，種子含油量15％，榨出的油為淡，是上等食用油。種子還可與雜糧混合食用。 ② 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 放牧程度 群落建群種 8、空間范圍 小演替、地方演替、區域演替 7、演替形式 線、演替趨向 進展演替、 逆行演替 5、代謝特征 自養性演替、異養性演替 4、主導因素 內因性演替、外因性演替 V.N.Sukachev, 1942,1945 3、基質 水生演替、旱生演替per, 1913 2、 起始條件 原生演替——次生演替 F.E.Clements 1916等 1、延續時間 世紀演替、長期演替 L。G。Ramensky 快速演替 1938 劃分依據 演替類型的劃分 代表人物 * 年際間 節律 季節動態 植物群落 生態學 年際間 植物生產力變化 植物群落 植物種群變化 動態學 植物功能群變化 數百年到 演化 氣候變化引起 植物群落 數千年 群落界線移動 動態學 長期 數十年到 演替 群落演替 植物群落 數百年 動態學 中期 天 變化 蒸騰作用 植物群落 光合作用 生理生態學 營養與代謝 短期 持續時間 群落變化性質 事例 研究領域 時間類型 植物群落變化類型 一個石灰巖歐洲水青岡林群落中部分有花植物的物候期（引自：Dierschke,1994） *