生物群落结构简介

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2005-12-30

  相对稳定了的生物群落其重要特征之一,是具有一定的空间结构。群落中各种生物在空间上的配置状况,即为群落的结构。群落结构包括形态方面的结构和生态方面的结构,前者包括垂直结构和水平结构,后者指层片结构。

1.垂直结构

  群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是成层现象,即在垂直方向分成许多层次的现象。

  群落的成层性包括地上成层和地下成层。层的分化主要决定于植物的生活型,生活型不同,植物在空中占居的高度以及在土壤中到达的深度就不同,水生群落则在水面以下不同深度形成物种的分层排列,这样就出现了群落中植物按高度(或深度)配置的成层现象。

  成层现象在森林群落表现最为明显,而以温带阔叶林和针叶林的分层最为典型,热带森林的成层结构则最为复杂。一般按生长型把森林群落从顶部到底部划分为乔木层、灌木层、草本层和地被层(苔藓地衣)四个基本层次,在各层中又按植株的高度划分亚层,例如热带雨林的乔木层通常分为三个亚层。草本群落则通常只有草本层和地被层。

  在层次划分时,将乔木和其他生活型植物不同高度的幼苗划入实际所逗留的层中,生活在各层中的地衣、藻类、藤本等层间植物通常也归入相应的层中。

  群落的地下分层和地上分层一般是相应的。森林群落中的乔木根系为分布到土壤的深层,灌木根系较浅,草本植物的根系则大多分布在土壤的表层。草本群落的地下分层比地上分层更为复杂。

  群落的成层性保证了植物在单位空间中更充分利用自然环境条件。如在发育成熟的森林中,上层乔木可以充分利用阳光,而林冠下为那些能有效利用弱光的下木所占居,林下灌木层和草本层能够利用更微弱的光线、草本层往下还有更耐荫的苔藓层。

  生物群落中动物的分层现象也很普遍。动物分层主要与食物有关,其次还与不同层次的微气候条件有关。如东欧亚大陆北方针叶林区,在地被层和草本层中,栖息着两栖类、爬行类、鸟类(丘鹬、楱鸡)、兽类(黄鼠)和各种鼠形啮齿类;在森林的下层——灌木林和幼林中,栖息着莺、苇莺和花鼠等;在森林的中层栖息着山雀、啄木鸟、松鼠和貂等,而在树冠层则栖息着柳莺、交嘴和戴菊等。

  水域中某些水生动物也有分层现象,这主要决定于阳光、温度、食物和含氧量等。比如湖泊,在一年当中湖水没有循环流动的时候,浮游动物都表现出明显的垂直分层现象,它们多分布在较深的水层,在夜间则上升到表层来活动,这是因为浮游动物一般都是趋向弱光的。

  2.水平结构

  群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局,其主要表现特征是镶嵌性。

  镶嵌性即植物种类在水平方向不均匀配置,使群落在外形上表现为斑块相间的现象。具有这种特征的群落叫做镶嵌群落。在镶嵌群落中,每一个斑块就是一个小群落,小群落具有一定的种类成份和生活型组成,它们是整个群落的一小部分。例如,在森林中,林下阴暗的地点有一些植物种类形成小型的组合,而在林下较明亮的地点是另外一些植物种类形成的组合。这些小型的植物组合就是小群落。内蒙古草原上锦鸡儿灌丛化草原是镶嵌群落的典型例子。在这些群落中往往形成1~5米左右的锦鸡儿丛,呈园形或半园形的丘阜。这些锦鸡儿小群落内部由于聚集细土、枯枝落叶和雪,因为具有良好的水分和养分条件,形成一个局部优越的小环境。小群落内部的植物较周围环境中返青早,生长发育好,有时还可以遇到一些越带分布的植物。

  群落镶嵌性形成的原因,主要是群落内部环境因子的不均匀性,例如小地形和微地形的变化,土壤温度和盐渍化程度的差异,光照的强弱以及人与动物的影响。在群落范围内,由于存在不大的低地和高地因而发生环境的改变形成镶嵌,这是环境因子的不均匀性引起镶嵌性的例子。由于土中动物,例如田鼠活动的结果,在田鼠穴附近经常形成不同于周围植被的斑块,这是动物影响镶嵌性的例子。

  3.层片结构

  层片一词系瑞典植物学家加姆斯首创。他起初赋于这一概念以三个方面的内容,即把层片划分为三级:一级层片,即同种个体的组合;二级层片,即同一生活型的不同植物的组合;三级层片,即不同生活型的不同种类植物的组合。现在一般群落学研究中使用的层片概念,均相当于加姆斯的二级层片,即每一个层片都是由同一生活型的植物所组成。

  生活型是植物对外界环境适应的外部表现形式,同一生活型的植物不但体态上是相似的,而且在形态结构、形成条件、甚至某些生理过程也具相似性。目前广泛采用的生活型划分是郎基耶尔的系统。他按照休眠芽在不良季节的着生位置把植物的生活型分成五大类群,高位芽植物(25厘米以上),地上芽植物(25厘米以下)、地面芽植物(位于近地面土层内)、隐芽植物(位于较深土层或水中)和一年生植物(以种子越冬),在各类群之下再细分为30个较小的类群。我国植被学著作中采用的是按体态划分的生活型系统,该系统把植物分成木本植物、半木本植物、草本植物、叶状体植物四大类别,再进一步划分成更小的或低级的单位。对于层片的划分,可以根据研究的需要,分别使用上述系统中的高级划分单位或低级单位。

  层片作为群落的结构单元,是在群落产生和发展过程中逐步形成的。它的特点是具有一定的种类组成,它所包含的种具有一定的生态生物学一致性,并且具有一定的小环境,这种小环境是构成植物群落环境的一部分。

  需要说明一下层片与层的关系问题。在概念上层片的划分强调了群落的生态学方面,而层次的划分,着重于群落的形态。层片有时和层是一致的,有时则不一致。例如分布在大兴安岭的兴安落叶松纯林,兴安落叶松组成乔木层,它同时也是该群落的落叶针叶乔木层片。在混交林中,乔木层是一个层,但它由阔叶树种层片和针叶树种层片两个层片构成。在实践中,层片的划分比层的划分更为重要,但划分层次往往是区分和分析层片的第一步。

  和层结构一样,群落层片结构的复杂性,保证了植物全面利用生境资源的可能性,并且能最大程度地影响环境,对环境进行生物学改造。



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