BOB植物群落组成、结构在不同时间尺度上随着环境变化而不断改变 植物群落随时间动态的基本特点： 三。植物群落动态 1。植物群落动态的类型 2。植物群落的变化 3。植物群落的节律 4。植物群落的波动 5。植物群落的演替 6。植物群落的演化 植物群落的动态，即指植物群落的种类组成、结构、功能过程、随时间变化的过程与规律。 时间有长有短，短则以时、天计，而长可到年、十年、百年、千年到数千年，在从天到数千年的不同时间段中，植物群落组成、结构、功能过程，不同类型植物群落植物组成、结构与功能过程表现出不同的特点与规律。 植物群落动态的类型： 植物群落与世间万物一样处于不停的运动与变化之中。 这一变化以时间长短而言、有短期、中期、长期；对植物群落变化性质而言有变化，物候节律、波动；演替与演化之分。 就研究领域而言，有植物群落生理生态学、植物群落生态学与植物群落动态学。 2、植物群落的变化： 这是指植物群落在一天内的动态过程，群落光合作用、群落蒸腾作用、群落的营养与代谢过程都表现这一特点； 而变化的动力，则是太阳的辐射、日照及由此而引起的温度、湿度的变化。 2.1 植物群落光合作用的日变化 研究表明：草原植物群落光合日变化特点： ①双峰曲线 ②午间降低 ③上午高于下午 ④土壤干旱与土壤水分充足日进程表现不同特征。 2.2 植物群落暗呼吸的变化 当光照强度低于群落补偿点后，群落进入暗呼吸、光合为零时，达到最大呼吸强度。 其后呼吸强度随温度增高降低，几成直线，凌晨，光合作用开始，净呼吸减少，至补偿点时为零。 光补偿点（light compensation point): 植物光合作用吸收的二氧化碳与呼吸自由释放的二氧化相等时的光合强度 2.3 草原植物蒸腾的日变化 蒸腾日变化特点：—— 午休，即午间降低。但水分充足不明显； 沙地植物不明显； 沙地中灌木西北利亚杏不明显。 热脉冲法对塔里木盆地阿拉尔灌区胡杨耗水特性的研究 （2005，硕士论文） 利用热脉冲技术、中子仪水分测定系统同步监测胡杨的蒸腾液流、土壤水分动态因子，研究了热脉冲对胡杨树干液流的响应规律，分析了胡杨液流的变化规律和其主要影响因子的关系 2.单位时间内液流量变化呈明显的昼夜节律，白天的流速变化曲线呈双峰型，夜间树千液流速度处于平稳的低值，白天10：00左右达到峰值，午后18：00左右又达到一个峰值。不同胸径的胡杨在一天中树干液流动态变化规律基本一致，液流流速呈现双锋状态，但不同胸径的树干液流速度有很大差异，胸径大的要高于胸径小的树干 3.胡杨蒸腾随着气温、水汽压、土壤含水量的增大而增大，随着空气湿度的升高而减小，而风速比较特殊，当风速较小时，蒸腾是随着风速增大而增大，但到一定风速后，蒸腾量是随着风速的增大而减小 关于“午休” “午休”在陆生植物、水生植物都有表现 1.陆生植物茶树净光合速率日进程曲线为双峰型，有明显的光合“午休”现象。两峰分别出现在9：00和14：00左右，峰值比较接近，波谷出现在12：00～l3：00。说明光合“午休” 主要由强光和高温引起。强光下光抑制的发生是引起茶树光合“午休”的重要原因。 2. 陆地生植物梭梭是西北干旱地区重要的表征类群。其净光合速率、蒸腾速率的日变化呈双峰型，具光合、蒸腾午休现象。12：00 和16：O0为峰；14：O0峰谷 2.水生植物湿地泽泻植物蒸腾特性的日变化。在晴朗的天气，泽泻叶片的蒸腾速率日进程呈双峰曲线变化。出现“午休”现象，上午的峰值要高于下午。这种现象是由于受气孔阻力的影响所致。泽泻在下午14：00时气孔关闭较大，是影响蒸腾速率的直接原因。 陆生植物的午休现象主要是有水分的亏缺、CO2浓度的降低、光合产物的积累及较高的温度等。 水生植物泽泻的蒸腾日变化双峰曲线是由于自身的特性所致。 2.4 凋落物分解过程的日变化 两阶段： ① 08.00-11.00增强，CO2释放量增加； ②11.00-19.00减弱， CO2释放量到最低。 3、植物群落变化的节律： 是指植物群落季节动态 主要是指植物群落的生长发育，生产力、外貌等。在“正常”气候季节变化条件下，出现的季相变化。后面有录像片介绍森林的季节变化 这一变化的内在动力在于植物自生，而其外在原因则是气候的太阳辐射、温度、湿度等气象条件的四季的变化。 3.1 不同植物群落的变化，物候节律的特点差异很大。 3.2 同一植物群落不同植物种的特点也十分不同。 群落季相变化与功能 水生高等植物群落季相交替对富营养化水体净化效果表现不同特点 由伊乐藻、野菱、水鳖所构建的季相交替的水生植物群落能在水质变化剧烈、藻类容易爆发的阶段(初春至夏末)持续有效的抑制浮游植物生长繁殖，对富营养化水体中的营养盐有较高的去除作用，并能有效缓解因前一种植物死亡给水质带来的不利影响，使水质保持相对稳定。 季相变化的遥感监测 可使用ASD便携式地物光谱仪测定群落的春、夏、秋各季冠层反射光谱，并计算生成350—1000nm的反射率曲线的一阶导数曲线，在此基础上分析反射率与一阶导数曲线在可见光与近红外波段以及物候特征的“绿峰”和“红边”等波段的差异。不同群落在各生长季都有较独特的光谱特征，在季相上表现各异。 3.3 地上生物量与主要种群生物量也呈现季节动态 3.4 不同种群单株生物量季节动态结果— ①增长快，高峰期明显； ②增长慢，高峰期不明显。 3.5 草原植物群落凋落物生产季节动态：— 5月初—5月中最高，而后渐低，7月中最低，而后9月中以后又升高。 4、植物群落的波动： 这是植物群落的组成、生产力、结构及功能过程，年际间的变化。 植物群落一年中得到的结果很少能够代表植物群落长期过程的平均值。因为年际间的变化 年际间变化特点： ①这是一种可逆的变化； ②这种变化一般不涉及新种的大量侵入，从总体上看，其本上是围绕平均值的波动； ③这种变化不会导致决定植物群落类型的基本特征的改变。 4.1 波动的原因： ①生态因子变化如气候因子中的多雨年，少雨年等。 ②植物本身的活动周期，如种子结实率的大小年、羊草有这种情况。 ③突发事件对植物群落的影响，如病虫害爆发、啮齿动物年度间不平衡等。今年南方的冰冻和雪灾，就是突发事件。 其影响如何？ 武汉植物园研究和部署了特大雪冻灾害对我国华中地区生物多样性和生态系统影响的调查和灾后重建对策工作。 近日，5个调查小组、近20名科研人员已分赴三峡库区、神农架、大别山、九宫山及武陵山等华中重点受灾地区开展评估调查。调查重点围绕特大雪冻灾害对区域生态系统、地带性植被、珍稀濒危植物、重要资源植物和生物多样性等方面的影响及成灾原因，为国家和各级政府开展防灾减灾和灾后重建工作提供科学、准确的依据和对策。 ④人类活动的影响、如放牧强度、利用程度年度间的不平衡。 4.2 波动规律的若干特点： ① 植物群落类型与波动； 木本植物群落较草本群落较稳定； 常绿木本植物群落夏绿木本植物群落稳定。 ②环境与波动： 环境越严酷，其波动性越大。 ③植物种类与波动： 广布种波动较小。 4.3 波动类型划分Rabotnov,1974）： ①隐匿波动（obscure fluctuation)： 植物种类组成比例的微小变化。 ② 振荡波动(oscillatory fluctuation)： 由于气候条件变化导致植物组成生 .产力及由此而引起的比例上的变化。是优势种变化造成的不同年份的可逆替。 ③周期波动(cyclic fluctuation)： 在植物群落中，某一种植物结实的大小年而导致的周期性.可逆性的变化。 ④偏离波动（digressive fluctuation)： 由于某种突发原因，使构成植物群落的优势种大量死亡或生长衰退。但这是暂时的。而当这突发原因消失后，群落又回复在原来的状态。 4.4 波动的实例： ① 羊草草原 不同年份主要植物种群密度 及地上生物量的波动。 ② 羊草草原不同年份地下生物量的波动 ③ 大针茅草原不同年份地下生物量的波动 内蒙古典型草原植物群落动态研究（硕士论文，2006） 研究区44年来温度明显上升(降水量变化不明显)，但是通过围栏内外地上生物量的对比可以看出，研究区植物群落变化主要是人为因素，而气候因素只是起到促进作用。在人为因素中放牧起着重要作用，放牧使得草原土壤容重增大。 5、植物群落的演替(succession)： 这是植物群落动态中期变化的一种类型，他表现为在一个地段上一个植物群落类型代替另一个植物群落类型的过程。 这是向着一个方向连续变化的过程。 演替过程一般表现为渐变的过程。但在某些特殊条件下又可能呈现为突变的过程，最典型的如砍伐森林种植农作物，开垦草原种植农作物。 演替现代概念的提出，要归功于F.E.Clements. 5.1 演替类型 由于划分依据不同，故有不同分类系统。 原生演替的研究主要集中于以下几种类型的原生裸地上：冰川消退后所形成的原生裸地，火山爆发形成的原生裸地，因风或水流的作用形成的沙丘，因采矿或其他的工业活动形成的原生裸地。 极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场所。 最著名的研究是Crocker和Major在Alaska所做的工作，他们发现在冰川裸地上植被发展非常迅速。在Glacier Bay冰川消退不到100a的时间里，形成了与周围植被非常相似的混交针叶林。同时，土壤也发生了明显的变化，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. 黄河三角洲新生盐碱沙地的演替 1.群落演替：光板地---盐地碱蓬群落---柽柳群落---白茅群落 2.土壤含盐量：光板地
盐地碱蓬群落
柽柳群落
白茅群落 3. 演替初期，群落以1年生草本植物为主，随着演替的进行，1年生草本植物的重要值逐渐降低，多年生草本的重要值逐渐增加，出现了半灌木，并在群落占有一定的位置，使群落的结构趋向复杂。 4. 随着演替进行，植物种数量逐渐增加，群落结构趋于复杂化。在演替的初始阶段，光板地基本无植被，只有零星的盐地碱蓬。盐地碱蓬群落，主要是耐盐碱的盐地碱蓬，随后种类增多，发展为有较多物种的灌木群落。 黄河三角洲新生盐碱沙地 碱蓬群落 柽柳群落 白茅群落 海滩湿地植物群落的演替 1.随着高程的升高，演替早期的代表物种海三棱蔗草的重要值逐渐减小，互花米草和芦苇)的重要值增大． 2.演替过程中植物的生物多样性逐渐增加．3种植物地上部分生物量在生长季节内(3—10月)均呈单峰变化，一般在夏季(7、8月)生物量最大． 3.3种植物地上部分氮含量在生长季节内均呈降低趋势，氮容量在生长季节内呈单峰变化．估算每年 崇明东滩保护区内芦苇地上部分蓄积的氮为383．4 t，互花米草为39．3 t，海三棱蔗草为50．5 t． 5.2 关于进展演替与逆行演替 ①进展演替： 先锋群落—顶极群落， 一般个体数量多，结构复杂，生产力提高。 ②逆行演替： 顶极群落—前期群落演变， 一般个体数量减少，结构简化，生产力降低，二者比较如下 5.3 群落演替的归宿—演替顶极群落 概念：演替系列中最后的稳定的群落，就是顶极群落，它是与物理环境取得平衡的自我维持系统（E.P.奥德姆，1971） 三种学说： 单元顶极 多元顶极 顶极—格局 5.3.1 单元顶极(monoclimax) 代表人物F.E.Clements, 主要论点： ① 任何一类演替都经过迁移、定居、群聚、竞争、反应、稳定6个阶段。 ②最终与当地气候条件保持协调平衡的群落，即达演替终点—演替顶极。 ③ 同一气候区，不论最初条件如何，先锋群落可能十分不同，最终都趋向一致。 ④而在同一气候区内，由于地形土壤、水温等因素不同形成的稳定群落，都属于前顶极，而这前顶极又可分为不同类型： 亚顶极、偏途顶极、前顶极、超顶极。 亚顶极(subclimax)：气候顶极前的一个相当稳定的演替阶段。 偏途顶极(deflected climax)：长期、强烈干扰因素形成的相对稳定的群落。 前顶极(preclimax)：在大的气候区内，由于局部气候比较好而产生的优于气候区的群落。 超顶极：与前顶极相反，在大的气候区内，由于局部气候较差而产生的次于气候区的群落。 这一学说，争论颇多，有支持有反对。 反对者认为，气候顶极只出现于地带性生境条件下，我赞同这一观点。 在内蒙古半干旱气候条件下，在地带性栗钙土可出现典型草原。 但同在内蒙古半干旱气候条件下，在非地带性草甸土条件下，可出现草甸，而在沙地基质条件下，可出现灌丛草地等。 5.3.2 多元顶极(polyclimax) 代表人物A.G.Tansley(1954)， 其主要论点： ① 他认为一个群落在某个生境中基本稳定，可自行繁殖并结束演替、过程，则为顶极群落。 ② 一个气候区，除气候顶极，还有土壤顶极、地形顶极、火烧顶极等。 5.3.3 顶极—格局(climax pattern ) 代表人物 R.H.Whittaker(1953)， 实际是多元顶极的一个变型， 其主要论点： ① 在一个区域内，环境因子连续不断变化，会有各种类型顶极群落，从而构成一个顶极群落连续变化的格局。 ② 在这个格局中，分布广泛，且位于格局中心的顶极群落，叫优势顶极。 5.4 群落演替的动力 植物群落之所以会发生演替，其动力来自两方面，即来自群落内部的内在因素与来自外部的外在因素。 内在因素：如植物繁殖与迁入、植物种之间关系、群落内部环境变化 外在因素：如外界环境变化、人类活动 ① 植物繁殖与迁入：一个地段上植物群落内新植物种的迁入与定居是植物群落演替的先决条件。 植物种之间关系的调整是新植物种迁入之后必然发生的过程。这种调整过程就是竞争过程，其结果使竞争力弱的种群缩小自己的栖息之地，及至被排挤到群落之外，而竞争能力强的种得以充分发展。 ③ 群落内部环境的变化，主要表现为两个过程，物理过程与化学过程。 物理过程—优势种与优势层片不断发育，所导致的光照、温度、水分、土壤营养条件改变，为演替发生创造的条件。 化学过程—则主要表现为根系分泌物对植物的刺激与抑制作用，从而为演替过程产生的影响。 ④ 群落外部条件：如气候、地貌、土壤以及火等条件的变化都可能导致植物群落的演替。 内蒙古典型草原长期过牧与九十年代以来的干旱化、温暖化，使许多荒漠植物种如多根葱、小针茅等，BOB大量迁入，如果长期下去，有可能变成荒漠草原。 ⑤ 人类活动： 砍伐森林、开垦土地、放火烧山、撩荒以及人工种草、飞播、补播等人类活动都可能使一种植物群落变成另一种植物群落，从而导致群落演替的发生。这一过程十分普遍，而且随着人类活动的增强而越来越显著。 演替动态模拟 气候变化对中国大兴安岭森林演替动态影响模拟 应用森林生长演替动态模型-FAREAST,对气候变化背景下大兴安岭森林的演替动态进行了模拟。模拟选择了目前气候情景、增暖情景、温度和降水都增加情景3种气候情景,并考虑了气候变化引起的火干扰变化对森林演替的影响。 维持目前气候不变,兴安落叶松将继续作为绝对优势树种,樟子松、桦树、杨树伴生其中; 气候发生变化,东北森林带将有北移的趋势,大兴安岭将可能以温带针阔混交林为主,森林群落中出现红松、蒙古栎、椴树等树种;火干扰影响森林生物量及森林的物种组成和结构。 植被原生演替研究进展 许中旗 ，李文华 ，等（生态学报，2005） 1.植被原生演替过程受到生物因素和非生物因素的共同影响。生物因素包括种子的传播方式、对原生环境的适应能力及物种之间的关系等，依靠风力传播、对裸地的极端环境具有较强适应能力的物种更容易成为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。非生物因素则包括裸地表面的形状(凹、凸、平)、粗糙度、与岩石的距离等，一些特殊的微环境能够为植物的定居创造更为优越的水分、养分条件，促进植物的定居。植被原生演替是生物驱动因素与环境阻力相互作用的结果，二者的消长决定原生演替进行的模式。 2.植被原生演替过程并不完全遵循地衣一苔藓草本植物一木本植物的顺序，不同环境条件下的植被原生演替过程表现出十分复杂，这种复杂性与原生裸地环境条件的复杂性有关。 3.该领域的研究人们关注两个方面：早期定居种的适生特征(包括解剖的和生理的)以及各种微生物对植物定居过程的影响；各种非生物环境因素对植物定居的影响。 5.5 植物群落演替的实例 5.5.1 草原放牧演替的实例，实验表明，放牧导致植物群落的演替，有两种前景，趋异与趋同。 趋异(divergence)是本来相同或相似的植物群落，在演替中可发展成为不同或相异性大的群落，而趋同(convergence)则相反，是由不同或相异性大的群落出发，向相同或相似的群落发展。 ① 放牧导致植物群落的分异：由于放牧强度不同，形成不同的植物群落类型，如羊草群落： 放牧导致植物群落趋同 5.5.2 退化草原恢复演替的实例 冷蒿退化草地经过围封，经过不同阶段、可恢复到羊草为建群种的顶极群落，其恢复的过程冷蒿的阶段，冷蒿+冰草共建的阶段——米氏冰草占优势阶段——羊草优势的阶段。 5.6 群落演替的研究 5.6.1永久样地 5.6.2 利用同一地点不同时期植被历史资料进行对比研究 5.6.3 空间变化代替时间变化 5.7 群落演替过程中生理生态学特性及其主要因子的变化 关于演替的几个概念 1。演替阶段(succession stage): 演替系列中的任何一个时段 2。演替取代（successional displacement): 生态演替过程中早期物种被后期物种替代的现象 3。演替系列（successional series): 在特定的地点演替过程中，顺序发生的一系列群落 不同演替阶段植物生理生态特征的变化 京西矿业废弃地生境特征及植被演替研究 （2007，博士论文） 将不同群落类型划分为不同的演替阶段. 采石场废弃地在山前丘陵区为1个演替阶段,即草本群落阶段,群落类型为牵牛.鬼针草群丛. 浅山区为3个演替阶段:第1阶段为草本植物群落阶段,群落类型为山榆-鬼针草群丛;第2阶段为草本群落向灌丛群落过渡阶段,群落类型为毛地黄.荆条群丛;第3阶段为灌丛群落阶段,群落类型分别为绣线菊-荆条群丛和杠柳-荆条群丛 .煤矿废弃地在浅山区为2个演替阶段:第1阶段为灌丛群落阶段,群落类型为艾蒿-荆条群丛;第2阶段为乔木群落阶段,群落类型为羊胡子.臭椿群丛. 在低山区为2个演替阶段:第1阶段为草本植物群落阶段,群落类型为铁苋菜-狗尾草群丛;第2阶段为草本群落向灌丛群落过渡阶段,群落类型为蒙古蒿.鬼针草群丛. 中山区为1个演替阶段,即草本植物群落阶段,群落类型为黄花铁线莲-鬼针草群丛. 黄土高原马栏林区植物群落演替的研究 （2006，硕士论文） 通过DCA排序能够较好地反映植物草本群落→灌木群落→乔木群落的演替系列。 自然恢复演替以辽东栎林为演替顶极，而人工油松林可能是人为干扰下的一种相对较稳定的群落类型。 群落的物种多样性和复杂性在演替进程中都得到了很好的恢复。随着演替的进程，植物生活型功能群组成逐渐复杂，物种丰富度逐步增加，其组成比例也随着恢复时间的延长趋于稳定。 群落枯落层和腐殖质层厚度均呈加速增长 关于植物入侵与演替 植物入侵也可能引起群落演替 如大米草，水葫芦等 但是不是入侵种要进行长时间的观察，有人说植物要20年以上。 关于植物入侵 关于植物入侵基本科学问题 入侵过程 入侵机理 入侵预测 外来种的风险评价与控制 几个概念 本地种（indigenous species,or natove species) 外来种（alien species,or nonindigeous species): 因种种原因被引入到非原生地的物种 入侵种（invasive species): 在入侵地建立了庞大的种群；并向周围地区很快扩散；对新分布区生态系统的组成 结构和功能过程造成了明显的损害和影响的外来种 入侵种(invasive species)或称外来人侵种 (exotic／alien invasive species)，被1999年2月美国白宫发表的总统令定义为“已引起或很可能引起对经济、环境、和人类健康产生危害的外来种” 入侵种是外来种。但外来种不等于入侵种或不全是入侵种，只有对经济、环境和人类健康产生危害的外来种才是入侵种 关于入侵生态学 入侵生态学的学科体系理应建立在生态学的理论基础上。 入侵生态学可定义为“关于入侵种的生物学、生态学特性及其本地种和入侵群落及生境问的相互关系的科学”。 其核心问题之一应是研究入侵的生态过程及其机制，揭示入侵扩散的动态规律和调控机制。BOB 其基本内容应包括：入侵种与生物入侵的理念；入侵种的生态适应性、入侵潜力及其种群生态；入侵种的遗传变异及其进化生态；入侵种的他感物质及其化学生态；生物入侵的传播机制、途径和生态过程；群落或生态系统的可入侵性与群落生态；生物入侵的危害及其综合防治；生物入侵的机制与理论模式；生物入侵的预警与监测系统；生物入侵与生态安全等诸多命题。 国家环保局公布的16 种生物入侵种 植物9种：紫茎泽兰 薇甘菊 空心莲子草 豚草 毒麦 互花米草 飞机草 水葫芦 假高粱 农业部说 目前入侵我国的外来物种有400多种。 紫茎泽兰等11种造成经济损失每年高达570多亿元人民币 关于火炬树是不是入侵种？ 火炬树的概况 火炬树的研究 火炬树是不是入侵种问题的提出 科技工作者的争论 政府的关注 媒体的介入 生产上实践的犹豫 火炬树的植物特征 漆树科盐肤木属 落叶灌木 雌雄异株 株高3-7米 原产北美，中心分布区北纬40-47度 阳性 耐瘠薄 耐干旱 易克隆繁殖，但种子繁殖困难，较强入侵能力 根系分布浅，易倒伏 秋天叶子变红 耐盐碱 火炬树的应用与推广 我国： 1959年引入从当时的东欧 1972年开始推广 已推广到华北 西北 东北 华中 西南 20多个省（区） 普遍反映很好 如阜新：2005年 九万株火炬树是一新景观；山东招远1998-2000年，黄金尾矿4.7万株，BOB不用客土等。 据介绍：国外1629年从野生进行驯化，后有2个园艺品种被广泛栽培。 火炬树现在是不是入侵种？ 植物入侵种的标准 1。是不是建立了庞大的种群？ 2，是不是向周围地区很快扩散？ 3。是不是对新分布区生态系统的组成 结构和功能造成了明显的损害和影响？ 北京的火炬树： 关于种群：苗圃：火炬树：0.22% 栽植火炬树：0.9% 关于扩散：种子繁殖很困难、繁殖有限制 关于对生态系统组成 结构 功能的损害和影响 对北京使用火炬树的建议 火炬树的特点 强阳性 耐瘠薄 耐干旱 易繁殖 根系分布浅，易倒伏 秋天叶子变红 耐盐碱 对北京应用火炬树的建议 不要拒绝 可以应用 主要用于丘陵坡地 砂石河滩 沙地等生态环境严酷的条件下 用其所长，避其所短 三种外来植物入侵的土壤生态学研究 （2008，硕士论文） 1.薇甘菊和南美蟛蜞菊对土壤环境的适应能力要远大于伴生的本土种，这也可能是其能够形成大面积的爆发的主要原因之一 2. 3种外来入侵植物均能够提高土壤微生物生物量碳和氮含量，且可显著增高土壤中与氮相关的酶的活性，可见外来入侵植物会通过改变土壤微生物总量，加速土壤氮循环来促进入侵。其中，薇甘菊还会显著提高土壤酶活性，可见薇甘菊对土壤微生物群落功能多样性的影响要远大于其余两种外来入侵植物，这可能是其危害大于它们的主要原因之一 3外来入侵植物对土壤环境具有较大的适应能力，这有助于其在大范围内爆发，形成入侵；3种外来入侵植物都改变了土壤特性，这也是可能是其成功入侵的重要原因之一 外来植物紫茎泽兰入侵的土壤微生物学机制 （硕士论文，2007） 紫茎泽兰入侵改变了土壤微生物群落,提高土壤自生固氮菌、氨氧化细菌和真菌数量,也提高了土壤的有效磷、速效钾、硝态氮、氨态氮含量;同时其根际存在丰富的具有拮抗性能的细菌类群,可能是紫茎泽兰不受土传病害侵扰的原因:其根系和茎叶浸提液可以改变土壤微生物群落,促进根际细菌的生长;通过这些途径,紫茎泽兰获得了土壤微生物的有益反馈,为自身生长创造有利条件.这是一个自我促进(self-reinforcing)式的入侵机制:紫茎泽兰改变入侵地土壤微生物群落,创造了对自身生长有利的土壤环境. 紫茎泽兰对本地植物的化感作用 （硕士论文，2006） 1.紫茎泽兰叶片水提液能降低本地植物种子发芽率、发芽速度、胚根和胚轴长度，浓度越高效果越明显，低浓度时有时会促进本地植物种子萌发和幼苗生长。不同植物和同种植物的不同参数对紫茎泽兰化感作用的敏感程度不同，拔毒散和狗肝菜的种子萌发参数较敏感，牛尾草和莎草砖子苗的生长参数较敏感，种子发芽速度和胚根生长对紫茎泽兰化感物质更敏感。 2.发育时期对紫茎泽兰叶片化感作用有显著的影响，随发育期的增加，抑制本地植物种子萌发和幼苗生长的最低叶片提取液浓度减小，相同浓度下叶片水提液对本地种的抑制作用增强，表明紫茎泽兰化感作用增强。 3.混合水培90 d后，紫茎泽兰根分泌物显著降低了青蒿、拔毒散和紫茎泽兰的大多数生长参数。 3.紫茎泽兰的根和叶片均具有化感物质，它们能在土壤中积累，影响本地植物生长发育，并且随入侵时间的增加，紫茎泽兰植株增大，化感作用增强，表明化感作用与紫茎泽兰的入侵性有关。 6、植物群落的演化： 研究植物群落的历史发生与演变。 ① 地球形成：45—50亿年 ② 最初陆生植被覆盖地球：4—3.5亿年的泥盆纪，蕨类与苔藓植物沼泽 ③ 三叠纪（1.8—2.3亿年），裸子植物极盛时期。 ④ 白垩纪（1.3—1.4亿年），被子植物巨大发展，地球主要植被类型基本形成 ⑤第三纪（0.25亿年），森林植被占绝对优势，单纯草本植被还未形成 ⑥晚第三纪，草本植被，灌木草本植被渐形成 ⑦第四纪初，地球经历三、四次冰川。冰川退去后的地区出现了现代冰原、沼泽与泰加林群落 第四纪：100万年 上述结果： ① 欧带、带植被古老，很大程度上保留白垩纪和老第三纪森林植被古老成分。 ② 荒漠与草原基本上由温带落叶林在第三纪干旱气候条件下转变旱生结构而形成。 ③ 草甸比较年轻的，产生于第三纪末。 ④ 泰加林、苔原最年幼，可能发生于第四纪初。 末次冰期北京西山黄土中高分辨率的植被演化过程研究（2004，硕士论文） 北京西山末次冰期不同时代黄土所含花粉,均以草本植物花粉为主.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绝对优势,木本植物花粉含量低,且主要为松属、桦属,反映黄土形成时古气候条件比较干燥寒冷.但弱发育古土壤层中的孢粉种类和数量都较丰富,表明古土壤形成期间气候条件相对较佳.序列中有三次明显的冷期 早晚阶段的孢粉浓度仍然很低,且种类单调,说明当时降温幅度相当大,估计温度比现在北京地区至少低8-9℃,降水量少200-300mm以上,自然环境十分恶劣,可能为冰缘气候.前后两次冷期降温幅度大体相当,但后期环境状况相对更为恶劣.北京西山马兰黄土中的两次暖期气候条件较好,尤其是早期可能已经较为接近现代气候环境 思 考 题 1、植物群落的基本特征与识别 2、植物群落种类组成的性质分析 3、植物群落种群数量特征的分析 4、重要值的确定 5、层片的概念及其划分 6、影响群落结构形成的因素 7、BOB阐明波动、演替与演化 8、演替的类型 9、阐述单元顶极、多元顶极与顶极—格局 我的体会 兴趣要广，知识要宽； 坚持特点，勤动脑筋； 抓住机遇，坚持始终； 勤奋写作，心态乐观； 不为，顺其自然。 谢 谢 录像片 我们的地球---森林生态系统动态 温带针叶林生态系统的季节动态---温带阔叶林生态系统的季节动态---热带森林生态系统的季节动态 1.北方针叶林季节动态---泰加针叶林---冰雪世界---北极熊---猞猁---驼鹿---松鼠等 2.美国针叶林 3.南半球针叶林---南洋杉---红杉---智利柏树---智利普度鹿---南美林猫 4.阔叶落叶林---1）北美东部落叶林。17年一遇的森林奇观。2）东欧落叶林---严酷的冬天---马鹿、秃鹫、豹等 5.热带森林季节变化。旱季与雨季的变化---1）印度柚木林季节变化---特殊的动物种类---叶猴、鹿、虎等；2）马达加斯加热带森林季节变化---植物特殊结构，对水分的利用，波巴布树 波巴布树 即猴面包树，木棉科 。树干高20米左右，胸径可达15米以上，往往要40个成年人拉手才能合抱。树冠直径可达50米以上。木质部像多孔的海绵，里面含有大量的水分 。果实为长椭圆形，灰白色，长30—35厘米，纵切面约15—17厘米。果肉多汁，含有有机酸和胶质，略带酸味。可生吃，又可制作清凉饮料和调味品。在果肉里有很多种子，种子含油量15％，榨出的油为淡，是上等食用油。种子还可与杂粮混合食用。 ② 无牧 羊草建群种 适牧 羊草+大针茅 共建种 重牧 羊草+冷蒿 共建种 过牧 冷蒿、建群种、灌丛化 放牧程度 群落建群种 8、空间范围 小演替、地方演替、区域演替 7、演替形式 线、演替趋向 进展演替、 逆行演替 5、代谢特征 自养性演替、异养性演替 4、主导因素 内因性演替、外因性演替 V.N.Sukachev, 1942,1945 3、基质 水生演替、旱生演替per, 1913 2、 起始条件 原生演替——次生演替 F.E.Clements 1916等 1、延续时间 世纪演替、长期演替 L。G。Ramensky 快速演替 1938 划分依据 演替类型的划分 代表人物 * 年际间 节律 季节动态 植物群落 生态学 年际间 植物生产力变化 植物群落 植物种群变化 动态学 植物功能群变化 数百年到 演化 气候变化引起 植物群落 数千年 群落界线移动 动态学 长期 数十年到 演替 群落演替 植物群落 数百年 动态学 中期 天 变化 蒸腾作用 植物群落 光合作用 生理生态学 营养与代谢 短期 持续时间 群落变化性质 事例 研究领域 时间类型 植物群落变化类型 一个石灰岩欧洲水青冈林群落中部分有花植物的物候期（引自：Dierschke,1994） *