植物群落(植物界 community)是指生活在一定區(qū)域內(nèi)所有植物的集合, 它是每個(gè)植物個(gè)體通過互惠、競(jìng)爭(zhēng)等相互作用而形成的一個(gè)巧妙組合, 是適應(yīng)其共同生存環(huán)境的結(jié)果。例如一片森林、一個(gè)生有水草或藻類的水塘等。每一相對(duì)穩(wěn)定的植物群落都有一定的種類組成和結(jié)構(gòu)。
基本簡(jiǎn)介
植物群落一般在環(huán)境條件優(yōu)越的地方,群落的層次結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,種類也豐富,如熱帶雨林;而在嚴(yán)酷、惡劣的生境條件下,只有少數(shù)植物能適應(yīng),群落結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單。群落的重要特征,如外貌、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)量主要取決于各個(gè)植物種的個(gè)體,也決定于每個(gè)種在群落中的個(gè)體數(shù)量,空間分布規(guī)律及發(fā)育能力。不同的植物群落的種類組成差別很大,相似的地理環(huán)境可以形成外貌、結(jié)構(gòu)相似的植物群落,但其種類組成因形成歷史不同而可能很不相同。
植物群落是自然界植物存在的實(shí)體,也是植物種或種群在自然界存在的一種形式和發(fā)展的必然結(jié)果。地球表面或某一地區(qū)全部植物群落的總和,稱為植被。
任何具有相似環(huán)境的地段上都會(huì)出現(xiàn)相似的植物群落。在整個(gè)地球表面上的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)中,植物群落是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),起著特殊的作用。
基本特征
植物群落的基本特征,主要指其種類組成、種類的數(shù)量特征、外貌和結(jié)構(gòu),外貌植物群落具有一定的結(jié)構(gòu)。森林通常由喬木、灌木和各種草類、苔類、地衣等組成。這些不同類型的植物,在高度、形態(tài)、生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)、葉的類別上表現(xiàn)不同,稱為生長(zhǎng)型,生長(zhǎng)型決定著群落結(jié)構(gòu)的外部形態(tài),稱為群落外貌,如常綠闊葉林、草原、沼澤等。
生活型是闡明植物群落結(jié)構(gòu)的重要的基本概念。
種類組成
應(yīng)當(dāng)指該群落所含有的一切植物,但常因研究對(duì)象和目的等的不同有所側(cè)重,它是形成群落結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。
數(shù)量特征
一般用以下幾個(gè)參數(shù)來表證:種的多度(abundance),表示某一種在群落中個(gè)體數(shù)的多少或豐富程度,通常多度為某一種類的個(gè)體數(shù)與同一生活型植物種類個(gè)體數(shù)的總和之比。密度(密度),指單位面積上的植物個(gè)體數(shù),它由某種植物的個(gè)體數(shù)與樣方面積之比求得。蓋度(coverage),指植物在地面上覆蓋的面積比例,表示植物實(shí)際所占據(jù)的水平空間的面積,它可分為投影蓋度和基部蓋度。
外貌特征
植物群落的外貌(面相學(xué))指群落的外表形態(tài)或相貌。它是群落與環(huán)境長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果,主要取決于植物種類的形態(tài)習(xí)性、生活型組成、周期性等。
結(jié)構(gòu)特征
群落結(jié)構(gòu)(structure)是指群落的所有種類及其個(gè)體在空間中的配置狀態(tài)。它包括層片結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)、水平結(jié)構(gòu)、時(shí)間結(jié)構(gòu)等。
綜合特征
在對(duì)植物群落進(jìn)行分類時(shí),需要對(duì)某綜合特征進(jìn)行量化,主要用以下幾種參數(shù):存在(presence),指在不同一類型的各個(gè)群落中,某一種類所存在的群落數(shù)。恒有度(constancy),是指某種植物在同一類型的群落中,在空間上分隔的各個(gè)群落中的相同面積內(nèi)所出現(xiàn)的百分率,亦即在相同面積內(nèi)的存在度。
存在度和恒有度與作為分析特征的頻度是不同的,后者只局限于應(yīng)用在一個(gè)群落中。確限度(fidelity),表示某一種類局限于某一群落類型的程度,Braun-Blanquet把確限度歸并為5級(jí)。優(yōu)勢(shì)度(dominance),指某個(gè)種在群落中所具有的作用和地位的大小,美國(guó)學(xué)者提出用重要值(importance value)來表示,其計(jì)算方法為:重要值=[相對(duì)密度(D%)+相對(duì)頻度(F%)+相對(duì)顯著度(喬木種類)(D%)或相對(duì)蓋度(灌木、草本種類)(C%)],所以重要值越大的種,在群落中越重要。
重要性
植物群落的重要性主要在于:
(1) 植物群落是物種的載體, 匯聚了各類生物資源: 植物群落是不同植物在長(zhǎng)期環(huán)境變化中相互適應(yīng)而形成的, 它聚集了各類野生植物品種資源(如野生稻、野生大豆等)、中草藥以及珍稀瀕危植物, 也為各種動(dòng)物和其他生物提供著食物來源以及棲息地。因此, 植物群落不僅為人類提供賴以生存的種質(zhì)資源, 也是利用、開發(fā)和保護(hù)其他生物資源的基礎(chǔ)。
(2) 植物群落是提供生態(tài)系統(tǒng)功能的主體: 植物生物量占全球總生物量的99%(Lieth, 1975), 是生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者。植物群落還具備其他重要的生態(tài)功能, 如吸收大氣中的溫室氣體排放, 減緩溫室效應(yīng), 控制水土流失, 減輕水體和空氣污染等等。植物群落在維持和改善人類生存環(huán)境方面具有不可替代的作用。
(3) 植物群落是土地基本屬性的綜合指標(biāo): 特定的氣候、土壤和地形條件發(fā)育了不同的植物群落,植物群落則綜合反映了土地的基本屬性。因此, 植物群落的整體狀況綜合體現(xiàn)了國(guó)家的生態(tài)本底, 是生態(tài)恢復(fù)和生態(tài)建設(shè)以及制定土地利用政策的重要依據(jù)。
充分認(rèn)識(shí)植物群落的重要性和它的價(jià)值是開發(fā)、利用和保護(hù)生物資源的前提, 也是生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)和地理學(xué)等相關(guān)學(xué)科發(fā)展的需要。
主要類型
地球上因三種(三向)地帶性的作用,及其它區(qū)域性條件的影響,分布著各種各樣的植物群落類型,主要有以下幾種類型:
1、熱帶雨林(rain 中國(guó)森林資源);
2、亞熱帶常綠闊葉林(evergreen broad-leaved forest);
3、溫帶落葉闊葉林(deciduous broad-leaved forest);
6、荒漠(desert) ;
7、凍原(tundra)。
群落特征
植物群落的動(dòng)態(tài)(動(dòng)力學(xué))主要包括群落的形成、發(fā)育和變化、演替及演化。
(1)群落的形成 植物群落的形成,可以從裸地上開始,也可以從已有的另一個(gè)群落開始。裸地(或稱蕪原,barren)是指沒有植物生長(zhǎng)的地段,它是群落形成的最初條件和場(chǎng)所之一。裸地有原生(primary)裸地和次生(secondary)裸地之分,原生裸地是指從來沒有植物生長(zhǎng)過的地面,或原來雖存在過植被,但被徹底消滅了(包括原有植被下的土壤);次生裸地指原有植物生長(zhǎng)地的地面,原有植被雖已不存在,但原有植被影響下的土壤條件仍基本保留,甚至還殘留原有植物的種子或其它繁殖體。在這兩種情況下,植被形成的過程是不同的。裸地的成因主要有地形變遷、氣候現(xiàn)象、生物作用、人類影響等。植物群落的形成是以植物繁殖體的傳播和定居為前提的,其形成過程,大體上可分為三個(gè)階段:開敞的、郁閉未穩(wěn)定的和郁閉穩(wěn)定的群落。
(2)群落的發(fā)育和變化 一個(gè)植物群落形成后,會(huì)有一個(gè)發(fā)育過程,一般可把這個(gè)過程劃分為三個(gè)時(shí)期,即群落發(fā)育的初期、盛期和末期。直到被另一群落替代(演替)。其間群落會(huì)有一些變化,主要有季節(jié)性變化、年際變化和種群的更新等。
(3)群落的演替 演替(succession)是一個(gè)植物群落被另一個(gè)植物群落所取代的過程。它是植物群落動(dòng)態(tài)的一個(gè)最重要的特征。植物群落演替因分類依據(jù)的不同可以劃分為各種類型,按裸地性質(zhì)分類,演替可分為原生演替和次生演替。原生演替指在原生裸地上開始進(jìn)行的演替,它根據(jù)基質(zhì)的不同可分為旱生和水生演替兩個(gè)系列。旱生演替系列是從巖石表面開始的,它一般經(jīng)過以下幾個(gè)階段:地衣植物階段、苔蘚植物階段、草本植物階段、木本植物階段,演替使旱生生境變?yōu)橹猩场?/p>
水生演替系列是從淡水湖沼中開始的,它通常有以下幾個(gè)演替階段:自我漂浮植物階段、沉水植物階段、浮葉根生植物階段、直立水生植物階段、濕生草本植物階段、木本植物階段,演替從水生生境趨向最終的中生生境。次生演替指在次生裸地上開始的演替,比較典型的是森林的采伐演替和草原的放牧演替。森林如云杉林被皆伐后,要經(jīng)過以下幾個(gè)演替階段:采伐跡地階段、小葉樹種(樺、楊)階段、云杉定居階段、云杉恢復(fù)階段。草原的放牧演替則一般由以下幾個(gè)階段構(gòu)成:放牧不足階段(草甸化階段)、輕微放牧階段(針茅屬階段)、針茅消滅階段(羊茅屬階段)、早熟禾廢墟階段、放牧場(chǎng)階段。
不管原生還是次生演替,其進(jìn)展演替的最終是形成成熟群落(mature community),或頂極群落(climax community)。演替頂極是由美國(guó)學(xué)者Clements提出的,這一學(xué)說對(duì)地植物學(xué)產(chǎn)生了巨大影響。Clements把一個(gè)群落比擬為一個(gè)有機(jī)體,并認(rèn)為,一個(gè)氣候區(qū)只有一個(gè)潛在的演替頂極,是這種氣候下所能生長(zhǎng)的最中型的群落,該地區(qū)所有的群落最后向著唯一的一個(gè)頂極群落(氣候頂極,Climatic climax)演替,他的這一學(xué)說稱為氣候頂極或單元頂極假說(Monoclimax Hypothesis)。但英國(guó)學(xué)者Tansley認(rèn)為,在每一氣候帶內(nèi),不僅有一個(gè)氣候演替頂極類型,而有幾個(gè)甚至很多個(gè)頂極類型,這些類型決定于土壤、小氣候和其它局部條件,因此有氣候、土壤、地形、火燒、動(dòng)物等演替頂極之分,這一學(xué)說稱為多元頂極假說(Polyclimax Hypothesis),支持多元頂極假說的人越來越多。此外,美國(guó)學(xué)者Whittaker等在提出植被連續(xù)性概念的基礎(chǔ)上,提出了頂極格局假說,認(rèn)為一個(gè)演替頂極是一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的群落,其特征取決于它本身生境的特性,生境梯度決定種群的格局,因此生境變化,種群的動(dòng)態(tài)平衡地改變。由于生境的多樣性,植物種類又繁多,所以頂極群落的數(shù)目很多。他認(rèn)為,不管存在著干擾不連續(xù)現(xiàn)象,頂極群落與其用鑲嵌來解釋,不如用與環(huán)境梯度格局相應(yīng)的逐漸過渡的群落格局來解釋,格局中的中心、分布最廣的(穩(wěn)定狀態(tài)的、未受干擾的)群落類型,就是占優(yōu)勢(shì)的或氣候的演替頂極,反映了該地區(qū)的氣候。并認(rèn)為頂極群落是種群結(jié)構(gòu)、能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)以及優(yōu)勢(shì)種替代的穩(wěn)固狀態(tài),不同于演替階段群落,頂極群落的種群圍繞著一種穩(wěn)定的、相對(duì)不變化的平均狀況進(jìn)行波動(dòng)。
(4)群落的演化 植物群落的演化(evolution)是植物群落的歷史進(jìn)化過程,是隨著地質(zhì)年代的變遷和相應(yīng)的氣候變化而產(chǎn)生的變化。植物群落的演化與植物種類的演化是相互制約的,也是與動(dòng)物界的演化協(xié)同進(jìn)行的?,F(xiàn)代的植物群落類型,是自然界歷史發(fā)展的產(chǎn)物,又是自然界發(fā)展到現(xiàn)階段所特有的。
參考資料 >