第十二章生态演替.pptVIP

第十二章 生态演替 一 演替（Succession） 随时间推移，优势树种发生明显改变引起整个森林组成的变化过程 为什么要研究森林演替？ 揭示森林生态系统发展变化过程的模式、原因、速度等等，由生态系统的现状推测过去，预见未来。使森林经营符合自然发展规律。 二 森林植物群落的形成过程 群落的形成过程，可简单地分为三个阶段： 先锋群落阶段 这一阶段的特征是一些生态幅度较大的物种侵入定居并获得成功， 三 演替原因 物种特性在演替中的作用 树种特性间的差异是引起森林演替的内在原因。 先锋种属于r对策种，演替后期种属于K对策种 生境是演替发生的条件. 外界生境条件发生变化，将引起树种适应和竞争能力的改变，从而引起演替。 生境条件在渐变中的演替 生境条件的突然改变：干扰作用 四 演替模式 1 按起点裸地性质归类的演替模式 原生演替( primary succession）： 开始于原生裸地上的植物群落演替。 原生裸地：指以前完全没有植物的地段，或原来存在过植被，但被彻底消灭，甚至植被下的土壤条件也不复存在。例如：火山喷发熔岩破坏植被形成的裸地、湖泊等。 原生演替特点：从极端条件开始，向水分适中方向，即中生化方向发展，经历的时间长，阶段多。 2 按演替初始生境水分条件归类的演替系列模式 旱生演替系列： 原生演替中开始于裸露岩石、山地等干旱基质上的演替。 地衣阶段 苔藓阶段 旱生草本阶段 木本植物阶段 水生演替阶段： 从积水发生的原生演替。 沉水植物阶段 浮水植物阶段 挺水植物阶段 湿生草本植物阶段 中生演替系列：原生演替中开始于具有一定肥力土壤母质上的演替。 裸露矿质土阶段 草本植物阶段 木本植物阶段 3 按演替方向归类的演替模式 进展演替 植物群落演替由低级阶段向高级阶段发展的演替。 识别特征： 4 按演替速度分类 世纪演替：按地质时期计算的演替。 长期演替：以几十年到几百年完成的演替。 快速演替：几年内完成的演替。 五 演替顶极的概念及理论 单元演替顶极学说（mono climax theory） 由美国的Clements（1916）提出 认为一个气候区中，植物群落演替朝向一个共同的终点，其终点的植物群落是该气候作用下的最中生型的稳定群落，称为气候顶极群落。 即一个气候相当一致的区域，最终将有一种连续的和整齐一致的植被普遍的覆盖着。 多元演替顶极（Poly climax theory）学说 英国学者坦斯利提出 如果一个群落在某种生境中基本稳定，能自行繁殖，并结束了它的演替过程，就可看作是顶极群落，而不必汇集于一个共同的气候顶极终点。 因此除气候顶极之外，也有土壤顶极， 地形顶极，火烧顶极等。 六 生态系统功能在演替中的变化 能量流和生产力的变化 演替早期阶段：系统能量输入大于消耗。生态系统的现存量和生产力在演替中增加。 顶极阶段：生态系统的能量输入输出相等，现存量较少变化，净生产力趋于零。 生物地球化学 随着演替进展，生态系统保存养分能力提高，到达顶极阶段时，养分周转缓慢。 七 生态系统稳定性与演替阶段的相互关系 生态系统的稳定性 生态系统保持现有状态及干扰后恢复的趋势。 恒定性（constancy）：生态系统中物种数量，群落生活型或自然环境等某些因子很少变化，基本处于恒定状态。 持续性（persistence）：指一个系统或系统内某些成分的生存时间。 惯性（inertia）：生态系统对风、火、病虫害等干扰因子能保持或坚持常态的能力。 伸缩性（elasticity）：生态系统破坏后恢复到原初状态的速度。 循环稳定性（cyclical stability）：生态系统的状态连续发生一系列变化后又返回原有状态的特性。 轨道稳定性（trajectory stability）：生态系统干扰后成为多种新的状态，但最后仍能达到同一状态。 演替过程中稳定性的变化 演替早期: 优势种趋向于r选择，伸缩性大； 演替后期：优势种趋向于K选择，系统恒定性、持续性和惯性大。 八 森林演替模型 林木更替模型 主要用于模拟天然林演替过程，预测林分组成动态的长期变化。 模型的生物学依据：演替是不同树种间的取代过程。大树死亡后出现的林冠空隙，将由死亡前大树冠下的幼树组成，最后也只能有一株幼树进入林冠层。 模型的数学依据：该模型把演替看成一个马尔可夫过程，即树木间的取代是一种随机过程。 林窗模型 是直接模拟单株林木生长的模型，根据林窗中林木更替现象而建成。在样地逐株模拟以实现对整个林分的预测，比较客观地表达异龄混交林的生长和演替过程。 例如：FORET模型；FORSKA模型等。 森林动态模型有助于预测森林的未来变化。 九 森林演替举例 阔叶红松林的演替 东北次生