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這是一個關(guān)于生物多樣性的意義教案PPT模板,主要介紹了生物多樣性的意義;生物的多樣性與我們;生物的多樣性是人類生存與發(fā)展的基礎(chǔ);生物多樣性與其他生物;保護生物的多樣性;該如何保障生物的多樣性呢;總結(jié);資料庫;生存是生物的基本權(quán)利;我知道;從北極熊想到的;螞蟻的來龍去脈;課堂檢測。群落生態(tài)學(xué) 第十四章 群落的多樣性 群落多樣性群落豐富度及其影響因素 群落多樣性與穩(wěn)定性生物多樣性與群落功能的關(guān)系 1.1群落中物種—多度關(guān)系 群落中包含許多物種,但每個種的個 體數(shù)量不同,有常見中和稀有種之分。一般用種—多度曲線來闡明群落中各個物種的分布規(guī)律。 根據(jù)調(diào)查群落中物種—多度的關(guān)系有如下規(guī)律:具有大量個體的優(yōu)勢種數(shù)目很少,而數(shù)量不多的稀有種的種數(shù)卻很多,其分布是一凹型曲線,稱之為種—多度曲線。 群落豐富度及其影響因素 1.1 群落中物種—多度關(guān)系 三、物種—多度分布的三種假說 從各物種分割群落的資源或生態(tài)位出發(fā),提出了形成物種—多度分布的三種假說(一)隨機生態(tài)位假說 由MacArthur(1955)提出,假設(shè)群落中的所有物種的個體總數(shù)是常量,生態(tài)位資源也是一維的,種間的生態(tài)位不能重疊。則每個物種對生態(tài)位的占領(lǐng)時隨機的。將每各種的生態(tài)位從小打到大排列,就代表了稀有種到優(yōu)勢種的序列。(二)生態(tài)位優(yōu)先占領(lǐng)假說 由Whittaker(1970)提出,認為第一位的優(yōu)勢種首先占有生態(tài)位空間的大部分,第二位的優(yōu)勢種占有剩余空間的大部分,以此類推,到末位物種只能占有剩余的很小生態(tài)位空間,歡迎點擊下載生物多樣性的意義教案PPT模板哦。
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群落生態(tài)學(xué) 第十四章 群落的多樣性 群落多樣性群落豐富度及其影響因素 群落多樣性與穩(wěn)定性生物多樣性與群落功能的關(guān)系 1.1群落中物種—多度關(guān)系 群落中包含許多物種,但每個種的個 體數(shù)量不同,有常見中和稀有種之分。一般用種—多度曲線來闡明群落中各個物種的分布規(guī)律。 根據(jù)調(diào)查群落中物種—多度的關(guān)系有如下規(guī)律:具有大量個體的優(yōu)勢種數(shù)目很少,而數(shù)量不多的稀有種的種數(shù)卻很多,其分布是一凹型曲線,稱之為種—多度曲線。 群落豐富度及其影響因素 1.1 群落中物種—多度關(guān)系 三、物種—多度分布的三種假說 從各物種分割群落的資源或生態(tài)位出發(fā),提出了形成物種—多度分布的三種假說(一)隨機生態(tài)位假說 由MacArthur(1955)提出,假設(shè)群落中的所有物種的個體總數(shù)是常量,生態(tài)位資源也是一維的,種間的生態(tài)位不能重疊。則每個物種對生態(tài)位的占領(lǐng)時隨機的。將每各種的生態(tài)位從小打到大排列,就代表了稀有種到優(yōu)勢種的序列。(二)生態(tài)位優(yōu)先占領(lǐng)假說 由Whittaker(1970)提出,認為第一位的優(yōu)勢種首先占有生態(tài)位空間的大部分,第二位的優(yōu)勢種占有剩余空間的大部分,以此類推,到末位物種只能占有剩余的很小生態(tài)位空間。這種分布出現(xiàn)在群落生境嚴酷種數(shù)相對少的群落,如荒漠群落豐富度及其影響因素 1.1群落中物種—多度關(guān)系 (三)對數(shù)—正態(tài)假說 認為物種對生態(tài)位的占有情形,決定于影響種間競爭的一系列條件,諸如微氣候、食物資源、空間資源。由于多個因素對每一種物種的影響,使物種—多度分布是正態(tài)函數(shù),即Preston的對數(shù)-正態(tài)曲線。符合這種分布的群落多屬于環(huán)境條件優(yōu)越、物種豐富度高的群落。如熱帶雨林的昆蟲群落。 隨機生態(tài)位假說生態(tài)位優(yōu)先占領(lǐng)假說對數(shù)-正態(tài)假說 1.2群落中物種—面積關(guān)系 物種—面積關(guān)系是指一定面積的區(qū)域中所含有的物種數(shù)與區(qū)域面積的關(guān)系。一般來說,群落占據(jù)的地理區(qū)域越大,它所包含的物種數(shù)越多。但在實際群落中,物種數(shù)目與面積并不是直線的關(guān)系。Gleason和Chain用圖表示單位面積上出現(xiàn)的物種數(shù)量。一般地,將物種數(shù)作為區(qū)域面積的函數(shù)而變化曲線稱為種-面積曲線。 群落豐富度及其影響因素 1.2群落中物種—面積關(guān)系群落豐富度及其影響因素 1.2群落中物種—面積關(guān)系 1.3島嶼與物種豐富多度 島嶼,從廣義上講,是指相對獨立的一種區(qū)域,與其周圍環(huán)境相對隔離。其物種豐富度受幾方面因素的影響。 1、島嶼面積:島嶼面積越大可能包含的物種越多,其物種數(shù)與面積的簡化關(guān)系,如下。 S=CAZ 2、島嶼距大陸的距離:島嶼的隔離作用使其群落的物種減少。距離越遠,豐富度降低的效應(yīng)就越明顯。島嶼的面積效應(yīng)——物種-面積關(guān)系群落豐富度及其影響因素 1.3 島嶼與物種豐富度 3、遷入率與死亡率 MacArthur的平衡理論認為,島嶼上的物種數(shù)目取決于物種遷入率與死亡率之間的平衡,而且這是一種動態(tài)平衡。即不斷有物種滅絕,并有別的遷入種代替和補償。 當島嶼上沒有留居任何物種時,任一遷入種都是新的,因而遷入率最高。隨著留居種數(shù)的增加,種的遷入率就下降。當種源庫(即大陸上的物種)中的所有種在島上都有遷入時,遷入率為零。遷入率的高低還取決于島的遠近和大小。進的和大的島嶼遷入率高;遠的和小的的島嶼遷入率低。同樣滅絕率也受島嶼面積的影響。將遷入率曲線和滅絕率曲線重疊在一起,交叉點上的物種數(shù)即是達到平衡點—島嶼上應(yīng)存留的物種個數(shù)。 群落豐富度及其影響因素 1.3 島嶼與物種豐富度群落豐富度及其影響因素 1.3島嶼與物種豐富度根據(jù)平衡學(xué)說,可以預(yù)測到以下幾點: 1、島嶼上的平衡點種數(shù)不隨時間而變化 2、這是一種動態(tài)平衡,即滅絕種不斷被新遷入種所代替 3、大島比小島能維持更多的種 4、隨島離大陸的距離由遠到近,平衡點的物種數(shù)逐漸降低 該平衡模型解釋了島嶼面積和距離對遷入率和滅絕率的影響,說明了近島上的遷入率高,小島上的滅絕率高;島嶼越小,平衡種越低;面積越大,平衡種數(shù)越高。 1.4資源狀況對群落豐富度的影響 · 生境中的資源狀況是群落內(nèi)調(diào)節(jié)現(xiàn)有物種數(shù)目的重要因素。群落中的任何一個有機體,為了生存和繁殖都需要一定數(shù)量和質(zhì)量的資源。從更廣的意義上講,資源應(yīng)包括5種成分:物質(zhì)(主要是食物)、能量、空間、時間、信息量。 資源的5種成分對于各個物種不是等價的,有時是不可置換的。群落豐富度及其影響因素 1.4 資源狀況對群落豐富度的影響 總體來說,資源越大,能夠保存的物種越多。但是有時大量的資源只利于一個或兩個物種,而不利于其他物種,因此群落的優(yōu)勢種發(fā)展了,豐富度卻降低了。 生境中資源的數(shù)量和質(zhì)量的幅度,對于物種的多少似乎有一個組合的影響。結(jié)論是當資源的數(shù)量影響到每個種群大小時,資源的質(zhì)量卻影響著維持維持的物種的數(shù)量。群落豐富度及其影響因素 1.4 資源狀況對群落豐富度的影響每個質(zhì)量級中資源的數(shù)量二、群落多樣性與穩(wěn)定性 2.1生物多樣性的基本概念 2.2群落多樣性 2.3群落多樣性的測定 2.4影響群落多樣性梯度等級變化的主要因素 2.5群落穩(wěn)定性 2.6多樣性與穩(wěn)定性的關(guān)系群落多樣性與穩(wěn)定性 2.1生物多樣性的基本概念 生物多樣性是指所有來源形形色色的生物體,這些來源包括陸地海洋和其它水生生態(tài)系統(tǒng)及其所構(gòu)成的生態(tài)綜合體。一般來說有四個水平。 遺傳多樣性:廣義指地球上生物個體中所包含的遺傳信息的總和;狹義主要指種內(nèi)不同群體之間或同一群體內(nèi)不同個體遺傳變異的總和。 物種多樣性:地球上生物有機體的多樣化 生態(tài)系統(tǒng)多樣性:生物圈內(nèi)生境、生物群落與生態(tài)過程的多樣化 景觀多樣性:指由不同類型的景觀要素或生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成的景觀在空間結(jié)構(gòu)、功能機制和時間動態(tài)方面的多樣性或變異性(傅伯杰等,2001)。 群落多樣性與穩(wěn)定性 2.2群落多樣性 群落多樣性主要是指群落中所包含的個體數(shù)目和個體在種間的分布特征。 群落多樣性包含兩方面的含義:物種豐富度 (species richness): 指一群落或生境中物種數(shù)目的多寡。物種均勻度 (species evenness): 指一群落或生境中全部物種個體數(shù)目的分配狀況,反映各物種個體數(shù)目的分配均勻程度。 群落多樣性與穩(wěn)定性 2.2群落多樣性 群落多樣性的類型 α 多樣性 :棲息地或群落中的物種多樣,測度群落內(nèi)的物種多樣性。 β 多樣性 : 沿著某一環(huán)境梯度物種替代的程度或速率、物種周轉(zhuǎn)率、生物變化速度等。 γ 多樣性 :測度最大地理尺度上的多樣性,體現(xiàn)一個地區(qū)或許多地區(qū)內(nèi)穿過一系列群落的物種多樣性總和。 辛普森生多樣性指數(shù) (Simpson’s diversity index) =隨機取樣的兩個個體屬于不同種的概率 =1-隨機取樣的兩個個體屬于同種的概率 假設(shè)的森林群落的物種多樣性--群落A 假設(shè)的森林群落的物種多樣性--群落B 2.4影響群落多樣性梯度等級變化的主要因素 張榮祖曾對我國哺乳動物作過統(tǒng)計,從熱帶、溫帶、寒帶,其種類數(shù)量明顯減少。聯(lián)系各地區(qū)主要環(huán)境因素的變化趨勢,發(fā)現(xiàn)如下4條梯度等級變化規(guī)律:(1)種數(shù)與地理緯度有關(guān),多樣性隨之變化(2)與海拔有關(guān)。(3)與溫度、濕度有關(guān)(4)與年降水量和干旱程度有關(guān)原因很復(fù)雜…… 1.進化時間學(xué)說熱帶群落比較古老,進化時間較長,并且在地質(zhì)年代中環(huán)境條件穩(wěn)定,很少遭受災(zāi)害性氣候變化,所以群落的多樣性較高。而溫帶和極地群落從地質(zhì)年代比較年輕,遭受災(zāi)難性氣候變化較多,所以多樣性較低。 2.生態(tài)時間學(xué)說考慮時間尺度更短,認為物種的分布區(qū)的擴大也需要一定時間,溫帶群落尚未飽和 3.空間異質(zhì)性學(xué)說物理環(huán)境越復(fù)雜,或空間異質(zhì)性越高,動植物群落的復(fù)雜性也越高,物種多樣性也越大。如山區(qū)物種多樣性明顯高于平原;群落中小生境豐富多樣,物種多樣性越高。 4.氣候穩(wěn)定學(xué)說氣候越穩(wěn)定,變化越小,動植物的種類越豐富,在生物進化的地質(zhì)年代中,地球唯有熱帶的氣候可能是最穩(wěn)定的。 5.競爭學(xué)說在環(huán)境嚴酷的地區(qū),如極地和溫帶,自然選擇主要受物理因素控制,但在氣候溫和而穩(wěn)定的熱帶地區(qū),如熱帶,生物之間的競爭則成為進化和生態(tài)位分化的主要動力。 6.捕食學(xué)說因為熱帶的捕食者比其他地區(qū)多,捕食者將被捕食者的種群數(shù)量壓到較低水平,從而減輕了被食者的種間競爭。競爭的減弱允許更多的被食者種的生存。較豐富的種數(shù)又支持更多的捕食者種類。 7.生產(chǎn)力學(xué)說如果其他條件相等,群落的生產(chǎn)力越高,生產(chǎn)的食物越多,通過食物網(wǎng)的能流量越大,物種多樣性就越高。 …… 上述時間、空間、氣候競爭捕食、生產(chǎn)力對群落多樣性的影響,不是孤立分離的,這六種因素相互作用,在不同群落中產(chǎn)生不同影響。 2.5群落穩(wěn)定性群落穩(wěn)定性有兩種含義(1)群落的抗干擾能力:即抵抗力穩(wěn)定性,表示群落抵抗干擾,維持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能保持原狀的能力。(2)群落受到干擾恢復(fù)到原平衡態(tài)的能力,即恢復(fù)力穩(wěn)定性,表示群落遭受干擾后恢復(fù)到原狀的能力。 這是兩個相互排斥的特征。一般具有高抵抗力的群落,其恢復(fù)力較差,反之亦然。群落多樣性與穩(wěn)定性 2.5群落穩(wěn)定性 2.6 多樣性與穩(wěn)定性的關(guān)系在群落多樣性與穩(wěn)定性的關(guān)系上,目前仍未定論多數(shù)生態(tài)學(xué)家認為,群落的多樣性是群落穩(wěn)定性的一個重要尺度,多樣性高的群落,物種之間往往形成了比較復(fù)雜的相互關(guān)系,食物鏈和食物網(wǎng)更加趨于復(fù)雜,當面對來自外界環(huán)境的變化或群落內(nèi)部種群的波動時,群落由于有一個較強大的反饋系統(tǒng),從而可以得到較大的緩沖。從群落能量學(xué)的角度來看,多樣性高的群落,能流途徑更多一些,當某一條途徑受到干擾被堵塞不通時,就會有其它的路線予以補充。 2.6 多樣性與穩(wěn)定性學(xué)說之爭 2.6 多樣性與穩(wěn)定性學(xué)說之爭 2.6 多樣性與穩(wěn)定性學(xué)說之爭 3.1多樣性對生產(chǎn)力的影響 越來越多的研究表明,某一營養(yǎng)級物種多樣性越高,其營養(yǎng)級的生產(chǎn)力也越大。Tilman等(1997)運用資源競爭理論,提出三個模型預(yù)測隨物種多樣性增加,群落資源利用和生產(chǎn)力的變化情況。這三個模型可以歸結(jié)兩種機制,即選擇效應(yīng)和互補效應(yīng)。選擇效應(yīng):互補效應(yīng): 3.2生產(chǎn)力對物種豐富度的影響 許多研究表明,群落或生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力影響物種的多樣性,而且生態(tài)學(xué)家提出了多種機制來解釋生產(chǎn)力對物種豐富度的影響。 預(yù)計生產(chǎn)力與多樣性正相關(guān)的理論主要有種能理論等。Wrignt(1963)在種-面積關(guān)系理論上發(fā)展出的種能理論,認為當有更多的能量輸入系統(tǒng)或群落時,支持更多物種或營養(yǎng)級的可能性增大。 認為生產(chǎn)力降低多樣性的機制包括競爭排斥理論等。競爭排斥理論認為高生產(chǎn)力將降低有限資源的空間異質(zhì)性,使得生境變得均勻,從而使得競爭排斥增加,最終導(dǎo)致多樣性的降低。 有些模型預(yù)計生產(chǎn)力和多樣性之間為單峰曲線關(guān)系(如下圖),即多樣性在生產(chǎn)力水平較低時隨生產(chǎn)力增加而增加,但在達到足夠高的生產(chǎn)力水平時反而隨生產(chǎn)力的增加而降低。相關(guān)的理論包括捕食-獵物比率模型等。 生物多樣性與群落功能系 3.2生產(chǎn)力對物種豐富度的影響 捕食-獵物比率模型預(yù)計,重要的泛化捕食者使得獵物種類豐富度沿多樣性梯度呈單峰模型反應(yīng)。在低生產(chǎn)力水平下,資源競爭優(yōu)勢種將在獵物群落中占主導(dǎo)地位;而在高生產(chǎn)力水平下,不易被捕食的物種占主導(dǎo)。 生產(chǎn)力的增加導(dǎo)致多種因素的變化,其中有的因素使物種豐富度增加,有的因素使物種豐富幅度減少,有的則制造自己的單峰模型。越來越多的研究表明物種豐富度在中等水平時最高。這種生產(chǎn)力和多樣性的單峰曲線是多個因素共同左右的結(jié)果。 3.3 生產(chǎn)力和多樣性關(guān)系的影響因子空間尺度的問題 許多生態(tài)學(xué)家認為生產(chǎn)力和空間是影響物種多樣性的兩個最重要的因素。種面積理論認為,物種豐富度與樣地面積呈指數(shù)關(guān)系(S=CAZ,其中S表示物種豐富度,A表面積,C、Z為取對數(shù)后的截距和斜率)。 其他影響因子 群落的生產(chǎn)力受土壤肥力、氣候等許多非生物因素的影響。
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