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1、影响群落组成与结构的生物因素——竞争对群落组成与结构的影响1.引言2.竞争的含义3.竞争对群落结构与组成影响的研究现状4.生物入侵5.小结与展望主要内容影响群落组成与结构的生物因素竞争:群落中竞争是普遍存在的竞争是群落形成的重要驱动力;导致生态位的分化和生物的进化。海洋>陆地,大型生物>小型生物,植食型昆虫竞争较低。捕食:影响物种多样性泛化捕食者:捕食使种间竞争缓和,有利多样性提高;特化捕食者:捕食优势种,提高多样性;捕食劣势种,降低多样性。1.引言2.1两种含义狭义的定义:竞争是两个以上有机体在所需
2、的环境资源或空间相对不足的情况下所发生的相互关系。广义的定义:分为直接竞争和间接竞争。直接竞争:即化感作用,是某些植物对资源和空间竞争的适应性进化结果,是竞争的非主要形式。间接竞争:是发生在相邻植物之间的对地上(光、热)和地下资源(水分、矿质营养)的争夺,是个体获得资源的能力并籍此限制其它个体获得资源的能力,为竞争的主要形式。竞争还分为种内竞争和种间竞争2.竞争的含义2.2两种理论Grime从植物的性状和竞争影响角度出发建立了最大生长率理论(themaximumgrowthratetheory),理论
3、认为竞争成功主要是资源捕获能力的反映,与竞争能力正相关的关键特征之一是相对生长率,竞争优胜者将是具有最大营养组织生长率(即最大的资源捕获潜力)的物种。Tilman则从种群性状和竞争反应角度出发,利用资源解析模型建立了最小资源需求理论(theminimumresourcerequirementtheory)。理论将竞争成功与否定义为利用资源至一个较低的水平,并能忍受这种低水平资源的能力,认为具有最小资源要求的物种将是竞争的成功者。Grime的理论适用于资源相对丰富的环境,而Tilman的理论则适用于资源
4、受限制的环境。2.竞争的含义2.3竞争能力植物的竞争能力包括两个方面:竞争效应和竞争响应。竞争效应是植物抑制相邻物种生长和繁殖的能力。竞争响应是植物忍受相邻物种抑制的能力。竞争效应强的物种一般有较强的能力在生长早期占据生长空间,而竞争响应强的物种往往只在生长晚期占据主要地位。从时间尺度上来看,竞争效应和响应又包括生理(如资源利用效率的改变)、生态(如个体形态、生物量分配和相对多度的改变)和进化上(在一个地区存在与否)的改变。2.竞争的含义2.3竞争能力植物种自身生理学特征、生长环境以及不同生长阶段,都
5、对植物的竞争力产生影响。竞争效应和竞争反应并不随相邻物种的改变而变化,竞争能力按一定等级评定,植物自身特征通过强烈影响竞争能力决定了各物种的竞争等级地位。2.竞争的含义3.1桫椤群落的种内种间竞争研究桫椤:是现存唯一的木本蕨类植物,极其珍贵,堪称国宝,被众多国家列为一级保护的濒危植物。隶属于较原始的维管束植物―蕨类植物门桫椤科。3.竞争对群落结构与组成影响的现状3.1桫椤群落的种内种间竞争研究何跃军西南农业大学学报桫椤种内种间竞争强度随林木径级的增大而减小,种内竞争较种间竞争强。桫椤与竞争木的种间竞争
6、强度依次为:在群体水平上是桫椤>杉木>灯台树>大头茶>贵州琼楠>粗糠柴>黄栌>香桦>小果冬青>油桐;在个体水平上是黄栌>赤杨叶>大头茶>马尾松>灯台树>杨梅>桫椤>盐肤木>棕榈>柃木>毛桐。3.竞争对群落结构与组成影响的现状3.1桫椤群落的种内种间竞争研究采用Hegyi提出的单木竞争指数模型对种内种间竞争强度进行定量分析。公式:CI为竞争指数,其值越大竞争越激烈;Dj为竞争木第j株的胸径;Di为对象木桫椤第i株的胸径;Lij为对象木i与竞争木j之间的距离;N为竞争木株数;首先计算出每个竞争木对对象木的
7、竞争指数,然后将N个单木间的竞争累加和平均即得种间及种内的竞争强度。3.竞争对群落结构与组成影响的现状3.1桫椤群落的种内种间竞争研究3.竞争对群落影响的现状3.1桫椤群落的种内种间竞争研究研究结果:对象木竞争强度随径级的增大而减小,群体水平上种内竞争大于种间竞争,个体水平上生态习性相近的种为灯台树、柃木。桫椤群落内幼龄桫椤非常少桫椤种内种间竞争强度随林木径级的增大而减小,大径级的桫椤竞争指数偏小。桫椤随时间的推移有减少的趋势,因而在种质资源的保护中不仅要保护桫椤物种本身,同时也要保护与之混生的、能为
8、桫椤营造地区小环境的耐荫性树种及其特殊生境,才能减缓这一珍稀濒危物种的灭绝速率。3.竞争对群落结构与组成影响的现状3.2响叶杨群落结构及种间竞争江波,谭翊。福建林业科技响叶杨是我国特有的速生用材树种,为杨柳、杨属。是一种喜光阳性树种,落叶乔木,高可达30m,生长要求不严,一般只要年均温10-20℃,年降水量1200mm,相对湿度20%,光照充足时就能正常生长。贵州、四川、云南、湖北、河南、江苏、浙江等省均有分布。贵州省是重要产区之一。3.竞争对群落结构与