高中生物《群落的结构》文字素材4 新人教版必修3.doc

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1、群落的结构要素生物的每一组织水平都有其特定的结构，并与其功能相联系，生物群落也是如此。群落结构是群落中相互作用的种群在协同进化中形成的，其中生态适应和自然选择起了主要作用，因此，群落外貌及其结构特征包涵了重要的生态学内容。前一节介绍的种类组成也是群落结构的重要特征，这一节着重介绍群落的空间结构(或物理结构)及其生态内涵。一、群落的结构要素(一)生活型生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式。同一生活型的物种，不但体态相似，而且其适应特点也是相似的。植物生活型的研究工作较多，最著名的是丹麦生态学家C．Raun-kiaer生活型系统，他选择休眠芽在不良季节的着生位置做为划分生活型

2、的标准。因为这一标准既反映了植物对环境(主要是气候)的适应特点，又简单明确，所以该系统被广为应用。根据这一标准，C·Raunkiaer把陆生植物划分为5类生活型。(1)高位芽植物(phanerophytes)：休眠芽位于距地面25cm以上，又依高度分为4个亚类，即大高位芽植物(高度>30m)，中高位芽植物(8～30m)，小高位芽植物(2—8m)与矮高位芽植物(25cm一2m)。(2)地上芽植物(chamaephytes)：更新芽位于土壤表面之上，25cm之下，多半为灌木、半灌木或草本植物。(3)地面芽植物(hemicryptophytes)：又称浅地下芽植物或半隐芽植物，更新

3、芽位于近地面土层内，冬季地上部分全枯死，即为多年生草本植物。(4)隐芽植物(cryptophytes)：又称地下芽植物，更新芽位于较深土层中或水中，多为鳞茎类、块茎类和根茎类多年生草本植物或水生植物。(5)一年生植物(Therophytes)：以种子越冬。上述Raunkiaer生活型被认为是植物在其进化过程中对气候条件适应的结果。因此，它们可做为某地区生物气候的标志。Raunkiaer从全球植物中任意选择1000种种子植物，分别计算其上述5类生活型的百分比，其结果为高位芽植物(Ph．)：46％；地上芽植物(Ch．)：9％；地面芽植物(H．)：26％；隐芽植物(Cr．)：6％；

4、一年生植物(Th．)：13％。上述比例被称为生恬型谱。C．Raunkiaer将不同地区植物区系的生活型谱进行比较，归纳得出4种植物气候(phytoclimate)：①潮湿地带的高位芽植物气候；②中纬度的地面芽植物气候(包括温带针叶林、落叶林与某些草原)；③热带和亚热带沙漠一年生植物气候(包括地中海气候)；④寒带和高山的地上芽植物气候。3用心爱心专心C．Raunkiaer将地图上同一生活型谐的地点联合成线，称为等生活型线。他又把高山地区不同海拔高度加以比较，发现随高度增加，地上芽植物的比重增加。我国自然环境复杂多样，在不同气候区域的主要群落类型中生活型组成各有其特点。在天然存在

5、的状况下，每一类植物群落都是由几种生活型的植物组成但其中有一类生活型占优势。一般凡高位芽植物占优势的．反映了群落所在地生长季节中温热多湿的特征；地面芽植物占优势的群落反映了该地具有较长的严寒季节。地下芽植物占优势的，环境比较冷、湿；一年生植物最丰富的，气候干旱。例如，表中的暖温带落叶阔叶林，高位芽植物占优势，地面芽植物次之，就反映了该群落所在地的气候夏季炎热多雨，但有一个较长的严寒季节。至于寒温带暗针叶林，地面芽植物占优势，地下芽植物次之，高位芽植物又次之，反映了当地有一个较短的夏季，但冬季漫长，严寒而潮湿。（二）叶片大小、性质及叶面积指数1．叶片大小及性质叶片是进行光合作用

6、的重要器官，它的大小、形状和性质直接影响群落的结构与功能。例如，针叶、阔叶，常绿、落叶等是决定群落外貌的重要特征。叶片的大小与水分平衡密切相关。有人据此建立了叶子大小与水分条件关系的模型，以预测最佳叶子大小。大叶比小叶更能阻碍空气的对流和热的散失，所以在太阳光照射的条件下，大叶比小叶的叶温高、蒸腾量大。相反，在荫蔽的条件下，大叶的叶温降低也较快，叶温影响光合速率，所以叶子大小与光合收益的效果有密切联系。蒸腾量大小要以植物的根从土壤吸收水分的多少为代价。最佳叶子大小就是根据经济学上收益—成本分析方法，以平衡蒸腾失水的植物根吸水量作为成本，以光合收益高低作为收益，从这两个参量随叶

7、子增大而变化的相互关系中，求得收益与成本相差最大时的叶子大小。蒸腾耗水随叶子增大而上升，而光合收益随叶子增大而上升的曲线有一高峰值，超过此限，光合收益反而减低(这是受气体交换所限制的)。通过这种收益—成本分析，预测在各种光照和土壤水分条件下的最佳叶子大小。荒漠和热带旱生林的植物叶子都较少，这与模型预测在较高辐射和较低水分的最佳叶子相符合。图中被虚线分隔的斜带可代表雨林的林冠(右上)到地被(左下)的光照和水分条件，根据热带雨林调查结果，叶子大小由林冠向下有增大，然后再变小的倾向，与模型预测也相符。古植物学