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1、Chapter 8,Page 1,第八章 生物群落的分類與排序,第二節(jié) 生物群落的排序 群落排序的概念 間接梯度分析 直接梯度分析,第一節(jié) 生物群落的分類 中國的植物群落分類 法瑞學(xué)派的群落分類 美國的群落分類 群落的數(shù)量分類,Chapter 8,Page 2,中國的植物群落分類,中國植物群落分類原則 以群落本身的綜合特征作為分類依據(jù) 中國植物分類系統(tǒng)單位 分類單位分三級：植被型（高級單位）、群系（中級單位）和群叢（基本單位）。 每一等級的上下再設(shè)一個輔助單位和補(bǔ)充單位。,Chapter 8,Page 3,中國的植物群落分類系統(tǒng),植被型組：如草地 植被型：如溫帶草原 （植被亞型）：如典型草原

2、群系組：如根莖禾草草原 群系：如羊草草原 （亞群系）：如羊草叢生禾草草原 群叢組：如羊草大針茅草原 群叢：如羊草大針茅柴胡草原 亞群叢,Chapter 8,Page 4,植被分類單位,植被型組：最高的分類單位。建群種生活型相近因而群落外貌相似的植物群落聯(lián)合。如草地 植被型：最主要的高級分類單位。建群種生活型相同或相似，同時對水熱條件、生態(tài)關(guān)系一致的植物群落聯(lián)合。如溫帶草原 植被亞型：輔助單位。根據(jù)優(yōu)勢層片或指示層片的差異劃分(溫帶草原-草甸草原、典型草原、荒漠草原)。,Chapter 8,Page 5,群系組：根據(jù)建群種親緣關(guān)系近似，生活型近似或生境相近而劃分。如根莖禾草草原 群系：主要的中級

3、分類單位。建群種或共建種相同的植物群落聯(lián)合。如羊草草原 亞群系：輔助單位。根據(jù)次優(yōu)勢層片及其所反映的生境條件而劃分。如羊草叢生禾草草原,Chapter 8,Page 6,群叢組：層片結(jié)構(gòu)相似，而且優(yōu)勢層片與次優(yōu)勢層片的優(yōu)勢種或共優(yōu)勢種相同的植物群落聯(lián)合。羊草大針茅草原 群叢：基本單位。層片結(jié)構(gòu)相同，各層片優(yōu)勢種或共優(yōu)勢種相同的植物群落聯(lián)合。如羊草大針茅柴胡草原 亞群叢：由生態(tài)條件差異或發(fā)育年齡上的差異引起群叢內(nèi)部在區(qū)系成分、層片配置、動態(tài)變化等方面出現(xiàn)的若干微細(xì)變化。,Chapter 8,Page 7,10個植被型組為： 針葉林、闊葉林、灌叢和灌草叢、草原和稀樹干草原、 荒漠（包括肉質(zhì)刺灌叢）

4、、凍原、高山稀疏植被、草甸、沼澤、 水生植被,29個植被型為： 寒溫性針葉林、溫性針葉林、溫性針闊葉混交林、暖溫性針葉林、熱性針葉林 落葉闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、常綠闊葉林、硬葉常綠闊葉林、季雨林、雨林、珊瑚島常綠林、紅樹林、竹林 常綠針葉灌叢、常綠草葉灌叢、落葉闊葉灌叢、常綠闊葉灌叢、灌草叢 草原、稀樹干草原、荒漠、肉質(zhì)刺灌叢、高山凍原、高山墊狀植被、高山流石灘稀疏植被、草甸、沼澤、水生植被,植物群落的命名,群叢的命名方法： 凡是已確定的群叢應(yīng)正式命名，我國習(xí)慣于采用聯(lián)名法， 即將各個層中的建群種或優(yōu)勢種和生態(tài)指示種的學(xué)名按順序排列。 在前面冠以Ass.（Association的縮寫），

5、不同層之間的優(yōu)勢種 以“-”相連。 如Ass. Larix gmelini-Rhododendron dahurica-phyrola incarnata （即興安落葉松-杜鵑-紅花鹿蹄草群叢）。從該名稱可知，該群 叢喬木層、灌木層和草本層的優(yōu)勢種分別是興安落葉松、杜鵑和 紅花鹿蹄草。,如果某一層具共優(yōu)種，這時用“+”相連。 如Ass. Larix gmelini-Rhododendron dahurica- phyrola incarnata +Carex sp （即興安落葉松-杜鵑-紅花鹿蹄草+苔草群叢）,單優(yōu)勢種的群落，就直接用優(yōu)勢種命名，如以馬尾松為單優(yōu)勢 種的群叢為馬尾松群叢，即As

6、s. Pinus massoniana 或?qū)?成Pinus massoniana Association。,Chapter 8,Page 9,當(dāng)最上層的植物不是群落的建群種，而是伴生種或景觀植物， 這時用“”來表示層間關(guān)系(或用“|”或“（）”)。 如 Ass. Caragana microphlla（或|）Stipa grandis-Cleistogenes squarrasa- Artemisia frigida 或Ass.(Caragana microphlla)Stipa grandis-Cleistogenes squarrosa。 小葉錦雞兒 |大針茅 -糙隱子草-冷蒿,在對草本植

7、物群落命名時，我們習(xí)慣上用“+”來連接各亞層的優(yōu) 勢種，而不用“-”。 如 Ass. Caragana microphllaStipa grandis+Cleistogenes squarrasa+Artemisia frigida。,Chapter 8,Page 11,小葉錦雞兒,大針茅,糙隱子草,冷蒿,群系以上高級單位不是以優(yōu)勢種來命名，一般均以群落外 貌生態(tài)學(xué)的方法，如針葉喬木群落群系組，針葉木本群落群 系綱，木本植被型等。,群系（Formation）的命名依據(jù)是只取建群種的名稱，如東北草原以羊草為建群種組成的群系，稱為羊草群系。即Form. Aneurolepidium chinens

8、e。 如果該群系的優(yōu)勢種是兩個以上，那么優(yōu)勢種中間用+號連接。 如兩廣地區(qū)常見的中華栲+厚殼桂群系。 即 Form. Castanopsis chinensis+Cryptocary chinensis,Chapter 8,Page 13,法瑞學(xué)派的群落分類,植物區(qū)系結(jié)構(gòu)分類系統(tǒng)，被稱為群落分類中的歸并法，以植物區(qū)系為基礎(chǔ)。 群叢門 群叢綱 群叢目 群叢屬 群叢 亞群叢 群叢變型 亞群叢變型 群叢相,Chapter 8,Page 14,美國的群落分類,雙軌制分類系統(tǒng)根據(jù)群落動態(tài)發(fā)生演替原則的概念來進(jìn)行群落分類的。,群系型 群系 群叢 單優(yōu)種群叢 群叢相 組合 集團(tuán) 季相 層,頂極群落系統(tǒng),演替

9、系列群叢 演替系列單優(yōu)種群叢 演替系列 演替系列組合 集群 季相 層,演替系列系統(tǒng),Chapter 8,Page 15,群落的數(shù)量分類目標(biāo),用植物種的數(shù)據(jù)（屬性）去劃分樣方（實(shí)體），可以較客觀地揭示出植被本身可能存在的自然間斷。 用土壤、氣候等環(huán)境因素的數(shù)據(jù)去劃分樣方，可能揭示植被間斷的環(huán)境原因。 以植物種的分類與用土壤、氣候等環(huán)境因素分類的結(jié)果進(jìn)行比較，可以反映出植被變化與環(huán)境變化的關(guān)系。,Chapter 8,Page 16,用樣方數(shù)據(jù)去劃分植物種的集合，結(jié)果會分成若干種組，它本身可能反映出種間相互作用的規(guī)律。 用樣方數(shù)據(jù)去分割環(huán)境因素的集合，結(jié)果會分成若干環(huán)境梯度，反映不同環(huán)境之間的組合關(guān)

10、系。 以樣方數(shù)據(jù)分割出的種組與環(huán)境梯度進(jìn)行比較，可能找到種組與環(huán)境因素的關(guān)系，這樣的種組被稱為生態(tài)種組。,Chapter 8,Page 17,群落的數(shù)量分類方法,多元分析技術(shù)的一般特點(diǎn) 多元分析方法是施于原始數(shù)據(jù)集合的一套處理規(guī)則，從而揭示屬性之間、實(shí)體之間以及屬性和實(shí)體之間的復(fù)雜關(guān)系。方法本身不依賴于對實(shí)體和屬性具體內(nèi)容的解釋，因些可用于多學(xué)科。 多元分析的基本單位叫實(shí)體，描述實(shí)體數(shù)量特征的各種數(shù)據(jù)項(xiàng)目稱為屬性，在群落生態(tài)學(xué)研究中，實(shí)體可以是樣方、林分或群落等。 相似系數(shù) 距離系數(shù)、相關(guān)系數(shù)、信息系數(shù),Chapter 8,Page 18,N個樣方p個物種數(shù),Chapter 8,Page 19

11、,絕對值距離 D| xA xB| | yA yB| Djk | xij xik| 歐氏距離 D2 ( xA xB) 2 ( yA yB )2 Djk2 (xij xik ) 2 Djk = ( (xij xik ) 2 )1/2 (i為屬性，jk為實(shí)體),y,x,A(xA,yA),B(xB,yB),A,B-實(shí)體；x,y-屬性,距離系數(shù),Chapter 8,Page 20,聚類分析,分類樣方 計(jì)算實(shí)體間的距離矩陣C6 找出最相似的兩個樣方進(jìn)行一次合并 重算（61） （61）的距離距陣 重復(fù)合并過程直到全部樣方并成一組 平均距離計(jì)算方法：,Chapter 8,Page 21,樣方間的66歐氏距離距

12、陣,Chapter 8,Page 22,第一次合并后的55歐氏距離距陣,Chapter 8,Page 23,第二次合并后的44歐氏距離距陣,Chapter 8,Page 24,第三次合并后的33歐氏距離距陣,Chapter 8,Page 25,2.449,3.159,4.374,2.989,1.732,1,6,2,3,4,5,6個樣方組平均法的聚合樹狀圖,Chapter 8,Page 26,第二節(jié) 生物群落的排序,排序是把一個地區(qū)內(nèi)所調(diào)查的群落樣地，按照相似度來排定各樣地的位序，從而分析各樣地之間及其與生境之間相互關(guān)系。,Chapter 8,Page 27,排序類型,直接梯度分析：利用環(huán)境因素

13、的排序，即以群落生境或其中某一生態(tài)因子的變化，排定樣地生境的序位，又稱直接排序，或梯度分析 間接梯度分析：用植物群落本身屬性排定群落樣地的位序，稱間接排序，又稱組成分析,Chapter 8,Page 28,直接梯度分析,直接梯度分析用來展示有機(jī)體沿主要的環(huán)境因子梯度的分布，是群落學(xué)中的主要研究方法之一。用來測度的變量可以是直豐富度、生長型 、第一性生產(chǎn)力以及抽象的數(shù)學(xué)度量；環(huán)境因子可以是水分、熱量、高度、鹽分，以及幾個環(huán)境度量的綜合指數(shù)等。,Chapter 8,Page 29,另外還有如：用與坡向垂直設(shè)置的樣帶，將坡向從深谷到南坡分為多個級，將樣帶中的樹種分多等，計(jì)算樣帶的濕度指標(biāo)，然后在高度

14、對濕度的二維空間中排序。,Chapter 8,Page 30,間接梯度分析主成份量分析（PCA法）,主成份量分析 將一個綜合考慮許多性狀的問題，在盡量少損失原有信息的前提下，找出少量幾個（個）主成份量，然后將各個實(shí)體在一個23維的空間中表示出來，從而達(dá)到直觀明了地排序?qū)嶓w的目的。,a,b,c,d,e,f,B,A,D,C,0,0, D,A,B,C,y,x,a、b、c、d、e、f為屬性，A、B、C、D為實(shí)體；x、y為代表綜合信息的2維，即主成份維。（右圖為示意圖）,Chapter 8,Page 31,主成分分析,Chapter 8,Page 32,Chapter 8,Page 33,Chapter 8,Page 34,Chapter 8,Page 35,根據(jù)Y1結(jié)果，樣方排序由大到小為：樣1、樣2、樣4、樣3、樣6、樣5,Chapter 8,Page 36,水分條件,鹽分條件,Chapter 8,Page 37,PCA法存在以下兩方面的不足,1、PCA指示用于原數(shù)據(jù)構(gòu)成線性點(diǎn)集的情況。對于分離的點(diǎn)集，PCA的結(jié)果還有助于形象地分類樣方點(diǎn)。但對非線性的點(diǎn)集，諸如馬蹄形的，PCA卻無能為力。,2、如果原始數(shù)據(jù)對各性狀的方差大致相等，而且性狀的相關(guān)又很小，就找不到明顯的主分量。此時取少量主分量所占的信息比例較低。,