生态系统的发育和进化——生态系统的演替

发布时间:2020/11/20,浏览人次:3857

生态系统的演替


一、生态系统自然演替与人为干扰

   在生态系统演替的不同阶段,群落中不同物种的相对密度反映了过去历史时期物种间的关系。早期演替群落的典型倾向多以1~2个优势种为代表;在演替的后阶段,不仅物种总数增多,而且物种间个体大多以中等密度分布的现象增加。

   美国伊利诺州南部荒芜农田早期生态系统群落演替的实例:在该农田荒弃的1年、4年、15年、25年和40年的5个阶段中,最先迁入的物种是草类,进一步发展出现了少量的灌木。这概况反映了生态系统自然演替的总趋势是由优势种向多样性发展。

   人为干扰对生态系统的演替总趋势常有极大的逆转作用。英格兰Rothamsted试验站有一块草地,是自19世纪中叶以来不断地施以氮肥,而不施其他化肥的一个人为的生态系统。W.E.Brenchley,K.Warington,R.A.Kempton和R.L.Taylor等的研究结果表明,自1856年到1949年的近100年中,在不同的时期测定相对密度的结果与正常的早期群落演替顺序相反。这可能是由于加强了某一生态因素而忽视了其他生态因素而造成的失调现象。它破坏了牧场群落的结构,导致在三种残存的草类中,只有一种草类的干物质在总重量中占明显优势。


二、两类生态系统的演替

   自然生态系统演替的趋势是由无序到有序,由简单到复杂的过程。依据基质的不同,自然生态系统的演替可划分两类:旱生演替和水生演替。

   早生演替(xerarch succession),演替始于干旱缺水的基质。以最早出现的先锋植物群(pioneer community)的地衣开始,经历苔藓、草本、灌木直到出现相对稳定状态的森林生态系统。这一系列的演替过程,就是一个演替系列(sere)。森林是不断演替到达的终点为顶级群落(climax)。

   水生演替(hydrarch succession)演替始于水环境。如湖泊向森林的演替,从最早始于luo*底阶段,以浮游生物为主;经历沉水植物、浮水植物、挺水植物、草本湿生植物直到出现灌木、乔木和森林生态系统。这一系列演替是生物量的不断增大,植株高度的增加及其改造环境的能力加大。


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——摘自科学出版社·蔡晓明编著·《生态系统生态学》·第四篇 生态系统演化和管理·第十九章 第二节