生物第四章 生物群落的类型及分布

第四章生物群落的类型及分布第一节陆地生物群在陆地上，有些生物群分布在一定气候带的显域生境，即主要受大气候支配，称为地带性生物群。还有些生物群，它们不确定分布在那个地带内，而是分布在所有地带的适宜条件下，这类生物群称为非地带性生物群。例如草甸、沼泽、盐生、水生等生物群。地带性生物群的分布模式基本上是由气候，尤其是水、热组合状况决定的，每种气候都有它特定的地带性生物群。第一部分热带生物群热带地区终年高温。因各地降雨量的差异形成了不同的气候类型。在高温多雨的气候条件下，发育着热带雨林生物群。如果降雨全集中在雨季，干季很少或几乎无降雨，则形成热带稀树草原生物群。一、热带雨林生物群（一）生境特点热带雨林木见于赤道低海拔区域，主要分布于赤道附近，南北纬5-10度以内的热带气候地区，但在大陆向风边缘地带伸展到15-25度左右。在世界上主要分布于刚果盆地，亚马逊流域及马来群岛，并分布到中美洲的东侧。热带雨林气候的主要特征是：终年高温多雨，无明显的季节变化。全年雨量分配均匀，常年湿润，空气相对湿度90%以上。动物和植物的繁殖及其他活动的季节周期在很大程度上与雨量变化有关。热带雨林的典型土壤为砖红壤。二）生物群的基本特征1、种类组成热带雨林生物群是地球上生物种类成分最丰富多样的生物群。举例：巴西植物巴拿马运河动物由于物种的多样性，热带雨林植物很少由风传播花粉，而主要依靠昆虫、鸟类、蝙蝠等来传播。在热带雨林中，由于生物种类异常繁多，很难找到优势种，相邻的两种树很难找到同种的。科的优势现象代替了种的优势现象。植物种类的复杂性，还在于林内发育着众多的灌木、草本及藤本、腐生、附生和寄生植物。生境条件的优越和食物的充足，使大多数动物形成食性特化，雨林中的动物以狭食性和单食性为多数。全球90%的灵长动物生活在热带雨林中。热带雨林动物群中土壤动物的种类也相当丰富。2、外貌群落的生活型组成是决定群落外貌的主要因素。热带雨林的生活型特征，是高位芽植物占绝对优势。植物的叶子以中型全缘常绿单叶占优势。叶级通常随树木高度的增长而变小。叶具群落外貌季节变化不明显。由于热带雨林自然环境的季节变化不大，动物生活规律的周期性也不明显。动物全年都在活动。无贮粮习性，无冬眠和夏眠现象，无一定繁殖季节，无明显的换毛期。季节性迁移现象很少，因而动物数量的季节变化不显著。由于日间高温，许多动物在夜间和晨昏活动觅食。有滴水叶尖是一种常见的现象。3、结构热带雨林植物的成层现象，要比其他所有植被类型都复杂。虽然它基本也分乔木、灌木和草本三个层次，但因整个群落生物种类繁多，所占据空间较大，故显得十分复杂。雨林乔木具有高大而整齐的树干，树木力图伸高是雨林的典型特征。雨林中的动物也有分层现象。热带雨林中的动物大多数生活在植被的商场，而温带森林的动物主要生活在接近地面的空间内。雨林动物树栖种类多，地栖种类少，以树栖攀援生活的种类占绝对优势。二、热带稀树草原生物群（一）生境特点又称热带萨王纳，该群落形成于赤道两侧高温区的宽广地带，主要分布在非洲、澳大利亚和南美，它大约覆盖了世界陆地面积的10%。热带稀树草原多分布在热带较干燥的地区，年降水量在不同地区有很大差异。但降水分配都很不均匀，集中在雨季，雨季和旱季交替。温度经常很高。全年内保持相对高的温度和降水显著不均是热带稀树草原存在的原因之一。（二）生物群的基本特征热带稀树草原外貌典型的特征是树木与草被的混生。生物群的季节变化非常明显。雨季，植物茂盛，动物成群，一片兴旺景象；旱季，乔木落叶，草类枯黄，动物迁移或休眠，整个草原死气沉沉，呈现一片荒凉景象。植物的种类和数量并不丰富，与热带森林比较有明显的不同。猴面包树叫非洲木棉，是稀树草原特有的一种高大乔木，可达25m，内贮大量水分，故能在干旱气候下生存，树龄可达4000-5000年。在澳大利亚稀树草原，有独特的瓶子树。热带稀树草原动物具有显著的特征：食草动物占优势集群的生活习性—同种动物或不同种、属的混合群地栖种类多穴居、善跑类型突出第二部分亚热带生物群亚热带处于热带和温带之间，因此亚热大的生物群具有很大的过渡性。由于亚热带大陆东西两岸和内陆气候的不同，分布着不同的生物群类型。这在欧亚大陆变现得最明显，其东岸为亚热带常绿阔叶林生物群，西岸为亚热带常绿硬叶林与灌丛生物群，而内陆则为亚热带荒漠生物群。一、亚热带常绿阔叶林生物群（一）生境特点常绿阔叶林也称为照叶林，是分布在亚热带地区大陆东岸的植被。常绿阔叶林分布区属于亚热带湿润气候，其特征是年均温在16-18度。夏季炎热而潮湿，冬季温暖。最大降水量多在夏季，冬季降水量虽少，但无明显干季。土壤为红壤、黄壤等。（二）生物群的基本特征常绿阔叶林的乔木主要由壳斗科、樟科、山茶科、木兰科的一些种类组成。种类较为丰富，多为被有蜡膜的革质小型叶片，且常与光照方向垂直，能反射阳光，故称照叶林。群落外貌终年常绿，林相整齐。随季节变化，但季相的更替不如温带森林明显。生活型以高位芽植物占优势。植被的垂直层次丰富，基本可分为乔木层、灌木层、草本层三层。常绿阔叶林的动物具有明显的温带与热带群落的过渡特征。群落组成显示了一种混杂的性质，本群落的特有种类很少。土壤动物也很丰富。在本带出现冬眠现象，动物有频繁的昼夜往来和季节性迁徙。春秋两季有大量旅鸟过境和候鸟迁来越冬。动物的数量有季节性的周期变动。二、亚热带常绿硬叶林与灌丛生物群常绿硬叶林与灌丛生物群是在地中海式气候条件下发育的一种群落类型。主要分布在地中海沿岸、澳大利亚、南美智利和北美的太平洋沿岸等。地中海式气候的特点是：夏季炎热干燥、冬季温和多雨，不封冻。（二）生物群的基本特征这一生物群乔木的最好代 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是位于澳大利亚东南的桉树属森林。常绿硬叶林的乔木是常绿的，由于夏季相当干旱，叶子形成了对旱生的适应特征。该生物群中，植被以灌木的生活型占优势。硬叶林下草本层植物生长稀疏。植物具刺，特别是叶变成刺是典型的特征。充足的食物和灌丛对地面良好的覆盖容纳了丰富的动物。三、荒漠生物群（一）生境特点荒漠主要分布在亚热带和温带的干旱地区，在地球上分布的面积相当广，约占陆地面积的32.78%。按地理纬度吧荒漠分成两种类型：纬度0-30度内的称为热带和亚热带荒漠；高于30度的称为冬季寒冷的荒漠。本书把荒漠列入亚热带生物群，实际上是涉及全球的荒漠。荒漠主要分布在非洲北部和欧亚大陆内陆，构成了世界上最广阔的荒漠区，即亚非荒漠区。（二）生物群的基本特征荒漠中植物生长十分稀疏，主要由半灌木和禾本科植物组成，种类非常贫乏。荒漠植物对于干旱的环境已具有良好的适应性。为防止动物的啃食，大多数灌木产生了保护性适应的特征。荒漠中的动物种类贫乏，数量少，由于植物稀少，动物也缺乏食物。动物群以小型啮齿类和爬行类占优势。荒漠动物群是由适应性特别强的种类组成，它们对不利环境因素有各种各样的适应能力。夏眠是荒漠动物对干旱的一种适应。荒漠动物穴居、善跑的习性，比草原有进一步发展。温带与热带、亚热带相比，热量显著减少。气候的非周期变化和一年四季的变化都很明显，这显然会对生物产生巨大影响。由于距海远近的不同，形成了温带湿润、亚湿润、亚干旱和干旱气候，于此相适应在温带湿润气候下发育着温带落叶阔叶林生物群；在温带亚湿润亚干旱气候下发育着温带草原生物群；在温带干旱气候下则为温带荒漠生物群。一、温带落叶阔叶林生物群（一）生境特点温带落叶阔叶林也称夏绿阔叶林，它是温带海洋性气候条件下形成的地带性生物群。主要分布在北半球的西欧和中欧的大部分地区、东亚（中国、日本、朝鲜）及美国的东北部。温带落叶阔叶林分布地区的气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷湿润，四季变化明显。我国的温带落叶阔叶林因受季风影响，气候夏热冬寒比较明显，并且降水主要集中在夏季。典型土壤为棕壤。（二）生物群的基本特征温带落叶阔叶林的优势树种都是冬季落叶的阳性阔叶林树种。它们的叶片较宽，比较坚韧，但比热带种类的叶片要窄。叶的质地较薄，无革质硬叶现象。在林冠层的缝隙下往往形成稠密的灌丛，并包括了大量不同的物种。温带落叶阔叶林的结构清晰，乔木可分三层，灌木一层，草本可分二至三层，有时有一个地被层。大多数乔木在初春叶子尚未展放的时候开花，这样有利于传粉。气候上明显的季节变化，对动物也产生了显著的影响。春季，大批旅鸟过境和夏候鸟迁来，动物生长发育和繁殖活动达到了高峰。种类比冬季增多。动物个体数量的季节变化也很大。冬季，大量的食虫鸟、猛禽和水域鸟类迁徙到较温暖的气候区去越冬，很少由能力做长距离迁移的种类则有冬眠的现象。温带落叶阔叶林富有灌木和草本植物，为地面活动的动物提供了丰富的食物和隐蔽条件，地栖动物的种类和数量都比热带森林多。二、温带草原生物群（一）生境特点温带草原在世界上主要分布于两大区域，即欧亚草原区和北美草原区，在南美阿根廷和非洲南部也有小面积分布。温带草原区气候干燥，雨量少儿变率大，冬季寒长。降水主要集中在夏秋两季。温带草原生物群的地带性土壤为富含腐殖质的黑钙土和栗钙土，它们是世界上生产力最高的地带性土壤之一。（二）生物群的基本特征温带草原生物群在植物组成上以多年生低温和中温旱生丛生禾草占优势。群落的外貌呈暗绿色，生活型以地面芽植物为主，地下芽和一年生植物也占很大比例。草原中的植物，一般都具有旱生结构。草原另一个重要特征是具有明显的季相变化，在整个生长期内，可有多个亿不同种类优势开花的时期，并出现不同的季相。温带草原动物的种类组成较森林贫乏。兽类以啮齿类特别繁盛。有蹄类种类虽少，但个体数量甚多，食肉类也较丰富。本区鸟类的种类和数量很多。草原无脊椎动物无论是种类还是个体数量都非常多。三、寒温带针叶林生物群（一）生境特点在北美和欧亚大陆北部有一条宽广而横贯的巨大森林带，这就是寒温带针叶林生物群。针叶的结构是在长期的特殊气候条件下形成的，这里气候冬季寒长，夏季温和湿润，植物生长期很短。典型土壤是铁等元素强烈淋溶的酸性土壤---灰化土。（二）生物群的基本特征寒温带针叶林的乔木主要包括云杉属、松属和冷杉属的种类，落叶松属也有分布。大量的占优势的是云杉属。在寒温带的自然环境里，常绿针叶树为了生存而产生了特殊的适应。在寒温带针叶林生物群，动物的种类比较贫乏。与热带雨林相比，形成了森林动物种类的两个极端。针叶林中的动物对这里漫长而寒冷的冬季也有特殊的适应。大多数哺乳类动物营定居生活，冬季都有贮藏食物和冬眠的习性。有些鸟类和哺乳类有季节性迁移。由于冬季严寒，地面积雪很深，树枝覆冰很厚，动物形成了许多特殊的适应构造。动物群分布的垂直结构变形得比较简单，主要分配在两个基本层---地面层和树顶层。针叶林生物群动物的数量很不稳定，许多种类的数量随食物量产生周期性的变化。寒带热量很少，气候极端恶劣，冬季漫长而酷寒，暖季短促而凉爽，无真正夏季。因此，限制了绝大多数生物的生长，在这里只发育了寒带苔原生物群。寒带苔原生物群（一）生境特点苔原生物处于极不利的生态条件下，这里冬季漫长而严寒，夏季短促而凉爽。年降水主要集中在夏半年。由于蒸发量小，气候仍是湿润的。永久冻土使过多的水分无法渗入地下，因而形成了广阔的沼泽。苔原的北部保留了全年的永冻层，除了夏季表层几厘米的冻层可融化，一年中的其他季节水是冻结的。由于永冻层的存在，使表层水不能下渗，引起沼泽化现象，形成了这里的典型土壤---冰沼土。二）生物群的基本特征苔原生物群植物种类贫乏，没有特殊的科，最典型的是杜鹃花科。苔藓和地衣也很典型。这里土壤有机质含量低，多数形成裸地，仅有的地被层为生长稀疏的苔藓和地衣，然而就是这样的植被在冬季对食草动物来说也是非常重要的。苔原植物通常为多年生植物，常具有大型的花和花序。许多植物抗寒性很强，能在开花期忍受冰冻。苔原动物种类也较贫乏。无脊椎动物主要分布在土壤表层附近。寒带苔原中还有一些与海洋食物网联系的动物种群，如海豹和小型海象。苔原动物一般都有较高的繁殖力。第五部分非地带性生物群前面几部分所述的各种陆地生物群都是地球上某一气候带所固有的，每种生物群都与大的气候类型相对应，所以称它们是地带性（或显域）生物群。除了这些地带性生物群外，还有一些陆地生物群，它们可以分布在不同的气候带内，而且不能形成任何独立的地带。例如草甸和沼泽生物群，它们被称为非地带性（或隐域）生物群。它们主要受非地带环境条件制约，但也受当地地带性气候的影响而产生差异。一、草甸生物群草甸是一类生长在中等湿度条件下的多年生中生草本植被类型。它不同于湿生的沼泽植被，也不同于旱生的草原植被。（二）生物群的基本特征草甸在外貌上为浓密的草群。以多年生植物为主，生活型中以地面芽植物占优势，也有一年生植物。草甸生物群的植物种类组成比较丰富。草甸生物群的结构比较清晰。在水平分布上可分为成群结构和分散结构两类。在垂直分布上，可分为：高位禾草层、地位禾草层、矮草层、近地面植物层、苔藓地被层。（一）生境特点草甸可以形成于各气候带内，因此，各地的草甸环境中气温和降水差异较大。但共同特点是土壤中水分充足，地下水距地表较近。草甸生物群的动物以鸟类最多，兽类主要有鼠类和旱獭。二、沼泽生物群沼泽是在多水和过湿条件下形成的以沼生植物占优势的植被类型。沼泽的形成，主要是环境多水的缘故，其分布往往是跨地带的。（一）生境特点土壤过湿或水分积聚是沼泽形成的首要条件。1、水热状况气候湿润、空气湿度大。2、地貌与地表组成物质3、土壤为各种沼泽土，总体肥力较差（二）生物群的基本特征1、沼泽通常都出现在积水的低地和地形的低陷部位。2、沼泽植物的生活型是多种多样的3、沼泽植被由少数特殊的科属组成4、植物通气组织发达5、具有不定根和特殊的无性繁殖能力7、泥炭积累是沼泽的普遍现象第二节世界陆地生物群的分布规律某一地带的生物群与环境，特别是气候密切相关。气候条件对生物群产生直接影响，并通过土壤影响植被而对生物群产生间接影响。土壤与植被关系密切，可把它们看作一个统一体，而气候则决定了土壤和植被的性质。世界陆地生物群的分布情况清楚地展示了这一点。由于气候在地球上的空间分布具有一定的规律性，因此受气候条件所决定的陆地生物群的空间分布也表现出规律性的特征。一、世界陆地生物群的水平分布规律性气候条件，主要是热量和和水分以及两者组合状况是决定世界陆地生物群呈带状分布的根本因素。太阳辐射是地球表面热量的主要来源，由于地球表面接受的热量从赤道至两极的规律性差异，形成了不同的热量带。因而各地陆地生物群也成带状从赤道向两极依次更替。这种沿纬度方向有规律更替的生物群的分布，称为生物群分布的纬度地带性。同时，在陆地同一纬度的不同地点，各地的水分条件由于与海洋的距离不同、大气环流和洋流性质的影响，差异往往十分明显。水分条件的差异，使生物群分布呈现出从沿海向内陆依次更替的现象称为生物群分布的经度带性。二、世界陆地生物群的垂直分布规律性生物群在山地的垂直分布也有一定的规律，即生物群类型随海拔高度的增加而发生更替。山地生物群的这种大致沿等高线方向延伸，而随山势高度发生带状更替的规律称垂直带性。山地达到一定高度以后才有可能出现垂直带，在温带一般大于800m，在热带一般在1000m以上。第三节水域生物群落一、水域生物的生态类群漂浮生物浮游生物自游生物底栖生物二、淡水生物群落（一）河流生物群落上游中游下游（二）湖泊生物群落沿岸带深水区三、海水生物群落海岸带1、河口湾生物群落2、红树林浅海区远洋带1、大洋区2、上涌区3、珊瑚礁生物群落