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1、第10章 群落的分类与排序,一、群落的分类,1，中国植物群落分类原则、系统和单位,主要分类单位分三级：植被型（高级单位）、群系（中级单位）和群丛 （基本单位）。每一等级之上和之下又各设一个辅助单位和补充单位。高级 单位的分类依据侧重于外貌、结构和生态地理特征，中级和中级以下的单位 则侧重于种类组成。其系统如下：,植被型组（Vegetation type group） 植被型（Vegetation type） 植被亚型（Vegetation subtype） 群系组（Formation group） 群系（Formation） 亚群系（Subformation） 群丛组（Association
2、group） 群丛（Association） 亚群丛（Subassociation）,植被型组（vegetation type group）： 凡建群种生活型相近而且群落外貌相似的植物群落联合为 植被型组。这里的生活型是指较高级的生活型。,植被型（vegetation type）： 在植被型组内，把建群种生活型（一级或二级）相同或相似， 同时对水热条件的生态关系一致的植物群落联合为植被型。,群系（formation）： 凡是建群种或共建种相同的植物群落联合为群系。如果群落 具共建种，则称共建种群系，如落叶松、白桦混交林。,群丛（association）： 凡是层片结构相同，各层片的优势种或共优
3、种相同的植物群 落联合为群丛。,根据上述系统，中国生态学家于1980年完成了中国植被 一书和中国植被图的制作。中国植被分为10个植被型组、29个 植被型、560多个群系、群丛则不计其数。,10个植被型组为： 针叶林、阔叶林、灌草和灌草丛、草原和稀树干草原、 荒漠包括肉质刺灌丛、冻原、高山稀疏植被、草甸、沼泽、 水生植被,29个植被型为： 寒温性针叶林、温性针叶林、温性针阔叶混交林、暖温性针叶 林、热性针叶林、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔 叶林、硬叶常绿阔叶林、季雨林、雨林、珊瑚岛常绿林、红树 林、竹林、常绿针叶灌丛、常绿草叶灌丛、落叶阔叶灌丛、常 绿阔叶灌丛、灌草丛、草原、稀树干草原
4、、荒漠、肉质刺灌丛、 高山冻原、高山垫状植被、高山流石滩稀疏植被、草甸、沼泽、 水生植被,2，植物群落的命名,群丛的命名方法： 凡是已确定的群丛应正式命名，我国习惯于采用联名法， 即将各个层中的建群种或优势种和生态指示种的学名按顺序排列。 在前面冠以Ass.（Association的缩写），不同层之间的优势种 以“-”相连。 如Ass. Larix gmelini-Rhododendron dahurica-phyrola incarnata （即兴安落叶松-杜鹃-红花鹿蹄草群丛）。从该名称可知，该群 丛乔木层、灌木层和草本层的优势种分别是兴安落叶松、杜鹃和 红花鹿蹄草。,如果某一层具共优种，
5、这时用“+”相连。 如Ass. Larix gmelini-Rhododendron dahurica- phyrola incarnata +Carex sp。,单优势种的群落，就直接用优势种命名，如以马尾松为单优势 种的群丛为马尾松群丛，即Ass. Pinus massoniana 或写 成Pinus massoniana Association。,当最上层的植物不是群落的建群种，而是伴生种或景观植物， 这时用“”来表示层间关系(或用“|”或“（）”)。 如 Ass. Caragana microphlla（或|）Stipa grandis-Cleistogenes squarrasa-
6、Artemisia frigida 或Ass.(Caragana microphlla)Stipa grandis-Cleistogenes squarrasa。,在对草本植物群落命名时，我们习惯上用“+”来连接各亚层的优 势种，而不用“-”。 如 Ass. Caragana microphllaStipa grandis+Cleistogenes squarrasa+Artemisia frigida。,群系的命名依据是只取建群种的名称，如东北草原以羊草为建群 种组成的群系，称为羊草群系。即Form. Aneurolepidium chinense。 如果该群系的优势种是两个以上，那么优势种
7、中间用+号连接。 如两广地区常见的华栲+厚壳桂群系。 即 Form. Castanopsis chinensis+Cryptocary chinensis,群系以上高级单位不是以优势种来命名，一般均以群落外 貌生态学的方法，如针叶乔木群落群系组，针叶木本群落群 系纲，木本植被型等。,二、群落的排序,排序（ordination） ，就是把一个地区 内所调查的群落样地，按照相似度来排定各样 地的位序，从而分析各样地之间及其与生境之 间的相互关系。,排序方法可分为两类 直接梯度分析（direct gradiant analysis） 利用环境因素的排序，即以群落生境或其 中某一生态因子的变化，排定样
8、地生境的位序。 间接梯度分析（indirect gradiant analysis） 用植物群落本身属性（如种的出现与否， 种的频度、盖度等等），排定群落样地的位序。,1，直接梯度分析（direct gradiant analysis）,极点排序法,主成分分析（principal components analysis）,PCA法存在以下两方面的不足：,1，PCA指示用于原数据构成线性点集的情况。对 于分离的点集，PCA的结果还有助于形象地分 类样方点。但对非线性的点集，诸如马蹄形 的，PCA却无能为力。,2，如果原始数据对各性状的方差大致相等，而 且性状的相关又很小，就找不到明显的主分 量。
9、此时取少量主分量所占的信息比例较低。,无倾向对应分析 （Detrended Correspondence Analysis）,天山山脉中段南北坡植物群落的CCA典范对应分析 通过对天山山脉中段南北坡植物群落与环境变量(土壤有机质 含量、土壤pH值大小和土壤中的C/N比)之间的CCA分析，发现植 物群落分布与上述3个土壤变量之间，有着很好的回归关系。 其群落排序轴与土壤pH值(pH)、土壤有机质含量(Y)和土壤中的 C/N比(C)的回归方程如下： 天山山脉中段北坡 Axis1=1.8075pH-1.365Y-0.0246C R2=0.9999 Axis2=0.9874pH+2.2308Y-1.7
10、882C R2 =0.9999 天山山脉中段南坡 Axis1=1.6261pH-2.07Y-0.2073C R2 =0.9957 Axis2=-1.1369pH-0.9667Y+1.6647C R2=0.9999,天山山脉中段植被排序的环境解释 通过多元回归分析，给出了整个天山山脉中段的气候 指标(生物温度BT、年可能蒸散量PET、湿润指数IM、年 均降水量P、1月最低温度CMT、7月最高温度WMT和年 均温度T)与地理坐标(纬度L、经度G和海拔高度H)之间的 回归方程： BT=88.066-1.838L+0.07G-0.005H R2=0.9644 PET=5189.74-108.31L+4
11、.15G-0.28H R2=0.9644 IM=-23.46+1.10L-0.29G+0.002H R2=0.7965 P=-604.67+101.76L-43.61G+0.08H R2=0.4601 CMT=311.45-3.82L-1.81G-0.0083H R2=0.8661 WMT=81.04-2.31L+0.59G-0.0085H R2=0.9382 T=189.47-3.06L-0.51G-0.0079H R2=0.9382,由于这些方程具有相对较高的相关性，所以可以用地 理坐标预测天山山脉中段任意点的气候指标，来解释植 物群落类型和分布不同的原因。,天山山脉中段北坡植物群落的DC
12、A排序轴与地理坐标的回归方程为： Axis1=343.268+1.632L-4.771G-0.00034H-0.013P-0.187T R2=0.8926 其中Axis1与年均温度T最为相关，其T检验中T的绝对值最大， 为5.787，而且是在置信度为0.0001的水平下，因此说明Axis1是一 个温度轴，这正好与前面的DCA分析相吻合。 Axis2是一个湿度轴，但却与气候湿度变量相关性不高，而与 土壤pH有着很高的相关性，土壤有机质和C/N比次之。回归方程为： Axis2=0.9874pH+2.2308Y-1.7882C R2 =0.9999 天山山脉中段南坡植物群落的DCA排序轴与地理坐标的回归方程为： Axis1=70.72-6.82L+2.65G-0.0002H-0.0008P+0.022T R2=0.9102 该回归方程中，Axis1与纬度L最为相关，其T检验中T的绝对值 最大，为7.931，而且是在0.0001的置信度水平下。纬度其实质反映 的是热量问题，因此Axis1是一个温度梯度，这也与前面的DCA分析 相一致。 与北坡相同，南坡的Axis2也是一个湿度轴，也与气候湿度变量 相关性不高，而与土壤有机质含量最为相关，土壤pH和C/N比次之。回归方程如下： Axis2=-1.1369pH-0.9667Y+1.6647C R2=0.9999,2，直接梯度分析,