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群落结构

组成群落的主要成分在群落中的位置和状态。是群落的可见标志之一,包括垂直结构、水平结构和时相结构三个方面。垂直结构群落中植物按高度(或深度)的垂直配置,形成群落的不同层次,又称群落的成层现象。它是群落在形成过程中,各种植物对生态梯度适应的结果,也是群落充分利用营养空间的一种途径。处于不同层次的种类,生态特性不同,对环境要求各异。占据同一层次的种类,通常有着相似的生态特性。

组成群落的主要成分在群落中的位置和状态。是群落的可见标志之一,包括垂直结构、水平结构和时相结构三个方面。

垂直结构

群落中植物按高度(或深度)的垂直配置,形成群落的不同层次,又称群落的成层现象。它是群落在形成过程中,各种植物对生态梯度适应的结果,也是群落充分利用营养空间的一种途径。处于不同层次的种类,生态特性不同,对环境要求各异。占据同一层次的种类,通常有着相似的生态特性。各层次的植物,具有相互适应性和相对稳定性。

在天然森林群落中,通常可划分为乔木层、灌木层、草本层、苔藓层四个基本层次。属于上层的乔木层,直接接受日光照射,它们的枝叶可以吸收和散射一半以上的光能。林冠下的各层植物受光量逐渐减少,灌木层只能利用透过林冠的残余光照生长,草本层能利用的光照就更微弱,只相当于入射光的1~5%,到达苔藓层的太阳光,一般只占入射光的1%左右。不同层次的温度、湿度也相应发生变化。所以在森林内沿着垂直光强梯度,构成了各层次的小生境特点,出现与其相适应的植物种类。陆生植物群落地下根系的成层现象,也是充分利用地下养分、水分的一种生态适应

根据各个层次在群落中的地位和作用的不同,可以划分为主要层和次要层。森林群落中最高的乔木层,遮蔽阳光的入射,使森林内保持荫蔽、湿润的环境条件,在创造森林环境中起着主要作用,为该群落的主要层。其余各层次程度不同地依赖主要层创造的环境而生存,它们在形成森林群落环境中起着次要的作用,称次要层。次要层中的植物种类、数量和生长状况常因主要层的组成,密度,郁闭度的变化而发生变化,如果主要层遭受破坏,导致林下环境条件改变,则原来依赖上层林木蔽荫而生存的下层耐荫性或阴性植物,由于不能忍受强烈的阳光直射和湿度的剧烈变化,便会随环境梯度的消失而消失。群落垂直结构的复杂程度,常随环境条件好坏而变化。在优越的自然条件下,群落结构复杂,如热带雨林,常形成五、六层的复杂层次,许多层次上还着生大量藤本和附生、寄生植物,称层间植物,它们也是群落结构的一部分。反之,自然环境愈恶劣,垂直结构愈简单,如冻原的地衣群落就只有一层。动物具有空间活动能力,但它们的生活多依赖于植物,特别是不同的鸟类和昆虫,因其食性不同受植物群落垂直成层现象的制约,也分别在地上或地下不同层次生活,占有不同高度的小生境。在森林中食叶者居于林冠层,食干者居于林干层,取食低矮植物者则生活在灌木或草本植物层。

水平结构

由于环境因素的不均匀性,生物种类在不同地点的分布也不均匀,常成团块状或随机状,形成各种不同的小型生物组合,称小群落。如林下荫蔽的地块,生长着耐荫蔽的植物种类;明亮的地方,出现比较喜光的种类。小地形和微地形的变化、土壤湿度和盐渍化程度的不同,都能影响群落在水平空间上的分化。同时,植物种间的相互关系,植物种子的繁殖特征和迁移特征,也能导致不同小群落的发生。对小群落的研究,有助于全面掌握群落的总体特征。从群落水平分化的原因,可以了解到群落内部小生境变化的特点以及整个群落的动态趋势。

时相结构

群落中由于物候更替引起的结构变化,又称群落在时间上的成层现象,即群落的季相。在一年中,随季节变化,群落中各种生物的生长发育相应地有规律地进行,表现出不同的季节性外貌,这种在时间上有规律的分化,是群落适应环境年循环节律的一种表现形式。如温带草原群落,在春、夏、秋、冬四季里,随植物生长、开花、枯萎、凋落分别呈现嫩绿、色彩灿烂、黄绿、枯黄等色泽,季相变化非常明显。在多层次的植物群落中,群落的季相变化以主要层片的物候变化为主要指标。主要层片的物候状况,对其他层次的植物有重要影响。如落叶阔叶林,在春季树木放叶前,林内透光度很大,林下喜光的草本层片生长茂盛,入夏以后,树木枝叶繁茂,林下变得荫蔽,喜光的草本层片逐渐被耐荫蔽的植物层片所代替,这种在生长季节中依次更替的季节层片,使群落结构发生了季节变化。

当前,应用群落的垂直结构、水平结构和时相结构原理,结合物种的生物学特性,进行农林配置,已取得良好效果。如海南省热带植物园,配置了木棉—咖啡—益智、砂仁三个层次结构的植物群落,充分利用了空间,又调节了植物群落内部环境,增加了单位面积收获量。四川省棉花与甘薯带状间作,分别增产30%和50%左右。其他如林粮间作、林苗(苗木)间作、林药间作、果茶间作、豆棉间作等都获得良好的经济效果。