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1、第十章 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 group）群丛（A
2、ssociation）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种相同的植物群落联合为群丛。,根据上述
3、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、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
4、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，这时用“+”相连。如Ass.Larix gmelini-Rhododendron
5、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-Artemisia frigida或Ass.(Caragana microphlla)Stipa gran
6、dis-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+Cryptoc
7、ary 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
8、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。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
9、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-0.0246CR2=0.9999Axis2=0.9874pH+2.2308Y-1.7882C R2=0.9999天山山脉中段南坡Axis1=1.6261pH-2.07Y-0.2073C R2=0.9957Axis2=-1.1369pH-0.9667Y+1.
10、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：R2=0.9644PET=5189.74-108.31L+4.15G-0.28H R2=0.9644IM=-23.46+1.10L-0.29G+0.002H R2=0.7965P=-604.67+101.76L-43.61G+0.08H R2=0.4601CMT=311.45-3.82L-1.81G-0.0083H
11、 R2=0.8661WMT=81.04-2.31L+0.59G-0.0085H R2=0.9382T=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DCA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-0.187TR2=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
12、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：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+0.022TR2=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+1.6647CR2=0.9999,2，直接梯度分析,
