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[科普中国]-古群落分布学

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古群落分布学是识别环境因子、种群和群落三个方面彼此之间相互联系的一类群落分析方法。排序的理论基础是在环境因子的梯度与植入。

简介一类生态学方法,即对植物群落(及其环境)的观测数据进行数学分析以求揭示其内在的生态学规律。植物群落,不同于生物群落,只包括一定地区内的植物,不包括动物和微生物,而在具体研究时更常集中于某些重点考察的生活型。但在植物群落分析中,特别是在排序研究中,环境因子也是主要研究内容,这所谓的环境因子也可以包括动物和微生物在内。植物群落分析方法,以从自然植物群落的统计学样本中测取得的群落属性与环境变化的定量数据为基础,应用数学原理和计算技术,对大量数据进行两种方法途径的综合:一种是把每个群落抽样单元,按其属性的相似性或相异性,聚合或划分为许多组群(分类单元),这称为群落的数值分类。另一种是把每个群落抽样实体视为点,在生境梯度或群落属性梯度的n维坐标空间中,序化地标记出来,这称为群落排序。数值分类和排序是定量地客观地对群落进行分类,揭示植物群落类型及其组成种群与环境相互关系的新技术。由于电子计算机的普遍应用,这些数值方法正在迅速发展,不断完善。1

研究资料植物群落抽样考察植物群落,选择出可代表该群落整体并具有一致性的一定区限,叫做群落样地。在样地内,为测计群落各项属性,如种类组成、生活型、种群数量特征、及环境因子特征可设置一定面积、形状或数量的小区(样方),这是常用的一种群落抽样方法。为了进行植物群落分析,要采取客观抽样法,即概率抽样。可以按具体情况在随机抽样、系统(规则)抽样、或分层抽样三者中择取一种。

样方抽样样方面积与形状,原则上希望取最小表观面积,最适的形状。温带乔木群落最小面积一般为100~400平方米,热带森林更大些约1000~2000平方米;灌木群落约4~16平方米,草本群落1~4平方米,形状多采用正方,也可视具体需要和种的分布格局、微地貌不同,取圆形或长条。 样方数目多少,从统计学的要求,要有30~50个为好,如是分层抽样,则每个层区中要有6~10个。群落性态变异大时,数目要多些,反之可以减少。2

意义①生物分布学知识是农、林、牧、副、渔业的基础

无论是作物栽培、人工林的营造,还是人工饲料地的建立,都必须了解生物的生态习性和分布规律。要创造稳产、高产的栽培群落,不能不考虑各成分之间的相互关系以及在空间上的最优结构和在时间上的最佳选择。对于天然的森林和牧场,只有详细研究它们的类型、结构、分布、产量、主要生物的特征,才能制定出合理的经营措施,保证长期利用。在驯化和饲养野生动物,发展水产养殖,增加工业原料和人们的副食,以及防治农林病虫害等方面,都需要生物地理学知识。

②植物和动物都是重要的自然资源

植物为人类提供粮食、蔬菜、木材、药材、能源及工业原料;动物为人类提供肉、蛋、禽、奶、鱼、虾等食品和蚕丝、毛皮、药物等。为了保护和合理利用野生生物资源,必须对其进行调查和估算。生物地理学的研究有助于测定不同群落的生物量和生长量;测定重要树木、牧草和其他经济植物的果实、种子的收获量;了解重要经济动物的种类、数量、分布范围及变化状况等。从而为预测产量、确定最佳收获及捕获季节提供科学依据。

③植被是自然环境条件的最好标志

植被不仅能反映气候特征、指示土壤类型,而且也能指示地下水的深度和矿化程度。近几十年来,在地质测量和有用矿物的勘探上采用了地植物学法做辅助方法,取得了很好的效果。特别是有不少金属矿床就是利用地植物学方法或生物地球化学方法发现的。

④生物分布学知识是开展生物防治和综合治理的前提

农业生产为防治病虫害,大量施用农药,在杀死害虫的同时,也杀死了有益的昆虫、土壤中的动物和微生物及害虫的天敌。并且会使农作物体内含有不同程度的有毒物质,因此目前多采用生物防治法来进行,一个地区的生物防治和治理,必须首先掌握该地区的生物分布学知识。

⑤生物分布学资料是国民经济发展规划的科学依据

生物分布学资料,特别是动物分布图、植被图等被广泛应用于国民经济规划、区域生物资源利用和保护及各类工农业生产中,一个区域的生物地理学资料为该区域国民经济整体发展提供了科学依据和保障。

⑥生物分布学是一门生物学和地理学的专业基础课

学习生物分布学可为学习自然地理学、生物学,特别是为区域生物资源开发利用和保护,以及地理教育、生物教育、乡土调查打下坚实的基础,具有一定的综合性和实用性。3

本词条内容贡献者为:

胡芳碧 - 副教授 - 西南大学