植物群落的結(jié)構(gòu)
奮斗烏托邦
植物群落的結(jié)構(gòu)
(一)垂直結(jié)構(gòu)
植物群落結(jié)構(gòu)的基本特征之一就是它的成層性,成層現(xiàn)象不僅表現(xiàn)在地上而且也表現(xiàn)在地下。通常熱帶雨林群落的結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜,其喬木層和灌林層都可各分為2~3個層次。相比之下寒帶針葉林群落的結(jié)構(gòu)就比較簡單,只有1個喬木層,1個灌木層,1個草本層。草本植物群落的結(jié)構(gòu)就更為簡單了。對群落地下分層的研究,一般多在草本植物間進行,主要是研究植物根系分布的深度和幅度。一般采用形態(tài)法和重量法。形態(tài)法是指挖掘一定深度的土坑,然后把土坑壁暴露出來的根系按比例描繪在方格紙上。重量法是指在土坑壁上切出一20cm210cmX5cm(長X寬X厚)的磚形土塊,然后從地表開始至35cm處各切一塊,再在40~45cm,60~65cm和90~95cm處各切一塊,總共10塊,將每一土塊中的所有根系洗出,分別稱量粗根、中根和細根,最后根據(jù)這些數(shù)據(jù)制成地下部分分布圖。
成層現(xiàn)象是群落中各種群之間以及種群與環(huán)境之間相互競爭和相互選擇的結(jié)果,它不僅緩解了植物之間爭奪陽光、空間(地上成層)、水分和礦質(zhì)營養(yǎng)(地下成層)的矛盾,而且由于植物在空間上的成層排列,擴大了植物利用環(huán)境的范圍,提高了同化功能的強度和效率。成層現(xiàn)象愈復(fù)雜,即群落結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜,植物對生態(tài)環(huán)境的利用愈充分,提供的有機物質(zhì)也就愈多。群落結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度是對生態(tài)環(huán)境的一種良好的指示,通常生態(tài)條件越優(yōu)越,群落結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜,而在極端的生態(tài)條件下,群落結(jié)構(gòu)則簡單,如極地的苔原群落就十分簡單。
(二)水平結(jié)構(gòu)
植物群落的結(jié)構(gòu)特征,不僅表現(xiàn)在垂直方向上,而且也表現(xiàn)在水平方向上。植物群落水平結(jié)構(gòu)的主要特征就是它的鑲嵌性。導(dǎo)致鑲嵌性出現(xiàn)的原因是植物個體在水平方向上的分布不均勻,而分布的不均勻性又受到植物種的生物學(xué)特性、種間的相互關(guān)系以及群落環(huán)境的差異等因素制約。如一個種在某個群落成單莖生長,但在另一個群落中又可能成叢、成堆或成斑塊生長。林冠下光照的不均勻性,對林下植物的分布就有很大的影響。在光照強的地方,生長著較多的陽地植物(如在郁閉林冠中的林窗處,情況就是這樣),而在光照強度弱的地方,只生長著少量的耐陰植物(如郁閉的熱帶雨林下的草本植物)??傊郝洵h(huán)境的異質(zhì)性越高,群落的水平結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜。群落的水平結(jié)構(gòu)就如同在一個綠色的地毯上鑲嵌了許多五顏六色的寶石一樣,綠色的地毯就是某一植物群落類型,而五顏六色的寶石就是由不同生態(tài)因子形成的不同的小群落,正是它們構(gòu)成了植物群落的水平結(jié)構(gòu)。
(三)時間結(jié)構(gòu)——周期性和群落季相
如果說植物種類組成在空間上的配置構(gòu)成了群落的垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)的話,那么不同植物種類的生命活動在時間上的差異,就導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)部分在時間上的相互更替,形成了時間結(jié)構(gòu)。在某一時期,某些植物種類在群落生命活動中起主要作用,而在另一時期,則是另一些植物種類在群落生命活動中起主要作用。如早春開花的植物,在早春來臨時開始萌發(fā),開花,結(jié)實,到了夏季其生活周期即已結(jié)束,而另外一些植物種類則正達到生命活動的高峰。所以在一個復(fù)雜的群落中,植物生長、發(fā)育的異時性會很明顯地反映在群落結(jié)構(gòu)的變化上。因此,周期性就是植物群落在不同季節(jié)和不同年份內(nèi)其外貌按一定順序變化的過程,是植物群落特征的另一種表現(xiàn)。植物群落的外貌在不同的季節(jié)是不同的,故把群落季節(jié)性的外貌稱之為季相。如北方的落葉闊葉林,在春季開始抽出新葉,夏季形成茂密的綠色林冠,秋季樹葉一片枯黃,到了冬季則樹葉全部落地,呈現(xiàn)出了明顯的四個季相。