生物群落：特征和类型 - 生物学 - 2024

的生物群落是生态区域构成全球生态系统窝藏动植物与结构属性和相似的功能。他们因其主要的植被类型而得名：热带雨林，温带落叶林，地中海丛林等。

按照升序排列，生物的组织水平是细胞，生物，人口，社区，生态系统，景观，生物群落和生物圈。因此，生物群落是生态学家和生物地理学家划分地球生命的最广泛的类别。

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生物群落是根据植被的形貌来定义的，而没有考虑生物的生物分类。在具有不同植物群的大陆上可以找到相同类型的生物群落。

生物群落的概念假定环境既通过自然选择在进化时期起作用，又通过过滤物种以产生自然植被分布的全球格局而在生态时期起作用。

生物群落一级的方法可以制定生物多样性保护战略和研究气候变化。

背景

1874年，Augustin de Candolle根据温度提出了五个纬度植被带。1888年，赫尔曼·瓦格纳（Hermann Wagner）和埃米尔·冯·西多（Emil von Sydow）识别了十种植被，例如苔原和沙漠，目前被认为是生物群落。1900年，弗拉基米尔·柯本（WladimirKöppen）根据植被对地球的气候进行了分类。

1892年，C。哈特·梅里亚姆（C. Hart Merriam）提出了生活区的概念，这是生物群系的前身，因为它在生物群系与气候之间形成了大规模的关系。

1916年，弗雷德里克·克莱门茨（Frederic Clements）创造了生物群落一词，作为生物群落的代名词。1935年，亚瑟·坦斯利（Arthur Tansley）创造了生态系统一词，意指一个生物群落及其物理环境的总和。

1939年，F。Clements和Victor Shelford根据高潮植被定义了生物群落，并在比生态系统更大的地理尺度上提及了它们。

1947年，莱斯利·霍尔德里奇（Leslie Holdridge）创建了一个区分生活区的系统。1948年，C。Warren Thornthwaite提出了一种替代柯本气候分类的方法。

1970年，罗伯特·惠特克（Robert Whittaker）将气候维度添加到了生物群落概念中。1975年，海因里希·沃尔特（Heinrich Walter）使用一种特殊的图表，他称其为气候图来对行星的生物群落进行分类和表征。

柯本气候系统

A. de Candolle提出的植被地理分布为W.Köppen提供了客观的基础，可以对气候类型进行分类并准备第一张气候图。柯本定义了用字母表示的五种主要天气类型：

1- A. 热带潮湿：每月平均气温高于18°C；年降雨量超过1,500毫米。分为Af（热带多雨），Am（热带季风）和Aw（热带干旱或热带稀树草原）。

2- B. 干燥：蒸散量高于年降雨量。分为BW（干旱，真实沙漠）和BS（半干旱，草原）。

3- C. 温带气候，冬季温和：最冷的月份，平均温度低于18°C且高于-3°C；温度最高的月份，平均气温高于10°C。分为Cfa（潮湿的亚热带），Cs（地中海）和Cfb（海事）。

4- D 温带气候，冬季极端：平均气温高于10°C的较温暖月份；最冷的月份，平均温度低于-3°C。分为Dw（冬季干燥），Ds（夏季干燥）和Df（冬季和夏季潮湿）。

5- E. 极地：全年低温。最低感冒的平均温度低于10°C。分为ET（极地苔原）和EF（冰川）。

桑索韦特气候分类

最初的Köppen系统仍然使用最广泛，尽管已经提出了许多修改建议，例如Trewartha（1968）的修改和新的气候分类，其中Thornthwaite的分类很突出。

相同数量的降雨在非洲造成沙漠，在斯堪的纳维亚半岛造成灿烂的森林。因此，Thornthwaite提出了潜在蒸散量（EP）的概念，在植物生态生理学中非常重要，以研究降水与温度之间的相互作用，而不是分别研究这两个变量。

Thornthwaite提出了一种气候分类，由于其复杂性，已被稀疏使用并且几乎没有地图。基于EP，该作者对各种指标（干旱，湿度，热效率，季节性）进行了一些繁琐的计算，从而产生了一种具有800多种气候类型的万花筒。

Holdridge救生圈系统

分类气候和植被之间的关系。由于其经验简单而被广泛使用。它允许根据其生物温度（BT）和降雨量（P）的对数确定一个地区的生活区。

它假设：1）在世界范围内，高潮植物的形成在生态学上等同于不同的生理类型；2）气候决定了这些地层的地理范围，即生活区。

BT取决于纬度和经度，是每月正温度除以12的总和。P以毫米为单位进行量化。基于BT，计算潜在的蒸散量（EP）。

潜在蒸散比（EPP）计算为EPP = EP /P。EPP并划定了9个湿度干旱省（H）。

30个生命区被表示为三角形图中的六边形单元，其边具有与P，EPP和H相对应的比例。在左侧和右侧，垂直比例分别与六个纬度区域和六个海拔底限相对应。

在图中，生活区等级为：P，雨林至雨冻原；EPP，沙漠至干苔原；H，沙漠到雨林；顶部，干苔原至小雨苔原。

惠特克生物群落

根据植被的特征，Whittaker定义了九种生物群落类型：

- 热带雨林

-季节性雨林/热带稀树草原

-亚热带沙漠

-稀疏/丛林森林

-温带雨林

-温带的季节性森林；

-温带草原/沙漠

-寒冷的北方森林

-苔原。

惠特克（Whittaker）在二维图中说明了生物群落所占的面积，其横轴表示年平均气温（°C），纵轴表示年平均降雨量（cm）。这张简约的图片强调了生物群落之间的近似气候边界。

在惠特克（Whittaker）图中，地球上的绝大多数地区都位于三角形区域，其顶点分别对应于炎热/潮湿（热带雨林），炎热/干燥（亚热带沙漠）和寒冷/干燥（苔原）气候。

对应于温带/寒冷和多雨/非常多雨的气候的图形的三角形区域显示为空。这是由于以下事实：每年降雨量非常丰富的寒冷地区很少或根本不存在。这是因为水在低温下不易蒸发，而冷空气几乎没有蒸气。

沃尔特的地带生物群落

与Whittaker不同，Walter首先定义了气候。然后，他通过将气候区与等同于Whittaker生物区系的植被类型（区域生物区系）进行匹配来选择气候区之间的边界。

沃尔特使用的气候图，其中月度温度（T）和降雨量（P）在同一图中由垂直刻度表示，该垂直刻度被调整为指示干湿两季。如果P高于T，则没有水分亏缺，植物的生长仅受T的限制。如果P低于T，则水分亏缺会限制所述的生长。

沃尔特（Walter）的区域生物群落是：I）赤道常绿森林；II）热带落叶林；III）亚热带沙漠；IV）地中海丛林；V）温带常绿森林；VI）温带落叶林；VII）温带草原和草原；VIII）寒冷的北方森林；IX）苔原。

这些区域生物群系的特征在于：I）P和T不是限制性的；II）冬季P受限制；III）全年都有磷的限制；IV）夏季限制P；V）冬季短暂地限制了T（<0°C）; VI）冬季限制T；VII）夏季限制P，冬季限制T；VIII）T在一年中的大部分时间受到限制；IX）T几乎全年都在限制。

生物群落类型

Whittaker和Walter将生物群系分为九种类型是最普遍的。目前尚无关于应区分多少种生物群落类型的普遍共识。例如，WWF（世界野生动物基金会=世界自然保护基金会）将14区分出来，而一些作者则声称有20多个。

下面介绍的各种类型的陆地生物群落的生态和生物地理特征仅限于Walter方案。应当指出，这只是一种简化。

赤道常绿森林

它分布在美国（亚马逊和奥里诺科盆地，巴西大西洋沿岸，中美洲），热带地区（从大西洋沿岸到刚果盆地，马达加斯加）的热带地区（北纬10°–南纬10°）的低地，亚洲（越南，泰国，马来西亚）以及从亚洲到澳大利亚（印度尼西亚，菲律宾，新几内亚，昆士兰州）的太平洋岛屿。

气候特征是每年至少有2000mm的降雨量，每月超过100mm。全年（> 18°C）温度均匀，并且季节变化比一天中少。

尽管土壤通常是红土，因此养分含量很低，但植被由常绿乔木的连续冠层组成，其高度可达30-60 m。在该树冠下是由较小的树木和灌木组成的几个地层。藤本植物和附生植物比比皆是。

尽管仅占地球表面的6％，但它是生产力最高，最复杂且最多样化的生物群落：它是地球上一半动植物物种的家园。

热带落叶林

对于许多当前的作者，并考虑到沃尔特的意义，该生物群落由两个明显不同的亚生物群落组成：热带落叶林和热带稀树草原。

该生物群落的森林形成分布在南美，非洲，印度和澳大利亚的赤道区（南北和南北10-30度）低地。气候温暖，以900-1,500毫米的季节性降雨为特征，雨季和旱季明显（例如印度的季风气候）。

就林地而言，植被由落叶乔木组成，在干旱季节失去落叶，树冠下只有一层或两层，这是不连续的。

该生物群落的热带稀树草原形成与森林分布相同。在某些地区，尤其是亚洲，这些稀树草原很可能来自因火灾和放牧而退化的落叶林。

在这些稀树草原中，植被由散落着树木的草组成。就非洲而言，它们是地球上食草性和肉食性哺乳动物最多样化的社区的所在地。

亚热带沙漠

它分布在美国西南部，墨西哥北部，南美（主要是秘鲁，智利和阿根廷），北部非洲（撒哈拉）和澳大利亚（南北30°至40°）。与寒冷的沙漠生物群落一起，它占据了地球表面的约五分之一。

之所以称为热沙漠，是因为温度很少会降到0°C以下。降雨量低（每年通常少于250毫米）且不可预测。

植被不构成冠层，主要由灌木和矮树组成，通常多刺，通常具小常绿叶子，被裸露的地面隔开。

土壤几乎完全不含有机物。爬行动物比比皆是的动物组成，由小的，行为和生理学上特殊的物种组成，可以抵抗热量并能在缺水的情况下生存。

地中海丛林

它分布在加利福尼亚州南部，北半球的欧洲南部，智利中部，开普地区（南非）和南半球的澳大利亚西南部（南北30°至40°）。

冬季以温和的雨水为特征，夏季以干旱为特征。年降雨量不超过600毫米。

植被由高1至3米的茂密灌木组成，常绿，具小硬叶状叶片，耐干燥和深根。在夏季，大火烧毁了空中生物质，阻止了树木的生长。灌木丛在火灾后会再生并产生耐火种子。

土壤不是这种植被所特有的。与植物区系相反，动物区系几乎没有特有物种。

温带常绿森林

它分布在北美西北部，智利南部，塔斯马尼亚岛和新西兰的海岸附近。它占用少量扩展空间。

气候特征是冬季温和，降雨充沛，夏季多云。全年全年气温较低，但始终高于0°C。年降雨量超过1,500毫米。植被由极高的常绿森林组成。

在北美，两个针叶树脱颖而出，它们的高度可以超过100米，它们分别是花旗松（Pseudotsuga sp。）和红木（Sequoia sempervirens）。在南半球，有必要提及阔叶树（Agathis，桉树，Nothofaugus）和针叶树（罗汉松）。

由于永久的湿度，这些森林不受火的影响。树木的生长速度很慢，但由于它们是地球上最长的生物之一，因此它们的尺寸很大。

温带落叶林

它主要分布在有足够水供大树生长的地方。因此，它被分发到加拿大东南部，美国东部，欧洲和东亚。该生物群落在南半球不发达，因为那里高的海洋/陆地比例缓和了气候并防止了冬季霜冻。

树木在秋天掉落叶子，而在春天再生。优势种有阔叶。植被包括林地上的灌木和草本植物。

土壤含有丰富的有机质。果实和坚果树木茂盛，为松鼠，鹿，野猪和熊等种类繁多的动物提供食物。

温带草原和草原

它分布在北美（大盆地），南美（南美大草原），欧洲（乌克兰），中亚（草原，戈壁沙漠）和南非（维尔德），占领了大陆平原（北纬30°–60°）。在地理和气候上，它位于温带森林和沙漠之间。

年降雨量为300–850毫米。如果降雨量较少（250-500毫米），则该生物群落称为冷沙漠（大盆地，戈壁）。冬天是极端的。植物生长季节（T> 0°C）为120–300天。

这里有独特的植被地层，在潮湿的草原上，草丛占主导地位，最远达3 m；在寒冷的沙漠中，草丛占主导地位，最高可达0.2 m。夏末大火。

由于降雨少且温度低，碎片会缓慢分解。土壤深，有机质丰富，肥沃。曾经占地球表面40％的天然草原由于农业而被砍了一半。

这些草地是象征性动物的家。在北美，它们包括野牛，叉角羚，草原土拨鼠（土拨鼠）或土狼。在欧洲和亚洲，它们包括篷布（野马），赛加羚羊和the鼠。

寒冷的北方森林

它通常被称为针叶林。它占据了一条宽纬度带，在北美以50°N为中心，在欧洲以60°N为中心。在高海拔地区，它穿透温带。例如，它从加拿大沿落基山脉向南延伸，一直延伸到整个墨西哥的高架地区。

在北部，发现夏季短（少于四个月，平均温度> 10°C；年平均<5°C），冬季长而极端（低至–60°C）。在温带山区，发现霜冻的高度很高。年降雨量为400–1,000毫米。

植被以10–20米高的常绿针叶树（Picea a bias）为主。冠层不是很稠密，因此耐酸灌木，苔藓和地衣的耐力不足。多样性低。

由于蒸发量低，土壤潮湿，并且由于温度低，植物残渣缓慢分解并积聚，形成泥炭沼泽。针叶林是地球上最大的有机碳库之一。针状叶的积累使土壤呈酸性且肥沃。

苔原

它主要在北半球，针叶林以北和极地盖以南发现。在北美（落基山脉），南美洲（安第斯山脉），欧洲（阿尔卑斯山）和亚洲（藏族高原）大面积冰川中，发现了高山苔原。

气候比针叶林更极端（一年中的7-10个月低于0°C）。年降雨量小于或小于600毫米。一年四季大部分地面都被冻结（永久冻土）。在漫长的夏季，表土（0.5-1 m）融化，从而加速了植物的生长。

植被没有树木，由矮灌木，草组成。苔藓和地衣很突出。初级生产力，植物生物量和生物多样性低于其他生物群落。

在草食性动物中，驯鹿，麝牛，达尔的绵羊或北极野兔最引人注目。在食肉动物中，棕熊，狼和北极狐特别突出。在青藏高原上，the牛（类似于母牛），盘羊（一种野绵羊）和雪豹脱颖而出。

水生生物群落

生物群落概念是根据植被特征为陆地生态系统开发的。由于它们缺乏植被（主要生产者主要是单细胞藻类），因此，水生生态系统没有生物群落，就该术语而言，其含义是陆地生态系统。

水生生态系统比陆生生态系统占据更大的面积，并且在结构和生物学上都非常多样化。他们的研究和保护还使得有必要将它们分为生物群落。

水生生物群落的定义是根据其特征，例如它们的纬度，降雨量，风向海岸的距离，深度，温度，水流，盐度以及氧气和养分的浓度。

公认的水生生物群落的数量各不相同。可能的最一般分类包括河流，湖泊，湿地，河口和海洋。

更详细地讲，可以区分红树林，盐滩，透镜状（湖泊和池塘）/卢蒂奇（河流和溪流）群落，岩石/沙滩/泥泞的沿海，珊瑚礁，地表/海洋中上层深度，平台/深海底栖生物。

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