釋義
演替是一個漫長的過程,一個人的一生很難看到一個完整的演替系列。但是,演替也並不是一個無休無止、永恆延續的過程。一般說來,當一個群落或一個演替系列演替到與環境處於平衡狀態的時候,演替就不再進行了。在這個平衡點上,群落結構最複雜、最穩定,只要不受外力干擾,它將永遠保持原狀。演替所達到的這個最終平衡狀態就叫極相群落。
生物群落經過一系列演替,最後所產生的保持相對穩定的群落。如在水陸交界或湖泊邊緣出現的水生演替系列,常以沉水植物群落開始,經浮水植物、挺水植物、濕生草本植物、灌叢疏林植物等過渡群落階段,最後發展成與當地氣候相適應的森林群落,即為該地區的極相群落。這是一種穩定的、自我維持的、成熟的生物群落。其物種組成和數量比例相對穩定,群落結構複雜,層次較多,各物種都占據著不同的空間,能最充分最有效地利用周圍的資源。一般與當地的氣候條件相適應,能反映氣候條件的特點。一些學者認為,一種氣候條件的地區只有一種極相群落,即極相群落的類型取決於那裡的氣候條件,這就是單頂極學說。另一些學者認為,一種氣候條件的地區可有多種極相群落,因為除氣候外,極相群落的類型還受土壤、生物等因素的影響,這就是多頂極學說。
出現原因
出現極相群落的原因,就是群落的演替。群落的演替就是說,隨時間的推移,群落中一些物種消失,另一些物種侵入,群落的環境和結構向一定方向產生有順序的發展變化,就是群落的演替。而群落演替的終極走向必然是極相群落。
決定因素:在一定的自然地理區域裡,植物群落主要受氣候、土壤、地形和動物等因素分別控制,相應地可以形成許多極相群落,如氣候頂極等。發育在顯域生境上的,與當地大氣候水熱條件最相適應的、穩定的植物群落,即是氣候頂極。
極相群落的特徵
極相群落具有與非極相群落不同的特徵,二者的性質有明顯的差異。
(1)生物的適應特性不相同。由於生物的散布能力在群落演替的早期階段非常重要,而在群落演替的後期則無關緊要,所以,處於演替早期階段的生物必須產生大量的小型種子,以有利於散布;而生活在極相群落中的生物,只需要產生少量的大型種子就夠了。
(2)處於演替早期階段的生物體積小、生活史短,但繁殖速度快,以便最大限度地適應新環境和占有空缺生態位;處於極相群落中的生物則由於面臨激烈的生存競爭,往往體飄大、生活史長並且長壽,這有利於提高競爭能力。在森林極相群落中,樹木的實生苗都具有在陰暗的環境中進行緩慢而正常生長的能力,否則它們就不能自我更新和長期定居下去。
(3)在群落演替的早期階段,群落生產大於群落呼吸( P > R ),因此淨生產量很高,使生物量不斷增加;但隨著演替的進行,越來越多的總生產量被用於呼吸消麓,當生產量等於呼吸消糙的時候( p = R ),演替便不再進行(已達到極相群落),此時的生產量將全部用於群落的維持。
極相群落和演替中群落的區別
見下表:
群落特徵 | 極相群落 | 演替中群落 |
生物大小和壽命 | 大,長 | 小,短 |
生活周期 | 長,複雜 | 短,簡單 |
物種多樣性 | 高 | 低 |
群落結構層次 | 複雜 | 簡單 |
食物鏈類型 | 以腐食為主 | 以捕食為主 |
群落淨生產量 | 低 | 高 |
有機物總量 | 多 | 少 |
無機物循環 | 封閉 | 開放 |
腐屑在營養物再生中的作用 | 重要 | 不重要 |
營養保持能力 | 強 | 弱 |
內部共生關係 | 發達 | 不發達 |
抗干擾能力 | 強 | 弱 |
信息量 | 多 | 少 |
總生產量/群落呼吸量 | =1 | >1 |
總生產量/生物量 | 低 | 高 |
熵 | 低 | 高 |