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生物群落

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绘制世界各地陆地生物群落的一种方法

生物群系是一个由植物和动物组成的群落,它们对所处的环境具有共同的特征。它们可以在许多大陆上找到。生物群落是响应共同的物理气候而形成的独特的生物群落。[1][2] 任何生物群落都可以包含多种生物环境。

虽然生物群落可以覆盖大面积,但微生物群落是在限定的空间中以小得多的规模共存的生物的混合物。例如,人体微生物群是人体上或体内存在的细菌、病毒和其他微生物的集合。[3]

“生物群”是一个地理区域或一个时期的生物体的总集合,从局部地理尺度和瞬时时间尺度一直到整个行星和整个时间尺度的时空尺度。地球的生物群构成了生物圈。

1 概念的历史编辑

这个术语是由克莱门茨在1916年提出的,最初是莫比乌斯 (1877)的生物群落的同义词。[4]后来,它获得了当前的定义,基于早期的概念植食性,形成和植被(与植物区系相反使用),包括了动物元素,但排除了物种组成的分类元素。[5][6]1935年,《坦斯利》将气候和土壤方面加入了这个想法,称之为“生态系统”。[7][8]国际生物计划(1964-74)项目普及了生物群落的概念。[9]

然而,在某些情况下,生物群落一词的使用方式不同。在德语文学,特别是在沃尔特的术语中,该术语的使用类似于生物群落生境(一个具体的地理单元),而本文中使用的生物群落定义被用作一个国际的、非区域的术语——不管一个区域存在于哪个大陆,它都采用相同的生物群落名称——并对应于他的“zonobiome”、“orobiome”和“pedobiome”(由气候区、海拔或土壤确定的生物群落)。

在巴西文献中,术语“生物群落”有时被用作“生物地理省”的同义词,即基于物种组成的区域(当考虑植物物种时,术语“植物区系省”被用作“ Ab’sáber ”的“形态气候和植物地理域”的同义词,即具有次大陆维度的地理空间,具有相似的地貌和气候特征以及特定的植被形式。事实上,两者都包括许多生物群落。[5][10][11]

2 分类编辑

将世界划分为几个生态区是一个困难的尝试,特别是因为地球上到处都存在小规模的变化,以及从一个生物群落到另一个生物群落的逐渐转变。因此,它们的边界必须任意划定,它们的特征必须根据其中占主导地位的平均条件来确定。[12]

1978年对北美草原的研究[13]发现以毫米/年计的蒸散量与以克/米计的地面净初级生产量之间呈正的 logistic 2/yr。研究的一般结果是降水和用水导致地上初级生产,而太阳辐射和温度导致地下初级生产(根),温度和水导致冷、暖季节的生长习性。[14]这些发现有助于解释霍尔德里奇生物分类方案中使用的类别(见下文),后来惠特克对这些类别进行了简化。然而,分类方案的数量和这些方案中使用的决定因素的多样性应被视为生物群落不完全适合所创建的分类方案的有力指标。

2.1 霍尔德里奇(1947,1964)生活区

Holdridge根据温度和降雨量对植被的生物影响对气候进行分类,假设这两个非生物因素是生境中植被类型的最大决定因素。霍尔德里奇用四个轴来定义30个所谓的“湿度省份”,这在他的图表中清晰可见。虽然这个方案很大程度上忽略了土壤和阳光照射,但霍尔德里奇承认这些很重要。

2.2 Allee (1949)生物群落类型

Allee (1949)提出的主要生物群落类型:[15]

  • 苔原
  • 泰加
  • 落叶林
  • 草原
  • 沙漠
  • 高原
  • 热带林
  • 小型陆地生物群落

2.3 Kendeigh (1961)生物群落

Kendeigh (1961)的《世界主要生物群落》:[16]

  • 地球的
    • 温带落叶林
    • 针叶林
    • 林地
    • 浓密常绿阔叶灌丛
    • 苔原
    • 草原
    • 沙漠
    • 热带稀树草原
    • 热带森林
  • 水兵
    • 海洋浮游生物和游泳动物
    • 龟头-腹足类- 藻菌植物
    • peleculapod -Anne lide
    • 珊瑚礁

2.4 惠特克(1962,1970,1975)生物群落类型

植被类型的分布与年平均温和降水的关系。

惠特克使用两个非生物因素对生物群落进行分类:降水和温度。他的方案可以被看作是霍尔德里奇方案的简化;更容易接近,但缺少霍尔德里奇更大的特异性。

惠特克的方法基于理论断言和经验采样。他处于一个独特的位置,可以做出这样一个整体性的断言,因为他之前已经编写了一份生物群落分类的综述。[17]

理解Whittaker's方案的关键定义

  • 地形学:生态群落或物种的明显特征、外在特征或外观。
  • 生物群落:给定大陆上的一组陆地生态系统,在植被结构、地貌、环境特征及其动物群落特征方面相似。
  • 地层:给定大陆上一种主要的植物群落。
  • 生物群落类型:由地貌定义的不同大陆会聚生物群落或构造的分组。
  • 地层类型:一组会聚地层。

Whittaker's生物群落和地层之间的区别可以简化:地层仅适用于植物群落,而生物群落用于植物和动物。生物群落类型或地层类型的Whittaker's公约只是对类似群落进行分类的一种更广泛的方法。[18]

生物群落类型分类的Whittaker's参数

惠特克认为需要一种更简单的方式来表达群落结构与环境的关系,他使用了他所谓的生态梯度模式的“梯度分析”来在全球范围内将群落与气候联系起来。惠特克认为陆地领域有四个主要的生态梯度。[18]

  1. 潮间带水位:暴露于交替的水和干的区域的湿度梯度,其强度随位置从高潮到低潮而变化
  2. 气候湿度梯度
  3. 按海拔划分的温度梯度
  4. 按纬度划分的温度梯度

沿着这些梯度,惠特克注意到了几个趋势,使他能够定性地建立生物群落类型:

  • 梯度从有利走向极端,生产率也相应变化。
  • 地貌复杂性的变化随着环境存在的有利程度而变化(随着环境变得不利,群落结构减少,地层分化减少)。
  • 结构多样性的趋势遵循物种多样性的趋势;α和β物种多样性从有利环境减少到极端环境。
  • 每种生长形式(即草、灌木等)。)在生态梯度上有其特有的最重要的位置。
  • 相同的生长形式可能在世界不同地区的相似环境中占主导地位。

惠特克将梯度(3)和(4)的效果相加,得到整体温度梯度,并将其与梯度(2)即湿度梯度相结合,以在所谓的惠特克分类方案中表达上述结论。该方案绘制了平均年降水量(x轴)与平均年温度(y轴)的关系图,以对生物群落类型进行分类。

生物群落类型

  1. 热带雨林
  2. 热带季节性雨林
    • 每年落叶的
    • 半雌雄同体
  3. 温带巨大雨林
  4. 山地雨林
  5. 温带落叶林
  6. 温带常绿森林
    • 针叶
    • 硬叶植物
  7. 亚北极-亚高山针叶林(针叶林)
  8. 埃尔芬林地
  9. 荆棘森林和林地
  10. 荆棘丛
  11. 温带林地
  12. 温带灌木
    • 每年落叶的
    • 石南
    • 硬叶植物
    • 亚高山针叶
    • 亚高山阔叶
  13. 热带的稀树大草原
  14. 温带草原
  15. 高山草原
  16. 苔原
  17. 热带荒漠
  18. 暖温带沙漠
  19. 凉爽温和的沙漠灌木丛
  20. 北极高山沙漠
  21. 沼泽
  22. 热带淡水沼泽森林
  23. 温带淡水沼泽森林
  24. 红树林沼泽
  25. 盐沼
  26. 湿地[19]

2.5 古德(1974-)生态系统类型

... 多作者系列世界生态系统,由大卫·古德编辑,提供了地球上主要“生态系统类型或生物群落”的全面覆盖:[20]

  1. Terrestrial Ecosystems
    1. Natural Terrestrial Ecosystems
      1. Wet Coastal Ecosystems
      2. Dry Coastal Ecosystems
      3. Polar and Alpine Tundra
      4. Mires: Swamp, Bog, Fen, and Moor
      5. Temperate Deserts and Semi-Deserts
      6. Coniferous Forests
      7. Temperate Deciduous Forests
      8. Natural Grasslands
      9. Heathlands and Related Shrublands
      10. Temperate Broad-Leaved Evergreen Forests
      11. Mediterranean-Type Shrublands
      12. Hot Deserts and Arid Shrublands
      13. Tropical Savannas
      14. Tropical Rain Forest Ecosystems
      15. Wetland Forests
      16. Ecosystems of Disturbed Ground
    2. Managed Terrestrial Ecosystems
      1. Managed Grasslands
      2. Field Crop Ecosystems
      3. Tree Crop Ecosystems
      4. Greenhouse Ecosystems
      5. Bioindustrial Ecosystems
  2. Aquatic Ecosystems
    1. Inland Aquatic Ecosystems
      1. River and Stream Ecosystems
      2. Lakes and Reservoirs
    2. Marine Ecosystems
      1. Intertidal and Littoral Ecosystems
      2. Coral Reefs
      3. Estuaries and Enclosed Seas
      4. Ecosystems of the Continental Shelves
      5. Ecosystems of the Deep Ocean
    3. Managed Aquatic Ecosystems
      1. Managed Aquatic Ecosystems
  3. Underground Ecosystems
    1. Cave Ecosystems

2.6 Walter (1976,2002) zonobiomes

同名的海因里希·沃尔特分类方案考虑了温度和降水的季节性。该系统还评估了降水和温度,发现了9种主要的生物群落类型,具有重要的气候特征和植被类型。每个生物群落的边界与水分和冷胁迫条件相关,水分和冷胁迫是植物形态的重要决定因素,因此也是确定该区域的植被。极端条件,如沼泽中的洪水,可以在同一生物群落内创建不同种类的群落。[21][21][22]

Zonobiome 带状土壤类型 地带性植被型
ZB一世。赤道,总是潮湿的,几乎没有温度季节性 赤道棕色粘土 常绿热带雨林
ZB二世。热带、夏季雨季和较冷的“冬季”旱季 红粘土或红土 热带季节性森林季节性的干燥的森林灌木丛或热带草原
ZB三世。亚热带、高季节性、干旱气候 Serosemes,sierozemes 地表相当暴露的沙漠植被
ZB四世。地中海,冬季雨季和夏季干旱 地中海棕色地球 硬叶林(适应干旱),对霜冻敏感的灌木和林地
ZB五世暖温带,偶尔有霜冻,通常夏季降雨量最大 黄色或红色森林土壤,轻微灰化土 温带常绿森林,对霜冻有些敏感
ZB六世。奈莫拉尔,温和气候,冬季寒冷 森林棕色土壤和灰色森林土壤 抗冻,落叶,温带森林
ZB七世。大陆的,干旱,夏季温暖或炎热,冬季寒冷 黑钙土到浆膜 草原和温带沙漠
ZB八世。北方,寒冷的温带,夏天凉爽,冬天漫长 波德索斯 常绿、耐寒、针叶森林(针叶林)
ZB九世。极地,短暂凉爽的夏季和漫长寒冷的冬季 冻土带土壤侵蚀的腐殖质土壤(冻土土壤) 低矮的常绿植被,没有树木,生长在永久冻土上

2.7 舒尔茨(1988)生态区

舒尔茨(1988)定义了9生态区s(注意,他的生态区概念更类似于本文中使用的生物群落的概念,而不是英国广播公司的生态区概念):[23]

  1. 极地/亚极地区域
  2. 北方地带
  3. 潮湿的中纬度地区
  4. 干旱的中纬度地区
  5. 热带/亚热带干旱地区
  6. 地中海型亚热带
  7. 季节性热带地区
  8. 潮湿亚热带
  9. 湿热带

2.8 贝利(1989)生态区

罗伯特·贝利几乎开发了一个生物地理学分类系统生态区域在1976年出版的地图上代表美国。他随后在1981年将该系统扩展到北美其他地区,并在1989年扩展到全世界。贝利系统根据气候分为七个领域(极地、潮湿温带、干燥、潮湿和潮湿热带),根据其他气候特征(亚北极、暖温带、热温带和亚热带)进一步划分。海洋和大陆;低地和山地)。[24][25]

  • 100极域  
    • 120苔原分部(柯本:Ft)
    • M120苔原分区 –山区省份
    • 130亚北极区(柯本: E )
    • M130亚北极区 –山区省份
  • 200湿润温带地区  
    • 210暖大陆部(柯本: Dcb 的一部分)
    • M210暖大陆部 –山区省份
    • 220 Hot Continental Division(柯本: Dca 的一部分)
    • M220 Hot Continental Division –山区省份
    • 230亚热带区(柯本: Cf 的一部分)
    • M230亚热带分部 –山区省份
    • 240海事处(柯本: Do )
    • M240海事师 –山区省份
    • 250草原分区(柯本: Cf , Dca , Dcb 的干旱部分)
    • 260地中海分部(柯本: Cs )
    • M260地中海分部 –山区省份
  • 300干域名  
    • 310热带/亚热带草原区
    • M310热带/亚热带草原区 –山区省份
    • 320热带/亚热带沙漠区
    • 330温带草原区
    • 340温带沙漠分部
  • 400潮湿热带地区  
    • 410热带草原区
    • 420雨林分部

2.9 Olson & Dinerstein(1998)WWF/Global 200生物群落

由世界野生动物基金会 (WWF)召集的一个生物学家小组制定了一个方案,将世界陆地区域划分为生物地理领域(在英国广播公司的方案中称为“生态区”),并将这些划分为生态区(奥尔森&迪诺斯廷,1998年,等)。)中。每个生态区都有一个主要的生物群落(也称为主要生境类型)。[26][27]

此分类用于定义全球200强列表生态区域被世界自然基金会确定为保护的重点。[26]

对于陆地生态区,有一个特定的生态ID,格式XXnnnn (XX是生物地理领域,NN是生物群落号,NN是个体号)。

生物地理领域(陆地和淡水)

  • NA: 近北极
  • 私人助理:北极
  • AT: afro phic
  • 即时消息:东洋界
  • AA: 澳大利亚
  • NT: 新热带
  • 主管:大洋洲
  • 安:南极[27]

上面基于Udvardy (1975)的领域方案对大多数淡水分类群的适用性尚未解决。[28]

生物地理领域(海洋)

  • 北极
  • 温带北大西洋
  • 温带北太平洋
  • 热带大西洋
  • 西印度太平洋
  • 印度-太平洋中部
  • 东印度太平洋
  • 热带东太平洋
  • 温带南美洲
  • 温带南部非洲
  • 澳大利亚温带地区
  • 南大洋[29]

生物群落(陆地)

  1. 热带和亚热带湿润阔叶林(热带和亚热带湿润)
  2. 热带和亚热带干燥阔叶林(热带和亚热带,半湿润)
  3. 热带和亚热带针叶林(热带和亚热带,半湿润)
  4. 温带阔叶林和混交林(温带、湿润)
  5. 温带针叶林(温带、湿润至半湿润)
  6. 北方森林/针叶林(亚北极,潮湿)
  7. 热带和亚热带草原、热带草原和灌木(热带和亚热带、半干旱)
  8. 温带草原、稀树草原和疏灌丛(温带、半干旱)
  9. 淹没的草原和大草原(温带至热带、淡水或咸水淹没)
  10. 山地草原和灌木(高山或山地气候)
  11. 苔原(北极)
  12. 地中海森林、疏林和灌丛或硬叶植物森林(温带温暖、半湿润至半干旱,冬季降雨)
  13. 沙漠和旱生灌木(温带至热带,干旱)
  14. 红树林(亚热带和热带,咸水泛滥)[27]

生物群落(淡水)

根据世界自然基金会,以下生物群落被分类为淡水:[30]

  • 大湖
  • 大型河流三角洲
  • 极地的淡水s
  • 山区的淡水s
  • 温带沿海河流
  • 温带冲积平原河流和湿地s
  • 温带丘陵河流
  • 热带和亚热带沿海河流
  • 热带和亚热带洪泛区河流和湿地
  • 热带和亚热带丘陵河流
  • 薛西克·弗莱施沃特和内流盆地
  • 海岛

生物群落(海洋)

沿海和大陆架区域(浅海区)的生物群落:

  • 极地的
  • 温带大陆架和海洋
  • 温带上升流
  • 热带上升流
  • 热带珊瑚[31]

方案概述

  • 生物圈
    • 生物地理分布区(地球)(8)
      • 《生态区》(867),每个生态区都有一个主要的生物群落类型(14)
        • 生态系统 ( 生物区)
  • 生物圈
    • 生物地理分布区(淡水)(8)
      • 生态区 (426),每个生态区都有一个主要的生物群落类型(12)
        • 生态系统(生物生态学)
  • 生物圈
    • 生物地理领域(海洋)(12)
      • (海洋省 ) (62)
        • 生态区 (232),每个生态区都有一个主要的生物群落类型(5)
          • 生态系统(生物生态学)

示例:

  • 生物圈
    • 生物地理分布区 : 北极地区
      • 生态区 : 第纳尔山混交林(pa 0418);生物群落类型:温带阔叶林和混交林
        • 生态系统 : 欧仁,1,100-1,450米之间的植被带,奥罗地中海区,内莫区(温带)
          • 生物作用域:oreoherzogio-Abietetum illyriae福。(植物列表)
            • 植物:银冷杉(银冷杉)

3 其他生物群落编辑

3.1 海洋生物群落

Pruvot (1896)分区或“系统”:[32]

  • 李口腔区
  • 远洋带
  • 深海带

隆赫斯特(1998)生物群落:[33]

  • 海岸的
  • 极地的
  • 信风
  • 向西

其他海洋生境类型(全球200/世界自然基金会计划尚未涵盖):[来源请求]

  • 公海
  • 深海
  • 热液喷口
  • 冷泉
  • 海底生物界
  • 远洋带(贸易和西风)
  • 深海
  • 哈达l (海沟)
  • 滨海 / 潮间带
  • 盐沼
  • 河口
  • 海岸泻湖/环礁泻湖
  • 海藻森林
  • 包装冰

3.2 人为生物群落

人类已经改变了生物多样性和生态系统过程的全球模式。因此,传统生物群落系统预测的植被形式在地球大部分陆地表面再也无法观察到,因为它们已经被作物和牧场或城市所取代。人类生物群落基于人类与生态系统持续直接相互作用的全球模式,提供了陆地生物圈的另一种观点,包括农业、人类住区、城市化、林业和其他土地用途。人类生物群落通过认识到全球范围内人类和生态系统的不可逆耦合,并推动我们理解如何最好地生活和管理我们的生物圈和我们生活的人类生物群落,为生态学和保护提供了新的途径。

主要人为生物群落:

  • 密集的定居点
  • 农田
  • 牧场
  • 森林覆盖
  • 室内的[34]

3.3 微生物生物群落

岩内生物群落

内岩生物群落完全由地表以下数公里处岩石孔隙和裂缝中的微观生命组成,只是最近才被发现,并不适合大多数分类方案。[35]

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