【生物】顶级群落
一般说来,当一个群落或一个演替系列演替到与环境处于平衡状态的时候,演替就不再进行了。在这个平衡点上,群落结构最复杂、最稳定,只要不受外力干扰,它将永远保持原状。演替所达到的这个最终平衡状态就叫顶极群落(climax)。
因为群落中的所有物种都能够成功地自我繁殖,而外来物种无法站稳脚跟(参考为什么外来物种难以在顶级群落中生存?),所以顶极群落的物种组成一般保持不变。然而,由于气候变化、生态过程和进化过程在极其漫长的时间里会引起环境变化,所以顶极阶段并非恒定不变的。
顶极群落具有与非顶极群落不同的特征,二者的性质有明显的差异。
顶级群落与非顶级群落中的生物的适应特征有很大不同。由于生物的散布能力在群落演替的早期阶段非常重要,而在群落演替的后期则无关紧要,所以,处于演替早期阶段的生物必须产生大量的小型种子,以有利于散布;而生活在顶极群落中的生物,只需要产生少量的大型种子就够了。
处于演替早期阶段的生物体积小、生活史短,但繁殖速度快,以便最大限度地适应新环境和占有空缺生态位;处于顶极群落中的生物则由于面临激烈的生存竞争,往往体飘大、生活史长并且长寿,这有利于提高竞争能力。在森林顶极群落中,树木的实生苗都具有在阴暗的环境中进行缓慢而正常生长的能力,否则它们就不能自我更新和长期定居下去。
在群落演替的早期阶段,群落生产大于群落呼吸 (即 \(P > R\) ),因此净生产量很高,使生物量不断增加;但随着演替的进行,越来越多的总生产量被用于呼吸消耗,当生产量等于呼吸消耗的时候( \(P=R\) ),演替便不再进行(已达到顶极群落),此时的生产量将全部用于群落的维持。
具体见以下表格:
群落特征 | 顶极群落 | 演替中群落 |
---|---|---|
生物大小和寿命 | 大,长 | 小,短 |
生活周期 | 长,复杂 | 短,简单 |
物种多样性 | 高 | 低 |
群落结构层次 | 复杂 | 简单 |
食物链类型 | 以腐食为主 | 以捕食为主 |
群落净生产量 | 低 | 高 |
有机物总量 | 多 | 少 |
无机物循环 | 封闭 | 开放 |
腐屑在营养物再生中的作用 | 重要 | 不重要 |
营养保持能力 | 强 | 弱 |
内部共生关系 | 发达 | 不发达 |
抗干扰能力 | 强 | 弱 |
信息量 | 多 | 少 |
总生产量/群落呼吸量 | =1 | >1 |
总生产量/生物量 | 低 | 高 |
熵 | 低 | 高 |
补充:
偏途顶级(disclimax)又称干扰顶级,指由于开垦、耕种、烧荒、放牧等人类和家畜的破坏作用,致使达到真正顶级前一阶段的其他群落长期继续生长所形成的相对稳定的群落。
此外,一些当代生态学家使用偏途顶极一词来描述由入侵物种主导的生态系统,这些物种的竞争阻止了曾经的本地物种重新引入。这个概念借用了克莱门茨(提出“顶级”概念的生态学家)最早对顶极的解释,即一个抵抗外来物种定殖的生态系统。虽然偏途顶级一词本是指一种阻碍真正顶极群落的发展和演替的人为现象,但它是自然界中少有的可观察到的顶极的例子之一。
参考文献: