基礎(chǔ)生態(tài)精品課件

1、基礎(chǔ)生態(tài)課件第1頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/151第三章 種群生態(tài)學(xué)第一節(jié) 種群的概念第二節(jié) 種群動態(tài)第三節(jié) 種群調(diào)節(jié)及集合種群第四節(jié) 生活史對策(生態(tài)對策)第五節(jié) 種內(nèi)與種間關(guān)系第2頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/152繁殖對策1.r- 選擇與K-選擇r-選擇：有利于增大內(nèi)稟增長率的選擇r對策種群 K-選擇：有利于增加競爭能力的選擇。k對策種群第四節(jié) 生活史對策(生態(tài)對策)第3頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/153二、種間關(guān)系有競爭、捕食、寄生和互利共生（一）種間競爭

2、1、高斯假說 2、 Lotka-Volterra種間競爭模型競爭方程建立在邏輯斯諦方程的基礎(chǔ)上. dN1/dt=r1N1(k1-N1- 12N2)/k1 dN2/dt=r2N2(k2-N2- 21N1)/k2 k1、k2:兩競爭物種的環(huán)境負荷 12: 物種2的競爭系數(shù),2對1的競爭抑制作用; 21: 物種1的競爭系數(shù),1對2的競爭抑制作用.第4頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1542、 Lotka-Volterra種間競爭模型 dN1/dt=r1N1(k1-N1- 12N2)/k1 dN2/dt=r2N2(k2-N2- 21N1)/k2 dN1/dt=0

3、 N1K1 - 12 N2 N1 = 0 , N2 = K1 /12 N1 = K1 , N2 = 0 dN2/dt=0 N2K2 21 N1 N2 = 0 , N1 = K2 /21 N2 = K2 , N1 = 0第5頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1552、 Lotka-Volterra種間競爭模型N1N2K1/12K1dN1/dt=0 N1K1 - 12 N2 N1 = 0 , N2 = K1 /12 N1 = K1 , N2 = 0 dN1/dt0dN1/dt0dN1/dt=0第6頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二202

4、2/9/1562、 Lotka-Volterra種間競爭模型dN2/dt0N2N1K2/21K2dN2/dt=0 N2K2 21 N1 N2 = 0 , N1 = K2 /21 N2 = K2 , N1 = 0第7頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/157N1取勝, N2滅亡K1 K2 /21,K2 K1/12N1取勝,N2被排擠掉K1/12K1K2/21K2N1N2第8頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/158N1滅亡, N2取勝K1 K1/12N2取勝,N1被排擠掉K1/12K1K2/21K2N1N2第9頁，共63頁，

5、2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/159不穩(wěn)定共存K1 K2 /21,K2 K1/12N2和N1出現(xiàn)7天連鎖酒店不穩(wěn)定的平衡點K1/12K1K2/21K2N1N2第10頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1510穩(wěn)定的共存K1 K2 /21,K2BCDE第34頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1534二、種類組成的數(shù)量特征高度：自然高度和絕對高度。重量和相對重量：單位面積或容積內(nèi)某一物種的重量占全部物種重量的百分比。在草原群落中分鮮重與干重密度、蓋度、高度、頻度、生物量稱為群落的四度一量。注意相對

6、指標與指標比的差異第35頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1535二、種類組成的數(shù)量特征優(yōu)勢度與綜合優(yōu)勢比優(yōu)勢度：表示一個種在群落中的地位和作用。定義和計算方法不統(tǒng)一。日本學(xué)者提出綜合數(shù)量指標。包括兩個因素，三因素，四因素和五因素，即在密度比，蓋度比，頻度比高度比和重量比這五項指標中任意取，求平均值。如SDR2=（密度比 +蓋度比）/2100%第36頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1536二、種類組成的數(shù)量特征重要值：用來表示某個種在群落中的地位和作用的綜合數(shù)量指標。重要值=相對密度+相對頻度+相對蓋度/3第37頁，

7、共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1537三、種的多樣性生物多樣性：指生物中的多樣化和變異性以及物種生境的生態(tài)復(fù)雜性，它包括植物、動物、微生物的所用種及其組成的群落和生態(tài)系統(tǒng)。三個層次：遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。第38頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1538物種多樣測度豐富度指數(shù)Gleason指數(shù)Margalef指數(shù)D=（S-1）lnAD=(S-1)lnN單位面積群落中物種數(shù)目觀察到的個體總數(shù)群落中總物種數(shù)目第39頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1539物種多樣測度多

8、樣性指數(shù)辛普生多樣性指數(shù)(Simpsons diversity index)香農(nóng)威納指數(shù)(Shannon-Wiener index)D=1-PiH=-Pilog2Pi屬于種i 的個體在全部個體中的比例多樣性指數(shù)第i 個物種屬于種i 的個體在全部個體中的比例多樣性指數(shù)第40頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1540物種多樣測度-物種均勻性指數(shù)均勻度不均勻性E= HHmax R= (Hmax - H) (Hmax - H min )實際的種類多樣性最大均勻條件下的種類多樣性（logeS）Hmax =-s(1/s loge 1/s )=loge s群落中的最大物

9、種數(shù)Hmin =-S/S loge S/S )=0 = 1 - H Hmax第41頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1541物種多樣性類型 多樣性 ：棲息地或群落中的物種多樣x性，測度群落內(nèi)的物種多樣性。 多樣性 ： 測度區(qū)域尺度上物種組成沿著某個梯度方向從一個群落到另一個群落的變化率。 多樣性 ：測度最大地理尺度上的多樣性，體現(xiàn)一個地區(qū)或許多地區(qū)內(nèi)穿過一系列群落的物種多樣性總和。第42頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/15423 群落的外貌和結(jié)構(gòu)一、群落的結(jié)構(gòu)單元生活型層片第43頁，共63頁，2022年，5月20日，

10、12點55分，星期二2022/9/1543層片層片的概念是群落的結(jié)構(gòu)單元，具有一定的生態(tài)生物學(xué)一致性和一定小環(huán)境的種類組合。分三級：第一級層片是同種的個體組合；第二級層片是同一生活型的不同植物的組合；第三級層片是不同生活不同種類植物的組合。層片的層的區(qū)別由于一個層的類型可由若干生活型的植物所組成，因此，層片的范圍比層的窄。第44頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1544二、群落的外貌和季相群落的外貌決定于群落的優(yōu)勢的生活型和層片結(jié)構(gòu)。季相:隨著氣候季節(jié)性交替，群落呈現(xiàn)不同的外貌，這就是季相。與環(huán)境因子的季節(jié)節(jié)律有關(guān)第45頁，共63頁，2022年，5月20日

11、，12點55分，星期二2022/9/1545四季分明的落葉闊葉林第46頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1546三、群落的垂直結(jié)構(gòu)群落的垂直結(jié)構(gòu)主要指成層現(xiàn)象陸地群落的分層與光的利用有關(guān)，群落層次主要是由植物生活型所決定。陸地動物群落的分層主要與食物有關(guān)，其次與不同層次的微氣候條件有關(guān)。ABCDA草被層；B灌木層；C下木層；D林冠層第47頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1547四、群落的水平結(jié)構(gòu)植物群落的水平結(jié)構(gòu)的主要特征就是鑲嵌性。鑲嵌性：植物個體在水平方向上的分布不均勻造成的小群落斑塊相間的現(xiàn)象。氣候影響：微氣候

12、、徑流土壤影響：營養(yǎng)物質(zhì)、土壤質(zhì)地、地形特點植物影響：他感作用、遮蔭作用、繁殖特點動物影響：喜食情況、種子散布、食物貯藏、排泄物、踐踏、挖洞第48頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1548五、群落交錯區(qū)與邊緣效應(yīng)群落交錯區(qū)（ecotone）(生態(tài)交錯區(qū)或生態(tài)過渡帶)：兩個或多個群落之間的過渡區(qū)域。邊緣效應(yīng)(edge effect)：群落交錯區(qū)的生物種類和種群密度增加的現(xiàn)象稱邊緣效應(yīng)。邊緣效應(yīng)產(chǎn)生的原因：在群落交錯區(qū)往往包含兩個重疊群落中所有的一些種以及交錯區(qū)的特有種；群落交錯區(qū)的環(huán)境比較復(fù)雜，兩類群落中的生物能夠通過遷移而交流，能為不同生態(tài)類型植物定居，從

13、而為更多的動物提供食物、營巢地隱蔽條件。第49頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1549五、群落交錯區(qū)與邊緣效應(yīng)邊緣效應(yīng)原理的實踐意義利用群落交錯區(qū)的邊緣效應(yīng)增加邊緣長度和交錯區(qū)面積，提高野生動物的產(chǎn)量。人類活動而形成的交錯區(qū)有的有利，有的是不利的。第50頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/15504 影響群落結(jié)構(gòu)的因素1、影響群落結(jié)構(gòu)的因素有哪些？2、簡述抽彩式競爭發(fā)生的條件？3、中度干擾假說和理由？4、干擾理論在生態(tài)管理中有何現(xiàn)實意義？5、島嶼生態(tài)理論對自然保護區(qū)的指導(dǎo)意義？第51頁，共63頁，2022年，5月20日

14、，12點55分，星期二2022/9/15514 影響群落結(jié)構(gòu)的因素生物因素干擾空間異質(zhì)性島嶼化第52頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1552生物因素競爭競爭對群落結(jié)構(gòu)的影響資源利用 生態(tài)位重疊 競爭 生態(tài)位分化 性狀替代、特化 共存競爭 排斥 第53頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1553生物因素捕食捕食對群落結(jié)構(gòu)的影響泛化種的作用：捕食提高多樣性、過捕多樣性降低特化種的作用：捕食對象為優(yōu)勢種，多樣性增加；捕食對象為劣勢種，降低多樣性。海星荔枝螺石鱉帽貝貽貝滕壺龜足第54頁，共63頁，2022年，5月20日，12點

15、55分，星期二2022/9/1554生物因素捕食關(guān)鍵種(Keystone species) : 生物群落中，處于較高營養(yǎng)級的少數(shù)物種，其取食活動對群落的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大的影響，稱關(guān)鍵種。關(guān)鍵種可以是頂極捕食者，也可以是那些去除后對群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響的物種。第55頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1555干擾：平靜的中斷，對正常過程的打擾和妨礙。干擾的意義中度干擾假說（T.W.Connell）: 中等程度的干擾水平能維持高多樣性。干擾斷層抽彩式競爭小演替第56頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1556抽彩式競爭發(fā)生的條件群

16、落中有許多入侵斷層能力相等和耐受斷層中物理環(huán)境能力相等的物種。這些物種中任何一種在生活史過程中能阻止后入侵的其他物種的再入侵。第57頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1557干擾理論與生態(tài)管理干擾理論與生態(tài)管理 干擾可以增加群落的物種豐富度。因為干擾使許多競爭力強的物種占據(jù)不了優(yōu)勢，其他物種乘機侵入。 如果要保護自然界的生物多樣性，就不要簡單地去阻止干擾。實際上，干擾可能是產(chǎn)生多樣性的最有力手段之一。這種思想在自然保護、森林和野生動物管理等方面有重要意義。第58頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1558空間異質(zhì)性非生物環(huán)境的空間異質(zhì)性生物空間異質(zhì)性異質(zhì)性越高，小生境越多，共存物種數(shù)越多第59頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1559島嶼化廣義而言，湖泊受陸地包圍、熱帶地區(qū)山的頂部、成片巖石和一類植被中的另一類土壤和植被斑塊都可視為島。第60頁，共63頁，2022年，5月20日，12點55分，星期二2022/9/1560島嶼化島嶼的物種數(shù)與面積關(guān)系：ScAz S種數(shù)，A-面積，z 、c為常數(shù)島嶼群落的進化島嶼的物種進化較大