種群及其基本特征PPT

關(guān)于種群及其基本特征PPT第一頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片2

第三章種群及其基本特征3.1生物種與種群的概念3.2種群基本特征3.3種群增長(zhǎng)模型3.4種群的空間需要與擴(kuò)展第二頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片33.1生物種與種群的概念（1）傳統(tǒng)生物學(xué)家的物種(species)概念真實(shí)存在、形態(tài)相似、可自由交配、產(chǎn)生可育后代物種不變、種間無(wú)親緣關(guān)系（2）達(dá)爾文的物種概念人為分類(lèi)單位，親緣關(guān)系密切的個(gè)體群物種可變、個(gè)體差異在種間漸變近代的物種概念（3）近代的物種概念形態(tài)和遺傳結(jié)構(gòu)相似的種群構(gòu)成，種類(lèi)個(gè)體間存在差異（4）現(xiàn)代的物種概念(Mayr,1982)由許多群體形成的生殖單元(與其他單元生殖上隔離)，占有一定的生境位置1.生物種的概念第三頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片

生殖隔離是生態(tài)學(xué)（生物學(xué)）對(duì)物種進(jìn)行區(qū)分的可靠標(biāo)準(zhǔn)，但分類(lèi)學(xué)、古生物學(xué)需要其他可行的標(biāo)準(zhǔn)。

第四頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片5生物種的特點(diǎn)生物種不是按任意給定的特征劃分的邏輯的類(lèi)，而是由內(nèi)聚因素(生殖、遺傳、形態(tài)、行為、相互識(shí)別系統(tǒng))聯(lián)系起來(lái)的個(gè)體的集合可隨時(shí)間進(jìn)化改變的個(gè)體集合同種個(gè)體共有遺傳基因庫(kù)，并于其他物種生殖隔離。是進(jìn)化的單位生態(tài)系統(tǒng)的功能單位

物種是維持生態(tài)系統(tǒng)能流、物流和信息流的關(guān)鍵第五頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片62.種群的概念種群(population)：一定時(shí)間內(nèi)占有特定空間的同一物種（有機(jī)體）的集合體。下列敘述中，屬于種群的是（）A、一片森林中的昆蟲(chóng)B、一塊田地里的狗尾草C、一顆樹(shù)上的寄生物D、一座山峰上的樹(shù)B第六頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片7單體生物(unitaryorganism)：個(gè)體由一個(gè)受精卵直接發(fā)育而成，形態(tài)、發(fā)育可預(yù)測(cè)構(gòu)件生物(modularorganism)：受精卵先發(fā)育成構(gòu)件，再發(fā)育成更多的構(gòu)件，形態(tài)、發(fā)育不可預(yù)測(cè)無(wú)性系分株(ramets)：構(gòu)件生物個(gè)體連接部分死亡后形成的個(gè)體集合單體生物與構(gòu)件生物第七頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片8自然種群的基本特征空間特征：種群具有一定的分布區(qū)域數(shù)量特征：每單位面積(或空間)上的個(gè)體數(shù)量(即密度)及變動(dòng)遺傳特征：種群具有一定的基因組成不是個(gè)體的簡(jiǎn)單相加：有機(jī)體之間相互作用，整體上呈現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)特性個(gè)體之間差異性：不同的發(fā)育階段(年齡不同)；同一生長(zhǎng)階段，個(gè)體貢獻(xiàn)不同個(gè)體水平與種群水平的差異：個(gè)體有出生、死亡，種群稱(chēng)為出生率和死亡率第八頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片9種群生態(tài)學(xué)研究種群的數(shù)量、分布以及種群與其棲息環(huán)境中非生物因素和其他生物種群之間的相互作用第九頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片

對(duì)于某池塘中的魚(yú),捕撈多少,才會(huì)既不會(huì)使資源枯竭,又使資源得到充分利用?第十頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片

牧民在承包的草場(chǎng)上該放養(yǎng)多少只羊，經(jīng)濟(jì)效益才最好?第十一頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片怎樣控制害蟲(chóng)數(shù)量,以防止蟲(chóng)災(zāi)發(fā)生?第十二頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片

要搞清楚這些問(wèn)題，我們必須搞清楚種群數(shù)量變化的規(guī)律和種群的特征，那么種群有哪些特征呢？第十三頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片143.2種群基本特征3.2.1種群的密度和分布3.2.2種群統(tǒng)計(jì)學(xué)第十四頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片種群的大小和密度3.2.1種群的密度和分布種群的密度：種群在單位面積或空間中的個(gè)體數(shù)（個(gè)/m2、km2、m3）；另外，也可用生物量來(lái)表示。是種群最基本的數(shù)量特征如：養(yǎng)魚(yú)池中每立方米的水體中鯽魚(yú)的數(shù)量、每平方千米農(nóng)田面積內(nèi)黑線(xiàn)姬鼠的數(shù)量等。§特點(diǎn):①不同物種，種群密度不同②同一物種在不同環(huán)境條件下種群密度有差異第十五頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片種群密度很高種群密度一般種群密度較高構(gòu)件生物的密度統(tǒng)計(jì)：個(gè)體數(shù)和構(gòu)件數(shù)絕對(duì)密度：?jiǎn)挝幻娣e或單位空間內(nèi)實(shí)有生物體數(shù)量。相對(duì)密度：種群數(shù)量高低的一個(gè)相對(duì)指標(biāo)。第十六頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片種群密度的調(diào)查方法：分布范圍小，個(gè)體較大的種群：分布范圍大，個(gè)體較小的種群：估算(取樣調(diào)查)取樣調(diào)查法：不運(yùn)動(dòng)或活動(dòng)范圍小的生物：活動(dòng)能力強(qiáng)，活動(dòng)范圍大的動(dòng)物：樣方法標(biāo)記重捕法逐個(gè)計(jì)數(shù)（總數(shù)量調(diào)查）第十七頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片樣方法：在被調(diào)查的種群分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個(gè)樣方，通過(guò)計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)，求得每個(gè)樣方的密度，以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計(jì)值。樣方法

五點(diǎn)取樣法等距取樣法（多用于植物）第十八頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片五點(diǎn)取樣法調(diào)查群體為非長(zhǎng)條形時(shí)用第十九頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片等距取樣法調(diào)查群體為長(zhǎng)條形時(shí)用第二十頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片10m10m1、怎樣估算這塊草地中蒲公英的數(shù)量？

可采用課本介紹的兩種取樣方法取樣，用樣方法進(jìn)行估算。也可以將模擬草地平均分成若干等份，求得其中一份的數(shù)量后，再估算整體的數(shù)量。

問(wèn)題探討第二十一頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片記數(shù)方法：——蒲公英——其他植物注意：方框內(nèi)＋相鄰兩邊(左、上)及其夾角上的個(gè)體第二十二頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片例1.種群密度的取樣調(diào)查方法很多，某同學(xué)采用樣方法對(duì)一種植物進(jìn)行記數(shù)，下面是其中一個(gè)樣方中該植物的分布情況，對(duì)樣方中該植物進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)，應(yīng)記錄的數(shù)目是A． 5個(gè)B．7個(gè)C．11個(gè)D．8個(gè)D第二十三頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片

例2、某同學(xué)在牛首山調(diào)查珍稀蝶類(lèi)——中華虎鳳蝶幼蟲(chóng)的種群密度，得出5個(gè)樣方（樣方面積為1hm2）的種群數(shù)量分別為4、6、8、8、9只。那么，該同學(xué)給怎樣計(jì)算該種蝶幼蟲(chóng)的種群密度（單位：只/hm2）？N＝（4＋6＋8＋8＋9）／5＝7只／hm2第二十四頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片如何調(diào)查一片草原上綿羊的種群密度？

第二十五頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片標(biāo)記重捕法：在種群的活動(dòng)范圍內(nèi)，捕獲一部分個(gè)體，做上標(biāo)記后再放回原處，一段時(shí)間后再重捕，根據(jù)重捕的動(dòng)物中標(biāo)記個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例，來(lái)估計(jì)種群密度。

※使用范圍：活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的動(dòng)物

※使用方法：

不會(huì)對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生傷害不能過(guò)分醒目要能維持一定時(shí)間捕捉標(biāo)記重捕放回計(jì)算第二十六頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片一段時(shí)期，標(biāo)志個(gè)體與非標(biāo)志個(gè)體混合※計(jì)算公式：種群數(shù)量/總標(biāo)記個(gè)體數(shù)＝重捕個(gè)體數(shù)／重捕標(biāo)記數(shù)第二十七頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片在調(diào)查一塊方圓2hm2的農(nóng)田中田鼠的數(shù)量時(shí)，放置100個(gè)捕鼠籠，一夜間捕獲了42只，將捕獲的田鼠經(jīng)標(biāo)記后在原地釋放。數(shù)日后，在同一地點(diǎn)再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠，捕獲了38只，其中有上次標(biāo)記的個(gè)體12只。則該農(nóng)田中田鼠的種群數(shù)量大概有多少只？N＝（42×38）／12＝133只第二十八頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片29種群的空間結(jié)構(gòu)內(nèi)分布型：組成種群的個(gè)體在其生活空間中的狀態(tài)或布局類(lèi)型：隨機(jī)的、均勻的、成群的原因：資源、繁殖體、行為內(nèi)分布型的檢驗(yàn)：方差/平均數(shù)的比率樣方大小對(duì)格局的影響第二十九頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片30種群的內(nèi)分布型第三十頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片31均勻分布種群內(nèi)的各個(gè)體在空間的分布呈等距離的分布格局。如人工林原因：種群內(nèi)個(gè)體間的競(jìng)爭(zhēng)森林中植物為競(jìng)爭(zhēng)陽(yáng)光(樹(shù)冠)和土壤中營(yíng)養(yǎng)物(根際)沙漠中植物為競(jìng)爭(zhēng)水分優(yōu)勢(shì)種呈均勻分布而使其伴生植物也呈均勻分布地形或土壤物理形狀的均勻分布使植物呈均勻分布第三十一頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片32隨機(jī)分布每一個(gè)體在種群領(lǐng)域中各個(gè)點(diǎn)上出現(xiàn)的機(jī)會(huì)是相等的，并且某一個(gè)體的存在不影響其他個(gè)體的分布。隨機(jī)分布比較少見(jiàn)，因?yàn)樵诃h(huán)境資源分布均勻，種群內(nèi)個(gè)體間沒(méi)有彼此吸引或排斥的情況下，才產(chǎn)生隨機(jī)分布當(dāng)一批植物(種子繁殖)首次入侵裸地上，常形成隨機(jī)分布，但要求裸地的環(huán)境較為均一第三十二頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片33成群分布成群分布：種群內(nèi)個(gè)體在空間分布極不均勻，呈塊狀或呈簇、成群分布原因：微地形的差異：植物適于某一區(qū)域生長(zhǎng)，而不適于另外區(qū)域生長(zhǎng)繁殖特性所致：種子不易移動(dòng)而使幼樹(shù)在母樹(shù)周?chē)驘o(wú)性繁殖動(dòng)物和人為活動(dòng)的影響資源分布和動(dòng)物的集群行為第三十三頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片34樣方中個(gè)體平均數(shù)與方差的計(jì)算方法m＝∑fx/NS2＝[∑fx2＋(∑fx)2/N]/(N-1)x為樣方中的個(gè)體數(shù)，f為出現(xiàn)的頻率，N為樣方總數(shù)第三十四頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片35種群的分布格局個(gè)體可能呈隨機(jī)、均勻和成群分布等格局；在大尺度上，種群的個(gè)體則是成群分布的。均勻分布：S2／m=0(S2樣方個(gè)體數(shù)的方差，m為樣方個(gè)體的平均數(shù))—原因：種群內(nèi)個(gè)體間的競(jìng)爭(zhēng)。隨機(jī)分布：S2／m=1--原因：資源分布均勻，種群內(nèi)個(gè)體間沒(méi)有彼此吸引或排斥。成群分布：S2／m>1--原因：資源分布不均勻；種子植物以母株為擴(kuò)散中心；動(dòng)物的社會(huì)行為使其結(jié)群。第三十五頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片36TheeffectofquadratesizeTheeffectofquadratesizeontheanalysisofdispersion(a)實(shí)際分布(b)大塊的樣方，結(jié)果呈現(xiàn)是clumped(c)小塊的樣方，結(jié)果呈現(xiàn)的是random第三十六頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片373.2.2種群統(tǒng)計(jì)學(xué)種群統(tǒng)計(jì)的基本指標(biāo)生命表、存活曲線(xiàn)和種群增長(zhǎng)率種群統(tǒng)計(jì)學(xué)是種群的出生、死亡、遷移、性比、年齡結(jié)構(gòu)等的統(tǒng)計(jì)學(xué)研究。第三十七頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片38種群統(tǒng)計(jì)的基本指標(biāo)種群密度初級(jí)種群參數(shù)出生率(natality)：最大出生率和實(shí)際出生率死亡率(mortality)：最低死亡率和實(shí)際死亡率遷入和遷出次級(jí)種群參數(shù)年齡、時(shí)期結(jié)構(gòu)性比種群增長(zhǎng)率第三十八頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片出生率和死亡率§出生率定義：在單位時(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生（或死亡）的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比率?！炫e例：1983年我國(guó)平均每10萬(wàn)人口出生1862個(gè)孩子，該年度人口出生率為1.862％最大出生率：在最適生態(tài)條件下，產(chǎn)生新個(gè)體的理論最大值；實(shí)際出生率：在一定時(shí)期內(nèi)，在特定環(huán)境條件種群產(chǎn)生新個(gè)體的實(shí)際數(shù)量。不論這些新個(gè)體的產(chǎn)生是通過(guò)分裂、出芽、卵生、胎生還是別的方式。第三十九頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片出生率和死亡率最低死亡率：種群處于最適生境條件下的平均年齡。實(shí)際死亡率：種群在特定環(huán)境條件下的平均實(shí)際壽命?！焖劳雎识x：指種群中單位數(shù)量的個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)死亡的個(gè)體數(shù)目?！炫e例：在黃山猴谷，一猴群有200只，一年后有２只死亡，猴的死亡率為１％第四十頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片出生率和死亡率出生率>死亡率 出生率=死亡率出生率<死亡率 種群密度加大種群密度相對(duì)穩(wěn)定種群密度變小§作用：

出生率和死亡率是決定種群大小和種群密度的重要因素。直接影響種群大小和種群密度第四十一頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片概念：對(duì)于一個(gè)種群來(lái)說(shuō)，單位時(shí)間內(nèi)遷入或遷出的個(gè)體，占該種群個(gè)體總數(shù)的比率。遷入率和遷出率也決定了種群密度的大小。直接影響種群大小和種群密度遷入率和遷出率冬季某城市的烏鴉種群城市人口變化第四十二頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片1.年齡結(jié)構(gòu)（1）概念：種群中各年齡期的個(gè)體所占比例。年齡結(jié)構(gòu)和性別比例年齡的三個(gè)階段：幼年(尚無(wú)生殖能力)成年(有生殖能力)老年(喪失生殖能力)第四十三頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片（2）類(lèi)型：（一般分三種類(lèi)型）①增長(zhǎng)型：特點(diǎn)是幼年個(gè)體多，老年個(gè)體少。種群的個(gè)體數(shù)越來(lái)越多。增長(zhǎng)型年齡組成老年成年幼年出生率>死亡率第四十四頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片②穩(wěn)定型：特點(diǎn)是各年齡期的個(gè)體數(shù)比例適中。種群中個(gè)體數(shù)目保持相對(duì)穩(wěn)定。出生率＝死亡率穩(wěn)定型年齡組成老年成年幼年第四十五頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片③衰退型：特點(diǎn)是老年期個(gè)體數(shù)目較多而幼年期的個(gè)體數(shù)目偏少。種群密度越來(lái)越小。出生率＜死亡率衰退型年齡組成老年成年幼年（3）年齡結(jié)構(gòu)的意義：

可以預(yù)測(cè)種群密度的變化方向，了解種群歷史，分析、預(yù)測(cè)種群動(dòng)態(tài)第四十六頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片年

例3，種群的年齡組成大致可分為下圖A、B、C三種類(lèi)型，據(jù)圖回答：老年中年幼年ABC（1）我國(guó)在50—60年代出現(xiàn)生育高峰，因此造成70年代初期人口的年齡組成為圖

所示類(lèi)型。（2）在漁業(yè)生產(chǎn)中，要嚴(yán)格控制魚(yú)網(wǎng)孔眼大小以保護(hù)幼魚(yú)，這將會(huì)使被捕撈的魚(yú)的年齡組成為圖

所示類(lèi)型。（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用性引誘劑來(lái)干擾害蟲(chóng)交尾的措施，有可能使該種害蟲(chóng)的年齡組成為圖

所示類(lèi)型。ACA第四十七頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片性別比例：種群中雄性個(gè)體和雌性個(gè)體所占的比例。不合理的性別比例會(huì)導(dǎo)致出生率下降進(jìn)而引起種群密度下降。

意義：間接影響種群密度。類(lèi)型：①雌雄相當(dāng)型：雌性和雄性個(gè)體數(shù)目大體相等。

這種類(lèi)型多見(jiàn)于高等動(dòng)物。第四十八頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片②雌多雄少型：雌性個(gè)體顯著多于雄性個(gè)體。常見(jiàn)于人工控制的種群及蜜蜂、象海豹等群體動(dòng)物。蜂群中幾百只雄蜂，一只蜂王和幾十萬(wàn)只工蜂都是雌蜂。第四十九頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片③雌少雄多型：雄性個(gè)體明顯多于雌性個(gè)體。這種類(lèi)型較為罕見(jiàn)。如白蟻等營(yíng)社會(huì)性生活的動(dòng)物。蜜蜂若考慮有生殖能力的個(gè)體，也為雌少雄多型性別比例的應(yīng)用：利用人工合成的性引誘劑誘殺某種害蟲(chóng)的雄性個(gè)體，破壞害蟲(chóng)種群正常的性別比例，從而達(dá)到殺蟲(chóng)效果。第五十頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片外界環(huán)境性別比例出生率、死亡率遷入率、遷出率年齡組成決定密度大小種群密度預(yù)測(cè)變化方向影響數(shù)量變動(dòng)直接影響種群數(shù)量第五十一頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片52生命表、存活曲線(xiàn)和種群增長(zhǎng)率生命表用來(lái)描述種群死亡過(guò)程的一種有用的工具。生命表的類(lèi)型

生命表的作用和格式綜合生命表存活曲線(xiàn)種群增長(zhǎng)率和內(nèi)稟增長(zhǎng)率第五十二頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片53生命表的類(lèi)型動(dòng)態(tài)生命表動(dòng)態(tài)生命表總結(jié)的是一組大約同時(shí)出生的個(gè)體從出生到死亡的命運(yùn)，這樣的一組個(gè)體稱(chēng)做同生群(cohort)，這樣的研究叫做同生群分析(cohortanalysis)。靜態(tài)生命表根據(jù)某一特定時(shí)間對(duì)種群做一年齡結(jié)構(gòu)的調(diào)查資料編制的，稱(chēng)作靜態(tài)生命表。靜態(tài)生命表一般用于難以獲得動(dòng)態(tài)生命表數(shù)據(jù)的情況下的補(bǔ)充。動(dòng)態(tài)生命表與靜態(tài)生命表比較第五十三頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片54生命表第五十四頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片生命表的編制Conell(1970)對(duì)某島固著在巖石上的所有藤壺(Balanusglandula)進(jìn)行逐年的存活觀察，并編制了藤壺動(dòng)態(tài)生命表。

表中x為按年齡的分段；nx為x期開(kāi)始時(shí)的存活數(shù)；lx為x期開(kāi)始時(shí)的存活率；dx為從x到x+1的死亡數(shù)；qx為從x到x+1的死亡率；ex為x期開(kāi)始時(shí)的生命期望或平均余年。Tx和Lx欄一般可不列入表中。Lx是從x到x+1期的平均存活數(shù)，即Lx＝(nx+nx+1)／2。Tx則是進(jìn)入x齡期的全部個(gè)體在進(jìn)入x期以后的存活個(gè)體總年數(shù)，即Tx＝Lx。例如，T0＝L0+L1+L2+L3+…，T1＝L1+L2+L3

第五十五頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片56

基本格式

格式nx=在x期開(kāi)始時(shí)的存活數(shù)lx=在x期開(kāi)始時(shí)的存活率：lx=nx/n0dx=從x到x+1的死亡數(shù)(dx

=nx–nx+1)；qx:從x到x+1的死亡率

(qx=dx/nx)Lx是從x到x+1期的平均存活數(shù)：Lx=(nx+nx+1)/2x

Tx:進(jìn)入x齡期的全部個(gè)體在進(jìn)入x期以后的存活個(gè)體年數(shù)：Tx=Lx

ex=在x期開(kāi)始時(shí)的平均生命期望或平均余年ex=Tx/nx第五十六頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片生命表的編制方法：首先劃分年齡階段，記錄各年齡級(jí)開(kāi)始時(shí)的種群數(shù)量，直至該群動(dòng)物全部死亡，最后據(jù)此計(jì)算各年齡級(jí)死亡率、存活分?jǐn)?shù)、平均壽命等。生命表的作用：綜合評(píng)定種群各年齡組的死亡率和壽命預(yù)測(cè)某一年齡組的個(gè)體能活多少年不同年齡組的個(gè)體比例情況第五十七頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片上川：獼猴島國(guó)58

綜合生命表第五十八頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片59綜合生命表第五十九頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片計(jì)算種群統(tǒng)計(jì)值

凈增殖率:每過(guò)一個(gè)世代種群數(shù)量增長(zhǎng)倍數(shù)

R0=∑lxmxlx:x期開(kāi)始時(shí)存活個(gè)體的百分?jǐn)?shù)平均世代時(shí)間(周期):每個(gè)世代的平均時(shí)間長(zhǎng)度

T=∑lxmxx/∑lxmx

種群增長(zhǎng)率：各世代瞬時(shí)增長(zhǎng)率，實(shí)現(xiàn)不同T生物間的比較

r=lnR0/T

控制人口增長(zhǎng)的途徑？降低Ro值，降低世代增殖率：少生優(yōu)生Ｔ值增大：晚婚晚育

內(nèi)稟增長(zhǎng)率:在實(shí)驗(yàn)條件下,人為地排除不利的環(huán)境條件,排除捕食者和疾病的影響,并提供理想的和充足的食物,這種條件下所觀察到的種群增長(zhǎng)能力rm.第六十頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片61存活曲線(xiàn)以存活數(shù)的對(duì)數(shù)(lgnx)對(duì)年齡(x)作圖可得到存活曲線(xiàn)存活曲線(xiàn)用于直觀表達(dá)同生群的存活過(guò)程存活曲線(xiàn)的模式第六十一頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片62存活曲線(xiàn)的模式Ⅰ型：表示種群在接近于生理壽命之前，只有個(gè)別的死亡。死亡率直到末期才升高。如大型獸類(lèi)和人類(lèi)。Ⅱ型：表示個(gè)體各時(shí)期的死亡率是對(duì)等的。鳥(niǎo)類(lèi)Ⅲ型：表示幼體的死亡率很高，以后的死亡率低而穩(wěn)定。魚(yú)類(lèi)、兩棲類(lèi)、牡蠣、甲殼類(lèi)。第六十二頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片63SURVIVORSHIPCURVES第六十三頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片64Survivorshipcurve？第六十四頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片65第三節(jié)種群的增長(zhǎng)模型一、種群在無(wú)限環(huán)境中的指數(shù)式增長(zhǎng)二、邏輯斯諦增長(zhǎng)三、種群的動(dòng)態(tài)第六十五頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片66一、種群在無(wú)限環(huán)境中的指數(shù)式增長(zhǎng)非密度制約性種群增長(zhǎng)種群在“無(wú)限”的環(huán)境中，即假定環(huán)境中的空間、食物等資源是無(wú)限的，則種群就能發(fā)揮內(nèi)稟增長(zhǎng)能力，數(shù)量迅速增加種群增長(zhǎng)率不隨種群本身的密度而變化，種群呈指數(shù)增長(zhǎng)格局世代不重疊種群的離散增長(zhǎng)模型世代重疊種群的連續(xù)增長(zhǎng)模型第六十六頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片67（一）種群離散增長(zhǎng)模型世代不重疊，資源不受限制在起始時(shí)刻，種群數(shù)量為N0，經(jīng)過(guò)一代繁殖時(shí)，種群數(shù)量N1為：經(jīng)過(guò)t代繁殖時(shí)，種群數(shù)量Nt為：對(duì)數(shù)曲線(xiàn)lgNt=lgN0+tlg。的不同情況與種群增長(zhǎng)第六十七頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片68種群增長(zhǎng)曲線(xiàn)第六十八頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片幾何增長(zhǎng)模型天藍(lán)繡球

（Phloxdrummomdii）假設(shè)的增長(zhǎng)曲線(xiàn)第六十九頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片70（二）種群連續(xù)增長(zhǎng)模型有世代重疊(種群中存在不同年齡的個(gè)體),資源不受限制假定在很短的時(shí)間dt內(nèi)種群的瞬時(shí)出生率為b,死亡率為d,

種群大小為N，則種群增長(zhǎng)率r=b-d。即：dN/dt=(b-d)N=rN微分式：積分式：對(duì)數(shù)方程：

ln

Nt=lnN0+rtr的不同情況與種群增長(zhǎng)指數(shù)曲線(xiàn)和對(duì)數(shù)曲線(xiàn)第七十頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片例如，初始種群N0=100，r為0.5，則一年后的種群數(shù)量為100e0.5=165，二年后為100e1.0=272，三年后為100e1.5=448Nt=N0ert,r是一種瞬時(shí)增長(zhǎng)率r>0,種群上升；r=0,種群穩(wěn)定；r<0,種群下降。種群數(shù)量加倍所需的時(shí)間？第七十一頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片第七十二頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片第七十三頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片一般說(shuō)來(lái)，在種群動(dòng)態(tài)研究中，種群的瞬時(shí)增長(zhǎng)率r較周限增長(zhǎng)率應(yīng)用更廣，這是因?yàn)椋?1)r為正值、負(fù)值或零，能表示種群的正增長(zhǎng)；負(fù)增長(zhǎng)和零增長(zhǎng)；而表示的是t＋1時(shí)和t時(shí)的種群Nt＋1和Nt的比率。(2)r具有可加性。例如褐家鼠的瞬時(shí)增長(zhǎng)率r，若以周為時(shí)間單位表示，則r＝0.104，但若以年為時(shí)間單位(每年52周)，則r＝0.104×52＝5.4。因此，種群的瞬時(shí)增長(zhǎng)率r是種群動(dòng)態(tài)研究中一個(gè)十分有用的參數(shù)。

第七十四頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片75r,rm和關(guān)系r和rm

r為種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率rm

指在空間、食物不受限制，在最適密度穩(wěn)定的年齡分布、無(wú)天敵和疾病威脅，環(huán)境和食物條件最好情況下種群最大的瞬時(shí)增長(zhǎng)率r和

r和R0

第七十五頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片種群的指數(shù)增長(zhǎng)曲線(xiàn)及實(shí)例（蘇格蘭松和人類(lèi)）蘇格蘭松人類(lèi)第七十六頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片77二、邏輯斯諦增長(zhǎng)1.兩點(diǎn)假設(shè)2.邏輯斯諦方程3.種群增長(zhǎng)的S形曲線(xiàn)4.邏輯斯諦曲線(xiàn)的擬合第七十七頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片781.兩點(diǎn)假設(shè)環(huán)境容納量(K)：環(huán)境條件所容納的種群最大值。當(dāng)Nt=K時(shí)，種群為零增長(zhǎng)。增長(zhǎng)率隨密度上升而降低的變化，是成比例的。每一個(gè)體利用空間為1/K，N個(gè)體利用N/K空間，剩余空間為1-N/K。補(bǔ)充：種群密度的增加影響是即時(shí)發(fā)生，無(wú)時(shí)滯。種群中個(gè)體無(wú)年齡結(jié)構(gòu)，無(wú)遷移現(xiàn)象。第七十八頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片79密度制約的發(fā)生導(dǎo)致r隨密度增加而降低，這與r保持不變的非密度制約性的情況相反。S曲線(xiàn)可以解釋并描述為非密度制約增長(zhǎng)方程乘上一個(gè)密度制約因子（1-N/K），就得到邏輯斯諦方程(logisticequation)。種群增長(zhǎng)量(微分式)：dN/dt=rN(1-N/K)種群數(shù)量(積分式)：Nt=K/(1+ea-rt)2.邏輯斯諦方程第七十九頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片803.種群增長(zhǎng)的S形曲線(xiàn)

一個(gè)在資源有限的空間中生長(zhǎng)的簡(jiǎn)單種群，其增長(zhǎng)可簡(jiǎn)單的描述成“S”型曲線(xiàn)(S-shaped)。在種群增長(zhǎng)早期階段，種群大小N很小，N/K值也很小，因此1-N/K接近于1，所抑制效應(yīng)可忽略不計(jì)，種群增長(zhǎng)實(shí)質(zhì)上為rN，呈幾何增長(zhǎng)。當(dāng)N變大時(shí)，抑制效應(yīng)增高，直到當(dāng)N=K時(shí)，(1-(N/K))變成了(1-(K/K))等于0，這時(shí)種群的增長(zhǎng)為零，種群達(dá)到了一個(gè)穩(wěn)定的大小不變的平衡狀態(tài)。第八十頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片=rN

環(huán)境阻力dNdtK值時(shí)間種群的指數(shù)/邏輯斯諦增長(zhǎng)模型之比較K=1000=rNK-NKdNdt種群大小K—2第八十一頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片82S增長(zhǎng)曲線(xiàn)‘S’型曲線(xiàn)有兩個(gè)特點(diǎn)：(1)曲線(xiàn)漸近于K值，即平衡密度；(2)曲線(xiàn)上升是平滑的。第八十二頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片83邏輯斯諦曲線(xiàn)第八十三頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片84JcurvecomparedtoanS(sigmoid)curveTheJcurveofpopulationgrowthisconvertedtoanScurvewhenapopulationencountersenvironmentalresistancecausedbyoneormorelimitingfactors第八十四頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片邏輯斯諦方程中的兩個(gè)參數(shù)r和K，均具有重要的生物學(xué)意義。r表示物種的潛在增殖能力，K是環(huán)境容納量，即物種在特定環(huán)境中的平衡密度。但應(yīng)注意K同其它生態(tài)學(xué)特征一樣，也是隨環(huán)境條件（資源量）的改變而改變的。第八十五頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片邏輯斯締方程的意義A.它是兩個(gè)相互作用種群增長(zhǎng)模型的基礎(chǔ)；B.它是漁業(yè)、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等實(shí)踐領(lǐng)域中確定最大持續(xù)產(chǎn)量(MSY=rmK/4)的主要模型；C.模型中的兩個(gè)參數(shù)K和r已成為生物進(jìn)化對(duì)策理論中的重要概念。第八十六頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片第八十七頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片MacArthur&Wilson(1967)推進(jìn)了Lack的思想，將生物按棲息環(huán)境和進(jìn)化對(duì)策分為r－對(duì)策者和K－對(duì)策者。Pianka(1970)提出了r－選擇和K－選擇理論，指出：r選擇者是在不穩(wěn)定的環(huán)境中進(jìn)化的，因而使種群增長(zhǎng)率r最大。高r－選擇種類(lèi)的特征表現(xiàn)為：快速發(fā)育、小型成體、數(shù)量多而個(gè)體小的后代，高的繁殖能量分配和短的世代時(shí)間（周期）；K－選擇者正好相反，它們?cè)诜€(wěn)定的環(huán)境中進(jìn)化，因而適應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)。高競(jìng)爭(zhēng)力的特征表現(xiàn)為：生長(zhǎng)緩慢、大型成體、數(shù)量少但體型大的后代、低繁殖能量分配和長(zhǎng)的世代時(shí)間。第八十八頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片89r-選擇者示例第八十九頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片90k-選擇者示例第九十頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片914.邏輯斯諦曲線(xiàn)的擬合K值的計(jì)算(三點(diǎn)法)：2.根據(jù)積分式Nt=K/(1+ea-rt)Ln(K/N-1)=a-rt

通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)觀察的N,t值建立回歸方程求a和r。第九十一頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片92三、種群動(dòng)態(tài)種群增長(zhǎng)季節(jié)消長(zhǎng)種群波動(dòng)：不規(guī)則波動(dòng)、周期性波動(dòng)種群的爆發(fā)種群平衡種群的衰落和滅亡生態(tài)入侵第九十二頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片931.種群增長(zhǎng)J形曲線(xiàn)S形曲線(xiàn)中間過(guò)渡型第九十三頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片種群增長(zhǎng)塔斯馬尼亞島上的綿羊種群保持相對(duì)穩(wěn)定。綿羊是在19世紀(jì)初期被引人塔斯馬尼亞島的，在此后不到30年內(nèi)，就迅速增長(zhǎng)到了環(huán)境容納量水平，并保持?jǐn)?shù)量變幅在一倍以?xún)?nèi)(引自J．Davidson，Trans．R．Soc．S.Aust．62:342-346)第九十四頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片生活在玫瑰上的成體薊馬種群數(shù)量的季節(jié)變化(引自O(shè)dum,1971)玫瑰上的薊馬種群數(shù)量的年度和季節(jié)變化。在環(huán)境較好的年份種群數(shù)量迅速增加，直到生長(zhǎng)季節(jié)結(jié)束才停止，表現(xiàn)出“J”型增長(zhǎng)，以后密度下降。在環(huán)境不好的年份增長(zhǎng)曲線(xiàn)則更趨向于“S”型。因此，“J”型增長(zhǎng)可以視為是一種不完全的“S”型增長(zhǎng)，即環(huán)境限制作用是突然發(fā)生的，在此之前，種群增長(zhǎng)不受限制。第九十五頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片96

季節(jié)消長(zhǎng)(年內(nèi)變動(dòng))是生物對(duì)環(huán)境變化的主動(dòng)適應(yīng)，而年間變動(dòng)往往是環(huán)境因子引起的種群數(shù)量的被動(dòng)變化。2.季節(jié)消長(zhǎng)第九十六頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片北點(diǎn)地梅8年間的種群數(shù)量變動(dòng)(仿Begon,1986)第九十七頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片大山雀種群數(shù)量變動(dòng)一般具有生殖季節(jié)性的種類(lèi)，種群的最高數(shù)量通常落在一年中最后一次繁殖之末。以后繁殖停止，種群因只有死亡而下降，直至下一年繁殖開(kāi)始，這時(shí)是數(shù)量最低的時(shí)期。季節(jié)消長(zhǎng)第九十八頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片993.種群的波動(dòng)種群的波動(dòng)

多數(shù)種群不會(huì)在平衡密度穩(wěn)定下來(lái)，而是在環(huán)境容納量附近波動(dòng)。種群波動(dòng)的原因環(huán)境的隨機(jī)變化時(shí)滯(延緩的密度制約)過(guò)度補(bǔ)償性密度制約第九十九頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片不規(guī)則波動(dòng)——1913-1961年?yáng)|亞飛蝗動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)旱澇災(zāi)害與東亞飛蝗大發(fā)生的關(guān)系因地而異，淮河流域干旱與飛蝗同年發(fā)生的機(jī)遇率最大。而海河流域，前一年大澇，第二年大發(fā)生的機(jī)遇最大?！跋葷澈蠛?，螞蚱成片”，“大水之后，必鬧蝗災(zāi)”。第一百頁(yè)，共118頁(yè)幻燈片101不規(guī)則波動(dòng)由環(huán)境因子特別是氣候的隨機(jī)變化引