種群和群落生態(tài)

種群和群落生態(tài)第一頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)、種群的概念種群（population）：種群是物種在自然界中存在的基本單位。從生態(tài)學觀點看，種群又是生物群落的基本組成單位。種群生態(tài)學研究種群的數量、分布及種群與其棲息環(huán)境中的非生物因素和其它生物種群（例如，捕食者與獵物、寄生物和宿主等）的相互作用。第二頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三種群概念的應用，既抽象，也可具體。舉例：如某塊森林中的梅花鹿種群。華南虎種群。中國的人口（種群）第三頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三種群的內分布型均勻型隨機型集群型第四頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)、種群的動態(tài)

種群的動態(tài)是種群生態(tài)學的核心問題。

①種群的數量或密度②種群的分布③種群數量變動和擴散遷移④種群調節(jié)第五頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三1.種群的密度和分布

密度（density）數目（mumber）數量統(tǒng)計：最直接的統(tǒng)計方法是計數種群中的每一個體。植物：數量、取樣,特征指標測定動物：標志重捕法第六頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三在調查地上，捕獲一部分個體進行標志后釋放，經過一定期限進行重捕。根據重捕取樣中標志比例與樣地總數中標志比例相等的假定，來估計樣地中補調查動物的總數，即：N:M=n:mN=M╳n/m式中：M——標志數n——重捕個體數m——重捕中標記數N——樣本上個體總數第七頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三

種群統(tǒng)計的統(tǒng)計指標：①種群密度②出年率、死亡率、遷入遷出率③性別比、年齡分布、種群增長率。第八頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三2.種群的增長模型

a.與密度無關的種群增長模型（指數增長）種群在“無限”的環(huán)境中，即假定環(huán)境中空間，食物等資源是無限的，因而其增長率不隨種群本身的密度而變化，這類增長通常呈指數式增長，可稱為密度無關的增長（density-independentgrowth，或譯為非密度制約性增長）。tN第九頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三種群離散增長模型

Nt+1=λNt或Nt=Noλt式中：N——種群大小t——時間λ——種群的周限增長率將方程式Nt=Noλt兩側取對數

lgNt=lgNo+tlgλtN第十頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三

λ是種群離散增長模型中有用的量，如λ>1種群上升，λ=1種群穩(wěn)定，0<λ<1種群下降，λ=0雌體沒有繁殖，種群在下代中滅之。

第十一頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三種群連續(xù)增長模型：dN/dt=rt

r——每員增長率（percapitagrowthrate）其積分式為：Nt=Noert如果r>0種群上升，

r=0種群穩(wěn)定，

r<0種群下降。第十二頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三

b.與密度有關的種群增長模型

（邏輯斯蒂增長）具密度效應的種群連續(xù)增長模式，比無密度效應的模型增加了兩點假設：①有一個環(huán)境容納量（通常以K表示），當Nt=k時，種群為零增長，即dN/dt=0;②增長率隨密度上升而降低的變化，是按比例的。

第十三頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三最簡單的是每增加一個個體，就產生1/K的抑制影響。例如K=100，每增長一個個體，產生0.01影響，或者說，每一個體利用了1/K的“空間”，N個體利用了N/K“空間”，而可供種群繼續(xù)增長的“剩余空間”只有（1-N/K）。按此兩點假設，種群增長將不再是“J”字型，而是“S”型?！癝”型曲線有兩個特點：①曲線漸近于K值，即平衡密度；②曲線上升是平滑的。第十四頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三“S”型曲線的數學模型：

此即生態(tài)學發(fā)展史中著名的Logistic方程，其積分式為：

式中：a——參數，其值決定于N0，是表示曲對原點的相對位置的。

第十五頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三

Logistic曲線常分為5個時期：①開始期，也可稱為潛伏期，由于種群個體數很少，密度增長緩慢；②加速期，隨個體數增加，密度增長逐漸加快；③轉折期，當個體數達到飽和密度一半（即K/2時），密度增長最快；④減速期，個體數超過K/2以后，密度增長逐漸變漫；⑤飽和期，種群個體數達到K值而飽和。tN環(huán)境抑制效應第十六頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三

Logistic方程的兩個參數r和K，均具有重要的生物學意義。r——表示物種的潛在增殖能力

r增長型物種：高繁殖率、高死亡率，低哺育投入；K——表示環(huán)境容納量

K增長型物種：低出生率、低死亡率，高哺育投入；第十七頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三

Logistic方程的重要意義：①它是許多兩個相互作用種群模型的基礎；②它是漁撈、林業(yè)、農業(yè)等實踐領域中，確定最大持續(xù)產量的主要模型；③模型中兩個參數r、K，已成為生物進化對策理論中的重要概念。

第十八頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)、種群調節(jié)

種群的數量變動，反映著兩組矛盾的過程（出生和死亡，遷入和遷出）相互作用的綜合結果。

1．氣候學派種群參數受天氣條件強烈影響

2．生物學派生物學派主張捕食、寄生、競爭等生物過程對種群調節(jié)起決定性作用。第十九頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三

3．食物因素4．自動調節(jié)學說上述學說的研究焦點都集中于外源性因子，主張自動調節(jié)的學者則將研究焦點放在動物種群內部a．

行為調節(jié)b．

內分泌調節(jié)c．

遺傳調節(jié)第二十頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期三復習1分析種群的指數增長與邏輯斯蒂增長中環(huán)境效應的強弱，隨著種群密度的增加種群能夠由指數增長向邏輯斯蒂增長轉變嗎？2