生態(tài)教學(xué)課件

1、第二部分第二部分 種群生態(tài)學(xué)種群生態(tài)學(xué)第五章第五章 種群及其基本特征種群及其基本特征第一節(jié)第一節(jié) 種群的概念種群的概念一、種群（一、種群（population）v同一時期內(nèi)占有一定空間的同一時期內(nèi)占有一定空間的同種生物個體同種生物個體的的集集合合。（是物種存在、繁殖和進(jìn)化基本單位）。（是物種存在、繁殖和進(jìn)化基本單位）vpopulation - A group of individuals of the same species which live together in one specific area is called a population.l Wild beasts on the

2、 Serengeti練習(xí)題練習(xí)題l種群是指（種群是指（ ）。）。D A不同空間內(nèi)所有種的集合不同空間內(nèi)所有種的集合 B不同空間內(nèi)同種個體的集合不同空間內(nèi)同種個體的集合 C一定空間內(nèi)所有種的集合一定空間內(nèi)所有種的集合 D一定空間內(nèi)同種個體的集合一定空間內(nèi)同種個體的集合v 種群概念的理解種群概念的理解一個種群內(nèi)存在一個種群內(nèi)存在種內(nèi)關(guān)系種內(nèi)關(guān)系。即即可具體也可泛指可具體也可泛指。如一個保護(hù)區(qū)內(nèi)的熊貓是一。如一個保護(hù)區(qū)內(nèi)的熊貓是一個熊貓種群。而所有熊貓也是一個熊貓種群。個熊貓種群。而所有熊貓也是一個熊貓種群。一個種群的一個種群的空間界限空間界限有時明顯，但往往不明顯。有時明顯，但往往不明顯。研究種群

3、時要注意研究種群時要注意空間尺度空間尺度（scale）的不同對研）的不同對研究結(jié)果的影響。究結(jié)果的影響。v 種群生態(tài)學(xué)種群生態(tài)學(xué)（population ecology） - 是研究是研究種群種群與與環(huán)境環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。具體說就相互關(guān)系的科學(xué)。具體說就是研究種群的數(shù)量、分布及內(nèi)部各成員之間，種是研究種群的數(shù)量、分布及內(nèi)部各成員之間，種群與其他生物種群之間，以及種群與周圍非生物群與其他生物種群之間，以及種群與周圍非生物因素的相互作用規(guī)律。因素的相互作用規(guī)律。種群生物學(xué)種群生物學(xué)種群種群遺傳學(xué)遺傳學(xué)種群種群生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)二、種群內(nèi)的生物體二、種群內(nèi)的生物體v 單體單體生物（生物（unitary o

4、rganism）v 構(gòu)件構(gòu)件生物（生物（modular organism）二、種群內(nèi)的生物體二、種群內(nèi)的生物體v 單體單體生物（生物（unitary organism） - 由一個由一個受精卵直接發(fā)育而來，受精卵直接發(fā)育而來， 個體的形個體的形態(tài)和發(fā)育都可以態(tài)和發(fā)育都可以直接預(yù)測直接預(yù)測。 -單體生物的例子：哺乳類、鳥類、兩棲類和昆單體生物的例子：哺乳類、鳥類、兩棲類和昆蟲等。蟲等。v unitary organisms - unitary organism is produced directly from a zygote （受精卵）（受精卵） and the form and timin

5、g of development of individuals are highly predictable. Mammals, birds, amphibians and insects are all examples of unitary organisms. l單體單體生物（生物（unitary organism）的例子）的例子 - 合子（或受精卵）先發(fā)育成一套構(gòu)件，然后發(fā)合子（或受精卵）先發(fā)育成一套構(gòu)件，然后發(fā)育成更多的構(gòu)件，形成分支結(jié)構(gòu)。構(gòu)件發(fā)育的形育成更多的構(gòu)件，形成分支結(jié)構(gòu)。構(gòu)件發(fā)育的形式和時間是式和時間是不可預(yù)測的不可預(yù)測的。大多數(shù)植物是構(gòu)件生物。大多數(shù)植物是構(gòu)件生物的例子。

6、的例子。（海綿、水螅、珊瑚等也是構(gòu)件生物）（海綿、水螅、珊瑚等也是構(gòu)件生物）v 構(gòu)件生物（構(gòu)件生物（modular organism）（構(gòu)件構(gòu)件：枝、葉、芽、莖、花等）：枝、葉、芽、莖、花等）v modular organisms - the zygote develops into a set of modules, which then gives rise to further modules to form a branching structure. The form and timing of development are not predictable. Most plants

7、 are examples of modular organisms. (modules: branches, leaves.)v 構(gòu)件生物（構(gòu)件生物（modular organism）的例子）的例子l構(gòu)件生物（構(gòu)件生物（modular organism）的例子）的例子 -植物（構(gòu)件生物）重復(fù)出現(xiàn)的構(gòu)件的空間植物（構(gòu)件生物）重復(fù)出現(xiàn)的構(gòu)件的空間排列，稱為建筑學(xué)結(jié)構(gòu)。排列，稱為建筑學(xué)結(jié)構(gòu)。 v建筑學(xué)結(jié)構(gòu)建筑學(xué)結(jié)構(gòu)v 統(tǒng)計構(gòu)件生物時的注意事項統(tǒng)計構(gòu)件生物時的注意事項 - 通常進(jìn)行通常進(jìn)行兩個層次兩個層次的數(shù)量統(tǒng)計的數(shù)量統(tǒng)計l個體數(shù)（它與單體生物的個體數(shù)相當(dāng)）個體數(shù)（它與單體生物的個體數(shù)相當(dāng)）l構(gòu)件

8、數(shù)構(gòu)件數(shù)對于許多構(gòu)件生物，研究構(gòu)件的數(shù)量與分布狀況對于許多構(gòu)件生物，研究構(gòu)件的數(shù)量與分布狀況更為重要。如一叢（顆）稻可以只有更為重要。如一叢（顆）稻可以只有一根主莖一根主莖到到幾百個分蘗幾百個分蘗，個體大小相差懸殊，所以計算稻叢，個體大小相差懸殊，所以計算稻叢數(shù)（個體數(shù)）往往意義不大，而計算桿數(shù)（分蘗數(shù)（個體數(shù)）往往意義不大，而計算桿數(shù)（分蘗數(shù)或構(gòu)件數(shù)）比區(qū)分稻叢數(shù)更有實際意義。數(shù)或構(gòu)件數(shù)）比區(qū)分稻叢數(shù)更有實際意義。l下列屬于構(gòu)件生物的是（下列屬于構(gòu)件生物的是（ ）。）。 A牛牛 B蛔蟲蛔蟲 C云杉云杉 D青蛙青蛙 CDl下列不屬于單體生物的是（下列不屬于單體生物的是（ ）。）。 A一群羊一群

9、羊 B一窩小鳥一窩小鳥 C一只雞一只雞 D一棵松樹一棵松樹 練習(xí)題練習(xí)題三、自然種群的三個基本特征三、自然種群的三個基本特征v空間空間特征：一定的分布區(qū)域。特征：一定的分布區(qū)域。v遺傳遺傳特征：有一定的基因組成特征：有一定的基因組成（基因庫）。（基因庫）。v數(shù)量數(shù)量特征：數(shù)量（密度）及數(shù)量（密度）特征：數(shù)量（密度）及數(shù)量（密度）的變動（種群動態(tài)）。的變動（種群動態(tài)）。注：均為群體特征，以區(qū)別于個體特征。注：均為群體特征，以區(qū)別于個體特征。vSeveral characteristics shared by all population（C. Molles, 2005） - distributi

10、on - the number of individuals (density) - age distribution - birth and death rates - immigration and emigration rates - rates of growth - gene bank and so on.第二節(jié)第二節(jié) 種群動態(tài)種群動態(tài)有多少（種群數(shù)量或密度）？有多少（種群數(shù)量或密度）？哪里多，哪里少（種群分布）？哪里多，哪里少（種群分布）？怎樣變動（數(shù)量的變動和擴散遷移）？怎樣變動（數(shù)量的變動和擴散遷移）？為什么這樣變動（種群調(diào)節(jié)機制）？為什么這樣變動（種群調(diào)節(jié)機制）？v種群動態(tài)種

11、群動態(tài)（population dynamics）研究的內(nèi)容研究的內(nèi)容 - 種群數(shù)量種群數(shù)量在時間和空間上的在時間和空間上的變動規(guī)律變動規(guī)律，涉及：，涉及：v 種群動態(tài)研究的意義種群動態(tài)研究的意義種群動態(tài)是種群生態(tài)學(xué)的種群動態(tài)是種群生態(tài)學(xué)的核心問題核心問題。對種。對種群動態(tài)及其影響因素的研究，在生物資源群動態(tài)及其影響因素的研究，在生物資源的的合理利用合理利用、生物保護(hù)生物保護(hù)及及病蟲害防治病蟲害防治等很等很多方面都有重要應(yīng)用價值。多方面都有重要應(yīng)用價值。（一）種群的密度（一）種群的密度v密度：種群數(shù)量的大小、高低通常用密度來表示。密度：種群數(shù)量的大小、高低通常用密度來表示。絕對絕對密度：單位面積

12、或空間的實有個體數(shù)。密度：單位面積或空間的實有個體數(shù)。生態(tài)生態(tài)密度密度：單位棲息空間（種群單位棲息空間（種群實際所占有的有效空間實際所占有的有效空間）內(nèi)的個體數(shù)。內(nèi)的個體數(shù)。一、種群的密度和分布一、種群的密度和分布l 絕度密度與生態(tài)密度的區(qū)別舉例絕度密度與生態(tài)密度的區(qū)別舉例 -如一片面積為如一片面積為10hm2的馬尾松林，林木總的馬尾松林，林木總株數(shù)為株數(shù)為30 000株，但其中有株，但其中有2 hm2的面積為的面積為裸露的巖石，裸露的巖石，2 hm2的面為積水域。則：的面為積水域。則： - 馬尾松林的絕度密度為馬尾松林的絕度密度為3 000株株/hm2 - 馬尾松林的生態(tài)密度為馬尾松林的生態(tài)

13、密度為5 000株株/ hm2l下列表示種群相對密度的是（下列表示種群相對密度的是（ ）。）。C A一畝地有一畝地有20棵楊樹棵楊樹 B10只黃鼠只黃鼠hm2 C100個鼠洞個鼠洞hm2 D50ml水中有水中有100個草履蟲個草履蟲練習(xí)題練習(xí)題v 種群保持多大的密度才是合適的？種群保持多大的密度才是合適的？一方面，種群一方面，種群密度過大密度過大時，每一種生物都會以特時，每一種生物都會以特有的方式作出反應(yīng)，如森林自然稀疏。有的方式作出反應(yīng)，如森林自然稀疏。另一方面，另一方面， 阿利氏規(guī)律（阿利氏規(guī)律（Allees law）- 該規(guī)律對于瀕危動物的保護(hù)有指導(dǎo)意義。該規(guī)律對于瀕危動物的保護(hù)有指導(dǎo)意

14、義。 - 在在某些某些種群增長中，種群小時存活率最高；另種群增長中，種群小時存活率最高；另一些種群密度過疏或過密對種群的生存與發(fā)展都一些種群密度過疏或過密對種群的生存與發(fā)展都是不利的；每一種生物種群都有自己的的最適密是不利的；每一種生物種群都有自己的的最適密度。度。 l 阿利氏阿利氏規(guī)律（規(guī)律（Allees law）l 阿利氏規(guī)律（阿利氏規(guī)律（Allees law)圖解圖解（二）種群的數(shù)量統(tǒng)計（二）種群的數(shù)量統(tǒng)計（種群密度的估計）（種群密度的估計）v 研究種群動態(tài)首先要統(tǒng)計種群的數(shù)量。研究種群動態(tài)首先要統(tǒng)計種群的數(shù)量。v 統(tǒng)計種群的數(shù)量的基本步驟統(tǒng)計種群的數(shù)量的基本步驟 劃分所研究種群的邊界。

15、劃分所研究種群的邊界。（邊界不明顯，自行確定）（邊界不明顯，自行確定） 數(shù)量統(tǒng)計數(shù)量統(tǒng)計-種群密度估計。種群密度估計。注：種群數(shù)量的高低、種群大小，通常說的都是注：種群數(shù)量的高低、種群大小，通常說的都是密度密度。v 估計種群密度的方法估計種群密度的方法 總數(shù)量調(diào)查法（總數(shù)量調(diào)查法（total count method）-直接計數(shù)所調(diào)查范圍內(nèi)生物個體總數(shù)量。直接計數(shù)所調(diào)查范圍內(nèi)生物個體總數(shù)量。（較少用）（較少用） 統(tǒng)計學(xué)方法（統(tǒng)計學(xué)方法（statistic method）- 隨機取樣計數(shù)種群中一小部分個體，來估計整個隨機取樣計數(shù)種群中一小部分個體，來估計整個種群。種群。樣方法樣方法 （quadr

16、at method）：）：計數(shù)若干樣方中全計數(shù)若干樣方中全部個體，然后將其部個體，然后將其平均數(shù)推廣平均數(shù)推廣，來估計總?cè)赫w數(shù)量。，來估計總?cè)赫w數(shù)量。 標(biāo)志重捕法標(biāo)志重捕法（mark-recapture method）（動物）（動物） 去除取樣法去除取樣法（remove sampling）（動物）（動物） 統(tǒng)計學(xué)方法（統(tǒng)計學(xué)方法（statistic method）36 植物調(diào)查的樣方法示意植物調(diào)查的樣方法示意 草草 原原l 植物調(diào)查的樣方法示意植物調(diào)查的樣方法示意v 標(biāo)志重捕法標(biāo)志重捕法 注：一次捕獲、標(biāo)記；一次重捕、識別標(biāo)記。注：一次捕獲、標(biāo)記；一次重捕、識別標(biāo)記。 - 又稱又稱 Pet

17、ersen方法方法 或或Lincoln指數(shù)法指數(shù)法。是由丹。是由丹麥漁業(yè)學(xué)家麥漁業(yè)學(xué)家Petersen于于1898年發(fā)展運用的。（如年發(fā)展運用的。（如調(diào)查某個池塘中魚的數(shù)量）調(diào)查某個池塘中魚的數(shù)量） - 對于不斷移動位置的動物，直接記數(shù)很困難，對于不斷移動位置的動物，直接記數(shù)很困難，常采用標(biāo)志重捕法。常采用標(biāo)志重捕法。v 標(biāo)記重捕法基本步驟：標(biāo)記重捕法基本步驟：u 在調(diào)查樣地上，隨機捕獲一部分個體（在調(diào)查樣地上，隨機捕獲一部分個體（M）；）；樣地上個體總數(shù)：最初標(biāo)記個體數(shù)樣地上個體總數(shù)：最初標(biāo)記個體數(shù) = 重捕個體數(shù)：重捕樣中標(biāo)記數(shù)重捕個體數(shù)：重捕樣中標(biāo)記數(shù)N : M = n : m 即即：N

18、 = Mn/m N：樣地上估計的個體總數(shù)：樣地上估計的個體總數(shù) M：最初標(biāo)記個體數(shù)：最初標(biāo)記個體數(shù) n：重：重捕個體數(shù)捕個體數(shù) m：重捕樣中標(biāo)記數(shù)：重捕樣中標(biāo)記數(shù) u標(biāo)記后釋放；標(biāo)記后釋放；u經(jīng)一定期限（混勻）后重捕。則有如下關(guān)系：經(jīng)一定期限（混勻）后重捕。則有如下關(guān)系：v 標(biāo)記重捕法成立的條件（滿足的假設(shè)）標(biāo)記重捕法成立的條件（滿足的假設(shè)）u 所做標(biāo)記不能影響動物的正?；顒?；所做標(biāo)記不能影響動物的正?；顒?；u被做標(biāo)記動物與原種群充分混勻（充分時間）；被做標(biāo)記動物與原種群充分混勻（充分時間）；u沒有出生與死亡；沒有出生與死亡；u沒有遷入與遷出。沒有遷入與遷出。40 l 鳥類調(diào)查的環(huán)志法（標(biāo)志重

19、捕法）鳥類調(diào)查的環(huán)志法（標(biāo)志重捕法）l調(diào)查某草原田鼠數(shù)量時，在設(shè)置調(diào)查某草原田鼠數(shù)量時，在設(shè)置 1公頃的調(diào)查區(qū)內(nèi)，放置公頃的調(diào)查區(qū)內(nèi)，放置100個捕鼠籠，一夜間捕獲鼠個捕鼠籠，一夜間捕獲鼠32頭，將捕獲的鼠經(jīng)標(biāo)記后頭，將捕獲的鼠經(jīng)標(biāo)記后在原地釋放。數(shù)日后，在同一地方再放置同樣數(shù)量的捕鼠在原地釋放。數(shù)日后，在同一地方再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠，這次共捕獲籠，這次共捕獲30 頭，其中有上次標(biāo)記過的個體頭，其中有上次標(biāo)記過的個體10頭。頭。若該地區(qū)田鼠種群個體總數(shù)為若該地區(qū)田鼠種群個體總數(shù)為N，則，則N=_頭。頭。A30 B32 C64 D96填空題填空題D計算題（川大）計算題（川大）l為估計一個湖泊中

20、某物種的魚的數(shù)量，先在湖中為估計一個湖泊中某物種的魚的數(shù)量，先在湖中捕撈一網(wǎng)，捕獲該種魚捕撈一網(wǎng)，捕獲該種魚 50 條，將條，將 50條魚的一側(cè)條魚的一側(cè)胸鰭剪去后放回湖中。然后再捕第二網(wǎng)，發(fā)現(xiàn)第胸鰭剪去后放回湖中。然后再捕第二網(wǎng)，發(fā)現(xiàn)第二網(wǎng)二網(wǎng) 40 條魚中有條魚中有 4條被剪去了胸鰭。試用條被剪去了胸鰭。試用Pearson方法估計湖中該種魚的數(shù)量，并說明用方法估計湖中該種魚的數(shù)量，并說明用這種方法估計魚的數(shù)量應(yīng)該有哪些假設(shè)。這種方法估計魚的數(shù)量應(yīng)該有哪些假設(shè)。 v 去除取樣法去除取樣法單單位位時時間間捕捕獲獲數(shù)數(shù)Y累積累積捕獲數(shù)捕獲數(shù)X（只）（只）（只（只/天）天）l注：每次捕獲的注：每次

21、捕獲的動物計數(shù)后不再動物計數(shù)后不再放回去。放回去。v 種群空間格局種群空間格局 定義：定義： 組成種群的個體在其生活空間中的位置狀組成種群的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局，稱為態(tài)或布局，稱為種群空間格局種群空間格局（spatial pattern） 或或內(nèi)分布型內(nèi)分布型（internal distribution pattern）。）。 （三）種群內(nèi)個體的分布（三）種群內(nèi)個體的分布注：種群空間格局即種群內(nèi)分布型。注：種群空間格局即種群內(nèi)分布型。 在在大尺度大尺度上，種群的個體則是呈集群分布的。上，種群的個體則是呈集群分布的。l均勻均勻分布（分布（Regular/uniform distri

22、bution）l隨機隨機分布（分布（Random ）l集群集群分布分布 （Clumped/Aggregated ）v在在小尺度上小尺度上，種群內(nèi)個體一般呈現(xiàn)出，種群內(nèi)個體一般呈現(xiàn)出 3 種種內(nèi)分內(nèi)分布型（布型（分布格局）分布格局）。46 l 種群的內(nèi)分布型種群的內(nèi)分布型l 隨機分布（隨機分布（random distribution） -種群內(nèi)個體在種群領(lǐng)域中種群內(nèi)個體在種群領(lǐng)域中各個點上出現(xiàn)的機會是相等各個點上出現(xiàn)的機會是相等的，的，且某一個體的存在不影響其他個體的分布。且某一個體的存在不影響其他個體的分布。l 均勻分布（均勻分布（regular distribution） - 種群內(nèi)個體在空

23、間上是種群內(nèi)個體在空間上是等距離等距離分布形式。分布形式。l 集群分布（集群分布（clumped distribution） - 種群內(nèi)個體在空間的分布極不均勻，常成群、成簇、成種群內(nèi)個體在空間的分布極不均勻，常成群、成簇、成塊或呈斑點狀密集分布。塊或呈斑點狀密集分布。l小尺度上種群小尺度上種群3種內(nèi)分布型隨機、均勻和集群分布。種內(nèi)分布型隨機、均勻和集群分布。隨機隨機集群集群均勻均勻 (a) 隨機型分布隨機型分布 (b) 均勻型分布均勻型分布 (c) 集群型分布集群型分布 l種群的空間分布格局種群的空間分布格局-內(nèi)分布型內(nèi)分布型l種群個體空間分布格局（仿種群個體空間分布格局（仿Smith 19

24、80）練習(xí)題練習(xí)題l下列所示種群的下列所示種群的3種內(nèi)分布型中，屬于集群種內(nèi)分布型中，屬于集群分布的時（分布的時（ ）ACBAl均勻均勻分布分布種群內(nèi)個體間的競爭。（種群內(nèi)個體間的競爭。（少見少見）v 各種分布型的主要原因各種分布型的主要原因動物對植物動物對植物種子的收集和貯藏種子的收集和貯藏vA special example about population internal pattern (by phillips)vDistributions of Desert shrubs? - The study results indicate that the distribution of

25、desert shrubs changes from clumped to random to regular distribution patterns as they grow. vDistributions of Desert shrubs - Young, small shrubs clumped - Medium shrubs random - Large shrubs regularlHypothetical changes in shrub distribution with increasing shrub sizeYong,smallMedium Large The youn

26、g shrubs tend to be clumped for two reasons: - because seeds germinate at a limited number of “safe sites”; - because seeds are not dispersed far from the parent plant; vExplanation for changes in desert shrubs distribution?Phillips proposed that as the plants grow, some individuals in the clumps di

27、e, which reduces the degree of clumping. Gradually, the distribution of shrubs becomes more and more random. However, competition among the remaining plants produces higher mortality among plants, which thins the stand of shrubs still further and eventually creates a regular distribution of shrubs.

28、lHypothetical changes in shrub distribution with increasing shrub sizeYong,smallMedium Large v 檢驗種群內(nèi)分布型的指標(biāo)檢驗種群內(nèi)分布型的指標(biāo)* - 常用而簡便的檢驗內(nèi)分布型的指標(biāo)是常用而簡便的檢驗內(nèi)分布型的指標(biāo)是 方差方差/平均平均數(shù)數(shù) 比率，即比率，即mS2=0均勻均勻分布分布=1隨機隨機分布分布 1集群集群分布分布 -取樣調(diào)查時，取取樣調(diào)查時，取n個樣本，每個樣本中個體數(shù)個樣本，每個樣本中個體數(shù)為為 x，其平均數(shù)為，其平均數(shù)為m，則其方差，則其方差S2（分散度）可（分散度）可由下式取得：由下式取得

29、：v 檢驗種群內(nèi)分布型的步驟檢驗種群內(nèi)分布型的步驟bcdefghij63 l 注：樣方的大小影響種群內(nèi)分布型結(jié)果注：樣方的大小影響種群內(nèi)分布型結(jié)果（a） 實際實際分布分布 （b）大大塊塊的的樣方時樣方時，結(jié)果呈現(xiàn)的結(jié)果呈現(xiàn)的是是集群分布集群分布 （c）小小塊塊的的樣方時樣方時，結(jié)果呈現(xiàn)結(jié)果呈現(xiàn)的是的是隨機分布隨機分布l用方差平均數(shù)比率檢測種群內(nèi)分布型時，以下用方差平均數(shù)比率檢測種群內(nèi)分布型時，以下比值為均勻分布的是（比值為均勻分布的是（ ）。）。 A AS2m = 0 BS2m = 1 CS2m顯著大于顯著大于1 DS2m顯著小于顯著小于1 練習(xí)題練習(xí)題v大尺度上種群

30、內(nèi)個體的分布集群分布大尺度上種群內(nèi)個體的分布集群分布 Large scale - refers to areas over which there is substantial environmental change. Individuals aggregate in areas where the environment is favorable? Human beings? 原因？原因？l美洲鴉美洲鴉 在冬季的分布（大尺度）在冬季的分布（大尺度）-集群分布集群分布 - 美洲鴉分布廣泛，但主要美洲鴉分布廣泛，但主要分布在幾個分布在幾個“熱點熱點”地區(qū)。地區(qū)。雙節(jié)快樂！雙節(jié)快樂！ 二、種群統(tǒng)

31、計學(xué)二、種群統(tǒng)計學(xué) - 種群具有個體所不具備的種群具有個體所不具備的群體特征群體特征，這些特征多，這些特征多為為統(tǒng)計學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計學(xué)指標(biāo)，大體分，大體分 3 類類：Population densityImmigrationEmigrationNatalityMortalityl決定種群數(shù)量（密度）的基本過程決定種群數(shù)量（密度）的基本過程（4個參數(shù)）個參數(shù)）遷入遷入出生率出生率種群數(shù)量種群數(shù)量死亡率死亡率遷出遷出增增加加增增 加加減減少少減減 少少l決定種群數(shù)量（密度）的基本過程決定種群數(shù)量（密度）的基本過程（4個參數(shù)）個參數(shù)）出生率出生率指種群處于指種群處于理想條件下理想條件下（無任何（無任何生態(tài)

32、因子的限制作用）的出生率。生態(tài)因子的限制作用）的出生率。l 決定出生率高低的幾個方面決定出生率高低的幾個方面1）成熟期的速度；）成熟期的速度；2）每次繁殖子代的數(shù)目；）每次繁殖子代的數(shù)目；3）每年繁殖的次數(shù)；）每年繁殖的次數(shù)；4）胚胎期、孵化期、繁殖年齡的長短等。）胚胎期、孵化期、繁殖年齡的長短等。l 不同生物的出生率差別很大不同生物的出生率差別很大p翻車魚每次產(chǎn)卵量達(dá)千萬翻車魚每次產(chǎn)卵量達(dá)千萬p鯨魚鯨魚23 年產(chǎn)仔年產(chǎn)仔1次，每胎次，每胎 1 仔仔死亡率死亡率指種群處于指種群處于理想理想條件下由于生理條件下由于生理壽命而死亡造成的死亡率。壽命而死亡造成的死亡率。（）v在特定的環(huán)境條件下，種群

33、的實際出生率在特定的環(huán)境條件下，種群的實際出生率又稱為（又稱為（ ）。）。D A絕對出生率絕對出生率 B專有出生率專有出生率 C最大出生率最大出生率 D生態(tài)出生率生態(tài)出生率 選擇題選擇題（一）種群年齡結(jié)構(gòu)年齡錐體（一）種群年齡結(jié)構(gòu)年齡錐體v年齡椎體（年齡椎體（age pyramid） - 以不同寬度的橫柱從下至上配置而成的圖。橫以不同寬度的橫柱從下至上配置而成的圖。橫柱從下至上表示從幼年到老年的不同年齡組，寬柱從下至上表示從幼年到老年的不同年齡組，寬度表示各年齡組的（相對）個體數(shù)。度表示各年齡組的（相對）個體數(shù)。l 年齡錐體的年齡錐體的3種基本類型種基本類型A增長型種群增長型種群 B穩(wěn)定型種群

34、穩(wěn)定型種群 C下降型種群下降型種群v 年齡錐體的年齡錐體的 3 種種基本類型基本類型 （金字塔形）（金字塔形） （鐘形）（鐘形） （壺形）（壺形）l 增長型種群增長型種群（increasing population） - 典型典型金字塔形金字塔形錐體。錐體?；繉?，頂部狹。部寬，頂部狹。表示幼體表示幼體多，而老年個體較少，出多，而老年個體較少，出生率大于死亡率，代表增生率大于死亡率，代表增長的種群。長的種群。l 穩(wěn)定型種群穩(wěn)定型種群（stable population） - 鐘形鐘形錐體。錐體形狀和錐體。錐體形狀和老、中、幼比例介于增長老、中、幼比例介于增長型型和和下降型種群之間。出下降型種

35、群之間。出生率生率和和死亡率二者大致相死亡率二者大致相等，代表穩(wěn)定型種群。等，代表穩(wěn)定型種群。繁殖后期繁殖后期繁殖期繁殖期繁殖前期繁殖前期l 下降型種群下降型種群（declining population）繁殖后期繁殖后期繁殖期繁殖期 - 壺型壺型錐體?？傮w上基部比錐體?？傮w上基部比較狹、而頂部比較寬。表示較狹、而頂部比較寬。表示種群中幼體比例減少而老體種群中幼體比例減少而老體比例很高，種群的死亡率大比例很高，種群的死亡率大于出生率，代表下降型種群。于出生率，代表下降型種群。繁殖前期繁殖前期l1982年我國河北省人口的年齡結(jié)構(gòu)（按年我國河北省人口的年齡結(jié)構(gòu)（按1982年全年全國人口普查數(shù)據(jù)繪制

36、）國人口普查數(shù)據(jù)繪制）5年一個年齡組年一個年齡組0100000200000300000400000010000020000030000040000010095-9990-9485-8980-8475-7970-7465-6960-6455-5950-5445-4940-4435-3930-3425-2920-2415-1910-145-90-4 （西安市人口年齡結(jié)構(gòu)分布圖）（西安市人口年齡結(jié)構(gòu)分布圖）( (資料截止于資料截止于1998年年) )男性男性女性女性l年齡錐體的左右兩側(cè)可分別代表雄雌兩性的數(shù)目。年齡錐體的左右兩側(cè)可分別代表雄雌兩性的數(shù)目。l 1989年肯尼亞、美國和澳地利的人口年齡結(jié)

37、構(gòu)年肯尼亞、美國和澳地利的人口年齡結(jié)構(gòu)l 1960年世界主要地區(qū)人口的年齡結(jié)構(gòu)年世界主要地區(qū)人口的年齡結(jié)構(gòu)歐洲歐洲北美北美蘇聯(lián)蘇聯(lián)南亞南亞 非洲非洲拉美拉美v注意：除了動物種群具有年齡結(jié)構(gòu)外，注意：除了動物種群具有年齡結(jié)構(gòu)外，植植物種群也同樣具有年齡結(jié)構(gòu)物種群也同樣具有年齡結(jié)構(gòu)。據(jù)此也同樣。據(jù)此也同樣可以判斷植物種群的未來情況（增長、穩(wěn)可以判斷植物種群的未來情況（增長、穩(wěn)定或下降）。定或下降）。l木棉樹種群的年齡結(jié)構(gòu)。木棉樹種群的年齡結(jié)構(gòu)。幼樹少幼樹少老樹多老樹多l(xiāng)Illinois白櫟（白櫟（ Quercus alba ）種群的年齡結(jié)構(gòu)）種群的年齡結(jié)構(gòu) 。幼樹多幼樹多老樹少老樹少l某一種群的年

38、齡錐體的形狀為基部較狹、某一種群的年齡錐體的形狀為基部較狹、頂部較寬，這樣的種群屬于（頂部較寬，這樣的種群屬于（ ）。）。C A增長型種群增長型種群 B穩(wěn)定型種群穩(wěn)定型種群 C下降型種群下降型種群 D混合型種群混合型種群 選擇題選擇題l 一個種群內(nèi)，不同年齡階段的個體數(shù)量，幼年最一個種群內(nèi)，不同年齡階段的個體數(shù)量，幼年最多，老年最少，中年居中，這個種群的年齡結(jié)構(gòu)多，老年最少，中年居中，這個種群的年齡結(jié)構(gòu)型為（型為（ ）。）。B A穩(wěn)定型穩(wěn)定型 B增長型增長型 C衰退型衰退型 D混合型混合型選擇題選擇題選擇題選擇題l下列各圖中表示種群數(shù)量將來出現(xiàn)下降趨下列各圖中表示種群數(shù)量將來出現(xiàn)下降趨勢的是（

39、勢的是（ ） A B C D Dl調(diào)查甲、乙兩草原所捕獲鼠的月齡，它們的月齡調(diào)查甲、乙兩草原所捕獲鼠的月齡，它們的月齡結(jié)構(gòu)如下圖。據(jù)圖可以分析預(yù)測：結(jié)構(gòu)如下圖。據(jù)圖可以分析預(yù)測：_草草原的田鼠種群增長更快，鼠害將會更嚴(yán)重，必須原的田鼠種群增長更快，鼠害將會更嚴(yán)重，必須作好防治準(zhǔn)備工作。作好防治準(zhǔn)備工作。甲甲l 下列是依據(jù)我國下列是依據(jù)我國3次人口普查數(shù)據(jù)，繪制的人口年齡結(jié)構(gòu)圖。次人口普查數(shù)據(jù)，繪制的人口年齡結(jié)構(gòu)圖。下面是對上述三圖的描述，其中完全正確的是（下面是對上述三圖的描述，其中完全正確的是（ ） A圖圖1、圖、圖2、圖、圖3都是穩(wěn)定型都是穩(wěn)定型 B圖圖1、圖、圖2、圖、圖3都是衰退型都是

40、衰退型 C圖圖2是典型的穩(wěn)定型，可看出計劃生育政策初見成效是典型的穩(wěn)定型，可看出計劃生育政策初見成效 D圖圖1 1是增長型，從圖是增長型，從圖3 3可看出計劃生育政策初見成效可看出計劃生育政策初見成效DA. ab B. ab C. a=b D. abBl下圖為下圖為A、B兩地區(qū)的人口年齡組成示意圖。設(shè)兩地區(qū)的人口年齡組成示意圖。設(shè)A地區(qū)的人口增長率為地區(qū)的人口增長率為a，B地區(qū)的人口增長率為地區(qū)的人口增長率為b,則則a與與b的數(shù)量關(guān)系是（的數(shù)量關(guān)系是（ ）（二）種群中的性比（二）種群中的性比（sex ratio） - 種群中雌雄個體數(shù)目的比例。主要特點種群中雌雄個體數(shù)目的比例。主要特點:接近接

41、近1:1（多數(shù)生物）（多數(shù)生物）雌性為主（輪蟲等孤雌生殖者）雌性為主（輪蟲等孤雌生殖者）雄多于雌（一些營社會生活的昆蟲種群）雄多于雌（一些營社會生活的昆蟲種群）隨環(huán)境條件而改變（鹽生鉤蝦不同溫度下后代性比不同）隨環(huán)境條件而改變（鹽生鉤蝦不同溫度下后代性比不同）性轉(zhuǎn)變（黃鱔幼年都是雌性，繁殖后多轉(zhuǎn)為雄性）性轉(zhuǎn)變（黃鱔幼年都是雌性，繁殖后多轉(zhuǎn)為雄性）隨年齡變化（大部分哺乳動物包括人，出生雄性較多，隨年齡變化（大部分哺乳動物包括人，出生雄性較多，老年雌性多一些。）老年雌性多一些。）（三）種群生命表（三）種群生命表（1ife table）v生命表的定義生命表的定義 - 把觀測到的種群中個體的存活數(shù)和死

42、亡數(shù)編制把觀測到的種群中個體的存活數(shù)和死亡數(shù)編制成表，稱為生命表。成表，稱為生命表。 - 生命表是最清楚、最直接地反映種群發(fā)展過程生命表是最清楚、最直接地反映種群發(fā)展過程中死亡和存活過程的一覽表。其最早應(yīng)用于人口中死亡和存活過程的一覽表。其最早應(yīng)用于人口統(tǒng)計統(tǒng)計（human demography），主要在人壽保險主要在人壽保險事業(yè)中，事業(yè)中， 用來估計不同年齡組人口的期望壽命。用來估計不同年齡組人口的期望壽命。v 生命表的主要類型生命表的主要類型動態(tài)生命表動態(tài)生命表（dynamic life table）靜態(tài)生命表靜態(tài)生命表（static life table）綜合生命表綜合生命表（integ

43、rated life table）圖解生命表圖解生命表（diagrammatic life table）v一般生命表的基本構(gòu)成一般生命表的基本構(gòu)成年齡年齡x存活存活數(shù)數(shù)nx存活存活率率lx死亡死亡數(shù)數(shù)dx死亡死亡率率qxLxTx生命期生命期望望ex0123.v 一般生命表各欄符號的基本含義一般生命表各欄符號的基本含義x：按年齡的：按年齡的分段分段（年、月、周、日、小時等）（年、月、周、日、小時等）nx: 在在x期期開始時開始時的的存活數(shù)存活數(shù)lx : 在在x期期開始時開始時的的存活率存活率（）dx : 在在x期期末末的的死亡數(shù)死亡數(shù)（）qx : 在在x期期末末的的死亡率死亡率（）（特定年齡死亡

44、率）（特定年齡死亡率）ex : x期開始時的生命期望或平均余年（期開始時的生命期望或平均余年（）Lx : x期的平均存活數(shù)（期的平均存活數(shù)（）Tx : x期及其以后各期的存活個體總數(shù)（期及其以后各期的存活個體總數(shù)（）注：注：Tx與與Lx可不列入表中，只是為了計算可不列入表中，只是為了計算ex方便。方便。v 動態(tài)生命表動態(tài)生命表（dynamic life table）是根據(jù)對是根據(jù)對同時出生的一組個體同時出生的一組個體 存活數(shù)和死亡數(shù)進(jìn)行存活數(shù)和死亡數(shù)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測的資料而編制的，動態(tài)監(jiān)測的資料而編制的， 這類生命表也稱為這類生命表也稱為同生同生群生命表群生命表（cohort life table

45、）。）。同生群（同生群（cohort）：同時出生的一組個體稱為）：同時出生的一組個體稱為 舉例：舉例：Conell（1970）對某島固著在巖石上的所）對某島固著在巖石上的所有藤壺（同生群）進(jìn)行逐年的存活觀察，并編制有藤壺（同生群）進(jìn)行逐年的存活觀察，并編制了藤壺的動態(tài)生命表。了藤壺的動態(tài)生命表。l 藤壺的動態(tài)生命表（藤壺的動態(tài)生命表（Conell，1970）0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-10l從藤壺生命表可獲得從藤壺生命表可獲得 3 方面的信息方面的信息 存活（率）曲線：以存活（率）曲線：以nx（lx）欄對）欄對x欄作圖。欄作圖。 死亡（率）曲線：以死亡（率）曲線：

46、以dx（qx）欄對）欄對x欄作圖。欄作圖。 生命期望（生命期望（ex）：）：ex表示該年齡期開始時表示該年齡期開始時 的平均能存活的年限。的平均能存活的年限。v 綜合生命表綜合生命表綜合生命表綜合生命表（comprehensive life table）與與簡單生命表不同之處在于增加了簡單生命表不同之處在于增加了 mx 欄。欄。mx 欄是欄是特定年齡出生率特定年齡出生率，即平均每存活個，即平均每存活個體在該年齡期內(nèi)所產(chǎn)后代數(shù)。體在該年齡期內(nèi)所產(chǎn)后代數(shù)。 mx 欄的引入欄的引入使得生命表的作用更加廣泛。使得生命表的作用更加廣泛。l 通過通過綜合生命表綜合生命表求算求算 R0綜合生命表同時包括了存

47、活率（綜合生命表同時包括了存活率（lx）和特定）和特定年齡出生率（年齡出生率（mx）兩方面的數(shù)據(jù)，）兩方面的數(shù)據(jù)， 將兩者將兩者相乘，并累加起來即得該種群的相乘，并累加起來即得該種群的Ro（世代（世代凈增殖率，凈增殖率，net reproductive rate）。Ro= lxmxl凈增殖率凈增殖率（net reproductive rate）R0 - 平均平均每個個體每個個體經(jīng)過經(jīng)過一個世代一個世代所產(chǎn)生的后代所產(chǎn)生的后代數(shù)目數(shù)目（或經(jīng)過一個世代后數(shù)目增長到原來的（或經(jīng)過一個世代后數(shù)目增長到原來的R0 倍）倍）。 若若 R0 1，種群增長；，種群增長； R0 1，穩(wěn)定；，穩(wěn)定； R0 1，下

48、降。，下降。- 對于一年生植物，對于一年生植物，R0為每植物產(chǎn)生的種子數(shù)。為每植物產(chǎn)生的種子數(shù)。- 注：注：R0雖是很有用的參數(shù)，但因各種生物的雖是很有用的參數(shù)，但因各種生物的平平均世代時間不等均世代時間不等，故進(jìn)行種間比較時，故進(jìn)行種間比較時R0的可比的可比性并不強。性并不強。- 利用綜合生命表資料可以估計出種群的平利用綜合生命表資料可以估計出種群的平均世代時間，均世代時間，average generation time）。）。 T = xlxmx /R0l 通過綜合生命表求算通過綜合生命表求算 T = xlxmx /lxmxx/alxmxlxmxxlxmx01.0000010.990002

49、0.9700030.8900040.870.1540.1340.53650.870.4010.3490.74560.860.4400.3782.26870.860.4640.3992.79380.830.4340.3602.88090.810.4620.3742.366100.810.4300.2592.590110.810.4620.3744.114120.81000130.810.5780.4686.084l 南灣獼猴的綜合生命表南灣獼猴的綜合生命表 T = xlxmx /R0 = xlxmx / lxmx R0 = lxmx = 3.095 xlxmx = 26.376 T = xlxm

50、x /R0= 26.376/3.095 = 8.522l如何根據(jù)南灣獼猴綜合生命表資料估計該如何根據(jù)南灣獼猴綜合生命表資料估計該種群的平均世代時間？種群的平均世代時間？（四）種群存活曲線（四）種群存活曲線（survivorship curve） - 以不同年齡的以不同年齡的存活數(shù)存活數(shù)對對年齡年齡作圖即可得存活曲線。作圖即可得存活曲線?；钋€可直觀地表達(dá)同生群（活曲線可直觀地表達(dá)同生群（cohort）的存活過程）的存活過程 。l存活曲線的存活曲線的 3 種種類型類型I 型：曲線型：曲線凸凸型型II 型：曲線呈型：曲線呈對角線對角線型型III 型：曲線型：曲線凹凹型型 （同生群（同生群 coho

51、rt：同時出生的一組個體。）：同時出生的一組個體。）l 存活曲線的三種基本類型存活曲線的三種基本類型年齡年齡存活數(shù)存活數(shù)TypeType I IType Type II IITypeType IIIIIIMany mammalsMany mammalsMany birds,Many birds,small mammals,small mammals,lizards, turtleslizards, turtlesMany invertebratesMany invertebratesAgeAgeNumber of survivors Number of survivors 1000010001

52、00101113 SURVIVORSHIP CURVESl I 型存活曲線型存活曲線（ Typesurvivorship curve ） - 曲線曲線凸型凸型。幼年和中年存活率高，而老年個體幼年和中年存活率高，而老年個體死亡率高。如人類和一些大型哺乳動物。死亡率高。如人類和一些大型哺乳動物。v輪蟲（輪蟲（rotifer）種群的存活曲線）種群的存活曲線 （ I 型型）存活數(shù)存活數(shù)年齡（天）年齡（天）l II 型存活曲線型存活曲線（ Typesurvivorship curve ） - 曲線呈曲線呈對角線型對角線型。表示各年齡階段的死亡率大。表示各年齡階段的死亡率大致相等。如一些鳥類。致相等。如一

53、些鳥類。l較恒定的較恒定的 死亡死亡率（率（ II 型型存活存活曲線曲線）。）。泥龜泥龜兩種鳥類兩種鳥類 - 曲線曲線凹凹型。主要特點是幼體死亡率很高。如魚類、型。主要特點是幼體死亡率很高。如魚類、一些多年生植物。一些多年生植物。l III 型存活曲線型存活曲線（Type survivorship curve）v Examples of type survivorship curve - The eggs produced by marine fish such as the mackerel（鯖魚）, may number in the millions. Out of one million eggs laid by a mackerel, more than 999,999 die during the first 70 days of life either as eggs, larvae （幼體）, or juveniles. vSimilar patterns of survival are shown by other marine invertebrates and fish and by plants that produce immens