基礎(chǔ)生態(tài)精品課件

1、基礎(chǔ)生態(tài)課件第1頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)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(dòng)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(duì)策(生態(tài)對(duì)策)第五節(jié) 種內(nèi)與種間關(guān)系第2頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/152繁殖對(duì)策1.r- 選擇與K-選擇r-選擇：有利于增大內(nèi)稟增長(zhǎng)率的選擇r對(duì)策種群 K-選擇：有利于增加競(jìng)爭(zhēng)能力的選擇。k對(duì)策種群第四節(jié) 生活史對(duì)策(生態(tài)對(duì)策)第3頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/153二、種間關(guān)系有競(jìng)爭(zhēng)、捕食、寄生和互利共生（一）種間競(jìng)爭(zhēng)

2、1、高斯假說(shuō) 2、 Lotka-Volterra種間競(jìng)爭(zhēng)模型競(jìng)爭(zhēng)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(jìng)爭(zhēng)物種的環(huán)境負(fù)荷 12: 物種2的競(jìng)爭(zhēng)系數(shù),2對(duì)1的競(jìng)爭(zhēng)抑制作用; 21: 物種1的競(jìng)爭(zhēng)系數(shù),1對(duì)2的競(jìng)爭(zhēng)抑制作用.第4頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/1542、 Lotka-Volterra種間競(jìng)爭(zhēng)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(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/1552、 Lotka-Volterra種間競(jìng)爭(zhēng)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(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二202

4、2/9/1562、 Lotka-Volterra種間競(jìng)爭(zhēng)模型dN2/dt0N2N1K2/21K2dN2/dt=0 N2K2 21 N1 N2 = 0 , N1 = K2 /21 N2 = K2 , N1 = 0第7頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)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(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)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(yè)，共63頁(yè)，

5、2022年，5月20日，12點(diǎn)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(diǎn)K1/12K1K2/21K2N1N2第10頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/1510穩(wěn)定的共存K1 K2 /21,K2BCDE第34頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/1534二、種類(lèi)組成的數(shù)量特征高度：自然高度和絕對(duì)高度。重量和相對(duì)重量：?jiǎn)挝幻娣e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(chēng)為群落的四度一量。注意相對(duì)

6、指標(biāo)與指標(biāo)比的差異第35頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/1535二、種類(lèi)組成的數(shù)量特征優(yōu)勢(shì)度與綜合優(yōu)勢(shì)比優(yōu)勢(shì)度：表示一個(gè)種在群落中的地位和作用。定義和計(jì)算方法不統(tǒng)一。日本學(xué)者提出綜合數(shù)量指標(biāo)。包括兩個(gè)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(xiàng)指標(biāo)中任意取，求平均值。如SDR2=（密度比 +蓋度比）/2100%第36頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/1536二、種類(lèi)組成的數(shù)量特征重要值：用來(lái)表示某個(gè)種在群落中的地位和作用的綜合數(shù)量指標(biāo)。重要值=相對(duì)密度+相對(duì)頻度+相對(duì)蓋度/3第37頁(yè)，

7、共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)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(dòng)物、微生物的所用種及其組成的群落和生態(tài)系統(tǒng)。三個(gè)層次：遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。第38頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/1538物種多樣測(cè)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(gè)體總數(shù)群落中總物種數(shù)目第39頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/1539物種多樣測(cè)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(gè)體在全部個(gè)體中的比例多樣性指數(shù)第i 個(gè)物種屬于種i 的個(gè)體在全部個(gè)體中的比例多樣性指數(shù)第40頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/1540物種多樣測(cè)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(shí)際的種類(lèi)多樣性最大均勻條件下的種類(lèi)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(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/1541物種多樣性類(lèi)型 多樣性 ：棲息地或群落中的物種多樣x性，測(cè)度群落內(nèi)的物種多樣性。 多樣性 ： 測(cè)度區(qū)域尺度上物種組成沿著某個(gè)梯度方向從一個(gè)群落到另一個(gè)群落的變化率。 多樣性 ：測(cè)度最大地理尺度上的多樣性，體現(xiàn)一個(gè)地區(qū)或許多地區(qū)內(nèi)穿過(guò)一系列群落的物種多樣性總和。第42頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)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(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，

10、12點(diǎn)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(lèi)組合。分三級(jí)：第一級(jí)層片是同種的個(gè)體組合；第二級(jí)層片是同一生活型的不同植物的組合；第三級(jí)層片是不同生活不同種類(lèi)植物的組合。層片的層的區(qū)別由于一個(gè)層的類(lèi)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(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)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(shì)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(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日

11、，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/1545四季分明的落葉闊葉林第46頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)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(dòng)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(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)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(gè)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、土壤質(zhì)地、地形特點(diǎn)植物影響：他感作用、遮蔭作用、繁殖特點(diǎn)動(dòng)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(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/1548五、群落交錯(cuò)區(qū)與邊緣效應(yīng)群落交錯(cuò)區(qū)（ecotone）(生態(tài)交錯(cuò)區(qū)或生態(tài)過(guò)渡帶)：兩個(gè)或多個(gè)群落之間的過(guò)渡區(qū)域。邊緣效應(yīng)(edge effect)：群落交錯(cuò)區(qū)的生物種類(lèi)和種群密度增加的現(xiàn)象稱(chēng)邊緣效應(yīng)。邊緣效應(yīng)產(chǎn)生的原因：在群落交錯(cuò)區(qū)往往包含兩個(gè)重疊群落中所有的一些種以及交錯(cuò)區(qū)的特有種；群落交錯(cuò)區(qū)的環(huán)境比較復(fù)雜，兩類(lèi)群落中的生物能夠通過(guò)遷移而交流，能為不同生態(tài)類(lèi)型植物定居，從

13、而為更多的動(dòng)物提供食物、營(yíng)巢地隱蔽條件。第49頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/1549五、群落交錯(cuò)區(qū)與邊緣效應(yīng)邊緣效應(yīng)原理的實(shí)踐意義利用群落交錯(cuò)區(qū)的邊緣效應(yīng)增加邊緣長(zhǎng)度和交錯(cuò)區(qū)面積，提高野生動(dòng)物的產(chǎn)量。人類(lèi)活動(dòng)而形成的交錯(cuò)區(qū)有的有利，有的是不利的。第50頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)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(jiǎn)述抽彩式競(jìng)爭(zhēng)發(fā)生的條件？3、中度干擾假說(shuō)和理由？4、干擾理論在生態(tài)管理中有何現(xiàn)實(shí)意義？5、島嶼生態(tài)理論對(duì)自然保護(hù)區(qū)的指導(dǎo)意義？第51頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日

14、，12點(diǎn)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(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/1552生物因素競(jìng)爭(zhēng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響資源利用 生態(tài)位重疊 競(jìng)爭(zhēng) 生態(tài)位分化 性狀替代、特化 共存競(jìng)爭(zhēng) 排斥 第53頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/1553生物因素捕食捕食對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響泛化種的作用：捕食提高多樣性、過(guò)捕多樣性降低特化種的作用：捕食對(duì)象為優(yōu)勢(shì)種，多樣性增加；捕食對(duì)象為劣勢(shì)種，降低多樣性。海星荔枝螺石鱉帽貝貽貝滕壺龜足第54頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)

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(yíng)養(yǎng)級(jí)的少數(shù)物種，其取食活動(dòng)對(duì)群落的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大的影響，稱(chēng)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(duì)群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響的物種。第55頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/1555干擾：平靜的中斷，對(duì)正常過(guò)程的打擾和妨礙。干擾的意義中度干擾假說(shuō)（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(jìng)爭(zhēng)小演替第56頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期二2022/9/1556抽彩式競(jìng)爭(zhēng)發(fā)生的條件群

16、落中有許多入侵?jǐn)鄬幽芰ο嗟群湍褪軘鄬又形锢憝h(huán)境能力相等的物種。這些物種中任何一種在生活史過(guò)程中能阻止后入侵的其他物種的再入侵。第57頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)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?yàn)楦蓴_使許多競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的物種占據(jù)不了優(yōu)勢(shì)，其他物種乘機(jī)侵入。 如果要保護(hù)自然界的生物多樣性，就不要簡(jiǎn)單地去阻止干擾。實(shí)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(hù)、森林和野生動(dòng)物管理等方面有重要意義。第58頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)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(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)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(lèi)植被中的另一類(lèi)土壤和植被斑塊都可視為島。第60頁(yè)，共63頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)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(jìn)化島嶼的物種進(jìn)化較大