種群及其基本特征頁(yè)課件

05種群及其基本特征1、不要輕言放棄，否則對(duì)不起自己。2、要冒一次險(xiǎn)!整個(gè)生命就是一場(chǎng)冒險(xiǎn)。走得最遠(yuǎn)的人，常是愿意去做，并愿意去冒險(xiǎn)的人?！胺€(wěn)妥”之船，從未能從岸邊走遠(yuǎn)。--戴爾．卡耐基。3、人生就像一杯沒(méi)有加糖的咖啡，喝起來(lái)是苦澀的，回味起來(lái)卻有久久不會(huì)退去的余香。4、守業(yè)的最好辦法就是不斷的發(fā)展。5、當(dāng)愛(ài)不能完美，我寧愿選擇無(wú)悔，不管來(lái)生多么美麗，我不愿失去今生對(duì)你的記憶，我不求天長(zhǎng)地久的美景，我只要生生世世的輪回里有你。05種群及其基本特征05種群及其基本特征1、不要輕言放棄，否則對(duì)不起自己。2、要冒一次險(xiǎn)!整個(gè)生命就是一場(chǎng)冒險(xiǎn)。走得最遠(yuǎn)的人，常是愿意去做，并愿意去冒險(xiǎn)的人?！胺€(wěn)妥”之船，從未能從岸邊走遠(yuǎn)。--戴爾．卡耐基。3、人生就像一杯沒(méi)有加糖的咖啡，喝起來(lái)是苦澀的，回味起來(lái)卻有久久不會(huì)退去的余香。4、守業(yè)的最好辦法就是不斷的發(fā)展。5、當(dāng)愛(ài)不能完美，我寧愿選擇無(wú)悔，不管來(lái)生多么美麗，我不愿失去今生對(duì)你的記憶，我不求天長(zhǎng)地久的美景，我只要生生世世的輪回里有你。第二部分

種群生態(tài)學(xué)

34種群及其基本特征4.1種群的概念4.2種群基本特征4.3生命表分析4.4種群動(dòng)態(tài)模型4.5種群調(diào)節(jié)理論4.6集合種群05種群及其基本特征1、不要輕言放棄，否則對(duì)不起自己。05種1種群及其基本特征頁(yè)課件2種群及其基本特征頁(yè)課件3種群及其基本特征頁(yè)課件4種群及其基本特征頁(yè)課件5種群及其基本特征頁(yè)課件67

二、單體生物與構(gòu)件生物單體生物(unitaryorganism)：由受精卵直接發(fā)育而成的生物個(gè)體，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7二、單體生物與構(gòu)件生物78

三、自然種群的基本特征及其內(nèi)涵空間特征、數(shù)量特征、遺傳特征個(gè)體具差異性、種群非個(gè)體簡(jiǎn)單加和用個(gè)體特征的統(tǒng)計(jì)值描述的種群特征：出生率、死亡率、年齡結(jié)構(gòu)、性比、基因頻率、平均壽命、生殖個(gè)體百分?jǐn)?shù)、密度、分布型、擴(kuò)散、集聚、數(shù)量動(dòng)態(tài)8三、自然種群的基本特征及其內(nèi)涵空間特征、數(shù)量特征、遺傳89

四、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的一門科學(xué)。

9四、種群生態(tài)學(xué)研究種群的數(shù)量、分布以及種群與其棲910

4.2種群的基本特征一、種群密度種群的大小和密度原始密度(crudedensity)V.S.生態(tài)密度(ecologicaldensity)：前者是每單位空間內(nèi)個(gè)體的數(shù)量，后者是按照生物實(shí)際占有的空間所計(jì)算的密度絕對(duì)密度V.S.相對(duì)密度：前者是單位空間內(nèi)的實(shí)有個(gè)體數(shù)，后者是描述單位空間上種群數(shù)量高低的相對(duì)指標(biāo)。104.2種群的基本特征一、種群密度種群的大小和密度1011

種群數(shù)量統(tǒng)計(jì)密度的估計(jì)方法總數(shù)量調(diào)查法：直接查數(shù)樣方法：用樣方密度平均值估計(jì)種群密度。（代表性、隨機(jī)取樣）標(biāo)記重捕法：捕獲－標(biāo)志－釋放－重捕，假定：重捕取樣中標(biāo)志比例=種群總體中標(biāo)志比例

11種群數(shù)量統(tǒng)計(jì)11直接查數(shù)法直接查數(shù)法12草原取樣調(diào)查法草原取樣調(diào)查法131234標(biāo)志重捕法－鳥(niǎo)類環(huán)志N/M＝80/20＝n/m=20/5；重要假設(shè)：隨機(jī)分布，密度不變1234標(biāo)志重捕法－鳥(niǎo)類環(huán)志N/M＝80/20＝n/m=201415

二、種群的空間分布格局內(nèi)分布型：組成種群的個(gè)體在其生活空間中的狀態(tài)或布局類型：隨機(jī)、均勻、成群原因：資源、繁殖體、行為15

15二、種群的空間分布格局1515配偶、御敵、捕食、地形差異、繁殖特性、干擾競(jìng)爭(zhēng)、排斥、領(lǐng)域？資源分布的隨機(jī)性？配偶、御敵、捕食、地形差異、繁殖特性、干擾競(jìng)爭(zhēng)、排斥、領(lǐng)域？16分布格局的檢驗(yàn)—分布系數(shù)法＝1＞1S:標(biāo)準(zhǔn)差m:平均數(shù)x:樣方中個(gè)體數(shù)；f:含x個(gè)個(gè)體樣方頻數(shù)N:樣本總數(shù)＜1分布格局的檢驗(yàn)—分布系數(shù)法＝1＞1S:標(biāo)準(zhǔn)差＜117Pielou對(duì)隨機(jī)抽取的100個(gè)屋極松樣方(7.3m2)進(jìn)行了植株數(shù)量調(diào)查，初步統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下表(共查得屋極松286株)，請(qǐng)判別該屋極松種群的分布型。隨機(jī)分布下某樣方內(nèi)含有某一一定個(gè)體數(shù)的概率公式為pr(x)=mxe-m/x!(e=2.718)Pielou對(duì)隨機(jī)抽取的100個(gè)屋極松樣方(7.3m2)進(jìn)行1819

樣方大小與種群內(nèi)分布型分析(a)實(shí)際分布(b)大塊的樣方，結(jié)果呈現(xiàn)是聚集分布(c)小塊的樣方，結(jié)果呈現(xiàn)的是隨機(jī)分布19樣方大小與種群內(nèi)分布型分析(a)實(shí)際分布1920

三、出生率和死亡率最大出生率生態(tài)出生率最小死亡率生態(tài)死亡率20三、出生率和死亡率20四、年齡結(jié)構(gòu)年齡錐體、年齡金字塔(Agepyramid)、時(shí)期結(jié)構(gòu)(Stagestructure)四、年齡結(jié)構(gòu)21不同年齡階段的個(gè)體對(duì)種群增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)是不一樣的不同年齡階段的個(gè)體2223

232324

4.3種群生命表分析一、什么是生命表

概念：按種群生長(zhǎng)時(shí)間或年齡(發(fā)育階段)的次序編制的,系統(tǒng)記述種群死亡率、生存率和生殖率，最清楚、最直接地展示種群死亡和存活過(guò)程的一覽表。244.3種群生命表分析一、什么是生命表

概念：按24種群及其基本特征頁(yè)課件25種群及其基本特征頁(yè)課件2627

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/nx27基本格式2728

類型靜態(tài)生命表：適用于世代重疊或壽命非常長(zhǎng)的生物，表中數(shù)據(jù)是根據(jù)在某一特定時(shí)刻對(duì)種群年齡分布頻率的取樣分析而獲得的，實(shí)際反映了種群在某一特定時(shí)刻的剖面。動(dòng)態(tài)生命表：從同時(shí)出生/孵化的一個(gè)群體(同生群，cohort)，跟蹤觀察并記錄其死亡過(guò)程直到最后，適用于世代不重疊的生物28類型靜態(tài)生命表：適用于世代重疊或壽命非常長(zhǎng)的生物，表中28靜態(tài)生命表也稱特定時(shí)間生命表或垂直生命表動(dòng)態(tài)生命表也稱特定年齡生命表或水平生命表靜態(tài)生命表也稱特定時(shí)間生命表或垂直生命表29上川：獼猴島國(guó)30

綜合生命表上川：獼猴島國(guó)30綜合生命表30種群及其基本特征頁(yè)課件3132

二、生命表有什么用？提供種群基本信息：32二、生命表有什么用？提供種群基本信息：32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.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)3334

34

繪制存活曲線Ⅲ型：?jiǎn)棠尽⒎N子繁殖的竹類、熱帶棕櫚等Ⅱ型：灌木植物Ⅰ型：一年生植物、竹類3434繪制存活曲線Ⅲ型：?jiǎn)棠?、種子繁殖的竹類、熱帶棕櫚34種群及其基本特征頁(yè)課件35真實(shí)情況下的存活曲線可能介于典型之間的中間類型真實(shí)情況下的存活曲線可能介于典型之間的中間類型36種群及其基本特征頁(yè)課件37進(jìn)行關(guān)鍵因子分析

用途：確定研究對(duì)象的主要致死因素適用：昆蟲(chóng)種群、爬行動(dòng)物、植物目標(biāo)：發(fā)現(xiàn)不同階段死亡率的顯著差異，確定種群大小的決定階段發(fā)現(xiàn)死亡的密度依賴階段，分析種群大小的調(diào)節(jié)因素步驟：1.計(jì)算死亡力指數(shù)K；Kx＝lnnx-lnnx-12.找出關(guān)鍵階段；3.找出密度依賴階段。進(jìn)行關(guān)鍵因子分析用途：確定研究對(duì)象的主要致死因素38決定時(shí)期=?調(diào)節(jié)時(shí)期=?沙丘植物的K－因子分析決定時(shí)期=K2

調(diào)節(jié)時(shí)期=K3決定時(shí)期=?沙丘植物的K－因子分析決定時(shí)期=K23940

4.4種群的增長(zhǎng)模型一、種群增長(zhǎng)的最簡(jiǎn)單模型假定條件：Nt+1－Nt＝B＋I(xiàn)－D－E模型：Nt+1－Nt＝(b－d)NtNt+1:種群在t+1時(shí)刻的數(shù)量Nt:種群在t時(shí)刻的數(shù)量b：每個(gè)個(gè)體的出生數(shù)d：每個(gè)個(gè)體的死亡概率404.4種群的增長(zhǎng)模型一、種群增長(zhǎng)的最簡(jiǎn)單模型40二、種群的幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)模型假定條件：離散、與密度無(wú)關(guān)模型：Nt＝λtN0Nt:種群在t時(shí)刻的數(shù)量N0:種群最初的數(shù)量

λ：種群周限增長(zhǎng)率t:單位時(shí)間數(shù)二、種群的幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)模型4142

λ>1，增長(zhǎng)

λ=1，穩(wěn)定

λ<1，下降42λ>1，增長(zhǎng)

λ=1，穩(wěn)定

λ<1，下降42三、種群的指數(shù)增長(zhǎng)模型假定條件：連續(xù)增長(zhǎng)，密度無(wú)關(guān)模型：dN/dt：種群的瞬時(shí)數(shù)量變化

r：瞬時(shí)增長(zhǎng)率（r=b-d）r>0，增長(zhǎng)r<0，下降r=0，不變?nèi)⒎N群的指數(shù)增長(zhǎng)模型43種群及其基本特征頁(yè)課件4445

四、種群增長(zhǎng)的邏輯斯諦模型

現(xiàn)實(shí)種群的增長(zhǎng)過(guò)程是受密度制約的早期密度小，抑制效應(yīng)可忽略，后期密度抑制效應(yīng)則不容忽略45四、種群增長(zhǎng)的邏輯斯諦模型4546

環(huán)境容納量對(duì)種群增長(zhǎng)的壓力（環(huán)境阻力）

環(huán)境容納量(K)：由環(huán)境資源限度所決定的種群數(shù)量限度，即物種在特定環(huán)境中的平衡密度。46環(huán)境容納量對(duì)種群增長(zhǎng)的壓力（環(huán)境阻力）環(huán)境容納量46邏輯斯諦種群增長(zhǎng)模型：dN/dt：種群的瞬時(shí)增長(zhǎng)量r：每員增長(zhǎng)率K：環(huán)境容納量：邏輯斯諦系數(shù)邏輯斯諦種群增長(zhǎng)模型：4748

五、自然種群的數(shù)量變動(dòng)常見(jiàn)類型：增長(zhǎng)、季節(jié)消長(zhǎng)、種群波動(dòng)(不規(guī)則、周期性)、平衡、爆發(fā)、衰落和滅亡等48五、自然種群的數(shù)量變動(dòng)常見(jiàn)類型：增長(zhǎng)、季節(jié)消長(zhǎng)、種群4849

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。49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4950

種群波動(dòng)的原因：環(huán)境隨機(jī)變化、時(shí)滯、過(guò)度補(bǔ)償性密度制約等50種群波動(dòng)的原因：環(huán)境隨機(jī)變化、時(shí)滯、過(guò)度補(bǔ)償性密度制約50種群的不規(guī)則波動(dòng)種群的不規(guī)則波動(dòng)51種群及其基本特征頁(yè)課件5253

不規(guī)則波動(dòng)53不規(guī)則波動(dòng)5354

常由捕食或食草作用導(dǎo)致的延緩的密度制約造成可能發(fā)生在食物鏈的不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)中，但食草動(dòng)物和食物的變化最基礎(chǔ)周期性波動(dòng)54常由捕食或食草作用導(dǎo)致的延緩的密度制約造成周期性波動(dòng)54種群及其基本特征頁(yè)課件5556

周期性波動(dòng)56周期性波動(dòng)56種群波動(dòng)形式A—邏輯斯蒂曲線B—混沌動(dòng)態(tài)C—穩(wěn)定極限周期D—減幅振蕩E—沖擊振蕩種群波動(dòng)形式A—邏輯斯蒂曲線5758

波動(dòng)可能導(dǎo)致種群爆發(fā)，如蝗災(zāi)、赤潮。58波動(dòng)可能導(dǎo)致種群爆發(fā)，如蝗災(zāi)、赤潮。5859

種群的衰落和滅亡當(dāng)種群長(zhǎng)久處于不利條件下數(shù)量會(huì)出現(xiàn)持久性下降個(gè)體大、出生率低、生長(zhǎng)慢、成熟晚的生物易出現(xiàn)種群衰落和滅亡加快的原因：過(guò)度捕殺、生境破壞最小可存活種群59種群的衰落和滅亡當(dāng)種群長(zhǎng)久處于不利條件下數(shù)量會(huì)出現(xiàn)持久592006年11月，冰島2006年11月，冰島6061

生態(tài)入侵概念：由于人類有意識(shí)或無(wú)意識(shí)地把某種生物帶入適宜其棲息和繁衍的地區(qū)，其種群不斷擴(kuò)大，分布區(qū)逐步穩(wěn)定地?cái)U(kuò)展的過(guò)程危害：與當(dāng)?shù)匚锓N惡性競(jìng)爭(zhēng)對(duì)人畜造成危害61生態(tài)入侵概念：61種群及其基本特征頁(yè)課件6263

紫莖澤蘭(Eupatoriumadenophorum)的威力由墨西哥經(jīng)緬、越入云南，現(xiàn)達(dá)25°33’N地區(qū)，向東至廣西、貴州、四川。入侵天然草場(chǎng)三年后覆蓋度可達(dá)90%以上。種子、花粉致馬屬動(dòng)物哮喘病，種子纖毛致組織壞死和死亡，莖葉致牲畜蹄子腐爛、人手腳皮膚發(fā)炎。使幼樹(shù)衰弱甚至死亡；使經(jīng)濟(jì)林推遲投產(chǎn)，效益下降；與莊稼爭(zhēng)水、爭(zhēng)肥、爭(zhēng)陽(yáng)光，造成入侵田塊減產(chǎn)。綠色沙漠。入侵120天后，土壤速效氮、磷、鉀分別下降56%-96%、46%-53%、6%-33%63紫莖澤蘭(Eupatoriumadenophorum63鼓浪嶼貓爪藤

滇池水葫蘆內(nèi)伶仃島薇甘菊鼓浪嶼貓爪藤滇池水葫蘆內(nèi)伶仃島薇甘菊64種群及其基本特征頁(yè)課件65種群及其基本特征頁(yè)課件6667

4.5種群調(diào)節(jié)理論是什么力量制止了種群增長(zhǎng)？是什么機(jī)制決定著種群的平衡密度？674.5種群調(diào)節(jié)理論是什么力量制止了種群增長(zhǎng)？6768

一、外源性種群調(diào)節(jié)理論

氣候?qū)W派(F.S.Bodenheimer)種群參數(shù)受氣候條件強(qiáng)烈影響，種群增長(zhǎng)主要受有利氣候時(shí)間短暫的限制，種群沒(méi)有時(shí)間達(dá)到環(huán)境容量所容許的數(shù)量水平昆蟲(chóng)大發(fā)生常常與氣候有關(guān)，而無(wú)關(guān)于食物競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)調(diào)種群數(shù)量的變動(dòng)，否定穩(wěn)定性68一、外源性種群調(diào)節(jié)理論

氣候?qū)W派(F.S.Boden6869

生物學(xué)派(A.J.Nicholson)主張捕食、寄生、競(jìng)爭(zhēng)等對(duì)種群調(diào)節(jié)的決定作用只有密度制約因子才能調(diào)節(jié)種群的密度食物對(duì)種群調(diào)節(jié)的重要作用69生物學(xué)派(A.J.Nicholson)主張捕食、寄生6970

EffectsofsupplementalfeedingintheCaliforniavole70Effectsofsupplementalfee7071

領(lǐng)域性＆等級(jí)體系能量分配合理種群密度較低資源充足種群增長(zhǎng)能量分配失衡領(lǐng)域性發(fā)揮作用限制多余個(gè)體繁殖種群數(shù)量下降資源逐漸豐富二、內(nèi)源性種群調(diào)節(jié)理論

行為調(diào)節(jié)71領(lǐng)域性＆等級(jí)體系種群密度較低種群增長(zhǎng)領(lǐng)域性發(fā)揮作用種群71種內(nèi)個(gè)體間通過(guò)行為相容與否調(diào)節(jié)種群動(dòng)態(tài)領(lǐng)域性：指由個(gè)體、家庭或其他社群?jiǎn)挝凰紦?jù)的，并積極保衛(wèi)不讓同種其他成員侵入的空間。保衛(wèi)領(lǐng)域方式：鳴叫、氣體標(biāo)志、威脅、直接進(jìn)攻驅(qū)趕入侵者社群等級(jí)：動(dòng)物種群種各個(gè)動(dòng)物的地位具有一定順序的等級(jí)現(xiàn)象。通過(guò)社群行為，可以限制生境中的動(dòng)物數(shù)量種內(nèi)個(gè)體間通過(guò)行為相容與否調(diào)節(jié)種群動(dòng)態(tài)7273

內(nèi)分泌調(diào)節(jié)個(gè)體正常生長(zhǎng)能量分配合理種群密度較低資源充足種群增長(zhǎng)能量分配失衡內(nèi)分泌機(jī)制作用個(gè)體死亡率增大種群數(shù)量下降資源逐漸豐富73內(nèi)分泌調(diào)節(jié)個(gè)體正常生長(zhǎng)種群密度較低種群增長(zhǎng)內(nèi)分泌機(jī)制作73種內(nèi)個(gè)體間通過(guò)內(nèi)分泌的調(diào)整應(yīng)對(duì)社群壓力可能機(jī)制：種群數(shù)量上升壓力增加，中樞神經(jīng)系統(tǒng)所受刺激加強(qiáng)，影響腦垂體、腎上腺功能：促生殖激素分泌減少(使生長(zhǎng)和生殖發(fā)生障礙)和促腎上腺皮質(zhì)激素增加(抵抗力下降)，種群增長(zhǎng)停止或受抑，社群壓力下降主要適用于獸類種內(nèi)個(gè)體間通過(guò)內(nèi)分泌的調(diào)整應(yīng)對(duì)社群壓力7475

遺傳調(diào)節(jié)種群變異較高低密度型L高密度型H種群密度較低選擇壓力較低對(duì)L型有利個(gè)體大量繁殖種群密度上升種群密度增大選擇壓力增大對(duì)H有利，L不利L型個(gè)體大量死亡H型個(gè)體逐漸增加種群數(shù)量下降75遺傳調(diào)節(jié)種群變異較高種群密度較低對(duì)L型有利種群密度增大75種群數(shù)量通過(guò)自然選擇壓力和遺傳組成改變得到調(diào)節(jié)種群內(nèi)的遺傳多型是遺傳調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)不同遺傳結(jié)構(gòu)的個(gè)體其生存能力不同遺傳與生物的行為、擴(kuò)散等因素一起對(duì)種群數(shù)量進(jìn)行調(diào)節(jié)種群數(shù)量通過(guò)自然選擇壓力和遺傳組成改變得到調(diào)節(jié)764.6集合種群概念集合種群：也稱聯(lián)種群，是由很多小種群構(gòu)成的種群群體，在各小種群之間存在著個(gè)體的遷入和遷出。時(shí)刻T1時(shí)刻T24.6集合種群概念集合種群：也稱聯(lián)種群，是由很多小種群構(gòu)成7778

局域種群：集合種群中的每一個(gè)小種群

生境斑塊：局域種群所占據(jù)的生境。集合種群的研究目的：預(yù)測(cè)種群是否會(huì)走向滅絕，或者各還能維持生存多長(zhǎng)時(shí)間。集合種群的動(dòng)態(tài)取決于局域種群的動(dòng)態(tài)特征，包括連續(xù)周轉(zhuǎn)、局域滅絕和再侵占78局域種群：集合種群中的每一個(gè)小種群78案例：Silver-studdedbluebutterfly,NorthWales

案例：Silver-studdedbluebutterf7980

思考作業(yè)：主要概念

種群(population)局域種群(local

population)構(gòu)件生物(modularorganism)單體生物(unitaryorganism)無(wú)性系分株(ramets)年齡結(jié)構(gòu)(agestructure)性比(sexratio)內(nèi)稟增長(zhǎng)率(innaterateofincrease)

同生群(cohort)

內(nèi)分布型(internaldistributionpattern)集合種群(metapopulation)生態(tài)入侵(ecological

invasion)80思考作業(yè)：主要概念8081

思考作業(yè)：?jiǎn)柎痤}1.為什么說(shuō)種群是物種存在的基本單位和進(jìn)化單位？

2.種群的密度和分布有什么區(qū)別和聯(lián)系？比較種群分布的三種基本類型。

3.具有什么特點(diǎn)的生物容易出現(xiàn)種群的爆發(fā)？

4.什么是最小可存活種群？說(shuō)明其在生物保護(hù)中的應(yīng)用。5.請(qǐng)分析最大可持續(xù)產(chǎn)量理論在生物資源的合理利用與保護(hù)中的作用。

6.什么是集合種群？在生物保護(hù)中有什么樣的作用？81思考作業(yè)：?jiǎn)柎痤}1.為什么說(shuō)種群是物種存在的基本單位8141、學(xué)問(wèn)是異常珍貴的東西，從任何源泉吸收都不可恥?！⒉贰と铡しɡ?/p>

42、只有在人群中間，才能認(rèn)識(shí)自己?！聡?guó)

43、重復(fù)別人所說(shuō)的話，只需要教育；而要挑戰(zhàn)別人所說(shuō)的話，則需要頭腦?！旣悺づ宓俨┒鳌て諣?/p>

44、卓越的人一大優(yōu)點(diǎn)是：在不利與艱難的遭遇里百折不饒。——貝多芬

45、自己的飯量自己知道?！K聯(lián)41、學(xué)問(wèn)是異常珍貴的東西，從任何源泉吸收都不可恥?！⒉?205種群及其基本特征1、不要輕言放棄，否則對(duì)不起自己。2、要冒一次險(xiǎn)!整個(gè)生命就是一場(chǎng)冒險(xiǎn)。走得最遠(yuǎn)的人，常是愿意去做，并愿意去冒險(xiǎn)的人?！胺€(wěn)妥”之船，從未能從岸邊走遠(yuǎn)。--戴爾．卡耐基。3、人生就像一杯沒(méi)有加糖的咖啡，喝起來(lái)是苦澀的，回味起來(lái)卻有久久不會(huì)退去的余香。4、守業(yè)的最好辦法就是不斷的發(fā)展。5、當(dāng)愛(ài)不能完美，我寧愿選擇無(wú)悔，不管來(lái)生多么美麗，我不愿失去今生對(duì)你的記憶，我不求天長(zhǎng)地久的美景，我只要生生世世的輪回里有你。05種群及其基本特征05種群及其基本特征1、不要輕言放棄，否則對(duì)不起自己。2、要冒一次險(xiǎn)!整個(gè)生命就是一場(chǎng)冒險(xiǎn)。走得最遠(yuǎn)的人，常是愿意去做，并愿意去冒險(xiǎn)的人。“穩(wěn)妥”之船，從未能從岸邊走遠(yuǎn)。--戴爾．卡耐基。3、人生就像一杯沒(méi)有加糖的咖啡，喝起來(lái)是苦澀的，回味起來(lái)卻有久久不會(huì)退去的余香。4、守業(yè)的最好辦法就是不斷的發(fā)展。5、當(dāng)愛(ài)不能完美，我寧愿選擇無(wú)悔，不管來(lái)生多么美麗，我不愿失去今生對(duì)你的記憶，我不求天長(zhǎng)地久的美景，我只要生生世世的輪回里有你。第二部分

種群生態(tài)學(xué)

34種群及其基本特征4.1種群的概念4.2種群基本特征4.3生命表分析4.4種群動(dòng)態(tài)模型4.5種群調(diào)節(jié)理論4.6集合種群05種群及其基本特征1、不要輕言放棄，否則對(duì)不起自己。05種83種群及其基本特征頁(yè)課件84種群及其基本特征頁(yè)課件85種群及其基本特征頁(yè)課件86種群及其基本特征頁(yè)課件87種群及其基本特征頁(yè)課件8889

二、單體生物與構(gòu)件生物單體生物(unitaryorganism)：由受精卵直接發(fā)育而成的生物個(gè)體，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7二、單體生物與構(gòu)件生物8990

三、自然種群的基本特征及其內(nèi)涵空間特征、數(shù)量特征、遺傳特征個(gè)體具差異性、種群非個(gè)體簡(jiǎn)單加和用個(gè)體特征的統(tǒng)計(jì)值描述的種群特征：出生率、死亡率、年齡結(jié)構(gòu)、性比、基因頻率、平均壽命、生殖個(gè)體百分?jǐn)?shù)、密度、分布型、擴(kuò)散、集聚、數(shù)量動(dòng)態(tài)8三、自然種群的基本特征及其內(nèi)涵空間特征、數(shù)量特征、遺傳9091

四、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的一門科學(xué)。

9四、種群生態(tài)學(xué)研究種群的數(shù)量、分布以及種群與其棲9192

4.2種群的基本特征一、種群密度種群的大小和密度原始密度(crudedensity)V.S.生態(tài)密度(ecologicaldensity)：前者是每單位空間內(nèi)個(gè)體的數(shù)量，后者是按照生物實(shí)際占有的空間所計(jì)算的密度絕對(duì)密度V.S.相對(duì)密度：前者是單位空間內(nèi)的實(shí)有個(gè)體數(shù)，后者是描述單位空間上種群數(shù)量高低的相對(duì)指標(biāo)。104.2種群的基本特征一、種群密度種群的大小和密度9293

種群數(shù)量統(tǒng)計(jì)密度的估計(jì)方法總數(shù)量調(diào)查法：直接查數(shù)樣方法：用樣方密度平均值估計(jì)種群密度。（代表性、隨機(jī)取樣）標(biāo)記重捕法：捕獲－標(biāo)志－釋放－重捕，假定：重捕取樣中標(biāo)志比例=種群總體中標(biāo)志比例

11種群數(shù)量統(tǒng)計(jì)93直接查數(shù)法直接查數(shù)法94草原取樣調(diào)查法草原取樣調(diào)查法951234標(biāo)志重捕法－鳥(niǎo)類環(huán)志N/M＝80/20＝n/m=20/5；重要假設(shè)：隨機(jī)分布，密度不變1234標(biāo)志重捕法－鳥(niǎo)類環(huán)志N/M＝80/20＝n/m=209697

二、種群的空間分布格局內(nèi)分布型：組成種群的個(gè)體在其生活空間中的狀態(tài)或布局類型：隨機(jī)、均勻、成群原因：資源、繁殖體、行為97

15二、種群的空間分布格局1597配偶、御敵、捕食、地形差異、繁殖特性、干擾競(jìng)爭(zhēng)、排斥、領(lǐng)域？資源分布的隨機(jī)性？配偶、御敵、捕食、地形差異、繁殖特性、干擾競(jìng)爭(zhēng)、排斥、領(lǐng)域？98分布格局的檢驗(yàn)—分布系數(shù)法＝1＞1S:標(biāo)準(zhǔn)差m:平均數(shù)x:樣方中個(gè)體數(shù)；f:含x個(gè)個(gè)體樣方頻數(shù)N:樣本總數(shù)＜1分布格局的檢驗(yàn)—分布系數(shù)法＝1＞1S:標(biāo)準(zhǔn)差＜199Pielou對(duì)隨機(jī)抽取的100個(gè)屋極松樣方(7.3m2)進(jìn)行了植株數(shù)量調(diào)查，初步統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下表(共查得屋極松286株)，請(qǐng)判別該屋極松種群的分布型。隨機(jī)分布下某樣方內(nèi)含有某一一定個(gè)體數(shù)的概率公式為pr(x)=mxe-m/x!(e=2.718)Pielou對(duì)隨機(jī)抽取的100個(gè)屋極松樣方(7.3m2)進(jìn)行100101

樣方大小與種群內(nèi)分布型分析(a)實(shí)際分布(b)大塊的樣方，結(jié)果呈現(xiàn)是聚集分布(c)小塊的樣方，結(jié)果呈現(xiàn)的是隨機(jī)分布19樣方大小與種群內(nèi)分布型分析(a)實(shí)際分布101102

三、出生率和死亡率最大出生率生態(tài)出生率最小死亡率生態(tài)死亡率20三、出生率和死亡率102四、年齡結(jié)構(gòu)年齡錐體、年齡金字塔(Agepyramid)、時(shí)期結(jié)構(gòu)(Stagestructure)四、年齡結(jié)構(gòu)103不同年齡階段的個(gè)體對(duì)種群增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)是不一樣的不同年齡階段的個(gè)體104105

23105106

4.3種群生命表分析一、什么是生命表

概念：按種群生長(zhǎng)時(shí)間或年齡(發(fā)育階段)的次序編制的,系統(tǒng)記述種群死亡率、生存率和生殖率，最清楚、最直接地展示種群死亡和存活過(guò)程的一覽表。244.3種群生命表分析一、什么是生命表

概念：按106種群及其基本特征頁(yè)課件107種群及其基本特征頁(yè)課件108109

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/nx27基本格式109110

類型靜態(tài)生命表：適用于世代重疊或壽命非常長(zhǎng)的生物，表中數(shù)據(jù)是根據(jù)在某一特定時(shí)刻對(duì)種群年齡分布頻率的取樣分析而獲得的，實(shí)際反映了種群在某一特定時(shí)刻的剖面。動(dòng)態(tài)生命表：從同時(shí)出生/孵化的一個(gè)群體(同生群，cohort)，跟蹤觀察并記錄其死亡過(guò)程直到最后，適用于世代不重疊的生物28類型靜態(tài)生命表：適用于世代重疊或壽命非常長(zhǎng)的生物，表中110靜態(tài)生命表也稱特定時(shí)間生命表或垂直生命表動(dòng)態(tài)生命表也稱特定年齡生命表或水平生命表靜態(tài)生命表也稱特定時(shí)間生命表或垂直生命表111上川：獼猴島國(guó)112

綜合生命表上川：獼猴島國(guó)30綜合生命表112種群及其基本特征頁(yè)課件113114

二、生命表有什么用？提供種群基本信息：32二、生命表有什么用？提供種群基本信息：114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.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)115116

116

繪制存活曲線Ⅲ型：?jiǎn)棠?、種子繁殖的竹類、熱帶棕櫚等Ⅱ型：灌木植物Ⅰ型：一年生植物、竹類3434繪制存活曲線Ⅲ型：?jiǎn)棠?、種子繁殖的竹類、熱帶棕櫚116種群及其基本特征頁(yè)課件117真實(shí)情況下的存活曲線可能介于典型之間的中間類型真實(shí)情況下的存活曲線可能介于典型之間的中間類型118種群及其基本特征頁(yè)課件119進(jìn)行關(guān)鍵因子分析

用途：確定研究對(duì)象的主要致死因素適用：昆蟲(chóng)種群、爬行動(dòng)物、植物目標(biāo)：發(fā)現(xiàn)不同階段死亡率的顯著差異，確定種群大小的決定階段發(fā)現(xiàn)死亡的密度依賴階段，分析種群大小的調(diào)節(jié)因素步驟：1.計(jì)算死亡力指數(shù)K；Kx＝lnnx-lnnx-12.找出關(guān)鍵階段；3.找出密度依賴階段。進(jìn)行關(guān)鍵因子分析用途：確定研究對(duì)象的主要致死因素120決定時(shí)期=?調(diào)節(jié)時(shí)期=?沙丘植物的K－因子分析決定時(shí)期=K2

調(diào)節(jié)時(shí)期=K3決定時(shí)期=?沙丘植物的K－因子分析決定時(shí)期=K2121122

4.4種群的增長(zhǎng)模型一、種群增長(zhǎng)的最簡(jiǎn)單模型假定條件：Nt+1－Nt＝B＋I(xiàn)－D－E模型：Nt+1－Nt＝(b－d)NtNt+1:種群在t+1時(shí)刻的數(shù)量Nt:種群在t時(shí)刻的數(shù)量b：每個(gè)個(gè)體的出生數(shù)d：每個(gè)個(gè)體的死亡概率404.4種群的增長(zhǎng)模型一、種群增長(zhǎng)的最簡(jiǎn)單模型122二、種群的幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)模型假定條件：離散、與密度無(wú)關(guān)模型：Nt＝λtN0Nt:種群在t時(shí)刻的數(shù)量N0:種群最初的數(shù)量

λ：種群周限增長(zhǎng)率t:單位時(shí)間數(shù)二、種群的幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)模型123124

λ>1，增長(zhǎng)

λ=1，穩(wěn)定

λ<1，下降42λ>1，增長(zhǎng)

λ=1，穩(wěn)定

λ<1，下降124三、種群的指數(shù)增長(zhǎng)模型假定條件：連續(xù)增長(zhǎng)，密度無(wú)關(guān)模型：dN/dt：種群的瞬時(shí)數(shù)量變化

r：瞬時(shí)增長(zhǎng)率（r=b-d）r>0，增長(zhǎng)r<0，下降r=0，不變?nèi)?、種群的指數(shù)增長(zhǎng)模型125種群及其基本特征頁(yè)課件126127

四、種群增長(zhǎng)的邏輯斯諦模型

現(xiàn)實(shí)種群的增長(zhǎng)過(guò)程是受密度制約的早期密度小，抑制效應(yīng)可忽略，后期密度抑制效應(yīng)則不容忽略45四、種群增長(zhǎng)的邏輯斯諦模型127128

環(huán)境容納量對(duì)種群增長(zhǎng)的壓力（環(huán)境阻力）

環(huán)境容納量(K)：由環(huán)境資源限度所決定的種群數(shù)量限度，即物種在特定環(huán)境中的平衡密度。46環(huán)境容納量對(duì)種群增長(zhǎng)的壓力（環(huán)境阻力）環(huán)境容納量128邏輯斯諦種群增長(zhǎng)模型：dN/dt：種群的瞬時(shí)增長(zhǎng)量r：每員增長(zhǎng)率K：環(huán)境容納量：邏輯斯諦系數(shù)邏輯斯諦種群增長(zhǎng)模型：129130

五、自然種群的數(shù)量變動(dòng)常見(jiàn)類型：增長(zhǎng)、季節(jié)消長(zhǎng)、種群波動(dòng)(不規(guī)則、周期性)、平衡、爆發(fā)、衰落和滅亡等48五、自然種群的數(shù)量變動(dòng)常見(jiàn)類型：增長(zhǎng)、季節(jié)消長(zhǎng)、種群130131

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。49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131132

種群波動(dòng)的原因：環(huán)境隨機(jī)變化、時(shí)滯、過(guò)度補(bǔ)償性密度制約等50種群波動(dòng)的原因：環(huán)境隨機(jī)變化、時(shí)滯、過(guò)度補(bǔ)償性密度制約132種群的不規(guī)則波動(dòng)種群的不規(guī)則波動(dòng)133種群及其基本特征頁(yè)課件134135

不規(guī)則波動(dòng)53不規(guī)則波動(dòng)135136

常由捕食或食草作用導(dǎo)致的延緩的密度制約造成可能發(fā)生在食物鏈的不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)中，但食草動(dòng)物和食物的變化最基礎(chǔ)周期性波動(dòng)54常由捕食或食草作用導(dǎo)致的延緩的密度制約造成周期性波動(dòng)136種群及其基本特征頁(yè)課件137138

周期性波動(dòng)56周期性波動(dòng)138種群波動(dòng)形式A—邏輯斯蒂曲線B—混沌動(dòng)態(tài)C—穩(wěn)定極限周期D—減幅振蕩E—沖擊振蕩種群波動(dòng)形式A—邏輯斯蒂曲線139140

波動(dòng)可能導(dǎo)致種群爆發(fā)，如蝗災(zāi)、赤潮。58波動(dòng)可能導(dǎo)致種群爆發(fā)，如蝗災(zāi)、赤潮。140141

種群的衰落和滅亡當(dāng)種群長(zhǎng)久處于不利條件下數(shù)量會(huì)出現(xiàn)持久性下降個(gè)體大、出生率低、生長(zhǎng)慢、成熟晚的生物易出現(xiàn)種群衰落和滅亡加快的原因：過(guò)度捕殺、生境破壞最小可存活種群59種群的衰落和滅亡當(dāng)種群長(zhǎng)久處于不利條件下數(shù)量會(huì)出現(xiàn)持久1412006年11月，冰島2006年11月，冰島142143

生態(tài)入侵概念：由于人類有意識(shí)或無(wú)意識(shí)地把某種生物帶入適宜其棲息和繁衍的地區(qū)，其種群不斷擴(kuò)大，分布區(qū)逐步穩(wěn)定地?cái)U(kuò)展的過(guò)程危害：與當(dāng)?shù)匚锓N惡性競(jìng)爭(zhēng)對(duì)人畜造成危害61生態(tài)入侵概念：143種群及其基本特征頁(yè)課件144145

紫莖澤蘭(Eupatoriumadenophorum)的威力由墨西哥經(jīng)緬、越入云南，現(xiàn)達(dá)25°33’N地區(qū)，向東至廣西、貴州、四川。入侵天然草場(chǎng)三年后覆蓋度可達(dá)90%以上。種子、花粉致馬屬動(dòng)物哮喘病，種子纖毛致組織壞死和死亡，莖葉致牲畜蹄子腐爛、人手腳皮膚發(fā)炎。使幼樹(shù)衰弱甚至死亡；使經(jīng)濟(jì)林推遲投產(chǎn)，效益下降；與莊稼爭(zhēng)水、爭(zhēng)肥、爭(zhēng)陽(yáng)光，造成入侵田塊減產(chǎn)。綠色沙漠。入侵120天后，土壤速效氮、磷、鉀分別下降56%-96%、46%-53%、6%-33%63紫莖澤蘭(Eupatoriumadenophorum145鼓浪嶼貓爪藤

滇池水葫蘆內(nèi)伶仃島薇甘菊鼓浪嶼貓爪藤滇池水葫蘆內(nèi)伶仃島薇甘菊146種群及其基本特征頁(yè)課件147種群及其基本特征頁(yè)課件148149

4.5種群調(diào)節(jié)理論是什么力量制止了種群增長(zhǎng)？是什么機(jī)制決定著種群的平衡密度？674.5種群調(diào)節(jié)理論是什么力量制止了種群增長(zhǎng)？149150

一、外源性種群調(diào)節(jié)理論

氣候?qū)W派(F.S.Bodenheimer)種群參數(shù)受氣候條件強(qiáng)烈影響，種群增長(zhǎng)主要受有利氣候時(shí)間短暫的限制，種群沒(méi)有時(shí)間達(dá)到環(huán)境容量所容許的數(shù)量水平昆蟲(chóng)大發(fā)生常常與氣候有關(guān)，而無(wú)關(guān)于食物競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)調(diào)種群數(shù)量的變動(dòng)，否定穩(wěn)定性68一、外源性種群調(diào)節(jié)理論

氣候?qū)W派(F.S.Boden150151

生物學(xué)派(A.J.Nicholson)主張捕食、寄生、競(jìng)爭(zhēng)等對(duì)種群調(diào)節(jié)的決定作用只有密度制約因子才能調(diào)節(jié)種群的密度食物對(duì)種群調(diào)節(jié)的重要作用69生物學(xué)派(A.J.Nicholson)主張捕食、寄生151152

EffectsofsupplementalfeedingintheCaliforniavole70Effectsofsupplementalfee152153

領(lǐng)域性＆等級(jí)體系能量分配合理種群密度較低資源充足種群增長(zhǎng)能量分配失衡領(lǐng)域性發(fā)揮作用限制多余個(gè)體繁殖種群數(shù)量下降資源逐漸豐富二、內(nèi)源性種群調(diào)節(jié)理論

行為調(diào)節(jié)71領(lǐng)域性＆等級(jí)體系種群密度較低種群增長(zhǎng)領(lǐng)域性發(fā)揮作用種群153種內(nèi)個(gè)體間通過(guò)行為相容與否調(diào)節(jié)種群動(dòng)態(tài)領(lǐng)域性：指由個(gè)體、家庭或其他社群?jiǎn)挝凰紦?jù)的，并積極保衛(wèi)不讓同種其他成員侵入的空間。保衛(wèi)領(lǐng)域方式：鳴叫、氣體標(biāo)志、威脅、直接進(jìn)攻驅(qū)趕入侵者社群等級(jí)：動(dòng)物種群種各個(gè)動(dòng)物的地位具有一定順序的等級(jí)現(xiàn)象。通過(guò)社群行為，可以限制生境中的動(dòng)物數(shù)量種內(nèi)個(gè)體間通過(guò)行為相容與否調(diào)節(jié)種群動(dòng)態(tài)154155