第三章種群生態(tài)學(xué)ppt

第三章種群生態(tài)學(xué)ppt第1頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)種群及其結(jié)構(gòu)1、種群（1）定義種群（population）是指在一定空間中同種個體的集合。種群生態(tài)學(xué)（populationecology）是研究種群數(shù)量動態(tài)與環(huán)境相互作用關(guān)系的科學(xué)。第2頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）種群與個體的關(guān)系出生、生長、發(fā)育、死亡出生率、死亡率、年齡結(jié)構(gòu)、性比從個體到種群不是簡單相加，是通過種內(nèi)關(guān)系組成的整體，是質(zhì)的飛躍。種群由個體組成，個體依賴于種群。第3頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）自然種群基本特征：①數(shù)量特征（種群密度隨時間變化）②空間特征（具有一定分布區(qū)域）③遺傳特征（具有一定基因組成）第4頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月2種群的數(shù)量特征

種群的數(shù)量特征主要是指種群密度以及影響種群密度的4個基本參數(shù)，即出生率、死亡率、遷入率和遷出率，其次種群的年齡結(jié)構(gòu)、性比對種群數(shù)量具有重要影響。第5頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）種群密度

種群密度即單位面積（或空間）內(nèi)種群的個體數(shù)目，通常以符號N來表示。

第6頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）出生率指單位時間內(nèi)種群的出生個體數(shù)與種群個體總數(shù)的比值。它不僅取決于物種的生殖能力，還受種群個體總數(shù)的影響。分為最大出生率和實際出生率。第7頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月最大出生率是指種群處于理想條件下（即無任何生態(tài)因子的限制作用，生殖只受生理因素所限制）的出生率，也稱為生理出生率。實際出生率是指種群在特定環(huán)境條件下所表現(xiàn)出的出生率，也稱為生態(tài)出生率。第8頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月種群出生率高低的影響因素：

(1)性成熟的速度性成熟的速度越快，有機(jī)體性成熟越早，平均世代長度越短，種群的出生率就越高。(2)每次產(chǎn)仔數(shù)目不同種動物每次產(chǎn)仔的數(shù)目相差懸殊。(3)每年繁殖次數(shù)有些動物具有一定的生殖季節(jié)，繁殖次數(shù)較少；有些不間斷地生殖，繁殖次數(shù)很多。此外，孵化期和繁殖年齡的長短等都會影響種群出生率。第9頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）死亡率死亡率是指單位時間內(nèi)種群的死亡個體數(shù)與種群個體總數(shù)的比值。最低死亡率也稱為生理死亡率，是種群在最適環(huán)境條件下所表現(xiàn)出的死亡率，種群中的個體都是由于老年而死亡--生理壽命。實際死亡率也稱為生態(tài)死亡率，是指種群在特定環(huán)境條件下所表現(xiàn)出的死亡率，即種群在特定環(huán)境條件下的平均壽命。第10頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）遷移率種群中個體的遷移包括遷入和遷出。遷入是別的種群進(jìn)入領(lǐng)地，遷出是群內(nèi)個體離開領(lǐng)地。生態(tài)學(xué)意義：促進(jìn)種群間的基因交流，有助于防止近親繁殖。第11頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）年齡結(jié)構(gòu)（分布）定義：種群的年齡分布就是不同年齡組在種群內(nèi)所占的比例。如果其他條件相等，種群中具有繁殖能力的成體比例越大，種群的出生率就越高；而種群中缺乏繁殖能力的老年個體比例越大，種群的死亡率就越高。表示：用年齡錐體圖表示。第12頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月年齡錐體（或稱年齡金字塔）是用從上到下一系列不同寬度的橫柱做成的圖。橫柱的高低位置表示由幼體到老年的不同年齡組，橫柱的寬度表示各個年齡組的個體數(shù)或其所占的百分比。

第13頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月年齡錐體的三個基本類型：典型的金字塔形錐體表示種群中有大量的幼體，而老年個體卻很少。種群出生率大于死亡率，種群數(shù)量迅速增長，為增長型種群。鐘形錐體表示種群中幼年個體與中老年個體數(shù)量大致相等。種群的出生率與死亡率大致相等，種群數(shù)量穩(wěn)定，為穩(wěn)定型種群。壺形錐體表示種群中幼體所占的比例較小，而老年個體的比例較大。種群的死亡率大于出生率，種群數(shù)量趨于下降，為下降型種群。--導(dǎo)致什么問題？-----作用：預(yù)測未來種群動態(tài)第14頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月植物種群的年齡組成可以分為同齡級和異齡級。一年生植物和農(nóng)作物種群，都可以認(rèn)作同齡級種群；多年生植物都是異齡級種群。在異齡級種群中，個體之間的年齡可以相差很大。一個異齡級種群的全部個體可以分布到群落中的不同層次。第15頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)植物種群中個體的生長發(fā)育狀況分為：休眠期植物以具有生活能力的種子、果實或其他繁殖體處于休眠狀態(tài)之中。營養(yǎng)生長期從繁殖體發(fā)芽開始到生殖器官形成之前。生殖期植物的營養(yǎng)體已基本定型，性器官成熟，開始開花結(jié)實。老年期個體即使在良好的生長條件下，營養(yǎng)生長也很滯緩，繁殖能力逐漸消退，植株接近死亡。第16頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（6）性比性比是指種群中雄性與雌性個體數(shù)的比例。性比是種群統(tǒng)計學(xué)主要研究內(nèi)容之一。對于一雄一雌制的動物來說，性比1：1對于種群的增長最有利。對種群的配偶關(guān)系及繁殖潛力有很大的影響

偏離此比例—導(dǎo)致什么問題？第17頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月如果我們想要進(jìn)一步詳細(xì)了解種群的動態(tài)過程，從哪里人手？第18頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月3生命表生命表是最直接地描述種群死亡和存活過程的一覽表，是研究種群動態(tài)的有力工具。描述種群數(shù)量變化。第19頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月1、一般生命表的編制生命表是由許多行和列構(gòu)成的表格，通常是第一列表示年齡、年齡組或發(fā)育階段，從低齡到高齡自上而下排列，其他各列為記錄種群死亡或存活情況的觀察數(shù)據(jù)或統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并用一定的符號代表。第20頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月華盛頓圣喬恩島藤壺生命表(1959～1968)

xnxlxdxqxex01421.000800.5631.581620.437280.4521.972340.239140.4122.183200.1414.50.2252.35415.50.1094.50.2901.895110.0774.50.4091.4566.50.0464.50.6921.12720.01400.0001.50820.01421.0000.50900---第21頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月各符號的含義及計算方法如下：x：年齡、年齡組或發(fā)育階段。nx：本年齡組開始時的存活個體數(shù)。lx：本年齡組開始時，存活個體的百分?jǐn)?shù)，即lx=nx/n0。dx：本年齡組的死亡個體數(shù)，即從年齡x到年齡x+1期間的死亡個體數(shù)。第22頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月qx：本年齡組的死亡率，即從年齡x到年齡x+1期間的死亡率，qx=dx/nx。ex：本年齡組開始時存活個體的平均生命期望，即ex=Tx/nx。第23頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月2、生命表的類型

動態(tài)生命表（同生群生命表、特定年齡生命表）是根據(jù)觀察一群同一時間出生的生物的死亡或存活過程而獲得的數(shù)據(jù)來編制的生命表。在種群統(tǒng)計學(xué)中常把同一時間出生的生物稱為同生群。靜態(tài)生命表（特定時間生命表）是根據(jù)某一特定時間對種群作年齡結(jié)構(gòu)調(diào)查的資料而編制的生命表。綜合生命表

又增加了mx－各年齡組出生率。第24頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月3、存活曲線以生物的相對年齡（絕對年齡除以平均壽命）為橫坐標(biāo)，以各年齡的存活率lx為縱坐標(biāo)畫出的曲線。繪制曲線時，縱坐標(biāo)多用對數(shù)標(biāo)尺（lglx）。第25頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月存活曲線的3種基本類型第26頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月存活曲線可以歸納為3種基本類型：

1）A型（凸型）表示種群在接近生理壽命之前，只有個別死亡。如人類和一些大型哺乳動物。2）B型對角線表示個體各時期的死亡率是對等的。如鳥類和嚙齒類。3）C型（凹型）表示幼體死亡率很高，以后死亡率低而穩(wěn)定。如大多數(shù)魚類、寄生蟲等。大多數(shù)動物居A、B型之間。第27頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月存活曲線的意義：

進(jìn)行種內(nèi)和種間比較研究。第28頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月把各年齡組的lx與mx相乘，并將其累加起來可以得到凈增殖率（R0），R0=∑lxmx

世代時間T：指種群中個體從母體出生到其產(chǎn)子的平均時間。種群增長率（r）r=lnR0/T第29頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月種群內(nèi)稟增長率rm在實驗室條件下，我們排除不利的天氣條件及捕食者和疾病不利因素，提供理想的食物條件，就可以觀察到種群的最大增長能力，用rm表示。意義：可以與在自然界中的實際增長能力進(jìn)行比較，極高的rm意味種群在自然條件下導(dǎo)致最高死亡率；低意味在自然條件下出現(xiàn)低的死亡率。從而引導(dǎo)我們從種群整體上研究種群動態(tài)。第30頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)種群增長模式種群在無限環(huán)境中的指數(shù)式增長種群在有限環(huán)境中的邏輯斯諦增長第31頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月一、種群在無限環(huán)境中的指數(shù)式增長無限環(huán)境：種群不受任何限制因子的約束，即空間、食物等資源是無限的，種群增長不受種群密度的制約，能發(fā)揮rm，種群數(shù)量呈指數(shù)式增長，其增長曲線為“J”型。第32頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月分類：世代不重疊種群的離散增長模型

（－－生命僅一年，一年僅繁殖一次。如蠶）世代重疊種群的連續(xù)增長模型

（－－繁殖有一段時間且有世代重疊，數(shù)量以連續(xù)的方式變化。）第33頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月世代不重疊種群的離散增長模型1．模型的假設(shè)⑴種群增長是無界的，即種群在無限環(huán)境中生長，不受食物、空間等條件的限制。⑵世代不相重疊，種群增長是離散的。⑶種群無遷入和遷出。⑷種群無年齡結(jié)構(gòu)。第34頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月2．?dāng)?shù)學(xué)模型Nt+1=λNt或Nt=N0λt其中N-種群大小，t-時間，λ-種群周限增長率。第35頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月3．模型的生物學(xué)意義⑴可計算世代不相重疊種群的增長情況。⑵根據(jù)λ值可判斷其種群動態(tài)。即：λ＞1，種群增長；λ=1，種群穩(wěn)定；1＞λ＞0，種群下降；λ=0，種群無繁殖現(xiàn)象，且在下一代滅亡。第36頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月世代重疊種群的連續(xù)增長模型⒈模型的假設(shè)（1）種群增長是無界的，即種群在無限環(huán)境中生長，不受食物、空間等條件限制。（2）世代重疊，種群增長是連續(xù)的。（3）種群無遷入和遷出。（4）種群具年齡結(jié)構(gòu)。第37頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月⒉數(shù)學(xué)模型dN/dt=rN其積分式為：Nt=N0ert其中N、t的定義如前，e-自然對數(shù)的底，r-種群的瞬時增長率。第38頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月⒊模型的生物學(xué)意義（1）可計算世代重疊種群的增長情況。（2）根據(jù)r值可判斷其種群動態(tài)。即：r＞0，種群增長；r=0，種群穩(wěn)定；r＜0，種群下降；r=-∞，種群無繁殖現(xiàn)象，且在下一代滅亡。第39頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月⒋模型的應(yīng)用（1）根據(jù)模型求人口增長率（2）根據(jù)模型預(yù)測種群數(shù)量動態(tài)。第40頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月二、種群在有限環(huán)境中的邏輯斯諦增長

當(dāng)種群在一個有限的空間中增長時，隨著種群密度上升，對有限空間資源和其他生活必需條件的種內(nèi)競爭也將增加，必然影響種群出生率和死亡率，從而降低種群的實際增長率，一直到停止增長，甚至使種群數(shù)量下降。種群在有限環(huán)境中連續(xù)增長的一種最簡單形式是邏輯斯諦增長，其增長曲線為“S”型。第41頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月第42頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月1．模型的假設(shè)有一個環(huán)境條件所允許的最大種群值-環(huán)境容納量或環(huán)境負(fù)荷量，通常用K表示。密度對種群增長率的影響是簡單的，即種群中每增加一個個體，對種群增長力產(chǎn)生1/K的抑制影響。種群密度的增加對其增長率降低的作用是立即發(fā)生的，無時滯。種群中個體具年齡結(jié)構(gòu)，無遷移現(xiàn)象。第43頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月2．邏輯斯諦增長的數(shù)學(xué)模型dN/dt=rN（1－N/K）其中N：種群密度t：時間r：瞬時增長率K：環(huán)境容納量。第44頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月3．模型說明模型是在指數(shù)式增長模型上，增加一個描述種群增長率隨密度上升而降低的修正項（1－N/K）。其生物學(xué)含義是“剩余空間”，即種群可利用但尚未利用的空間?？衫斫鉃榉N群中的每一個個體均利用1/K的空間，若種群中有N個個體，就利用了N/K的空間，而可供種群繼續(xù)增長的剩余空間則只有（1－N/K）。第45頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月修正項（1－N/K）分析：如果N→0，(1－N/K)→1，這表示幾乎全部空間尚未被利用，種群潛在的最大增長能力能充分地實現(xiàn)，接近于指數(shù)式增長。如果N→K，(1－N/K)→0，這表示幾乎全部空間已被利用，種群潛在的最大增長不能實現(xiàn)。當(dāng)N由0逐漸增加到K值，(1－N/K)由1逐漸下降為0，表示種群增長的“剩余空間”逐漸變小，種群潛在的最大增長的可實現(xiàn)程度逐漸降低；并且，種群數(shù)量每增加一個個體，抑制量1/K?？蓪頂D效應(yīng)產(chǎn)生的抑制影響稱為環(huán)境阻力。第46頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月如果用“語言或文字模型”來表示邏輯斯諦模型，它就是：種群增長率=（非密度制約增長方程）×（密度制約因子）第47頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月4．S型增長曲線的特點⑴S型曲線有一個上漸近線，即S型增長曲線漸近于K值但不會超過這個最大值水平。⑵曲線的變化是逐漸的、平滑的，而不是驟然的。圖種群的邏輯斯諦增長第48頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月S型增長曲線常被劃分為5個時期：（1）開始期也可稱為潛伏期，此期內(nèi)種群個體很少，密度增長緩慢，這是因為種群數(shù)量在開始增長時基數(shù)還很低。（2）加速期（3）轉(zhuǎn)折期（4）減速期（5）飽和期種群密度達(dá)到環(huán)境容納量，數(shù)量飽和。第49頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月N/K：環(huán)境阻力（隨N增大而增大）1-N/K：剩余空間（隨N增大而減?。┬甭剩涸鲩L速率（先增大，再減?。┑?0頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月邏輯斯諦增長模型的重要意義是：①它是許多兩個相互作用種群增長模型的基礎(chǔ)；②在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)等實踐領(lǐng)域中，它是確定最大持續(xù)產(chǎn)量（MSY）的主要模型；③模型中參數(shù)r和K已成為生物進(jìn)化對策理論中的重要概念。第51頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗種群和野外種群的證據(jù)1.實驗種群研究2.野外種群研究第52頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月1.實驗種群研究以高斯研究大草履蟲實驗種群為例。在0.5ml培養(yǎng)液中放置5個大草履蟲的環(huán)境條件下，最大種群數(shù)量是375個，即K=375。當(dāng)以邏輯斯諦方程擬合時，種群增長率r=2.309。

大草履蟲實驗種群的邏輯斯諦增長第53頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月2.野外種群研究在自然界中，典型的邏輯斯諦增長的例子很少，把動物引入海島或某些新棲息地，然后研究其種群增長，才能見到邏輯斯諦增長過程。如美國華盛頓州某島環(huán)頸雉種群的增長，塔斯馬尼亞島綿羊種群的增長。第54頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月華盛頓州某島環(huán)頸雉種群的增長塔斯馬尼亞島綿羊種群的增長第55頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)種群動態(tài)第56頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月一個種群從進(jìn)入新的棲息地，經(jīng)過種群增長，建立起種群以后，數(shù)量會如何變動？第57頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月自然種群的數(shù)量變動方式第58頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月一、種群數(shù)量變化類型種群平衡（populationequilibrium）；規(guī)則的或不規(guī)則的波動（regularorirregularfluctuation）；種群衰落（populationdecline）種群滅亡（populationextinction）；種群暴發(fā)（populationoutbreak）；種群崩潰（populationcrash）。第59頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月

1.種群平衡

種群平衡是指種群數(shù)量較長時間地維持在同一水平上。從理論上講，種群增長到一定程度，數(shù)量達(dá)到K值之后，種群數(shù)量會保持穩(wěn)定，如大多數(shù)有蹄類和食肉類動物。但實際上大多數(shù)種群數(shù)量不會長時間保持不變，穩(wěn)定是相對的，種群平衡是一種動態(tài)平衡。第60頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.季節(jié)消長一般具有生殖季節(jié)的種類，種群的最高數(shù)量通常是在一年中最后一次繁殖之末，之后繁殖停止，種群因只有死亡而數(shù)量下降，直到下一年繁殖開始，這時是數(shù)量最低的時期。例如，溫帶湖泊的浮游植物硅藻，往往每年有春秋兩次密度高峰。（原因-）第61頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月溫度、光照冬季：低溫、光照減少—光合強(qiáng)度低—硅藻數(shù)量少－營養(yǎng)積累；春季：水溫升高，光照適宜，營養(yǎng)充足—硅藻迅速增長，形成春季數(shù)量高峰；夏季：水溫過高，光照過強(qiáng)，營養(yǎng)不足，數(shù)量下降；秋季：水溫、光照適宜，營養(yǎng)積累；形成秋季數(shù)量高峰。第62頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月3.規(guī)則或不規(guī)則性波動

（1）規(guī)則性波動（周期性波動）北美美洲兔和猞猁種群數(shù)量的年變動第63頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）不規(guī)則波動洪澤湖區(qū)東亞飛蝗種群數(shù)量動態(tài)第64頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月

4.種群衰落及其原因當(dāng)種群長久地處于不利的環(huán)境條件下，或在人類過度捕獵，或棲息地被破壞的情況下，其種群數(shù)量可出現(xiàn)持久的下降，即種群衰落。如鯨、白暨豚、大熊貓第65頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月原因：（1）種群密度過低，由于難以找到配偶而使繁殖機(jī)率降低；近親繁殖，使后代體質(zhì)變?nèi)?，死亡率增加。?）生物棲息環(huán)境的改變，如森林砍伐，草原荒漠化，農(nóng)田的大量開墾，城市化的加劇，工業(yè)、交通運輸業(yè)的發(fā)展等。（3）植物的減少和消失則是動物種群衰落和滅亡的重要原因。第66頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月自然界種群的數(shù)量變動，比較明顯的是季節(jié)消長和年變動。決定種群數(shù)量變動過程的因素很多，不是哪一個因素，而是多因素的綜合作用，正因為種群數(shù)量變動機(jī)制復(fù)雜，許多學(xué)者提出了不同的學(xué)說，來解釋種群動態(tài)機(jī)理。第67頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月二、種群調(diào)節(jié)機(jī)制各種因素對種群的調(diào)節(jié)分為密度調(diào)節(jié)和非密度調(diào)節(jié)。如種間競爭、捕食、寄生等生物因素是隨著種群本身的密度而變化的，稱為密度制約因素。天氣條件、污染物等非生物因素，與種群本身的密度無關(guān)，稱為非密度調(diào)節(jié)。第68頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）氣候?qū)W派：種群數(shù)量受天氣的強(qiáng)烈影響以色列的Bodenheimer（1928）對昆蟲種群密度的研究：昆蟲的早期死亡率有80-90％是由天氣條件而引起。強(qiáng)調(diào)種群數(shù)量變動，否定穩(wěn)定性。澳大利亞的AndrewarthaandBirch(1957)對果園薊馬種群達(dá)14年的研究發(fā)現(xiàn)：天氣是限制薊馬增長的主要因素。屬非密度調(diào)節(jié)。第69頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）生物學(xué)派：捕食、寄生、競爭、食物等生物因素對種群起調(diào)節(jié)作用。20世紀(jì)50年代，兩學(xué)派發(fā)生激烈論戰(zhàn)，這反映了他們工作地區(qū)環(huán)境條件的不同。有學(xué)者提出折衷觀點：在物種最有利的環(huán)境中，密度制約因素決定種群數(shù)量；在環(huán)境很不利的條件下，非密度制約因素左右種群數(shù)量變動。第70頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）自動調(diào)節(jié)學(xué)說上述學(xué)說的焦點集中在外源性因子，該學(xué)說則將研究焦點放在動物種群的內(nèi)部。分為行為調(diào)節(jié)、內(nèi)分泌調(diào)節(jié)和遺傳調(diào)節(jié)。第71頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月a、行為調(diào)節(jié)學(xué)說—Wyune-Edwards學(xué)說（英國）動物社群等級和領(lǐng)域性等社群行為是一種調(diào)節(jié)種群密度的機(jī)制。（舉例)這兩種行為都使種內(nèi)個體間消耗能量的格斗減到最小，使空間、資源等得到最有利于種群的分配，并限制了動物數(shù)量。當(dāng)種群數(shù)量超過限度，總有一部分個體競爭力弱，死亡率高，不利因素的過度增長受到限制。兩種行為隨種群密度本身而改變其調(diào)節(jié)作用的程度。第72頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月b、內(nèi)分泌調(diào)節(jié)學(xué)說

當(dāng)種群個體數(shù)量上升，個體間壓力增大，一方面使生長素減少，生長代謝受阻，個體死亡率增加，機(jī)體防御能力減弱；另一方面性激素分泌減少，生殖受到抑制，出生率降低，胚胎死亡率增高，幼體發(fā)育不佳等。這樣因生理反饋機(jī)制而得到抑制或停止，從而降低社群壓力。反對意見：野外種群的調(diào)查結(jié)果與此不一致；高密度的后果往往不在當(dāng)代出現(xiàn)而是影響下一代。第73頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月C、遺傳調(diào)節(jié)—英國Chitty學(xué)說第74頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月三、種群空間動態(tài)（1）定義：指組成種群的個體在空間上的分布格局及其位置變化。其中位置變化分為遷移和擴(kuò)散，屬于動態(tài)研究；分布格局：均勻型、隨機(jī)型、集群型，屬于靜態(tài)研究；第75頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）種群利用空間的方式：分散利用和集群（共同利用)，及兩者間的過度類型。第76頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月a、分散利用指個體或家族占有一小塊空間，通常沒有同種的其它個體同時生活，多見于動物，如大熊貓。生物學(xué)意義：保證食物、棲息地需求，不至于過分擁擠而產(chǎn)生危害。然而動物界許多動物種類都是集體生活的。第77頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月b、集群A.集群效應(yīng)：同種動物在一起生活所產(chǎn)生的有利作用。生物學(xué)意義（5點p76新版p92）

問題：是否多少個體聚集在一起都具有有利作用？--只有足夠數(shù)量B.最小種群原則：個體數(shù)量低于集群的臨界下限時，動物種群不能正常生活或生存。如非洲象要生存，每群至少5頭，北方鹿不少于300頭。（舊p77新p93）只有滿足最小種群原則才能產(chǎn)生集群效應(yīng)。

問題：是否越多越好?第78頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月C.擁擠效應(yīng)：個體數(shù)量過高會對群體產(chǎn)生有害影響，導(dǎo)致死亡率上升－－擁擠效應(yīng)。D.阿利規(guī)律：當(dāng)種群密度處于適度時，種群增長最快，密度太低或太高會對種群增長起限制作用。（種群密度與存活率的關(guān)系）第79頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月事實上，動物采取哪種生活方式是長期進(jìn)化適應(yīng)的結(jié)果，只要其生活方式有利于物種生存、繁殖，那么，這種生活方式就會被這一物種繼續(xù)選擇使用。比如：生物生育力有高有低，增長率有快有慢，有的對后代有撫養(yǎng)，有的沒有等等。這就是生態(tài)對策。第80頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月四、生態(tài)對策（1）定義：生物在進(jìn)化過程中所形成的各種特有的生長和繁殖特征，是生物適應(yīng)于特定環(huán)境所采取的行為，稱為生態(tài)對策。

（舉例-）第81頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月在穩(wěn)定環(huán)境中，自然災(zāi)害少，種群密度高，數(shù)量可能達(dá)到或接近邏輯斯諦增長模型的飽和值K，稱為K-選擇，該適應(yīng)對策為K對策。在不可預(yù)測的多變環(huán)境中，當(dāng)災(zāi)難突然來臨，數(shù)量突降，沒有密度影響，只有較高的繁殖能力rm才能補(bǔ)償災(zāi)害所造成的損失，即r-選擇，該適應(yīng)對策為r對策。第82頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）r-選擇與K-選擇r-選擇：有利于增大內(nèi)稟增長率的選擇。K-選擇：有利于增加競爭能力的選擇。進(jìn)一步將r-選擇的物種稱為r-對策者，K選擇的物種稱為K—對策者。第83頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月1954年，英國鳥類學(xué)家lack發(fā)現(xiàn):低生育力，親體有良好保護(hù)、關(guān)懷幼體的行為；高生育力，沒有親體關(guān)懷的行為。1967年，MacArthur和Wilson按棲息環(huán)境和進(jìn)化對策把生物分成r—對策者和K—對策者兩大類。1970年，美國E．Pianka把這種思想擴(kuò)展到應(yīng)用于所有生物。并比較了r—選擇和K—選擇的有關(guān)特征：第84頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）生態(tài)對策特征第85頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）兩者進(jìn)化過程中主要優(yōu)缺點:K-選擇優(yōu)點:對子代有撫育和保護(hù)，使存活率高、壽命長，保證在激烈生存斗爭中取勝。缺點：種群一旦遭到破壞，回到平衡的能力有限，有可能滅絕。r-選擇優(yōu)點：數(shù)量低時，可迅速恢復(fù)；缺點：死亡率高，種群不穩(wěn)定。第86頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月K對策者：脊椎動物和大型喬木等r對策者：昆蟲等無脊椎動物及藻類等在進(jìn)化過程中，r對策者是以提高增殖能力和擴(kuò)散能力取得生存，而K對策者則是以提高競爭能力獲勝，也就是說r對策者在生存競爭中是以“量”取勝，而K對策者則是以“質(zhì)”取勝。

（兩者動態(tài)比較--）第87頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）兩者動態(tài)比較（p107）

（對角線代表種群平衡上增下降）－－－－動態(tài)特征K對策種群和r對策種群的增長曲線

第88頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月兩對策者種群動態(tài)特征區(qū)別：a、平衡點數(shù)量不同。K-對策者有兩個交點X和S，X稱為滅絕點，r-對策者有一個；b、種群低密度時動態(tài)不同。K-對策者下降到X以下有滅絕的危險，r-對策者增值快；C、平衡點S附近動態(tài)不同。K-對策者種群數(shù)量趨于平衡，r-對策者劇烈波動。

（意義--）第89頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（6）r-對策K-對策理論意義：

A.大多數(shù)有害動物屬于r-對策者，在防治方面一兩次的滅殺僅能暫時控制；B.大多數(shù)珍稀動物屬于K-對策者，在拯救方面不斷給予保護(hù)。問題：是否所有生物非r-選擇即K-選擇？

第90頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（7）r-K連續(xù)體兩者是進(jìn)化方向的不同類型，其間有一個連續(xù)的譜系，稱為r-K連續(xù)體。有的生物具有r-選擇的特點多些，有的K-選擇的特點多些。

（種間關(guān)系--）第91頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)種間關(guān)系種群數(shù)量動態(tài)不僅與非生物因素有關(guān)，還與生物因素有關(guān)，如競爭、捕食等。

（類型－）第92頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月兩種群間相互關(guān)系的基本類型

作用類型種群1種群2一般特征中性作用00兩個種群不受影響競爭--兩個種群競爭共同資源而帶來負(fù)影響偏害作用-0種群1受抑制，種群2無影響捕食寄生+-種群1是捕食者或寄生者，是受益者；種群2是被捕食者或寄主，是受害者偏利作用+0種群1(或2)受益，種群2(或1)無影響互利作用++兩個種群都受益第93頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月1種間相互作用分類正相互作用：偏利作用、互利共生負(fù)相互作用：競爭、捕食、寄生、偏害第94頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（1)捕食

指一種生物攻擊、損傷或殺死另一種生物，并以其為食。前者稱為捕食者（predator），后者稱為被食者或獵物（prey）。問題：二者間僅僅是吃與被吃的關(guān)系嗎？第95頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月捕食者對獵物種群的動態(tài)影響例1：美國黑尾鹿┉說明捕食者對獵物種群數(shù)量起調(diào)節(jié)作用；例2：漁民捕殺魚┉說明捕食者促進(jìn)獵物種群良種的延續(xù)；例3：捕食者的多食性，可以選擇不同食物，當(dāng)一種獵物種群數(shù)量下降時，就會轉(zhuǎn)而捕食另一獵物種群說明捕食者對獵物種群起穩(wěn)定作用。問題：對于草食動物，植物是否總是被動的？第96頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月食草作用（教案p42）植物發(fā)展了防衛(wèi)機(jī)制。植物的防衛(wèi)反應(yīng)可分為機(jī)械防御和化學(xué)防御：機(jī)械防御就是被取食損害過的植物會變得生長延續(xù)、變硬、纖維素含量增加，適口性降低，且有些植物的葉子邊緣會長出一些更硬更尖的棘、刺或鉤，阻止動物的取食；化學(xué)防御就是被取食損害過的植物，會產(chǎn)生一些有毒性的化學(xué)物質(zhì)，使植物變得不可食，或可食但會影響動物的發(fā)育。補(bǔ)償機(jī)制：例p42第97頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月學(xué)學(xué)“精明的捕食者”人類利用生物資源，從某種意義上講，與捕食者利用被食者是相似的。但人類在生物資源的利用中，往往利用過度，致使許多生物資源遭到破壞或面臨滅絕。怎樣才能成為“精明的捕食者”，在這方面人類還有很大的差距。第98頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（2)寄生寄生是指一個物種（寄生者）靠寄生于另一物種（寄主）的體內(nèi)或體表而生活。寄生者以寄主的身體為生活空間，并靠吸取寄主的營養(yǎng)而生活。第99頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月例：瘧原蟲、植物病毒。寄生物與宿主間的相互動態(tài)：①各種寄生物對宿主的影響是不同的，其危害程度取決于寄生物的致病力和宿主的抵抗力；②寄生物的致病力和宿主的抵抗力隨環(huán)境條件而改變；③同一種宿主同時會被若干種寄生物所危害，同一種寄生物也危害不同宿主；④宿主和寄生物相互關(guān)系與其他生物因子和非生物因子有關(guān)。對復(fù)雜的寄生生態(tài)進(jìn)行全面了解，是控制許多疾病的關(guān)鍵。第100頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（3)共生互利共生指兩物種長期共同生活在一起，彼此互相依存，雙方獲利，而且達(dá)到了不能分離的程度。是自然界中普遍存在現(xiàn)象。如菌根是真菌和高等植物根系的共生體，真菌吸收高等植物碳水化合物、有機(jī)物的同時，共給高等植物氮素和礦物質(zhì)。第101頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月偏利共生指種間相互作用僅對一方有利，對另一方無影響的共生關(guān)系。如附生植物與被附生植物之間的共生，附生植物借助被附生植物支撐自己，以獲得更多的資源，對附生植物來說會得到一定的益處，對被附生植物沒有影響；如林間的一些動物，在植物上筑巢或以植物為掩蔽所等，但并不使對方受害。

（競爭--）第102頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月2種間競爭（1)定義：種間競爭是指兩種或更多種生物共同利用同一資源而產(chǎn)生的相互競爭作用。

（模型--）

第103頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）競爭模型（Lotka-volterra）

其中α為物種2對物種1的競爭系數(shù)β為物種1對物種2的競爭系數(shù)

（α分析--）種群1的增長模型種群2的增長模型第104頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月競爭系數(shù)α意義分析：表示在物種1的環(huán)境中，每存在一個物種2的個體對物種1所產(chǎn)生的效應(yīng)。若α=1，表示每個物種2對物種1所產(chǎn)生的競爭抑制效應(yīng)，與每個物種1的個體對自身種群所產(chǎn)生的效應(yīng)相等。若α>1，表示每個物種2個體對物種1所產(chǎn)生的競爭抑制效應(yīng)，大于物種1對自身種群所產(chǎn)生的效應(yīng)。若α<1，表示每個物種2個體對物種1所產(chǎn)生的競爭抑制效應(yīng)，小于物種1對自身種群所產(chǎn)生的效應(yīng)。（結(jié)局--）

第105頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（3)競爭結(jié)局

⑴物種1取勝，物種2被排擠掉。⑵物種2取勝，物種1被排擠掉。⑶兩個物種穩(wěn)定共存。⑷兩個物種不穩(wěn)定共存，物種1和物種2都有取勝的機(jī)會。

（判斷競爭結(jié)局的參數(shù)指標(biāo)--）第106頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）競爭結(jié)局的指標(biāo)對于競爭的各種結(jié)局，可以用種內(nèi)競爭強(qiáng)度和種間競爭強(qiáng)度指標(biāo)大小來的相對表示。種內(nèi)競爭強(qiáng)度指標(biāo)：1/K1和1/K2可視為物種1和物種2的種內(nèi)競爭強(qiáng)度指標(biāo)。種間競爭強(qiáng)度指標(biāo)：β/K2可視為物種1對物種2的種間競爭強(qiáng)度指標(biāo)，α/K1是物種2對物種1的種間競爭指標(biāo)。（例如－－）第107頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月例如：K1>K2/β，K1/α>K2，若取其倒數(shù)，則為1/K1<β/K2，α/K1<1/K2，表示物種1的種內(nèi)競爭強(qiáng)度小，種間競爭強(qiáng)度大，而物種2的種內(nèi)競爭強(qiáng)度大，種間競爭強(qiáng)度小。競爭結(jié)局為物種1取勝、物種2被排擠掉。第108頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月如果物種的種間競爭強(qiáng)度大，而種內(nèi)競爭強(qiáng)度小：則該物種在競爭中將取勝。若物種的種間競爭強(qiáng)度小，而種內(nèi)競爭強(qiáng)度大：則該物種在競爭中將失敗。若兩個物種的種內(nèi)競爭均比種間競爭強(qiáng)烈：兩物種就可能會穩(wěn)定共存；如果種間競爭都比種內(nèi)競爭強(qiáng)烈：那就不可能有穩(wěn)定的共存。

（種間競爭證據(jù)--）第109頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月高斯實驗（p94－95）大草履蟲和雙核小草履蟲單獨和混合培養(yǎng)時的種群動態(tài)第110頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月（5)高斯假說（首先是由高斯用實驗的方法證實）當(dāng)兩個物種利用同一種資源和空間時產(chǎn)生了種間競爭，而且兩個物種的生態(tài)位越相似，競爭就越激烈。近代用競爭排斥原理來表示這個概念，即在一個穩(wěn)定的環(huán)境內(nèi)，兩個以上受資源限制的、且具有相同資源利用方式的種，不能長期共存。如果生活在同一地區(qū)內(nèi)，由于劇烈的競爭，種間必然出現(xiàn)棲息地、食性、活動時間或其他特征上的生態(tài)位分化。

－野外考察現(xiàn)象第111頁，課件共123頁，創(chuàng)作于2023年2月野外工作人員發(fā)現(xiàn)：在同一水流取食、同一峭壁上營巢的兩種鸕鷥共同生活的很融洽。（why）觀察研究證明，一種鳥以水上層自由游