種群及基本特征

第三章種群及其基本特征1種群的基本概念2種群特征3種群的分布與多度4種群動態(tài)5種群增長模型6種群調(diào)節(jié)9/22/202319/22/202329/22/20233種群的基本概念

1.1種群的定義種群(population):

特定時間、占據(jù)一定空間的同種生物個體的組合。為了強(qiáng)調(diào)不同的面，有的生態(tài)學(xué)家還在種群定義中加進(jìn)其他一些內(nèi)容，如能相互進(jìn)行雜交、具有一定結(jié)構(gòu)、一定遺傳特性等內(nèi)容。9/22/20234種群不是個體的簡單疊加，是通過種內(nèi)關(guān)系組成的一個有機(jī)統(tǒng)一體或系統(tǒng)。種群是一個自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)，使其能在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)維持自身穩(wěn)定性。作為系統(tǒng)還具有群體的信息傳遞、行為適應(yīng)與數(shù)量反饋控制的功能。種群不僅是自然界物種存在、物種進(jìn)化、物種關(guān)系的基本單位，也是生物群落、生態(tài)系統(tǒng)的基本組成成份，同時，還是生物資源保護(hù)、利用和有害生物綜合管理的具體對象。一個物種，由于地理隔離，有時不只有一個種群。種群既可以作為抽象概念，也可作為具體存在的客體在實(shí)際研究中加以應(yīng)用。9/22/202351.2種群生物學(xué)與種群生態(tài)學(xué)種群生物學(xué)（populationbiology）:研究種群的結(jié)構(gòu)、形成、發(fā)展和運(yùn)動變化過程規(guī)律的科學(xué)。最主要組成部分是種群遺傳學(xué)和種群生態(tài)學(xué)。種群遺傳學(xué)（populationgenetics）:研究種群的遺傳過程。種群生態(tài)學(xué)（populationecology）:研究種群內(nèi)各成員之間、它們與其他種群成員之間、以及它們與周圍環(huán)境中的生物和非生物因素之間的相互關(guān)系。種群動態(tài)是種群生態(tài)學(xué)研究的核心。9/22/202361.3單體生物和構(gòu)件生物單體生物（unitaryorganism）單體生物個體清楚，基本保持一致的體形，每一個體來源于一個受精卵。如鳥類、獸類等。構(gòu)件生物（modularorganism）構(gòu)件生物由一個合子發(fā)育成一套構(gòu)件，由這些構(gòu)件組成個體。如水稻、浮萍、樹等。9/22/20237種群特征

2.1種群主要特征數(shù)量特征種群參數(shù)變化是種群動態(tài)的重要體現(xiàn)?？臻g特征組成種群的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局，稱為種群的內(nèi)分布型（internaldistributionpattern）。遺傳特征種群具有一定的遺傳組成，是一個基因庫。9/22/202382.2種群的群體特征種群數(shù)量：密度(density)（相對密度、絕對密度）種群初級參數(shù)：

①出生率(natality)（生理出生率(physiologicalnatality)–最大出生率(maximumnatality)、生態(tài)出生率(ecologicalnatality)–實(shí)際出生率(realizednatality)）②死亡率(mortality)（生理死亡率(physiologicalmortality)–最小死亡率(minimummortality)、生態(tài)死亡率(ecologicalmortality)–實(shí)際出生率(realized)）③遷入和遷出率次級種群參數(shù)：性比(sexratio)、年齡分布(agestructure)、種群增長率（populationgrowthrate）、分布型（patternofdistributipn）9/22/20239種群參數(shù)的一些基本概念絕對密度(crudedensity)

：單位面積或空間內(nèi)個體的數(shù)量。相對密度(ecologicaldensity)：相對地表示個體數(shù)量的多少。生理出生率(physiologicalnatality)：種群在理想條件下所能達(dá)到的最大出生數(shù)量，又稱最大出生率(maximumnatality)。生態(tài)出生率(ecologicalnatality)：一定時期內(nèi)，種群在特定條件下實(shí)際繁殖的個體數(shù)量，它受生殖季節(jié)、一年生殖次數(shù)、一次產(chǎn)仔數(shù)量、妊娠期長短和孵化期長短、以及環(huán)境條件、營養(yǎng)狀況和種群密度等因素影響，又稱實(shí)際出生率(realizednatality)。生理死亡率(physiologicalmortality)：最適條件下，所有個體都因衰老而死，這種死亡率稱生理死亡率，又稱最小死亡率(minimummortality)生態(tài)死亡率(ecologicalmortality)：一定條件下，種群實(shí)際的死亡率，又稱實(shí)際死亡率(realized)。9/22/202310種群密度一般種群密度很高9/22/2023112.3種群動態(tài)是種群生態(tài)學(xué)的核心問題種群動態(tài)是種群數(shù)量在時間和空間上的變動規(guī)律，涉及：有多少（種群數(shù)量或密度）？哪里多，哪里少（種群分布）？怎樣變動（數(shù)量變動和擴(kuò)散遷移）？為什么這樣變動（種群調(diào)節(jié)）？9/22/202312種群的分布與多度

3.1種群分布界限自然環(huán)境限制物種的地理分布?xì)夂驕囟冉邓}度天然屏障9/22/2023133.2種群的分布格局個體可能呈隨機(jī)、均勻和聚集(成群)分布等格局；在大尺度上，種群的個體則是聚集分布的。9/22/2023149/22/202315隨機(jī)分布每一個體在種群領(lǐng)域中各個點(diǎn)上出現(xiàn)的機(jī)會是相等的，并且某一個體的存在不影響其他個體的分布。隨機(jī)分布比較少見，因?yàn)樵诃h(huán)境資源分布均勻，種群內(nèi)個體間沒有彼此吸引或排斥的情況下，才產(chǎn)生隨機(jī)分布當(dāng)一批植物(種子繁殖)首次入侵裸地上，常形成隨機(jī)分布，但要求裸地的環(huán)境較為均一9/22/202316均勻分布種群內(nèi)的各個體在空間的分布呈等距離的分布格局。如人工林引起均勻分布主要原因：是由于種群內(nèi)個體間的競爭森林中植物為競爭陽光(樹冠)和土壤中營養(yǎng)物(根際)沙漠中植物為競爭水分優(yōu)勢種呈均勻分布而使其伴生植物也呈均勻分布地形或土壤物理形狀的均勻分布使植物呈均勻分布9/22/202317成群分布成群分布：種群內(nèi)個體在空間分布極不均勻，呈塊狀或呈簇、成群分布成群分布形成的原因是：微地形的差異：植物適于某一區(qū)域生長，而不適于另外區(qū)域生長繁殖特性所致：種子不易移動而使幼樹在母樹周圍或無性繁殖動物和人為活動的影響資源分布和動物的社會行為9/22/202318檢驗(yàn)方法－方差/平均數(shù)比率s2/m=0均勻分布s2/m=1隨機(jī)分布s2/m>1成群分布9/22/202319樣方中個體平均數(shù)與方差的計(jì)算方法m＝∑fx/NS2＝[∑fx2-(∑fx)2/N]/(N-1)x為樣方中的個體數(shù)，f為出現(xiàn)的頻率，N為樣方總數(shù)9/22/202320TheeffectofquadratesizeTheeffectofquadratesizeontheanalysisofdispersion(a)實(shí)際分布(b)大塊的樣方，結(jié)果呈現(xiàn)是clumped(C)小塊的樣方，結(jié)果呈現(xiàn)的是random9/22/202321種群密度隨著有機(jī)體的大小的增加而降低。3.3生物體大小與種群密度關(guān)系9/22/2023223.4稀有與滅絕稀有的程度取決于:a物種的地理分布范圍（分布范圍大A＋，分布范圍小A－）、b生境的耐受性（寬的耐受范圍B＋，狹的耐受范圍分布范圍小B－）、c種群大小（大的局域種群C＋，小的局域種群C－）；稀有物種易于滅絕。9/22/202323A＋；B＋；C＋—如麻雀(Passerdomesticus)和浦公英等物種，為生物圈中最常見的物種。A－；B＋；C＋—如白腰雪雀(Montifringilla

taczanowskii)、棕頸雪雀(M.ruficollis)等，易于滅絕。A＋；B－；C＋—如一些鯨類等，是易于滅絕的物種。A＋；B＋；C－—如虎(Panthera

tigris)、獵隼(Falco

peregrinus)等，易于滅絕。A－；B－；C＋—如大鯢(Andrias

davidianus)等，易于滅絕。A－；B＋；C－—如葉猴(Presbytis

spp.)等，較易滅絕。A＋；B－；C－—如大鴇(Otistarda)等，較易滅絕。A－；B－；C－—如大熊貓(Ailuropoda

melanoleuca)、揚(yáng)子鱷(Alligatorsinensis)等，最易滅絕。9/22/202324CITES公約附錄結(jié)構(gòu)附錄I是指有滅絕危險(xiǎn)的物種?！豆s》禁止以商業(yè)為目的的國際貿(mào)易，只有在特殊情況下才允許進(jìn)行貿(mào)易。例如：1、所有狐猴、類人猿、猩猩、海龜；2、大部分鯨類、鱷類、貓科動物；3、多種鷹隼類、鸚鵡類、陸龜類、蘭花、仙人掌類、大戟類和蘆薈。附錄II物種是指那些目前雖未瀕臨滅絕，但如對其貿(mào)易不嚴(yán)加控制，就可能有滅絕危險(xiǎn)的物種。例如：1、所有未列入附錄I內(nèi)的猴類、鯨類、海豚、熊類、貓科動物、鷹隼類、蟒蛇、巨蜥、鱷類、珊瑚、蘭花（含天麻、石斛、白芨）、仙人掌類、蘇鐵（鐵樹）；2、桫欏（樹蕨）、吊燈花、蘆薈、西洋參、沉香、金毛狗脊、豬籠草、胡黃連、匙葉甘松、桃兒七、蛇根木。附錄III包括任何一個締約國提出進(jìn)行特別管制，并需要其他成員國給予相應(yīng)管理的物種。例如：1、鼬類（印度）、買麻藤（尼泊爾）。9/22/202325中國瀕危動植物紅皮書《中國瀕危動物紅皮書》由國家環(huán)保局，中華人民共和國瀕危物種委員會編，分魚類、兩棲類和爬行類、鳥類、獸類4輯瀕危等級：絕滅（Ex）、瀕危（E）、易危（V）、稀有（R）、末定（I）、數(shù)據(jù)缺乏（K）、受威脅（T）、貿(mào)易致危（CT）8個級別?！吨袊鵀l危植物紅皮書》9/22/202326國家重點(diǎn)保護(hù)野生動植物名錄“國家重點(diǎn)保護(hù)野生動物名錄”分I級和II保護(hù)動物；1988年12月10日國務(wù)院批準(zhǔn)；1989年1月14日中華人民共和國林業(yè)部、農(nóng)業(yè)部令第1號發(fā)布；自1989年1月14日施行?！皣抑攸c(diǎn)保護(hù)野生植物名錄”分I級和II保護(hù)植物；國務(wù)院1999年8月4日批準(zhǔn)；國家林業(yè)局農(nóng)業(yè)部令第4號1999年9月9日施行。9/22/202327物種多度與豐富度多度(abundance):一定范圍內(nèi)的個體數(shù)量（種群密度）。豐富度(richness):一定范圍內(nèi)的物種多寡。種群密度的估計(jì)方法：絕對密度(absolutedensity)估計(jì):單位面積或空間上的個體數(shù)量。相對密度(relativedensity)估計(jì)：表示個體數(shù)量多少的相對指標(biāo)。3.5種群多度的估計(jì)9/22/202328絕對密度絕對密度(absolutedensity)估計(jì)：總數(shù)量調(diào)查(totalcount)：計(jì)數(shù)某地段全部生活的個體數(shù)量。取樣調(diào)查(samplingmethods)：計(jì)數(shù)種群的一小部分用以估計(jì)種群整體。樣方法(useofquadrats)：在若干樣方中計(jì)數(shù)全部個體，然后將其平均數(shù)推廣，來估計(jì)種群整體。標(biāo)志重捕法(mark-recapturemethods)

：在調(diào)查地段中，捕獲一部分個體進(jìn)行標(biāo)志，然后放回，經(jīng)一定期限后進(jìn)行重捕。根據(jù)重捕中標(biāo)志的比例，估計(jì)個體的總數(shù)。去除取樣法(removalsampling)9/22/202329調(diào)查某草原田鼠數(shù)量時，在1公頃的調(diào)查區(qū)內(nèi)，放置100個捕鼠籠，一夜間捕獲鼠32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)量的捕鼠籠，這次共捕獲30頭，其中有上次標(biāo)記過的10頭計(jì)算該地區(qū)田鼠種群個數(shù)總數(shù)為多少？

9/22/202330

①調(diào)查期限不宜過長或過短。過長會發(fā)生個體的出生和死亡，增加遷入和遷出的可能性；過短會影響標(biāo)志個體的均勻分布。

②標(biāo)志方法要合理。標(biāo)志物既不能影響動物的活動性，也不能過分鮮艷；標(biāo)志物不能易丟失。標(biāo)志重捕法調(diào)查時應(yīng)注意的問題：9/22/202331●去除取樣法估計(jì)種群數(shù)量單位時間捕獲量（只／周）捕獲累積數(shù)（只）●●●●●●●●●●●●●●去除取樣法(removalsampling)

：以單位時間的捕獲數(shù)（Y）對捕獲累積數(shù)（X）作圖，得到一條回歸直線，直線在X軸上的截距為估計(jì)的種群數(shù)量。9/22/202332原理：在一個封閉的種群里，隨著連續(xù)的捕捉，種群數(shù)量逐漸減少，同等的捕捉力量所獲取的個體數(shù)逐漸降低，逐次捕捉的累積數(shù)就逐漸增大，當(dāng)單位努力的捕捉數(shù)等于零時，捕獲累積數(shù)就是種群數(shù)量的估計(jì)值。9/22/202333相對密度(relativedensity)估計(jì)：表示個體數(shù)量多少的相對指標(biāo)。捕獲率、遇見率、糞堆數(shù)、鳴叫聲、毛皮收購、單位捕撈魚量、動物痕跡（活動留下的土丘、洞穴、巢、蛹等）相對密度9/22/2023344種群動態(tài)種群結(jié)構(gòu)存活格局種群變化率種群擴(kuò)散自然種群的數(shù)量變動9/22/2023354.1種群結(jié)構(gòu)年齡結(jié)構(gòu)性別結(jié)構(gòu)9/22/2023364.1.1年齡結(jié)構(gòu)種群各年齡組的個體數(shù)或百分比的分布呈金字塔形，因此，稱這樣的年齡分布稱為年齡金字塔或年齡錐體（agepyramid）。年齡錐體有三種類型：下降(declining)、穩(wěn)定(stable)和增長(increasing)型。種群的年齡分布(agedistribution)體現(xiàn)種群存活、繁殖的歷史，以及未來潛在的增長趨勢，因此，研究種群的歷史，便可預(yù)測種群的未來。9/22/202337年齡錐體的三種基本類型a增長型種群:幼年組個體數(shù)多，老年組個體數(shù)少，種群的死亡率小于出生率，種群迅速增長。b穩(wěn)定型種群:種群出生率大約與死亡率相當(dāng)，種群穩(wěn)定。c下降型種群:

幼年組個體數(shù)少，老年組個體數(shù)多，種群的死亡率大于出生率，種群種群數(shù)量趨向減少。繁殖后期繁殖期繁殖前期abc9/22/202338種群年齡分布仙人掌雀（Geospiza

conirostris）

1983年的年齡分布(自M.C.Molles,Jr,1999)9/22/202339白橡樹（Quercusalba）種群的年齡分布(自M.C.Molles,Jr,1999)9/22/202340肯尼來、美國和澳大利亞的人口年齡結(jié)構(gòu)9/22/2023414.1.2性別結(jié)構(gòu)性比（sexratio）:

同一年齡組的雄雌數(shù)量之比，即年齡錐體兩側(cè)的數(shù)量比例。9/22/2023424.2存活格局存活格局可以通過三條途徑估計(jì)：①年齡分布②同生群生命表③靜態(tài)生命表存活曲線：描述了種群的存活格局。生命表9/22/2023434.2.1生命表同生群生命表(cohortlifetable)（動態(tài)生命表(dynamiclifetable)；特定年齡生命表(age-specificlifetable)；水平生命表(horizontallifetable)：根據(jù)大約同一時間出生的一組個體（同生群）從出生到死亡的記錄編制的生命表稱同生群生命表。靜態(tài)生命表(staticlifetable)（特定時間生命表(time-specificlifetable)；垂直生命表(verticallifetable)）：根據(jù)某一特定時間對種群作一年齡結(jié)構(gòu)調(diào)查數(shù)據(jù)而編制的生命表稱靜態(tài)生命表。綜合生命表(complexlifetable):包括了出生率的生命表稱綜合生命表。9/22/202344各類生命表的優(yōu)缺點(diǎn)及生命表的意義同生群生命表個體經(jīng)歷了同樣的環(huán)境條件，而靜態(tài)生命表中個體出生于不同的年份，經(jīng)歷了不同的環(huán)境條件，因此，編制靜態(tài)生命表等于假定種群所經(jīng)歷的環(huán)境沒有變化，事實(shí)上情況并非如此。同生群生命所研究的對象必須是同一時間出生的個體，但歷時太長工作量太大，難以獲得生命表數(shù)據(jù)。靜態(tài)生命表雖有缺陷，在運(yùn)用得法的情況下，還是有價值的。通過生命表的研究可以了解種群的動態(tài)。9/22/202345生命表的結(jié)構(gòu)—簡單生命表(動態(tài))X年齡nx存活數(shù)lx存活率dx死亡數(shù)qx死亡率LxTxex生命期望01421.000800.5631022241.581620.437280.452481221.972340.239140.41227742.18．．lx=nx/

n0;

dx

=

nx-nx+1;

qx

=dx/

nx

=1-(nx+1/

nx)Lx=(nx＋

nx+1)/2;Tx=

∑

Lx;ex=

Tx

/

nx(進(jìn)入x齡期，個體平均還能存活多長時間的估計(jì)值，稱生命期望（lifeexpectancy）。)Lx：本年齡組全部個體在此期間存活時間之和，Tx：本年齡組全部個體的剩余壽命之和ex：本年齡組開始時存活個體的平均生命期望。9/22/202346生命表的結(jié)構(gòu)—綜合生命表X年齡lx存活率mx生育力表lxmx

Xlxmx01.000000010.261000020.136000030.098100040.07860.960.075460.3018450.06890.960.066140.33070．....．....mx欄--生育力表（fecundityschedule）：描述種群各年齡段的出生力。9/22/202347生命表與繁殖力表相結(jié)合，可用于估計(jì)種群的凈繁殖率（R0）、幾何增長率(周限增長率)(λ)、世代時間(T)和每員增長率(r)。凈繁殖率(netreproductiverate)(R0)：種群每個體平均產(chǎn)生的后代數(shù)量。R0=∑lxmx世代時間(generationtime)(T):從上一代到下一代，如卵到卵，種子到種子所需的平均時間。T=

∑xlxmx/R09/22/2023484.2.2存活曲線以存活數(shù)的對數(shù)(lgnx)對年齡(x)作圖可得到存活曲線Ⅰ型：凸型的存活曲線，表示種群在接近于生理壽命之前，只有個別的死亡，即幾乎所有的個體都能達(dá)到生理壽命。死亡率直到末期才升高。如大型獸類和人類。Ⅱ型：呈對角線的存活曲線，表示個體各時期的死亡率是對等的。許多鳥類接近此型。Ⅲ型：凹型的存活曲線，表示幼體的死亡率很高，以后的死亡率低而穩(wěn)定。魚類、兩棲類、牡蠣、甲殼類。9/22/2023499/22/202350種群增長率(r)和內(nèi)稟增長率(rm)種群增長率：種群的實(shí)際增長率自然增長率：出生率－死亡率ｒ＝lｎRo/ＴRo為凈增殖率，Ｔ為世代時間控制人口途徑：降低Ro值，降低世代增殖率，限制每對夫婦的子女?dāng)?shù)Ｔ值增大：推遲首次生殖時間或晚婚來達(dá)到內(nèi)稟增長率(rm)：當(dāng)環(huán)境無限制(空間、食物和其他有機(jī)體在理想條件下)，穩(wěn)定年齡結(jié)構(gòu)的種群所能達(dá)到的最大增長率4.3種群變化率9/22/2023514.4種群擴(kuò)散種群擴(kuò)散（dispersal）擴(kuò)散是種群動態(tài)的一個重要方面，通過作用擴(kuò)散可以使種群的個體遷出和遷入，從而增加或降低當(dāng)?shù)胤N群的密度。種群的擴(kuò)散可通過：風(fēng)、水、動物等途徑。種群擴(kuò)散的原因多種，如氣候變化分布區(qū)擴(kuò)大；食物資源變化；河流和洋流的作用；人為因素等。種群擴(kuò)散的意義：減少種群壓力，擴(kuò)大分布區(qū)，形成新種。9/22/202352非洲蜂（Apismelifera）的種群擴(kuò)散

領(lǐng)鴿（Streptopeliadecaocto）的種群擴(kuò)散過程9/22/202353生物入侵生物入侵指生物通過擴(kuò)散造成異地經(jīng)濟(jì)損失、嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境安全的現(xiàn)象，入侵生物種包括細(xì)菌、害蟲、藻類等，傳播途徑千變?nèi)f化，常令人防不勝防。1845年，愛爾蘭從南美引進(jìn)的馬鈴薯帶有晚疫病，導(dǎo)致境內(nèi)馬鈴薯全部枯死，餓死150萬人，成為人類史上“生物入侵”造成的最大悲劇。19世紀(jì)中期，從俄國侵入北美的白松銹病，幾乎毀滅了美國全部的白松；20世紀(jì)七十年代，為平息境外傳入的“豬霍亂”，荷蘭銷毀了全國三分之二的存欄生豬。近10年多來，生物入侵的勢頭并沒有減弱。1986年英國爆發(fā)“瘋牛病”事件，歐盟各國為防止該病入境至少耗去30億歐元。美國康奈爾大學(xué)公布的數(shù)據(jù)表明，美國目前每年要為“生物入侵”損失1370億美元。我國也曾吃過“生物入侵”的苦頭。上個世紀(jì)90年代末，為保護(hù)黃山的松樹免遭境外傳入的松材線蟲侵害，國家一次性就投入6190萬元建立防護(hù)體系。如今，隨著交通日益發(fā)達(dá)，高山、海洋等阻隔屏障的作用正逐漸弱化。物種的全球大旅行，增強(qiáng)著全球生物跨國大入侵的趨勢。被列入國際自然保護(hù)聯(lián)盟有害生物黑名單的馬鈴薯甲蟲，正從歐洲持續(xù)以每年100公里的速度向東推進(jìn)。我國2001年出入境總?cè)藬?shù)已達(dá)2億，入世又使我國進(jìn)入一個國際貿(mào)易和旅游發(fā)展的新時期，“生物入侵”問題無疑將日趨重要。9/22/202354種群密度周期性變化遷徙耕種4.5自然種群的數(shù)量變動9/22/202355種群增長(“J”型和“S”型)季節(jié)消長種群波動：不規(guī)則波動、周期性波動種群的爆發(fā)(具不規(guī)則或周期性波動的生物都可能出現(xiàn)種群的爆發(fā),如蝗災(zāi)、赤潮)種群平衡種群的衰落和滅亡生態(tài)入侵9/22/202356不規(guī)則波動由環(huán)境因子特別是氣候的隨機(jī)變化引起小型、短壽命物種的變化大9/22/202357不規(guī)則波動9/22/202358周期性波動通常由捕食導(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養(yǎng)級中，但食草動物和食物的變化最基礎(chǔ)9/22/2023591，沒有綠藻的湖面：一片明凈，湖面清晰如鏡。2，這個是現(xiàn)在的狀況：一縷一縷一層一層的綠藻，綠藻和落葉糾纏在一起，蒙蔽了湖面，湖水好像停止了流動，變成死水一片。

近日廣州流花湖藍(lán)藻爆發(fā)，據(jù)說是五十年來首次遭遇藍(lán)藻爆發(fā)，令人不禁想起去年鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的太湖大規(guī)模藍(lán)藻爆發(fā)！

9/22/202360生態(tài)入侵（ecologicalinvasion）由于人類有意識或無意識地將某種生物帶入適宜于其棲息和繁衍的地區(qū)，種群不斷擴(kuò)大，分布區(qū)逐步穩(wěn)定地?cái)U(kuò)展，這個過程稱生態(tài)入侵。生態(tài)入侵的后果：排擠當(dāng)?shù)氐奈锓N,改變原有的生物地理分布和自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,對環(huán)境產(chǎn)生了很大的影響。入侵種經(jīng)常形成廣泛的生物污染,危及土著群落的生物多樣性并影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。9/22/2023615種群的增長模型與密度無關(guān)的種群增長模型與密度有關(guān)的種群增長模型9/22/2023625.1與密度無關(guān)的種群增長模型非密度制約性種群增長種群在“無限”的環(huán)境中，即假定環(huán)境中的空間、食物等資源是無限的，則種群就能發(fā)揮內(nèi)稟增長能力，數(shù)量迅速增加種群增長率不隨種群本身的密度而變化，種群呈指數(shù)增長格局種群離散增長模型種群連續(xù)增長模型9/22/2023635.1.1種群離散增長模型世代不重疊，資源不受限制在起始時刻，種群數(shù)量為N0，經(jīng)過一代繁殖時，種群數(shù)量N1為：經(jīng)過t代繁殖時，種群數(shù)量Nt為：R0的不同情況(1)與種群增長9/22/202364種群增長曲線9/22/2023655.1.2種群連續(xù)增長模型有世代重疊(種群中存在不同年齡的個體),資源不受限制微分式：積分式：r(0)的不同情況與種群增長

r＞0，種群增長；

r=0，種群穩(wěn)定；

r＜0，種群下降.9/22/202366r,rm和R0關(guān)系r和rm

r為種群瞬時增長率rm

指在空間、食物不受限制，在最適密度穩(wěn)定的年齡分布、無天敵和疾病威脅，環(huán)境和食物條件最好情況下種群最大的瞬時增長率r和

R0

r和R0

9/22/2023675.2與密度有關(guān)的種群增長模型兩點(diǎn)假設(shè)環(huán)境容納量(K)：環(huán)境條件所容納的種群最大值增長率隨密度上升而降低的變化，是成比例的。每一個體利用空間為1/K，N個體利用N/K空間，剩余空間為1-N/K。9/22/202368種群增長的S形曲線一個在資源有限的空間中生長的簡單種群，其增長可簡單的描述成“S”型曲線(S-shaped)。在種群增長早期階段，種群大小N很小，N/K值也很小，因此1-N/K接近于1，所抑制效應(yīng)可忽略不計(jì)，種群增長實(shí)質(zhì)上為rN，呈幾何增長。當(dāng)N變大時，抑制效應(yīng)增高，直到當(dāng)N=K時，(1-(N/K))變成了(1-(K/K))等于0，這時種群的增長為零，種群達(dá)到了一個穩(wěn)定的大小不變的平衡狀態(tài)。9/22/202369S增長曲線9/22/202370密度制約的發(fā)生導(dǎo)致r隨密度增加而降低，這與r保持不變的非密度制約性的情況相反。S曲線可以解釋并描述為非密度制約增長方程乘上一個密度制約因子，就得到邏輯斯諦方程(logisticequation)。K-N/K為邏輯斯諦系數(shù)種群增長量(微分式)：dN/dt=rN(1-N/K)邏輯斯諦方程9/22/202371邏輯斯諦增長率變化曲線dN/dtdN/dt=Nr(1-N/K)Nk／29/22/202372邏輯斯諦增長曲線的五個時期A開始期B加速期C轉(zhuǎn)折期D減速期E飽和期KDEBACtNtK/29/22/202373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(shí)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。9/22/202374J增長與S增長9/22/2023756種群調(diào)節(jié)種群數(shù)量受天氣的強(qiáng)烈影響－－氣候?qū)W派捕食、寄生、競爭、食物等生物因素對種群起調(diào)節(jié)作用－－生物學(xué)派食物因素種內(nèi)成員的異質(zhì)性－－自動調(diào)節(jié)學(xué)說社群