《生态学 (Ecology)》第四章 种群生态学.ppt

* * 第四章 种群生态学 一、基本概念 种群是指在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合。 （一）特征： 1，空间特征 2，数量特征 3，遗传特征 绝对密度：单位面积或空间的实有个体数。 相对密度：能获得表示种群数量高低的相对指标。 构件生物(Modular organisms)：指其个体系由一些同型的 基本结构单元构成的。 标记重捕法：用于不断移动位置直接记数很困难的动物。在调查样地上，随机捕获一部分个体进行标记后释放，经一定期限后重捕。 原理： N : M = n : m 其中M：标记个体数 n：重捕个体数 m：重捕样中标记数 N：样地上个体总数。 （二）种群数量的统计方法 二、种群统计的基本参数 Population density Natality Mortality Immigration Emigration 1，出生率 出生率的高低决定于下列几个特点： 1）成熟期的速度： 2）每次繁殖子代的数目 3）每年繁殖的次数 最大出生率（Maximum natality）：指种群处于理想条件下的∽。 实际出生率（Realized natality）：指在有限制因子的特定条件下， 种群的∽。 2，死亡率（Mortality） 最低死亡率（Minimum mortality）：生物活到了生理寿命才死亡。 生态死亡率（Ecological mortality）：种群在特定环境条件下，各个个体的平均实际寿命。 3，年龄分布 4，性比 孤雌生殖；同一种群中性比有可能随环境变化；一些动物有性转变的特点。 5，周限率 年存活率（annual survive rate）= 种群年变化率（annual rate population change） = 率还可以用瞬时表示——瞬时率：周限率与瞬时率之间 可相互换算。 周限率 瞬时率 自然返回时间（Natural response time） 6，种群的内禀增长能力（the innate capacity for increase） 世代的净增殖率 世代长度 三、种群的数量动态 （一）资源无限条件下种群的增长 1，Malthus方程（世代重叠） 2，世代不重叠 （二）、资源有限条件下种群的增长——logistic方程 逻辑斯谛方程的重要意义： 1， 是许多两个相互作用种群增长模型的基础； 2， 是渔业、牧业、林业等领域确定最大持续产量的主要模型 3， 模型中两个参数r 和K，已成为生物进化对策理论中的重要 概念。 最大持续产量为MSY = rK/4 （三）、两种模型的差别与联系 1，在种群增殖率与环境关系上的反映 种群增殖率 与环境中有效资源 的关系： Malthus方程反映“无关”；Logistic方程反映有“线性”关系； 2，在种群增殖速度 与种群密度 的关系 Malthus方程为直线相关；Logistic方程为对称抛物线； 3，两种模型的种群密度动态变化特征 Malthus方程为指数增长曲线；Logistic方程为S型增长曲线 拐点在 处； （四）、自然种群的数量变动 1，种群的波动 导致种群在环境容纳量周围波动的原因： 环境的随机变化 时滞或称为延缓的密度制约 过度补偿性密度制约 （a）减幅振荡；（b）稳定极限周期；（c）混沌动态 2，种群的爆发 具不规则或周期性波动的生物都可能出现种群的爆发。 如害虫、害鼠以及水体富营养化等的爆发。 3，种群的衰落与灭亡 （五）种群的调节 1，外源性种群调节理论 非密度制约的气候学派 密度制约的气候学派 2，内源性自动调节理论 行为调节 — 温-爱德华（Wyune-Edwards）学说 4，生物入侵 内分泌调节—克里斯琴（Christian）学说 当种群密度超过一定限度时，领域的占领者要产生抵抗，不让新个体进来，种群中就会产生一部分‘游荡者’或‘剩余部分’ 认为社群行为是一种调节种群密度的机制。 认为当种群数量上升时，种内个体经受的社群压力增加， 加强了对中枢神经系统的刺激，影响了脑垂体和肾上腺的功能，使促生殖激素分泌减少和促肾上腺皮质激素增加。生长激素的减少使生长和代谢发生障碍， 遗传调节—奇蒂（Chitty）学说 认为种群中具有的遗传多型是遗传调节学说的基础。 当种群数量较低并处于上升期时，自然选择有利于低密度型，种群繁殖力增高，个体间比较能相互容忍。这些特点促使种群数量的上升。但是，当种群数量上升到很高的时候，自然选择转而有利于高密度型，个体间进攻性加强，死亡率增加，繁殖率下降，有些个体可能外迁，从