森林生态学课件.ppt
环境阻力:随着种群数量的增加,种群增长的空间逐渐减小,抑制种群增长的作用逐渐增大,这种抑制作用称为环境阻力。七、自然种群的数量动态(一)种群数量变化形式按与环境容纳量的关系:1.基本稳定在容纳量上2.在容纳量上下波动3.减幅振荡4.增幅振荡按是否具有周期性:1.周期性的波动:季节消长:温带湖泊中的硅藻,春秋两季出现密度高峰。年际变化:阔叶红松林中,小型动物3~4年的周期变化;美洲兔和加拿大猞猁9~10年的周期。2.不规则波动如蝗虫。(二)种群调节的概念种群数量趋于保持在环境容纳量水平上的现象,称为种群调节。种群的数量变动是出生和死亡、迁入、迁出作用结果,影响这些过程的因素都会影响到种群数量的变化。(三)种群调节学说非密度制约因素某种因素对种群的影响与种群的密度无关,这些因素称为非密度制约因素。气候学派强调非密度制约因素,如不良的气候条件、人类活动等。他们认为气候是调节昆虫种群数量的因素。他们反对使用“平衡密度”“稳定状态”的概念。密度制约因素某些因素,对种群的不利影响随种群密度增大而增大,这些因素称为密度制约因素。如种间因素:捕食、种间竞争等;种内竞争等。生物学派强调密度制约因素。他们认为,种群是一个自我调节系统,按其自身的性质及环境状况调节它们的密度。当密度很高时,调节作用增强,当密度很低时,调节因素的作用就减弱。同时,他们认为,非密度制约因素不可能决定种群的平衡密度,只有密度制约因素才能决定种群的平衡密度。协调派的折衷观点密度制约因素和非密度制约因素都具有决定种密度的作用,但是这两种因素在不同的条件下发挥的作用不同。种群密度大时,密度制约因素决定种群的数量,密度小时,非密度制约因素决定种群数量。在对物种有利的环境中,密度制约因素决定种的数量;在对物种不利的环境中,非密度制约因素起作用。在物种分布区的边缘,非密度制约因素起作用,在分布中心区,密度制约因素起作用。气候学派与生物学派的争论,反映了他们工作地区环境条件下的不同,因此强调的重点不同。两个学派虽谈论同一问题,但却未讨论同一主体。气候学派讨论的是种群数量的变化;而生物学派谈的是种群数量围绕平均密度的波动,中心是种群的自我调节机制。(四)林分的种群调节1.林分种群调节(1)林分种群调节的表现郁闭的林分随着年龄的增长,单位面积株数不断减少,林学中把这种现象称为森林的自然稀疏。在相似的立地上,幼年郁闭林分种群密度可以相差几倍以及几十倍,但林分自然成熟后,密度基本接近。(2)林分密度调节机制随林分年龄的增长和个体的增大,林木对空间资源的需求也逐渐增大,个体间竞争加剧。林木个体间的差异和环境异质性造成林木分化。(3)影响因素年龄;密度;立地条件;树种。2.林分密度效应(1)最终产量一致原理(最后产量恒值法则)立地条件相同的情况下,种群的总产量非常接近,与密度无关,这一规律称为最终产量一致原理。(2)-3/2法则在植物种群的自然稀疏过程中,个体重量与种群密度的关系满足如下关系式:W=KN-a其中,a接近于3/2,这一规律称为3/2法则。许多草本植物和木本植物都服从这一规律。式中的密度为发生自然稀疏时的种群密度,因此又称为种群的最大密度。对于林分来说,为最大林分密度八、生态对策(一)概念:种群为了适应其环境,实现最大的限度的生存和繁衍,在生活史动态上所采取的适应对策,称为生态对策。也可表述为:生态对策是指在漫长的进化过程中,自然选择在物种进化策略上产生的不同选择,它是物种对生态环境的总的适应策略。(二)K对策和r对策由MacArthur在1962年提出。他把所有的生物按其生态对策分为两类,K对策种和r对策种。在典型的K对策种和r对策种之间,存在无数的过渡类型,称为r-K连续体。K对策种的特征:个体大、寿命长、低的补充量和低的死亡率,高的竞争能力以及对每个后代的“巨大投资”。r对策种的特征:个体小、