理论生态学：5 集合种群动态：理论与应用

1、集合种群动态：理论与应用,主要参考书： Gilpin, M. E. 在这种情况下Ci随Mi“S”形增长： 其中y是一个新参数,关联函数模型（IFM,关联度最终可以表示为： 然后通过使用非线性最大似然回归或其它方法估计模型的参数、x、e和y。在参数估计中需要把观察到的占领率pi与关联（度）Ji进行回归。至少我们应当从一个处于随机稳定态的集合种群中得到以下数据：斑块面积Ai、它们的空间坐标（后者用于计算斑块两两间的距离dij）及在某一时刻斑块的状态（pj值）。最好对集合种群进行数次调查以获得更准确的参数值,关联函数模型（IFM,只用关联度方程无法分别估计出e和y的值。可以通过下面的方法将两者分别求

2、出： 利用种群两年或多年间的周转率信息； 根据e/A0 x1的关系和最小斑块A0的估计（或猜测）值，求出e值。 y值可以从已知的ey2值求出。在稳定状态下A0的确切值影响预期的灭绝率和侵占率，而Ji值及集合种群的大小不会受到影响. 可下载关联函数模型应用程序： www.helsinki.fi/science/metapop,集合种群动态：验证与应用,面积与隔离效应 集合种群生态学的二个最基本预测是：（i）物种的空间分布是动态的（dynamic）;（ii）不只是生境数量而且适宜生境的空间构成（configuration）也影响了物种的区域分布和局域多度。 小斑块倾向于拥有小局域种群，这些种群有较

3、高的局域灭绝风险。隔离程度大的斑块比隔离程度小的生境斑块再被侵占的概率低。因此我们可以预测，在某一给定时刻，生境斑块被占领的概率随斑块面积的减小和现存局域种群隔离程度的增加而下降,a)离散生境斑块中的灌丛蟋蟀 (b)巴哈马群岛中一个小岛上四种蜘蛛(合在一起)的数据 (c) 离散生境斑块中的银点蝴蝶。空白生境斑块的侵占：(d)英格兰干草地上的银点叩头虫 (e)离散生境斑块中的灌丛蟋蟀 (f)加利福尼亚离散生境斑块中棋盘点蝴蝶,集合种群在斑块网络中的续存,在一个连接良好的小斑块网络中并且各局域种群都有灭绝的可能，要使集合种群长期续存至少需要10至15个生境斑块。用126个半独立斑块网络(Semi-

4、Independent patch Networks; SIN)作为重复，Hanski将大约有1600个生境斑块的M. cinxia集合种群划分为各个半独立斑块网络。SIN之间以足够距离（通常大于1.5km）彼此分开，以减弱集合种群间的相互作用。10个以下斑块的SIN有大约三分之二没有该种蝴蝶出现。当网络有15个或更多的斑块时，所有网络都有该物种的出现。这与理论预测吻合得很好。在少于15个斑块的网络中，观察到的占领率显著低于将局域种群随机安放于生境斑块中所得到的预测值。 对其它种蝴蝶的研究也支持这一论断，即一个有活力的小生境斑块网络应至少有1520个斑块,多平衡态,集合种群模型认为当来自大种群的迁入有效地降低了小种群灭绝的可能性时（即发生拯救效应时），系统动态可能表现出多平衡态。如果一个系统有两个平衡态，并且大部分时间系统都是围绕着其中的某一个，那么恒定分布将是双峰的,Wahlberg et al. 1996的结果,自然保护启示,集合种群的长期续存需要10个以上的生