种群及其基本特征

1、第四章 种群及其基本特征l种群概念l种群动态种群密度和分布种群密度和分布种群统计学种群统计学种群的增长模型种群的增长模型自然种群的数量变动自然种群的数量变动生态入侵生态入侵l种群调节l集合种群动态种群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。大多数植物、海绵、水螅、珊瑚等，都是构件生物竹的地下茎（俗称竹鞭）是横着生长的，节多而密，节上长着许多须根和芽，芽发育成为尖锐的竹笋钻出地面长成竹子。盛大花事：数百平方公里的竹海同时开花。自然种群的三个基本特征1，空间特征2，数量特征3，遗传特征在自然界中，物种是真实存在的，门、纲、目、科、属都是人为划分的。种群是物种在自然界中存在的基本单

2、位，也是物种进化的基本单位。种群动态种群动态研究种群数量在时间和空间上的变动规律，即以下问题： 有多少（数量和密度） 哪里多，哪里少（分布） 怎样变动（数量变动和扩散迁移） 为什么这样变动（种群调节）绝对密度：单位面积或空间的实有个体数。eg. 每公顷10个黄鼠相对密度：能获得表示种群数量高低的相对指标。eg. 每置100个夹子日捕获率10只，10%的捕获率构件生物的密度：eg. 草地植物，用单位面积生物量表示密度1 种群的密度野外调查估测密度 总数量调查法大多需用统计学方法：少数代表总体 样方法标记重捕法：一些动物不断移动位置直接记数很困难。在调查样地上，随机捕获一部分个体进行标记后释放，经

3、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2 种群的分布种群的内分布型，一般分为3类： 均匀分布 eg. 繁殖期鸟巢 随机分布 eg. 面粉中黄粉虫幼虫 成群分布 eg. 山谷中的狼3 种群统计学种群具有个体不具有的群体特征，3类统计学指标： 种群密度 初级种群参数， 出生率、死亡率、迁入率、迁出率，与密度变化直接相关的次级种群参数，性比，年龄结构、种群增长率种群密度Population density出生率Natality死亡率Mortality迁入率Immigration迁出率Emigration死亡率

4、最低死亡率：生物活到了生理寿命才死亡。 生态死亡率：种群在特定环境条件下，各个个体的平均实际寿命。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：指种群处于理想条件下的。实际出生率：指在有限制因子的特定条件下， 种群的。年龄结构(a) 增长型(b) 稳定型(c) 下降型性比性比大多1：1孤雌生殖雄多于雌同一种群中性比有可能随环境变化 eg.盐生钩虾 一些动物有性转变的特点 eg. 黄鳝生命表：用来描述种群的死亡过程。动态生命表动态生命表：同生群的死亡过程。静态生命表静态生命表：某一特定时间的年龄结构，编制成表。书上例子藤壶生命表，表头依

5、序是：x：年龄级nx: 在x龄级开始时的存活个体数lx : 特定年龄存活率dx : 从x到x+1期的死亡数qx : 从x到x+1期的死亡率ex : x期开始时的平均期望寿命或平均余年藤壶的生命表藤壶的生命表 同生群生命表同生群生命表：统计的对象是同期出生的同龄个体群。属于动态生命表动态生命表。早熟禾的同生群生命表特定时间生命表特定时间生命表在同一时间内，用收集到的植物样地内一个种群所有个体的年龄数据编制而成的生命表。属于静态生命表静态生命表。云杉种群静态生命表存活曲线 存活曲线可以直观地表达同生群的存活过程。 以lgnx栏对x作图，即可得存活曲线。存活曲线有三种类型：I型：曲线凸型 eg. 大

6、型哺乳类、人类II型：曲线呈对角线型 eg. 一些鸟类III型：曲线凹型 eg. 产卵鱼类，很多植物种群增长率 r据此式，控制人口有2个方法： 降低 , 做法：限制每对夫妻的子女数增大 T， 做法：晚婚晚育TRr0ln世代的净增殖率世代长度0R內禀增长率按Andrewartha的定义，内禀增长率是指具有稳定年龄结构的种群，在食物与空间不受限制、同种其它个体的密度维持在最适水平、环境中没有天敌、并在某一特定的温度、湿度、光照和食物性质的环境条件组配下，种群的最大瞬时增长率。反映了种群在理想状态下在理想状态下，生物种群的扩繁能力。mrttNN01 离散增长模型（世代不重叠）与密度无关的种群增长模型

7、（资源不受限）tNN0种群的周限增长率种群的周限增长率 初始种群大小t 世代种群大小亡雌体没有繁殖后代，灭种群下降种群稳定种群上升, 0, 10, 1, 12 连续增长模型（世代重叠）rNdtdNrteNN0. 0, 0, 0rrr简单计算：1 某种生物初始种群N0=100，r=0.5，则一年后的种群数量？两年后的种群数量？2 种群数量加倍，需要多久？与密度有关的种群增长模型（资源受限）)1 (KNrNdtdN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; 最大持续产量为MSY = rK/4 3， 模型中两个参数r

8、 和K，已成为生物进化对策理论中的重要 概念。4 自然种群的数量变动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 （a）减幅振荡；（b）稳定极限周期；（c）混沌动态 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 行为调节行为调节 温温- -爱德华（爱德华（Wyune-EdwardsWyune-Edwards）学说）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。 内分泌调节内分泌调节克里斯琴（克里斯琴（

9、ChristianChristian）学说）学说 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， 遗传调节遗传调节奇蒂（奇蒂（ChittyChitty）学说）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，从而使种群密度降低。 经典集合种群模型具备什么条件，一个系统才能成为典型的集合种群呢？Hanski认为应具备下面4个条件：1，适宜的生境以离散斑块形式存在，这些离散斑块可被繁育 种群（local breeding populations）占据