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基础生态学

天津师范大学生命科学学院基础生态学

天津师范大学生命科学学院第一部分有机体与环境1生物与环境2能量环境3物质环境第一部分有机体与环境环境与生态因子生物与环境的相互作用生物与环境关系的基本原理环境的变化决定了生物的分布与多度，生物的生存又影响了环境，生物与环境是相互作用、相互依存的。1生物与环境

环境：是指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。1.1环境与生态因子1生物与环境其它鱼类非生物因素虾,水蚤水草等异种生物一条鲤鱼鲤鱼种群池塘群落研究主体

1生物与环境——环境与生态因子小环境大环境环境

大环境：指地区环境、地球环境和宇宙环境。大环境中的气候称为大气候。1生物与环境——环境与生态因子大气候：指离地面1.5米以上的气候，是由大范围因素所决定，如大气环流、地理纬度、距海洋距离、大面积地形等。大环境，如不同气候的地理区域，影响生物的生存与分布，产生不同的生物群系。1生物与环境——环境与生态因子反之，根据这些生物群系的特征，可以区分各个不同的气候区域。

1生物与环境——环境与生态因子小环境：指对生物有着直接影响的邻接环境，小环境中的气候称为小气候。（地面大气层中1.5米以内的气候）洞穴环境，树荫下环境蜂鸟巢小气候黎明前时的温度，巢上方的树枝减少了孵卵雌鸟的热量损失（Calder,1973）1生物与环境——环境与生态因子1生物与环境生态因子：指环境要素中对生物起作用的因子，如温度、湿度、食物、氧气、二氧气碳以及其他相关生物等。1.1环境与生态因子在生态因子中，对生物生存不能缺少的环境要素也称为生存条件植物：二氧化碳和水动物：食物、热能和氧气1生物与环境——环境与生态因子生境：所有生态因子构成生物的生态环境，特定生物体或群体的栖息地的生态环境。生物个体、种群或群落，在其生长发育和分布的具体地段上，各种具体因子的综合作用，叫生境生态因子的分类（1）按其性质分为：气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子（2）按有无生命特征分为：生物因子和非生物因子（3）按生态因子的稳定性及作用分为：稳定因子和变动因子（4）按生态因子对种群数量变动的作用分为：密度制约因子和非密度制约因子1生物与环境——环境与生态因子类型有正负两类，在密度增加的状态下，正者作用导致生物的密度进一步增长；负者导致密度的反馈性降低，有调节种群密度的作用。一般生物因子常为密度制约因子。种群出生率变化种群密度梯度密度制约非密度制约逆密度制约导致种群出生率变化的环境因子作用于种群的强度随种群密度梯度变化而改变；具有调节种群密度作用密度制约因子与非密度制约性因子比较种群死亡率变化种群密度梯度密度制约非密度制约逆密度制约导致种群死亡率变化的环境因子作用于种群的强度，随种群密度梯度变化而改变密度制约因子与非密度制约性因子比较生态因子作用的几个特征1生物与环境——环境与生态因子直接作用和间接作用不可代替性和互补性阶段性主导因子综合性特征生态因子作用的几个特征——综合性作用

1生物与环境——环境与生态因子生态因子作用的几个特征——主导因子（非等价性）1生物与环境——环境与生态因子春化作用：低温对越冬植物成花的诱导和促进作用

冬小麦生态因子作用的几个特征——阶段性作用1生物与环境——环境与生态因子生态因子作用的几个特征——不可代替性和互补性1生物与环境——环境与生态因子生态因子作用的几个特征——直接作用和间接作用1生物与环境——环境与生态因子环境对生物的作用（１）影响生物的生长、发育、繁殖和行为；导致种群数量的改变；能够限制生物的分布区域。（２）生物通过对自身的形态、生理、行为等不断调整，以适应环境中生态因子的变化。1生物与环境1.2生物与环境的相互作用生物对环境的反作用（１）可以改变生态因子的状况；森林形成小气候土壤微生物土壤养分发生变化（２）生物与生物之间的相互作用，形成协同进化。1生物与环境1.2生物与环境的相互作用胡椒蛾黑化胡椒蛾个体胡椒蛾黑化1008060300200100Wintersmoke,ug/m3Percentfrequencyofmelanicpepperedmoths196019701980烟尘实测值烟尘变化趋势黑化蛾变化趋势随着污染减轻，黑化蛾在群体中的频率逐渐下降1生物与环境1、最小因子定律利比希最小因子定律(Liebig’sLawofthemini-mum):

植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素，即低于某种生物需要的最小量的任何特定因子，是决定该种生物生存和分布的根本因素。进一步研究表明，这个理论也适用于其他生物种类或生态因子。1生物与环境1.3生物与环境关系的基本原理利比希(JustusLiebig)是19世纪德国的农业化学家，他发现作物产量常不受其需要量最大的营养物质限制，而是取决于在土壤中稀少的又为植物需要的元素。限制因子(Limitingfactor):生物的生存和繁衍依赖于各种生态因子的综合作用，但是其中必有一种或少数几种因子是限制生物生存和繁衍的关键性因子，这些关键因子就是限制因子。限制因子可以是因为最小量，也可以是过量。由于众多的生态因子的重要性（作用）不同，限制因子作用可能最强大，因此，在生态学研究中，环境分析要集中在可能是限制因子的生态因素上。那些耐受范围窄、在自然界变化幅度大的生态因子，最可能成为限制因子。1生物与环境——生物与环境关系的基本原理南北较高纬度地区的低温是影响非洲蜂进一步向高纬度范围扩散的限制因子。高纬度地区低温对生物分布的限制耐受性定律(Lawoftolerance):

任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度是会使该种生物衰退或不能生存。1生物与环境——生物与环境关系的基本原理种群数量数量很低种群消失种群消失数量很低数量最高不能耐受区生理受抑制生理受抑制不能耐受区最适区环境梯度高低耐受性下限耐受性上限生物种的耐受性限度图解最适范围亚适范围亚适范围不适范围不适范围不能生存因子梯度渐增生命活动或数量生物对环境因子的耐受曲线Shelford耐受性定律最适范围不适范围不能生存因子梯度渐增生命活动强度或数量生物对环境因子耐受曲线的实际表现亚适范围亚适范围不适范围Shelford耐受性定律种类对温度的耐受范围（度）鲑鱼0-12豹蛙0-30斑鳉10-40南极鲟-2-21生物与环境——生物与环境关系的基本原理①每一种生物对不同生态因子的耐受范围不同；②同一生物在不同发育阶段,对同一生态因子的耐受范围不同；③不同生物对同一生态因子的耐受范围不同；④生物对某一生态因子处于非最适状态下时，对其他生态因子的耐受限度也下降。不同学者对耐受性定律的发展：生态幅(ecologicalamplitude)：生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限，上限和下限之间就是生物对这种生态因子的耐受范围，称为生态幅。

1生物与环境——生物与环境关系的基本原理广生态幅度狭生态幅度生命活动或数量环境因子变化梯度生态幅度的宽狭比较广温性生物狭温喜热生物生命活动或数量温度变化梯度低→高狭温喜冷生物生物对温度的耐受温度、湿度结合考虑，在中湿和中温条件下，生物耐受限度最高。P.A.Haefner(1970)研究含盐量、温度因子在决定褐虾最适耐受范围时的相互作用。用死亡百分数确定褐虾的忍受限度。褐虾的最大适合度在两个因子的中值处在自然界，生物种往往并不处于其最适生境下，因为生物间的相互作用，常常妨碍它们去利用最适宜的环境条件，因此生理最适点与生态最适点往往是不一致的4种草本植物在野外竞争作用条件下(生态最适)与在实验室内控制无竞争作用条件下(生理最适)的不同分布状况比较(考查的生态因子为表层土壤的pH值)羊茅曲芒发草蓝盆花酸模驯化(Acclimation)：一种生物长期生活在它最适生存范围偏一侧的环境条件下，久而久之就会导致该种生物耐受曲线的位置移动，并可产生一个新的最适生存范围，而生存范围的上、下限也会发生移动。生物的内稳态（homeostaticorganism)：通过控制自身的体内环境，使其保持相对稳定，减少对环境的依赖，从而扩大生物对生态因子的耐受范围。

休眠(dormancy):

生命处于不活动状态。生物对耐受限度的调整1生物与环境——生物与环境关系的基本原理不同温度下驯化导致耗氧量的差异20016012080400102030温度℃耗氧量（ml·g-1·h-1

）5℃驯化25℃驯化1生物与环境——生物与环境关系的基本原理驯化在5℃和25℃的蛙在不同温度下的氧消耗金鱼在两种不同温度下的锻炼结果1生物与环境——生物与环境关系的基本原理内稳态和非内稳态生物内稳态生物(homeostaticorganism)是广生态幅、广适应性物种。对于温度因子，内稳态生物保持体内恒温，对于湿度因子，表现为光湿性。非内稳态生物则表现为体内环境随外界环境而变化。1生物与环境——生物与环境关系的基本原理蜥蜴的行为适应早上身体的侧面迎向阳光，身体紧贴在温暖的岩石中午面向阳光，在高处吹风；或是移动至较荫凉的地方木偶跳舞潛在沙中1生物与环境——生物与环境关系的基本原理休眠分长期、短期和各种中间状态：冬眠(hibernation)夏眠(aestivation)蛰伏(torpor)：恒温动物的半休眠状态滞育(diapause)：昆虫的休眠植物种子的后熟(after-ripening)1生物与环境——生物与环境关系的基本原理1生物与环境2能量环境3物质环境第一部分有机体与环境光的生态作用及生物对光的适应生物对温度的适应风对生物的作用及防风林火作为生态因子对于生物的影响及管理环境与生态因子生物与环境的相互作用生物与环境关系的基本原理太阳辐射为地球上所有生命系统提供了能量，太阳辐射又温暖了地球表面，使生物能够生长、发育和繁衍，并对生物的分布起了重要的作用。光和温度组成了地球上的能量环境。

光的生态作用及生物对光的适应生物对温度的适应风对生物的作用及防风林火作为生态因子对于生物的影响及管理2能量环境问题：生物可以利用那些能量？

太阳辐射光谱：

UV-CUV-BUV-A

可见光红外光150---200----280----320---380---760---4000(nm)占总能量：9%45%46%地球上光的分布2能量环境2.1光的生态作用及生物对光的适应可见光红外线紫外线波长nm5001000200030004000能流强度影响太阳辐射的主要因素：经大气圈各种成分的吸收、反射和散射，到达地表的仅是总太阳辐射的47%；太阳高度角影响太阳辐射强度，高度角越小，太阳辐射穿过大气层路程越长，辐射强度越弱；地球公转和自转的影响，导致季节和昼夜，使太阳辐射呈周期性的变化；地面的海拔高度、坡度和坡向，影响辐射强度和日照时间。2能量环境——光的生态作用及生物对光的适应地表太阳辐射在不同区域的年变化(Mackenzieetal.,1998)2能量环境——光的生态作用及生物对光的适应光质随时间和空间的变化：纬度变化：短波光随纬度升高而减少海拔变化：短波光随海拔升高而增加季节变化：冬季长波光多，夏季短波光多日变化：早晚长波光多，中午短波光多日照长度随时间和空间的变化：春分和秋分时全球是昼夜相等；在北半球，春分到秋分昼长夜短，夏至昼最长，并随纬度升高昼长增加；秋分到春分昼短夜长，冬至昼最短，并随纬度升高昼长变短；北极夏半年全为白天，冬半年全为黑夜；赤道附近终年昼夜相等。2能量环境——光的生态作用及生物对光的适应23°27'夏至NSWENWES23°27'冬至春秋夏冬秋春冬夏TheseasonsintheNorthernandSouthernHemispheres10°20°30°35°40°45°50°10°20°30°35°40°45°50°18171615141312111096789101112131415光期

hr暗期

hr124681012M不同季节各纬度的日照长度50°45°40°35°30°20°10°光照强度的随时间和空间的变化：纬度：随纬度的升高而减少经度：离海越远，强度越大海拔：随海拔升高而增强坡向、坡度：北纬30度地方，南坡>平地>北坡季节：一年中，夏季较强，冬季较弱日变化：一天中，中午最强，早晚最弱

2能量环境——光的生态作用及生物对光的适应水体中光的变化

红外和紫外光仅在水中几米深就会被吸收完；紫光和蓝光易被水面反射和散射；红光在4m深水中光强降到1%，蓝绿光能进入较深的水中。绿藻分布在上层水中，褐藻分布在较深水层中，红藻分布在最深层，可达水深200m。水中的辐射强度随水深的增加呈指数减弱。

根据水体中光的强弱或有无，可将水体分为光亮带、弱光带和无光带，分别对生物产生不同的影响。2能量环境——光的生态作用及生物对光的适应

植物的光合作用：380-710nm之间的辐射能为光合有效辐射；叶绿素吸收峰为640-660nm红光和430-450nm蓝紫光。光质的生态作用及生物的适应2能量环境——光的生态作用及生物对光的适应蓝紫绿橙紅红外线400500600700波长nm↑相对吸收叶绿素α的吸收光谱

光质不同对植物形态建成、向光性及色素形成的影响不同。蓝紫光：促进蛋白质的合成红光：促进糖的合成红外线是地表热量的来源，对外温动物的体温调节和能量代谢起了决定作用。太阳鱼视力的灵敏峰值为500～530nm。昆虫的可见光范围偏重短光波。光质的生态作用及生物的适应2能量环境——光的生态作用及生物对光的适应青光、蓝紫光和紫外线等短波光抑制植物的伸长生长，使植物向光性更敏感。影响生物的生长发育、形态建成2能量环境——光的生态作用及生物对光的适应光照强度的生态作用及生物的适应

光合作用与光照强度的关系01234567895040302010C4C3光强度/J·m-1·g-1CO2摄取/mgco2·dm-2·h-1高粱玉米小麦阳草水青冈阴草2能量环境——光的生态作用及生物对光的适应植物对光照强度适应的生态类型阳地植物：在全光照环境下才能正常生长的植物。阴地植物：在较弱光照环境下比在强光照环境下生长更好的植物。耐阴植物：在全光照下生长最好，但也能忍受适度的阴蔽。2能量环境——光的生态作用及生物对光的适应阳地植物与阴地植物的光补偿点位置示意图(Emberlin,1983)CP--光补偿点(CompensationPoint)阳地植物阴地植物2能量环境——光的生态作用及生物对光的适应小时植物光合作用的昼夜变化动物形态对光照强度的适应夜行性动物的眼睛比昼行性动物大啮齿类的眼球突出眼眶，为感受微弱的光终生地下生活的兽类，眼睛很小深海鱼或具有发达视力，或本身具有发光器动物活动与光照强度的关系夜行性动物（狭光性种类）昼行性动物（广光性种类）动物每天活动与光照强度的关系2能量环境——光的生态作用及生物对光的适应动物对光照强度适应的生态类型依活动时间的动物分类动物开始活动的时间2能量环境——光的生态作用及生物对光的适应

生物的昼夜节律：动植物所表现出来的昼夜节律性的变化。其受外源性周期和内源性周期的影响，只有光周期使动植物的昼夜节律与外界环境的昼夜变化同步起来。光周期现象：植物的开花结果、落叶和休眠，动物的繁殖、冬眠、迁徙和换毛等，是对日照长短的规律性变化的反应，称光周期现象。2能量环境——光的生态作用及生物对光的适应生物对光周期性（日周期和年周期）的适应

植物的光周期现象：长日照植物：日照超过某一数值时开花。小麦。短日照植物：日照小于某一数值时开花。玉米。中日照植物：昼夜长度竭尽相等时开花。甘蔗。日中性植物：开花不受日照长度影响。黄瓜、番茄。2能量环境——光的生态作用及生物对光的适应生物对光周期性的适应

长日照植物如唐菖蒲，若要使其提前开花，可在幼苗长至2片叶时，每天延长7h光照，并保持12～18℃的室温，一个月后即可开放。短日照植物菊花，当生长达10片叶以上，若缩短每天光照时数（如保持每天8h光照，16h黑暗），室温保持20℃左右，一个月左右即可开花。如果要让菊花延迟于春节开放，则可延长每天光照时数，如每天14h以上光照，即可使其不现蕾。而甘蔗若在夜间给以短暂的光照，就能抑制开花，提高产量。2能量环境——光的生态作用及生物对光的适应

动物的光周期现象：繁殖的光周期现象：繁殖与日照长短的关系长日照动物：在白昼逐渐延长的春季繁殖开始短日照动物：在白昼逐渐缩短的秋季繁殖开始昆虫滞育的光周期现象换毛与换羽的光周期现象动物迁徙的光周期现象鸟类的生殖和迁飞2能量环境——光的生态作用及生物对光的适应生物对光周期性的适应光周期决定三刺鱼体内激素的变化，激素的变化又影响着它们对水体含盐量的选择。而这就是三刺鱼春季进入淡水而秋季返回海洋的原因。2能量环境——光的生态作用及生物对光的适应昆虫滞育的光周期现象梨小食心虫在光照时间为每日13-14小时进入滞育。这种休眠状态为耐受秋天和冬天的严寒作好了准备。123456789101112迁徙迁徙越冬地渡夏地脱毛退化生殖殖繁器官成熟肥育肥育备准鸟类节律

地球上温度的分布——地表温度的变化规律空间变化纬度：纬度升高，温度下降。一般纬度升高1度，温度下降0.5度。纬度升高，年较差增大。海拔高度：一般海拔升高100米，温度下降0.5-0.6℃。山脉走向、地形：东西走向山脉能阻挡冷暖气流。封闭山谷与盆地，白天受热强烈，夜晚冷空气下沉。2能量环境2.2生物对温度的适应

地球上温度的分布——地表温度的变化规律时间变化年变化：一年内最热月与最冷月的平均温度之差，称年较差。年较差受纬度、海陆位置（经度）、地形等影响。昼夜变化：一天中最高气温（13-14时）与最低气温（日出前）之差，称日较差。日较差也受纬度、经度和海拔高度的影响。2能量环境——生物对温度的适应

地球上温度的分布——土壤温度的变化规律土壤表层的温度变化较(气温)强烈，随突然加深，温度变幅减少。1m以下无昼夜变化，30m以下无季节变化。随土壤深度增加，土壤最高温与最低温出现的时间落后于气温(成正比)。土表最高温13时，10cm深度出现在16-17时。土壤温度的年变化在不同地区差异很大，中纬度地区年变幅较大。2能量环境——生物对温度的适应土壤与空气温度变化比较2能量环境——生物对温度的适应地表：1865℃120cm高度：1538℃土下30cm处：无变化

地球上温度的分布——水体温度的变化规律水体温度的变化幅度较气温小。海洋水温昼夜变化不超过4℃，随深度增加变化幅度减小。水体温度的成层现象。水体温度的成层分布，各季节有明显不同。中纬度和高纬度地区水温成层现象最明显。2能量环境——生物对温度的适应温带深水湖水温垂直变化2能量环境——生物对温度的适应

常温动物与变温动物。外温动物与内温动物。

2能量环境——生物对温度的适应温度与动物类型在一定的环境温度范围内(热中性区)，内温动物消耗的能量是在基础代谢率的水平上。当环境温度离这个区越来越远时，内温动物维持恒定的体温消耗的能量越来越多。

温度影响酶促反应；温度直接影响生物的发育和生长速率。高温对生物的伤害：蛋白质(酶)变性、有机体脱水低温对生物的伤害：冻害（低于-1℃

）、冷害（0℃

以上）不同物种对低温的耐受性不同生物的抗寒锻炼2能量环境——生物对温度的适应生物对温度的反应不同物种对高温的耐受性水生植物：30～40℃旱生植物：50～60℃兽类：42℃鸟类：46～48℃爬行类：45℃2能量环境——生物对温度的适应生物发育和生长速度发育阈温度(生物学零度)总积温(有效积温)：K=N(T-C)发育历期和发育速率2能量环境——生物对温度的适应温度与生物发育的关系——有效积温法则有效积温法则：生物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育，而且各个阶段所需的总热量是一个常数。因此可用公式：N•T＝K表示，考虑到生物开始发育的温度，又可写成：

N(T－C)＝K,T＝C＋K／N，其中:N为发育历期，即生长发育所需时间，T为发育期间的平均温度，C是发育起点温度，又称生物学零度，K是总积温。2能量环境——生物对温度的适应有效积温法则的意义预测生物发生的世代数；预测生物地理分布的北界；预测害虫来年的发生程历；制定农业气候区划，合理安排作物；应用积温预报农时。2能量环境——生物对温度的适应2能量环境——生物对温度的适应部分农作物所需的(10C)有效积温小麦：1000-1600马铃薯：1000-1600番茄：1500-2100玉米：2000-4000水稻：1800-2500棉花：2000-4000柑桔：4000-50002能量环境——生物对温度的适应驯化和气候驯化生物体经过锻炼后，使自身变化去适应于环境变化，以争取生存的生态适应。这个过程是由实验诱导的，称为驯化，如果在自然界中产生的则称为气候驯化。桦树苗：-20～

-15C死亡-35C柳条：冬季-15C存活，夏季-5C死亡金鱼：在20C水中，致死温度34C～2.5C；在升温饲养在30C水中后，致死温度变为38C～9C。春化：某些植物需要经过一定的低温阶段才能成花，这种现象叫作春化现象，也叫感温性。这个低温周期叫作春化阶段。不同植物所要求的低温值和处理时间不同。根据花卉对低温的要求不同，将其分为三类：

（１）冬性植物这类花卉要求低温０-10度，30-70天内完成春化作用。如两年生花卉月见草、毛地黄等，虞美人等多年生早春开花种类，如芍药等。（２）春性植物这类植物要求５-12度，5-15天的低温才能成花,一年生花卉、秋季开花的多年生草花属此类。（３）半冬性植物这类植物介于上述两类之间，对低温不太敏感，３-15度，15-20天完成春化阶段。2能量环境——生物对温度的适应生物对极端温度的适应——生物对低温环境的适应形态方面：芽鳞、蜡粉、密毛、垫状、匍匐等生理方面：增大细胞液浓度，降低含水量;动物增加脂肪、体内产热量。行为方面：休眠、迁移。贝格曼规律（Bergmann’srule)：来自寒冷气候的内温动物，往往比来自温暖气候的内温动物个体更大，相对体表面积变小，单位体重的散热减少。阿伦规律(Allen’srule)：寒冷地区的内温动物身体的突出部分，如四肢、尾巴和外耳有变小的趋势。2能量环境——生物对温度的适应A北极狐(Alopexlagopus)B赤狐(Vulpesvulpes)C大耳狐(Fennecuszerda)三种不同狐狸的头部及耳朵比较2能量环境——生物对温度的适应2能量环境——生物对温度的适应生物对极端温度的适应——生物对高温环境的适应形态方面：鳞片、被毛、厚皮、叶或皮反射光线、叶排列减少光照等生理方面：增大细胞液浓度，降低含水量。旺盛的蒸腾;动物适当放宽恒温性。行为方面：休眠、昼伏夜出。生物对高温环境的适应2能量环境——生物对温度的适应生物对周期性变温的适应物候：植物适应一年中温度等的周期性变化，形成与此相适应的发育节律。温周期现象：植物生长发育与温度昼夜变化同步的现象。昼夜变温对种子萌发、植物生长都是有利的。温度三基点:

最低温度,最高温度,最适温度分布曲线。年均温度、最高温度和最低温度都是影响生物分布的重要因子。如橡胶、椰子、银杏、苹果等分布范围；热带雨林、落叶阔叶林等群落分布；菜粉蝶分布(不能忍受26度以上高温)。2能量环境——生物对温度的适应生物对周期性变温的适应为什么我国西部一些地方(如新疆山麓绿洲地区)出产的农作物(如小麦、棉花、玉米、番茄等)，其产量非常高，品质特别好？出产的水果(如瓜类、葡萄、大枣等)味极甜？(从光照、温度与作物生理、生长、发育之间关系出发考虑)白天温度高，光合作用强度大；夜间温度低，呼吸作用弱，物质消耗少，有利于植物有机物质的积累。此外，充足的光照有利于作物果实中的有机酸分解成糖分，花青素增多，果皮着色鲜艳。2能量环境——生物对温度的适应物种分布与环境温度极端温度是限制温度分布的首要因素高温：白桦、云杉不能在华北平原生长；苹果、梨、桃不能在热带开花结果；黄山松分布在1000-1200米以上；菜粉蝶不能忍受26℃以上的气温。低温：橡胶分布区低于北纬24°40ˊ（云南盈江），海拔960米以下；剑麻是北纬26°，海拔900米以下；椰子是24°30ˊ（厦门），海拔640米以下（海南）；东亚飞蝗的北界为等温线13.6℃。有效积温足够完成一个生活周期的地方才能分布昆虫大发生时常暂时地超越其分布北界；温度对恒温动物分布限制小可通过其食物等生态因子而影响其分布。风对生物生长及形态的影响2能量环境2.3风对生物的作用及防风林在高山和海岸边，我们常常会见到这样的一些树木——它们的枝叶只生长在树干的一侧，远看就像一面绿色的旗子插在地上，这就是旗形树。风对生物生长及形态的影响2能量环境2.3风对生物的作用及防风林沙鸡榛鸡风是传播运输工具2能量环境——风对生物的作用及防风林风的破坏作用2能量环境——风对生物的作用及防风林1934年5月12日，在美国与加拿大的西部发生了震惊世界的特大沙尘暴。这次沙尘暴影响面积之大，达到东西长2400公里，南北宽400公里，几乎横扫美国2/3的领土，从西海岸到东北海岸，刮起了约3亿吨表土，其直接后果使美国冬小麦严重减产，比过去10年减少51亿公斤。防风林2能量环境——风对生物的作用及防风林紧密林带疏透林带通风林带火是一个重要的生态因子。火有两种主要类型：林冠火、地面火。１、火对生物的作用火的有益作用：加速生态系统物质循环，减少与耐火树种竞争的物种火的有害作用：破坏自然界的生态平衡，引起水土流失，使大量肥料丧失，尤其是氮２、防火管理开展生物防火，建立生物防火林带2能量环境2.4火作为生态因子对于生物的影响及管理1生物与环境2能量环境3物质环境第一部分有机体与环境光的生态作用及生物对光的适应生物对温度的适应风对生物的作用及防风林火作为生态因子对于生物的影响及管理环境与生态因子生物与环境的相互作用生物与环境关系的基本原理水、大气、土壤等构成有机体生活的空间或栖息地，同时又为生物体的组成需要提供了常量元素和微量元素。这些生态因子组成了地球上的物质环境。3物质环境生物与水的关系大气组成及其生态作用土壤理化性质及对生物影响水的特性（1）水分子具有极性，使水成为最好的溶剂，有利于营养物质运输。（2）水具有高热容量，使水生生物免受温度的剧烈变化带来的危害。（3）水具有特殊的密度变化，4℃时密度最大，减少了水体的冻结，保护了水生生物的生存。（4）水具有液态、气态及固态3相变化，变化过程中能量的消耗和释放过程，对生物系统能量利用起重要作用。3物质环境3.1地球上水的存在形式及分布3物质环境——地球上水的存在形式及分布

陆地上水的分布

（1）降雨量变化纬度：纬度增加，降水量减少经度：由东向西减少海拔：海拔增加降水量增加地形：迎风坡多，背风坡少季节：夏季多，冬季少（2）大气湿度相对湿度受到环境温度的调节：温度增加，相对湿度降低；温度降低，相对湿度增加。相对湿度随地理位置而异：热带雨林带80~100%，荒漠地带低于20%。3物质环境——地球上水的存在形式及分布陆地上水的分布（３）我国降雨量的地域分布3物质环境水对动植物生长发育的影响水对动植物数量和分布的影响

3.2生物对水分的适应生物体的水分获得与损失途径水分的丧失途径植物－－蒸发（蒸腾作用、扩散作用）失水，分泌失水。动物－－蒸发失水，排泄、分泌失水。水分获得途径植物－－根部吸收，叶面吸收。动物－－食物，体表吸收，代谢水。3物质环境——生物对水分的适应(自M.C.Molles,Jr,1999)生物体的水分获得与损失途径3物质环境——生物对水分的适应

植物与水的关系陆生植物分为3种生态类型（形态、生理适应）旱生植物中生植物湿生植物

3物质环境——生物对水分的适应

植物与水的关系水生植物分为3种生态类型（形态、生理适应）沉水植物、浮水植物、挺水植物有发达的通气组织;增加漂浮能力机械组织不发达或退化;叶片薄而长,以增加光合和吸收营养物质的面积。3物质环境——生物对水分的适应植物与水的关系水生植物分为3种生态类型沉水植物、浮水植物、挺水植物3物质环境——生物对水分的适应3物质环境——生物对水分的适应水生植物在生态修复中的应用

动物与水的关系（1）水生动物的渗透压调节低盐环境和淡水环境中的动物：淡水动物对环境是高渗性(淡水的渗透浓度为2-3mmol/l，而动物体液或血液渗透浓度高)，导致水不断渗入动物体内，过剩的水不断排出体外，保持水分平衡补充丢失的盐分方法：食物鳃主动吸收盐类海洋动物：等渗性：体液或血液渗透浓度与海水渗透浓度基本相等的动物，如海胆低渗性：血液和体液远低与海水的动物，如鲱鱼等3物质环境——生物对水分的适应海洋动物鲨鱼和无脊椎动物：等渗硬骨鱼：低渗淡水动物硬骨鱼：高渗河口动物洄游鱼类：变渗透压3物质环境——生物对水分的适应等渗(isosmoticorganism)：体内和体外的渗透压相等，水和盐以大致相等的速度在体内外之间扩散。仅排泄失水，通过食物、饮水、代谢水获得水，泌盐器官排出多余的盐分。水生动物的水平衡调节机制(自M.C.Molles,Jr,1999)3物质环境——生物对水分的适应高渗：体内的渗透压高于体外，水由环境中向体内扩散，体内的盐分向外扩散。通过排泄作用排出多余的水，盐分通过食物和组织摄入。低渗：体内渗透压低于体外，水分向外扩散，盐分进入体内。通过食物、代谢水和饮水获得水，多种多样的泌盐组织排出多余的盐分。水生动物的水平衡调节机制(自Ricklefs,2001)3物质环境——生物对水分的适应大马哈鱼这样在淡水中出生，然后到海洋中长大，成年后再溯河洄游重返故乡生殖后代的鱼称为溯河洄游鱼类。鳗鲡是海里出生，秋天，从江河漫游入海，到达产卵场，孵化后的鳗苗，又能成群结队地竞相逆流而上，游回江河内发育生长。这是一种洄游现象。3物质环境——生物对水分的适应洄游鱼类的水平衡调节机制渗透调节特征：具有淡水硬骨鱼和海水硬骨鱼的调节特征，依靠肾调节水，在淡水中排尿量大，在海水中排尿量少，在海水中又大量吞水，以补充水。盐代谢依靠鳃调节：在海水中鳃排出盐，在淡水中摄取盐。

动物与水的关系（2）水生生物对水密度的适应克服下沉：鳔，相当于植物的充气器官增加脂肪增加浮力减少运动阻力克服深海压力：具有适应的身体结构。肋骨无胸骨附着，有的甚至无肋骨，缺少中央腱的肌膈膜斜置于胸腔内．3物质环境——生物对水分的适应水生环境与生物呼吸水中氧气两大来源：大气中的氧扩散到水中。水中植物光合作用时释放出氧。

溶解氧是水生生物最重要的限制因素之一水中氧含量的梯度:

递减水面-----------------水底光合作用大气溶解氧底层生物呼吸3物质环境——生物对水分的适应陆生动物对水环境的适应3物质环境——生物对水分的适应形态结构适应昆虫具有几丁质的体壁，控制气孔防止水分的过量蒸发；两栖类动物体表分泌粘液以保持湿润；哺乳动物有皮质腺和毛，防止体内水分过多蒸发。行为的适应沙漠动物昼伏夜出：沙漠地区夏季昼夜地表温度相差很大，因此地面和地下的相对湿度和蒸发力相差很大迁徙：在水分和食物不足时，迁移到别处。生理适应储水的胃；储藏丰富的脂肪，在消耗过程中产生大量的水分；体表和体内特殊物质阻碍体表水的蒸发，不易脱水。陆生动物对水环境的适应3物质环境——生物对水分的适应陆生动物对水环境的适应——动物与湿度3物质环境——生物对水分的适应动物通过迁徙寻找适宜的湿度，通过夏眠和滞育躲过干旱的季节。按昆虫对湿度的敏感度，可将其分为：喜湿的昆虫喜干的昆虫图A：喜湿的昆虫图B：喜干的昆虫70%40%80%蝗虫为例陆生动物对水环境的适应——动物与雪被3物质环境——生物对水分的适应雪被：高纬度地区冬季雪常形成稳定的积雪盖。雪被优缺点：雪下生活的啮齿类动物越冬存活率升高，对越冬植物有保护作用，在干旱地区，雪被成了天然的蓄水库，雪被的形成妨碍了动物行走，雪被覆盖了食物，动物获食困难。在干燥空气中，O2占大气总量的20.95%，N2占78.9%，CO2占0.032%。这个比例在任何海拔高度的大气中基本相似。但在地下洞穴或通气不良的环境中，空气中的O2和CO2含量与大气不相同。由于海拔增高大气压降低，因此氧分压也随海拔增高而降低，这给哺乳动物的生存带来威胁。在大气组成成分中，对生物关系最为密切的是O2与CO2。3物质环境3.2大气组成及其生态作用（1）氧的作用与生物的适应氧与动物能量代谢空气中的氧比水中容易获得，所以陆地动物能得到足够多的氧，保证了陆生动物有高的代谢率，能进化成恒温动物。由于水中溶解氧少，氧成为水生动物存活的限制因子，一些鱼类耗O2量依赖于水中溶氧量而改变。由于陆地上氧浓度高，从海平面直到海拔6000m，动物代谢率没有表现出随氧浓度而改变。但氧浓度对代谢的影响可通过极低分压时表现出来。3物质环境——大气组成及其生态作用图.在低氧浓度下，金鱼的氧耗随水中氧浓度成线性改变3物质环境——大气组成及其生态作用内温动物对高海拔低氧的适应动物或人从低海拔进入高海拔后，最明显的适应性反应表现在呼吸与血液组成方面。首先是由于低氧刺激，动物产生过度通气（呼吸深度的增加）。高海拔土著动物、人，或是驯化到高海拔上（3100—5500m）的人、大白鼠、豚鼠，其骨骼肌中的肌红蛋白浓度均增加（肌红蛋白的携氧能力远大于血红蛋白），为低氧状态下的组织提供更多氧。人与其他哺乳动物从平原进入高海拔后，血液中的红血球数量、血红蛋白浓度及血球比积将升高。

3物质环境——大气组成及其生态作用图显示，人由海拔850m进入4540m高度后，这三项指标逐渐升高，数周后达到最大值，并维持在此高水平上。当从高海拔回到平原后，这些指标逐渐下降，恢复原水平。

血红蛋白红细胞血球比积3物质环境——大气组成及其生态作用植物与氧植物与动物一样呼吸消耗氧，但植物是大气中氧的主要生产者。植物光合作用中，每呼吸44gCO2，能产生32gO2。白天，植物光合作用释放的氧气比呼吸作用所消耗的氧气大20倍。据估算，每公顷森林每日吸收1吨CO2，呼出0.73吨氧；每公顷生长良好的草坪每日可吸收0.2吨CO2，释放0.15吨O2。如果成年人每人每天消耗0.75kg氧，释放0.9kgCO2，则城市每人需要10m2森林或50m2草坪才能满足呼吸需要。因此植树造林是至关重要的，不仅是美化环境，更主要的是给人类的生存提供了净化的空气环境。3物质环境——大气组成及其生态作用3物质环境——大气组成及其生态作用（2）CO2的生态作用温室效应CO2与植物植物在光能作用下，同化CO2与水，制造出有机物。在高产植物中，生物产量的90—95%是取自空气中的CO2，仅有5—10%是来自土壤。因此，CO2对植物生长发育具有重要作用。各种植物利用CO2的效率不同，C3植物（水稻、小麦等）对CO2的利用效率低于C4植物（甘蔗、玉米、高粱等）。空气中CO2浓度虽为0.032%，但仍是高产作物的限制因素。这是因为CO2进入叶绿体内的速度慢,效率低。在强光照下，作物生长盛期，CO2不足是光合作用效率的主要限制因素，增加CO2浓度能直接增加作物产量。3物质环境——大气组成及其生态作用（2）CO2的生态作用3物质环境3.3土壤理化性质及其对生物的影响H2OO2CO2Soil3物质环境—土壤理化性质及其对生物的影响土壤的生态意义：1土壤位于陆地生态系统的底部，具有营养物传递系统，再循环系统和废物处理系统，是陆地生态系统的基底或基础。在土壤中进行的两个最重要的生态过程是分解和固氮过程。2土壤为陆生植物提供了基质，为陆生动物提供了栖息地。土壤是植物萌芽、支撑和腐烂的地方，又是水和营养物储存场所；是动物和微生物藏身处，排污处；是污染物质转化的重要基地。因此土壤无论对植物或动物都是重要的生态因子，是人类重要的自然资源。土壤的物理性质及其对生物的影响（1）土壤的质地和结构三相：土壤固、液、气三相容积比，反映土壤水、气关系质地：三种质地的肥水气特点砂土：透气强，保水差，保肥差壤土：通气透水保肥，适宜种植粘土：透气差，保水强，保肥强结构：微团粒结构（D<0.25mm）团粒结构(0.25mm<D<10mm)，保水、透气3物质环境—土壤理化性质及其对生物的影响（2）土壤水分土壤水分(soilmoisture)能直接被植物根吸收利用。土壤水分有利于矿物质养分的分解、溶解和转化，有利于土壤中有机物的分解与合成，增加了土壤养分，有利于植物吸收。土壤水分过少时，植物受干旱威胁。土壤水分过多，引起有机质的嫌气分解，产生H2S及各种有机酸，对植物有毒害作用，并因根的呼吸作用和吸收作用受阻，使根系腐烂。土壤水分影响了土壤动物的生存与分布。各种土壤动物对湿度有一定的要求。土壤中水分过多时，可使土壤动物因缺氧而闷死。3物质环境——土壤理化性质及其对生物的影响（3）土壤空气土壤空气来自大气。但土壤空气中的O2

含量和CO2含量与大气有很大的差异，土壤中O2浓度一般为10—12%，CO2一般在0.1%左右，这些浓度随季节、昼夜和深度而变化。土壤中的高CO2，一部分以气体扩散和交换的方式不断进入地面空气层，供植物叶利用，另一部分直接为根系吸收。土壤兽类如鼢鼠、鼹形鼠对土壤中的低氧和高CO2浓度产生了很好的适应性。土壤通气程度影响土壤微生物的种类、数量和活动情况，进而影响植物的营养状况。3物质环境——土壤理化性质及其对生物的影响（4）土壤温度土壤温度的变化:周期性的季节变化：夏季土壤温度随深度而下降，冬季随深度而增加。日变化：白天土壤温度随深度下降，夜间随深度增加。土壤温度对动物的生长和活动的影响:

随着土壤温度的垂直变化，土壤动物会进行垂直的迁移。土壤温度对植物生长的影响:

土壤温度影响植物种子萌发、根系的呼吸和生长、影响微生物的活动、矿质元素的溶解度等3物质环境——土壤理化性质及其对生物的影响土壤的化学性质及其对生物的影响(１)土壤酸碱度:用pH值表示。分5级：pH<5为强酸性,pH5.0-6.5为酸性,pH6.5-7.5为中性,pH7.5-8.5为碱性,pH>8.5为强碱性。土壤酸碱性对生物的影响：土壤pH影响矿质盐分的溶解度，土壤pH通过影响微生物活动。土壤酸度影响动物区系及其分布。3物质环境——土壤理化性质及其对生物的影响图土壤pH对矿物养分的有效性影响。以带宽度表示

（2）土壤有机质土壤有机质是土壤肥力的一个重要标志。土壤有机质可分成腐殖质(humus)和非腐殖质。非腐殖质是死亡动植物组织和部分分解的组织。腐殖物质是土壤微生物分解有机质时，重新合成的具有相对稳定性的多聚体化合物。腐殖质是植物营养的重要碳源和氮源。还是异养微生物的重要养料和能源，能活化土壤微生物。土壤有机质对土壤团粒结构的形成、保水、供水、通气、稳温也有重要作用，从而影响植物生长。3物质环境——土壤理化性质及其对生物的影响（3）土壤矿质元素植物生命活动需要9种大量元素:碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫7种微量元素:铁、锰、硼、锌、铜、钼和氯。除碳、氢、氧以外，植物所需的全部元素均来自土壤矿物质和有机质的矿物分解。不同植物需要各种矿质元素的量不同，若浓度比例不合适将限制植物生长发育。土壤的无机元素对动物的生长和动物的数量也有影响。3物质环境——土壤理化性质及其对生物的影响土壤的生物特性土壤中的生物种类繁多。土壤动物的总重量，比地球上人的重量大得多。土壤动物、微生物的影响：种子、果实传播，有机物分解，固氮、病害等等。3物质环境——土壤理化性质及其对生物的影响植物对土壤的适应（1）根据植物对突然酸度的反应，分为3种类型：酸性土植物：pH<6.5

中性土植物：pH6.5~7.5

碱性土植物：pH>7.5

（2）根据植物对土壤中钙质的关系，分为：钙质土植物、嫌钙植物（3）盐碱土植物和沙生植物形态和生理上的适应性3物质环境——土壤理化性质及其对生物的影响盐碱土对植物的危害引起植物的生理干旱伤害植物组织引起细胞中毒影响植物的正常营养在高浓度盐类作用下气孔不能关闭3物质环境——土壤理化性质及其对生物的影响盐碱土植物对环境的适应盐碱土对植物生长的危害表现在伤害了植物组织，特别是根系；由于过多盐积累引起植物代谢混乱；能引起植物生理干旱。形态适应：矮小、干硬、叶子不发达、孔下陷，表皮具厚外皮，常具灰白色绒毛。细胞间隙小，栅栏组织发达。有的具有肉质性叶，有特殊储水细胞。生理适应：根据盐土植物对过量盐类的适应特点，可分为聚盐性植物、泌盐性植物和不透盐性植物。聚盐性植物的原生质抗盐性特别强，能忍受高浓度的NaCl溶液。其细胞液浓度特别高，根部细胞的渗透压一般为40个大气压，甚至可高达70—100个大气压，所以能够吸收高浓度土壤溶液中的水分，例如盐角草、海莲子等。泌盐植物能把根吸入的多余盐，通过茎、叶表面密布的盐腺排出来，再经风吹和雨露淋洗掉，属于这类植物的有柽柳、红砂、滨海的各种红树植物等。不透盐性植物的根细胞对盐类的透过性非常小，它们几乎不吸收或很少吸收土壤中的盐类。这类植物细胞的渗透压也很高，是由体内大量的可溶性有机物，如有机酸、糖类、氨基酸等产生的。高渗透压也提高了根从盐碱土中吸水能力，所以它们被看成是抗盐植物，蒿属、盐地紫苑、盐地风毛菊、碱地风毛菊等都属这一类。3物质环境——土壤理化性质及其对生物的影响盐角草细叶盐爪爪3物质环境——土壤理化性质及其对生物的影响盐节木盐穗木3物质环境——土壤理化性质及其对生物的影响柽柳芨芨草无性繁殖能力很强，分蘖生长应用：造纸3物质环境——土壤理化性质及其对生物的影响沙生植物对环境的适应沙生环境高温、干旱、强风、土壤贫瘠植物的适应地面植株小、根系发达页边极端缩小或退化贮水细胞或脂类物质细胞具有高渗透压休眠3物质环境——土壤理化性质及其对生物的影响梭梭3物质环境——土壤理化性质及其对生物的影响3物质环境——土壤理化性质及其对生物的影响柠条Havearest！基础生态学

天津师范大学生命科学学院天津师范大学生命科学学院基础生态学第二部分种群生态学种群及其基本特征生物种及其变异与进化生活史对策种内与种间关系

4

5

6

74.种群及其基本特征种群动态2集合种群动态4种群的概念31种群调节334.种群及其基本特征种群（Population）：是在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合（总和）。以往曾有人译为繁群、族群(台)，个体群(日)等，也有人翻译为人口(目前在人口学中仍称之)、虫口、鱼口、鸟口等，不一而足4.1种群的概念种群可以由单体生物或构件生物组成。单体生物(unitaryorganism)：个体由一个受精卵直接发育而成，形态、发育可预测构件生物(modularorganism)：受精卵先发育成构件，再发育成更多的构件，形态、发育不可预测4.种群及其基本特征自然种群有3个基本特征：（1）空间特征，即种群具有一定的分布区域；（2）数量特征，即种群密度是变动的；（3）遗传特征，种群具有的基因组成及其变动。4.1种群的概念4.种群及其基本特征种群生态学研究种群的数量、分布以及种群与其栖息环境中的非生物因素和其他生物种群（捕食者与猎物、寄生物与宿主）之间的相互作用。种群是物种在自然界中存在的基本单位从某种意义上说，种群是生态学各研究层次中极重要的一个层次(对于动物生态学来说尤是如此)。4.1种群的概念种群在地球上生命有机界组建水平中的位置4.种群及其基本特征种群动态2集合种群动态4种群的概念31种群调节334.种群及其基本特征——种群动态种群动态研究种群数量在时间上和空间上的变动规律。有多少？哪里多，哪里少？怎样变动？为什么变？数量和密度分布数量变动和扩散迁移种群调节种群的密度和分布（1）种群的大小和密度种群大小(size)是一定区域种群的个体数量、生物量或能量。种群密度(density)是单位面积、单位体积或单位生境中个体的数目。4.2种群动态4.种群及其基本特征——种群动态（2）种群的数量统计(Census)总数量调查法：计数某地段中某种生物个体的全部存活者的数量，然后将总个体数除以该地段的面积，即为该种群的绝对密度。样方法：根据种群在某地段的分布情况，选择一定数量的样方，计数样方中的个体数量，求出样方中种群的密度，据样方中的种群密度估计该地段的种群密度。种群的密度和分布4.种群及其基本特征——种群动态（2）种群的数量统计(Census)标志重捕法:

在调查样地上，随机捕获一部分个体进行标记后释放，经过一定期限后重捕。根据重部取样中标记比例与样地总数中标记比例相等的假设，来估计样地中被调查动物的总数，即：

N总数,M标记个体数,n重捕个体数,m重捕中标记数粪堆计数法：如，在野外调查中，经两天后新增加的某种鹿的粪堆平均数为200堆/公顷。根据观察，每只鹿每天平均排粪率为5堆，这样就可估计鹿的数量：

200（堆）/[5（堆）/2（天）]=20（只）种群的密度和分布4.种群及其基本特征——种群动态（3）种群的空间结构3种类型：随机型(random)、均匀型(uniform)、成群型(clumped)种群的密度和分布

种群内的个体之间保持一定的均匀距离。在自然情况下，最为罕见。（人工栽培时常见，沙漠中植物为竞争水分）均匀分布（规则分布）4.种群及其基本特征——种群动态种群的密度和分布种群内的每个个体的出现都有同等机会，或者说，个体分布和机率相符合。在自然界中不很常见，只有在主导因子呈随机分布时，才可能出现。当一批植物(种子繁殖)首次入侵裸地上，常形成随机分布，但要求裸地的环境较为均一。随机分布4.种群及其基本特征——种群动态种群的密度和分布成群分布种群内个体分布不均，形成了许多密集的团块。在自然情况下最为常见。原因是：（1）生境不均匀；（2）种群的繁殖特性和种子的传布方式；（3）动物的社会行为种群的密度和分布4.种群及其基本特征——种群动态4.种群及其基本特征——种群动态（3）种群的空间结构测定方法：方差/均数比率法（S2/m）S2/m=0，均匀分布S2/m=1，随机分布S2/m>1，成群分布m=∑fx/N,S2=〖∑(fx2)-[(∑fx)2/N]〗/N-1x为样方中个体数，f为出现频率，N为样本总数种群的密度和分布4.种群及其基本特征——种群动态种群密度，它是种群的最基本特征初级种群参数，包括出生率和死亡率，迁移次级种群参数，包括性比，年龄结构和种群增长率等种群统计学Population(N)迁出迁入死亡出生种群统计学就是种群的出生、死亡、迁移、性比、年龄结构等的统计学研究。4.种群及其基本特征——种群动态年龄结构和性比年龄结构：指不同年龄组的个体在种群中所占的比例或配置情况。种群统计学西安市人口年龄结构分布图(资料截止于1998年)男性女性4.种群及其基本特征——种群动态木棉树（Populus

deltoidessubsp.）种群的年龄分布(自M.C.Molles,Jr,1999)4.种群及其基本特征——种群动态年龄结构和性比年龄锥体的三种基本类型增长型种群：幼体个体比例高，老年个体比例少；稳定型种群：老、中、幼年个体比例大致相当；下降型种群：幼年个体比例少，老年个体比例高。性比：种群中雌雄个体所占的比例。种群统计学生育后期生育期生育前期增长型稳定型下降型年龄结构的应用：

A.判断动物濒危状况的一个重要标志。

B.经济鱼类的捕捞标志----捕捞种群年龄的低龄化和小型化现象。

C.研究人口的有用工具。降低人口增长率的措施（政策）：

a.晚育，假如20岁生育，100年生育5代；25岁生育，100年生育4代，少生一代，对于我国来说就意味着少生2亿多人。

b.少生。但长期执行“临界生育水平”（人口增长为零）以下的出生率标准，又会使年龄结构出现衰退型，使社会人口老龄化。肯尼亚、美国和澳大利亚的人口年龄分布4.种群及其基本特征——种群动态生命表和存活曲线生命表(lifetable)：是记录种群各年龄级的个体数目、生存率和死亡率等信息的一览表。动态生命表：根据对同年出生的所有个体进行存活数目动态监测的资料而编制的生命表，也叫同生群生命表。静态生命表：根据某一特定时间对种群作一年龄结构调查资料而编制的生命表。种群统计学4.种群及其基本特征——种群动态始存活率lx1.0000.4370.2390.1410.1090.0770.0460.0140.0140142.062.034.020.015.511.06.52.02.0080.028.014.04.54.54.54.502.0-0.5630.4520.4120.2250.2900.4090.69201-102482717.7513.258.754.25210224122744729.25167.253101.581.972.182.351.891.451.121.500.50-始存活率lx1.0000.4370.2390.1410.1090.0770.0460.0140.0140142.062.034.020.015.511.06.52.02.0080.028.014.04.54.54.54.502.0-0.5630.4520.4120.2250.2900.4090.69201-102482717.7513.258.754.25210224122744729.25167.253101.581.972.182.351.891.451.121.500.50-编制生命表的意义回答种群今后要出生的一代，在现有生态环境(及社会、经济)条件下，预期能活多大年龄；同时回答某个个体现在是多少岁，预期还能活多少岁或能够活到多少岁为考察种群再生产、预测未来种群数量变动、组成，制定种群发展规划等提供可靠数据综合反映不同区域、不同环境和不同时代的生态(及社会、经济)条件对种群寿命的影响4.种群及其基本特征——种群动态4.种群及其基本特征——种群动态生命表和存活曲线存活曲线：是一条反映种群各龄级个体存活状态的曲线。直观地表达了同生群的存活过程。X轴，年龄，可以是各年龄期占总存活年限的百分数。Y轴，lgnx或lglx，各年龄存活数或存活率的对数形式。种群统计学4.种群及其基本特征——种群动态Ⅰ型:曲线凸形，表示幼体存活率高，老年个体死亡率高。Ⅱ型:曲线对角线形，表示在整个生活期中，有一个稳定的死亡率。Ⅲ型:曲线凹形，表示幼体死亡率很高。存活曲线分为三种基本类型：种群增长率和内禀增长率种群的实际增长率成为自然增长率，同r表示。自然增长率（r）=出生率（b）-死亡率（d）在实验室不受限制的条件下种群的增长率为内禀增长率，用rm表示。是种群的最大瞬时增长率。世代净增殖率R0，由生命表中存活率lx与生殖率mx相乘，并累加起来,即:R0=∑lx

mx。R0可通过生命表资料计算；T表示世代时间，是指种群中子代从母体出生到子代再产子的平均时间，可用生命表资料估计。即：T=（∑xlx

mx)/(∑lx

mx)种群统计学4.种群及其基本特征——种群动态4.种群及其基本特征——种群动态人口、计划生育的途径：降低R0值；增大T值4.种群及其基本特征——种群动态种群增长模型与密度无关的增长模型：不受资源限制，不受自身密度影响①种群离散增长模型:世代不重叠;没有年龄结构。如一年生植物及昆虫②种群连续增长模型：世代重叠;具有年龄结构。如人和多种兽类与密度有关的增长模型：有一个环境容纳量K，当Nt=K时，种群为零增长，每增加一个个体就产生1/K的抑制影响。与密度无关的增长模型①种群离散增长模型条件：世代不重叠;没有年龄结构;没有迁入和迁出模型：N为种群大小，t为世代，周限增长率特点：>1，种群上升；

=1，种群稳定；

0<<1，种群下降；

=0，没有繁殖，种群在下一代灭亡。种群增长模型4.种群及其基本特征——种群动态种群几何增长模型Nt

=N0λt时间t处的种群个体数初始时的种群个体数量几何增长率(周限增长率)lgNt=lgN0+tlgλNt＋1=Ntλ时间t+1处的种群个体数N1=

N0

λ1

N2=

N0λ2N3=

N0

λ3Nn

=N0

λt几何增长模型及草夹竹桃假设的增长曲线(自M.C.Molles,Jr,1999)>1种群上升=1种群稳定0<<1种群下降=0没有繁殖<0种群灭亡4.种群及其基本特征——种群动态4.种群及其基本特征——种群动态种群增长模型与密度无关的增长模型：不受资源限制，不受自身密度影响①种群离散增长模型:世代不重叠;没有年龄结构。如一年生植物及昆虫②种群连续增长模型：世代重叠;具有年龄结构。如人和多种兽类与密度有关的增长模型：有一个环境容纳量K，当Nt=K时，种群为零增长，每增加一个个体就产生1/K的抑制影响。与密度无关的增长模型②种群连续增长模型条件：世代重叠;具有年龄结构模型：dN/dt=（b-d)N=rN,积分形式为Nt=N0ertb瞬时出生率，d瞬时死亡率r瞬时增长率图形:“J”型增长曲线种群的数量加倍时间：

Nt=2N0因此：ert=2，ln2=rt,t=0.69315/r4.种群及其基本特征——种群动态种群增长模型r>0种群上升r=0种群稳定r<0种群下降4.种群及其基本特征——种群动态苏格兰松和领鸽种群的指数增长曲线(自M.C.Molles,Jr,1999)世界人口的增长曲线4.种群及其基本特征——种群动态种群增长模型与密度无关的增长模型：不受资源限制，不受自身密度影响①种群离散增长模型:世代不重叠;没有年龄结构