第5章、种群和群落生态.ppt

1、第五章、种群系统的结构,第一节、种群的概念,种群（population）：种群是物种在自然界中存在的基本单位。从生态学观点看，种群又是生物群落的基本组成单位。 种群生态学研究种群的数量、分布及种群与其栖息环境中的非生物因素和其它生物种群（例如，捕食者与猎物、寄生物和宿主等）的相互作用。,种群概念的应用，既抽象，也可具体。 举例：如某块森林中的梅花鹿种群。华南虎种群。 中国的人口（种群）,种群的内分布型,均匀型 随机型 集群型,第二节、种群的动态,种群的动态是种群生态学的核心问题。 种群的数量或密度 种群的分布 种群数量变动和扩散迁移 种群调节,1.种群的密度和分布,密度（density）数目（

2、mumber） 数量统计：最直接的统计方法是计数种群中的每一个体。 植物：数量、取样,特征指标测定 动物：标志重捕法,在调查地上，捕获一部分个体进行标志后释放，经过一定期限进行重捕。根据重捕取样中标志比例与样地总数中标志比例相等的假定，来估计样地中补调查动物的总数，即： N:M=n:m N=M n/m 式中：M 标志数 n 重捕个体数 m 重捕中标记数 N 样本上个体总数,种群统计的统计指标： 种群密度 出年率、死亡率、迁入迁出率 性别比、年龄分布、种群增长率。,2.种群的增长模型,a.与密度无关的种群增长模型 （指数增长） 种群在“无限”的环境中，即假定环境中空间，食物等资源是无限的，因而其

3、增长率不随种群本身的密度而变化，这类增长通常呈指数式增长，可称为密度无关的增长（density-independent growth，或译为非密度制约性增长）。,种群离散增长模型 Nt+1=Nt 或 Nt=Not 式中： N种群大小 t时间 种群的周限增长率 将方程式Nt=Not两侧取对数 lgNt=lgNo+tlg,是种群离散增长模型中有用的量， 如1种群上升， =1种群稳定， 01种群下降， =0雌体没有繁殖，种群在下代中灭之。,种群连续增长模型：dN/dt=rt r每员增长率（per capita growth rate） 其积分式为：Nt=Noert 如果r0种群上升， r=0种群稳定

4、， r0种群下降。,b. 与密度有关的种群增长模型 （逻辑斯蒂增长） 具密度效应的种群连续增长模式，比无密度效应的模型增加了两点假设：有一个环境容纳量（通常以K表示），当Nt=k时，种群为零增长，即dN/dt=0;增长率随密度上升而降低的变化，是按比例的。,最简单的是每增加一个个体，就产生1/K的抑制影响。例如K=100，每增长一个个体，产生0.01影响，或者说，每一个体利用了1/K的“空间”，N个体利用了N/K“空间”，而可供种群继续增长的“剩余空间”只有（1-N/K）。按此两点假设，种群增长将不再是“J”字型，而是“S”型。“S”型曲线有两个特点：曲线渐近于K值，即平衡密度；曲线上升是平滑

5、的。,“S”型曲线的数学模型： 此即生态学发展史中著名的Logistic方程，其积分式为： 式中：a参数，其值决定于N0，是表示曲对原点的相对位置的。,Logistic曲线常分为5个时期：开始期，也可称为潜伏期，由于种群个体数很少，密度增长缓慢；加速期，随个体数增加，密度增长逐渐加快；转折期，当个体数达到饱和密度一半（即K/2时），密度增长最快；减速期，个体数超过K/2以后，密度增长逐渐变漫；饱和期，种群个体数达到K值而饱和。,环境抑制效应,Logistic方程的两个参数r和K，均具有重要的生物学意义。 r表示物种的潜在增殖能力 r增长型物种：高繁殖率、高死亡率，低哺育投入； K表示环境容纳量

6、 K增长型物种：低出生率、低死亡率，高哺育投入；,Logistic方程的重要意义：它是许多两个相互作用种群模型的基础；它是渔捞、林业、农业等实践领域中，确定最大持续产量的主要模型；模型中两个参数r、K，已成为生物进化对策理论中的重要概念。,第三节、种群调节,种群的数量变动，反映着两组矛盾的过程（出生和死亡，迁入和迁出）相互作用的综合结果。 1气候学派 种群参数受天气条件强烈影响 2生物学派 生物学派主张捕食、寄生、竞争等生物过程对种群调节起决定性作用。,3食物因素 4自动调节学说 上述学说的研究焦点都集中于外源性因子，主张自动调节的学者则将研究焦点放在动物种群内部 a 行为调节 b 内分泌调节 c 遗传调节,复习,1 分析种群的指数增长与逻辑斯蒂增长中环境效应的强弱，随着种群密度的增加种群能够由指数增长向逻辑斯蒂增长转变吗？ 2