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第02章种群生态学

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生态学 第二章 生物种群 讲义

生态学 第二章 生物种群 讲义


种群的基本特征
基因型指的是一个生物体内所包含的基因，也 就是说该生物的细胞内所包含的、它所特有的 那组基因 表现型是指由基因型表达所显现出来的外在直观 表象
种群的基本特征 (2)基因的表达及其与环境的关系
生物体的各种性状特征必须在一定的环境条件下 才能表现出来，且环境条件不同，也可以使性状发
种群的概念
实例
•一个湖泊中的全部鲤鱼就是一个种群，它是 由鱼苗、小鱼和大鱼组成的 •一块棉田中的全部棉蚜就是一个种群，它是 由幼蚜、有翅和无翅的成熟蚜组成的 •一片森林中的全部山毛榉也是一个种群，它 是由不同树龄的山毛榉组成的
种群的概念

区别种群和种(物种)的概念
种是能够相互配育的自然种群的类群.不同种之 间存在生殖隔离现象.是一个分类阶元.
生差异，也就是发生生态分化。
表现型是基因型和环境共同作用的结果。
种群的基本特征 (3) 基因型频率和基因频率
基因型频率：种群包含各种不同比例的基因型， 每个基因型在整个植物种群中所占的比例。
基因频率：在种群中不同基因所占的比例
例 已知人的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的 群体中，蓝眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中纯体 12000人。那么，在这个人群中A、a基因频率和AA、Aa、aa基 因型频率是多少？
水 葫 芦
薇甘菊
种群的基本特征 2.种群的空间特征： 概念：种群具有一定的分布区域和分布形式。
在一特定的分布区域，种群内个体在空间上呈现一 定的分布型。
种群的空间分布：由于自然环境的多样性，以
及种内种间个体之间的竞争，每个种群在一定的空 间中呈现出特有的分布形式。一般来说，种群分布 的状态和形式，可分为随机的、均匀的和聚集的三 种形式。
生态学2种群生态学PPT课件

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物种（Species）：
生物分类的基本单位。具有相同的形态、生理特征和分布区的生物 类群。不同物种之间生殖上是隔离的。（中国百科大辞典） ➢ 一个物种可以包括许多种群; ➢ 不同种群之间存在明显的地理隔离,长期隔离有可能发展为不
同亚种,甚至产生新的物种。
1.3 种群的构成
实验种群：种群也可指实验室内饲养或培养的一群生物，这时 称为实验种群。
1.2 种群与种（物种）之间的理解
种群（Population）：
➢ 概念双重性(抽象/具体)生长在不同地段内的同种集合体，可 以理解为一个种群，也可以理解为彼此独立的种群。
➢ 种群个体之间了、可进行互配生殖。各个体间是相互依赖彼 此制约的统一体。同一种群内的成员共同栖于同一生态环境 并分享同一的资源。如同一水库中的鲢鱼就是一个种群。
种群的类型：自然种群、实验种群、单种种群和混种种群
2 种群的基本特征
自然种群具有三个特征 空间特征：种群具有一定的分布区，即占据一定空间 数量特征：种群具有一定的大小(个体数量或种群密 度)，并随时间变动。 遗传特征：种群具有一定的遗传组成,即系一个基因库。
种群生态学（population ecology）是研究种群数量动态变化规律及其 与环境相互作用的关系。是现代生态学和保护生物学的基础；形成了2 个发展方向： ➢ 种群生态学+种群遗传学= 种群生物学
c.每年生殖次数:d.生殖年龄的长短. 次级种群参数
➢年龄、时期结构 ➢性比 ➢种群增长率
名词解释
➢最大出生率(maximum natality):种群在理想条件下所能达到 的最大出生数量，又称生理出生率(physiological natality)。 ➢实际出生率(realized natality):一定时期内，种群在特定条件 下实际繁殖的个体数量，又称生态出生率(ecological natality). 它受生殖季节、一年生殖次数、一次产仔数量、妊娠期长短和孵 化期长短、以及环境条件、营养状况和种群密度等因素影响。 ➢最小死亡率(minimum mortality)：最适条件下，所有个体都 因衰老而死，这种死亡率称生理死亡率，又称生理死亡率 (physiological mortality) ➢实际死亡率(realized mortality)：一定条件下，种群实际的死
第二章 种群生态学

第二章 种群生态学

第二章种群生态学（P75）一、填空1、种群生态学的核心内容是，种群动态研究是研究。

2、自然种群具有、、三个基本特征。

3、生态学是研究以、、为中心的宏观生物学，主要研究、的组织层次，在自然等级系统中、被认为是属于比生态系统高一级的层次。

4、种群个体空间分布呈、、三种类型。

５、从生命表可获得、和三方面的信息。

5、种群的统计指标，大体可分为、和三类。

6、种群进化过程包括的变化和的变化。

7、Deevey曾将存活曲线分为Ⅰ型Ⅱ型Ⅲ型。

9、生命表可以分为和。

10、种群的年龄结构通常用来表示，可将种群分为、和三个基本类型。

11、种群的密度制约性增长呈“”型，用来表示，逻辑斯谛曲线被划分为、、、、五个时期。

13、种群的统计特征有、、、、、、、等。

14、是人类保护和利用有益生物和控制有害生物的理论指导。

15、种群生态学研究种群的、以及种群与其中的非生物因素和其它生物种群，例如与，与等相互作用。

16、种群的数量特征分为、和三级种群参数。

17、一种生物进入和占领新栖地，首先经过和以后可出现或波动，也可能较长期地表现为平坦的，许多种类还会出现骤然的数量猛增，称为，随后又是，有时种群数量会出现长期的下降称为，甚至。

18、在“J”种群增长模型中，某种群的r值居于该种群为上升种群。

19、博登海默（Bodenheimer 1958）按锥体形状，年龄锥体可划分为＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿三个基本类型25按Andowantha定义，rm是具有年龄结构的种群，在不受限制，同种其它个体的维护在水平，在环境中没有天敌，并在某一特定的、、、和等环境条件组配下，种群的增长率。

30、种群动态的基本研究方法有、、。

27、年龄为3岁的马鹿，生命期望值为5年，它们平均能活到岁。

28、我国计划生育政策的生态学理论依据是。

21、扩散有、、，鱼类称，鸟类称。

12、自然选择有、、三种类型；按其与密度变化的关系分为和两类，前者常被称为，后者称为；根据生物的进化环境和生态对策又把生物分为和两大类。

种群生态学PPT课件

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2）时期结构
许多生物经历离散的发育期，如昆虫幼体 的龄期，每个时期个体的数量，即为时 期结构。
时期结构可以对种群进行有效的描述。
3）性比
种群中雌雄个体所占 的比例，♀：♂。如 果性比不适当，就会 减少个体交配的能 力，种群数量减少。 如人类。
1.2.2.2 生命表、存活曲线 和种群增长率
1）生命表： 是研究种群动态的一种统计方法，
公式：dN/dt=rN(1-N/K)
K：环境最大容纳量； 1-N/K：环境阻力
Nt=K/(1+ea-rt) （a=r/K）
曲线是“S”型。
举例
猫与老鼠的关系，猫吃老鼠，老鼠的 数量下降，对老鼠来说，环境资源 增加，增长率增加，数量也增加。
有些学者将此模型称为种群增长的普 遍规律。
1.2.4 自然种群的数量变动
每年损失574亿元。
1986年，英国爆发“疯牛病”，欧盟各 国为防止该病入境至少耗去30亿欧元。 美国康奈尔大学公布的数据表明，美国目 前每年要为“生物入侵”损失1370亿美元。 印度、南非向联合国提交的研究报告称， 这两个国家每年因生物入侵造成的经济损 失分别为1300亿美元和800亿美元。
1.3 种群调节
常见的有三种： 动态生命表（同生群生命表）： 根据一个特定年龄组的生存或死亡
数据而编制的。
静态生命表（特定时期生命表）：
根据一个特定时间范围，对种群作 一年龄结构调查资料而编制。
综合生命表：
利用各种方法得到年龄比率、出生 率、死亡率等数据，而后根据研 究目的编制而成。
2）存活曲线
存活曲线概念： Deevey（1947）提出。 以相对年龄（即以平均寿命的百 分比表示的年龄，x）为横坐标， 以存活数nx的对数为纵坐标而画 成的曲线。
第二章 种群生态学(1)

第二章 种群生态学(1)

绝对密度 相对密度
种群的数量和结构
❖种群密度的改变
种群的增长 1.出生率：指单位时间种群的出生个体数与种群个 体总数的比值。出生率的高低与生物在食物链的位 置有关。 2.生育率：单位时间种群的出生个体数与种群雌性 个体总数的比值。
生理寿命：生物在最适条件下的最长
种群的减小 的潜在生活期限
生态寿命：生物在特定条件下的平均 实际生活期限
种群内部的社会关系
拥挤效应：
由于群体中个体数的增加，密度过高时，食物和 空间等资源缺乏，排泄物的毒害以及心理和生理反 应，则会对群体带来不利的影响，导致死亡率上升， 抑制种群的增长率，则被称为“拥挤效应”。
拥 挤 效 应 图
种群内部的社会关系
❖种内竞争
定义：生物为了利用有限的共同资源，相互之间 所产生的不利或有害的影响。
种群生态学
种群生态学概论
种群的基本概念 种群:是指在特定时间内，由分布在同一区域的许多
同种生物个体自然组成的生物系统。 种群生态学研究内容： 种群生物系统的规律 种群内部各成员之间，种群与其他种群之间，种 群与周围环境非生物因素的相互作用规律 种群动态研究(核心内容)：
研究种群数量在时间上和空间上的变动规律及其 变动范围
竞争的主要方式：
资源利用性竞争 (间接竞争)
相互干涉性竞争(直接竞争)
资源：栖息地、食物、配偶、光、T、水等
竞争可分为：
种内竞争 种间竞争
共同特点
不对称性：各方受竞争影响所 产生的不等同后果
作用：调节种群大小，利用其他资源
种群内部的社会关系
❖种内竞争
种内竞争比较激烈，资源分布不均，种内竞争还 可分为：
种群的数量和结构
1.死亡率：指单位时间种群的死亡个体数与种群个 体总数的比值
种群生态学

种群生态学

种群生态学第二部分第一章种群及其基本特征第二章生物种群及其变异与进化第三章生活史对策第四章种内和种间关系◆种群：同一时期内一定空间中生活的同种生物个体的集合。

◆种群生态学：研究种群的数量、分布以及种群与其栖息环境(非生物因素和其它生物种群)之间的相互作用及其规律的科学2、单体生物和构件生物◆单体生物(unitaryorganim):生物胚胎发育成熟后，其有机体各个器官数量不再增加，只是各组成部分大小的增长，各个个体保持基本一致的形态结构。

◆构件生物(modularorganim):生物由一个合子发育而成，在其生长发育的各个阶段，其初生及次生组织的活动并未停止，基本构件单位反复形成，有机体不断增长。

如：一棵树有许多树枝，一株稻丛有许多分蘖，一个水螅有许多芽体。

3、自然种群的基本特征①数量特征：单位面积或空间内的个体数量。

②空间特征：种群均占据一定的空间，具有特定的分布区域(地理分布);种群内个体在空间上具有一定的分布型(内分布型)。

③系统特征：种群是一个具有自身组织秩序、自我调节能力的生物系统。

④遗传特征：种群具有一定的基因组成，是一个基因库。

第二节种群动态◆种群动态：种群数量在时空上的变动规律。

内容包括：①有多少(数量或密度);②哪里多，哪里少(分布和空间结构);③如何变动(数量变动和扩散迁移);④为什么这样变动(种群调节机制)。

种群动态的基本研究方法：野外观察、实验研究和数学模型研究。

一、种群密度和分布1、种群大小和密度(1)种群大小：一定区域内种群个体的数量、生物量或能量。

(2)种群密度：单位面积或空间内个体的数目。

●绝对密度(abolutedenity):单位面积或空间内种群的实际个体数；●相对密度(relativedenity):单位面积或空间内种群的相对数量，表示数量高低的相对指标。

2、种群的数量统计(1)绝对密度调查法●总数量调查法(totalcount):计数某生境中生活的某种生物的全部数量。

生态学3种群生态学

生态学3种群生态学


4.2.4 种群的增长模型
• 数学模型是用来描述现实系统或其性质的一个 抽象的、简化的数学结构。 • 用数学模型来揭示系统的内在机制和对系统行 为进行预测。 • 种群动态模型研究是理论生态学的主要研究内 容。 • 在模型研究中，人们最感兴趣的不是特定公式 的数学细节，而是模型的结构，哪些因素决定 种群的大小，哪些参数决定种群对自然和人为 干扰的反应速度等。
4.3.2 内源性种群调节理论
－－－－内分泌调节学说
• 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，使生长激素分 泌减少和肾上腺皮质激素增加。 • 这就是种群内分泌调节的主要机制。该学说 主要适用于兽类，对其他动物类群是否适用 尚不清楚。
4.2.5 自然种群的数量变动
-----季节增长 -----季节增长
4.2.5 自然种群的数量变动
-----种群波动 -----种群波动
4.2.5 自然种群的数量变动
-----种群波动(不规则波动) -----种群波动(不规则波动)
4.2.5 自然种群的数量变动
-----种群波动(周期性波动) -----种群波动(周期性波动)
4.2.3 生命表、存活曲线和种群增长率
－－－－生命表
4.2.3 生命表、存活曲线和种群增长率
－－－－生命表
4.2.3 生命表、存活曲线和种群增长率
－－－－存活曲线
• 以存活率数据作图为 存活曲线。 • 存活曲线直观地表达 了同生群的存活过程。
4.2.3 生命表、存活曲线和种群增长率
－－－－增长率 • 种群的实际增长率称为自然增长率，用r来 表示。自然增长率可由出生率和死亡率相 减来计算出。 • 具有稳定年龄结构的种群，在食物不受限 制、同种其他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、光照和食物等的环境条件组配下， 种群的最大瞬时增长率， 称为内禀增长率。
第二章 种群生态学[师大]

第二章 种群生态学[师大]


•
• 公式中： N，样地上个体总数； M，标记个体数； n，重 捕个体数；m，重捕样中标记数。
•
在用这种方法时，进行了以下二点假设：
• 标志个体在整个调查种群中均匀分布，标志个体和未标志 个体被捕概率相等；
• 调查期间没有迁入和迁出，没有新的出生和死亡。
• 相对密度（数量）统计法：
• 相对密度表示种群数量多少的多度指数。 • 常用方法有：
• 与密度无关的种群增长又可分为两类： • （1）世代不重迭的种群离散型增长：假定①增长是无界 的；②世代不相重叠；③没有迁入和迁出；④不具年龄结 构等条件下，如许多一年生植物和昆虫。
• 最简单的单种种群增长的数学模型，通常是把世 代t+1的种群Nt+1与世代t的种群Nt联系起来的差 分方程： •
• 3.群聚型分布 ：种群内个体在空间的分布极不均匀，常成 群、成簇或斑点状密集分布。成群分布是最常见的内分布 型。成群分布的形成原因是： • ① 环境资源分布不均匀，富饶与贫乏相嵌； • ②植物传播种子方式使其以母株为扩散中心； • ③动物的社会行为使其结合成群。
• 四、种群统计学 • 1.、种群的年龄结构和性比
均数推广来估计种群整体。样方要有良好的代表性，可以 用随机取样的办法来保证样方具有良好的代表性。
野外取样
样方法
• ★ 标记重捕法：对于不断移动位置的动物，可用标记重 捕法。 • 在调查样地上，随机捕获一部分个体进行标记后释放， 经一定期限后重捕。根据重捕取样中标记比例与样地总数 中标记比例相等的假定，来估计样地中被调查动物的总数。 即： N：M = n:m，N = M · / m n
• 二、种群的大小和密度 • 1. 种群的绝对密度和相对密度
• 种群的大小和密度
生态学03种群生态

生态学03种群生态

第二篇 种群生态学
第一节 种群及其基本特征 第二节 种群的遗传与进化 第三节 种内、种间关系
第一节 种群及其基本特征
§1 种群的基本概念 §2 种群特征 §3 种群的分布与多度 §4 种群动态 §5 种群增长模型 §6 种群调节
§1 种群的基本概念
种群定义 种群生物学与种群生态学 单体生物和构件生物 研究种群生态学的意义
❖ 聚集分布：S2／m>1--原因： 资源分布不均匀；种子植物以 母株为扩散中心；动物的社会 行为使其结群。
标准样地示意图
样方号 1 2 3 4 5 6 7 8 a
b c d
e
f g h
i j
9 10
小尺度上的种群的分布格局示意图
A
B
C
A 随机分布 B 均匀分布 C 聚集分布
S2／m=1
S2／m=0
❖ 种群初级参数： ①出生率(natality)（生理出生率(physiological natality) –最大出生率(maximum natality)、生态出生率 (ecological natality) –实际出生率(realized natality)） ②死亡率(mortality) （生理死亡率(physiological mortality ) –最小死亡率(minimum mortality)、生态死亡 率(ecological mortality) –实际出生率(realized)） ③迁入和迁出率
种群动态是种群生态学的核心问题
种群动态是种群数量在时间和空间上的变动 规律，涉及：
➢ 有多少（种群数量或密度）？ ➢ 哪里多，哪里少（种群分布）？ ➢ 怎样变动（数量变动和扩散迁移）？ ➢ 为什么这样变动（种群调节）？
第02章 种群生态学(4)

第02章 种群生态学(4)

第二章 种群生态学
第一节
第二节
种群特征
种群动态
第三节
第四节 第五节
种群的遗传进化与生存对策
种内关系 种间关系
第五节 种间关系
从理论上讲，任何物种对其他物种的影响只可能有三种形式，即有 利、有害或无利无害的中间态，可用+、－、○表示。
相互作用型 物种 1 物种 2 相关作用的一般特征
Predator-Prey Relationships
3、捕食者与猎物的相互适应
• 捕食者与猎物的关系很复杂，这种关系不是一 朝一夕形成的，而是经过长期协同进化逐步形成 的。 捕食者在进化过程中发展了锐齿、利爪、尖 喙、毒牙等工具，运用诱饵追击、集体围猎等方 式，以便有利地捕食猎物；另一方面，猎物也相 应地发展了保护色、警戒色、拟态、假死、集体 抵御等种种方式以逃避捕食。
dP (r 2 N ) P dt

模型中的θ值越大，表示捕食效率越大， 对于捕食者种群的增长效应也就越大。
（3）模型行为分析




对于猎物种群来说，猎物种群零增长，即 dN/dt= 0时， r1N =εPN，或P = r1/ε 因r1和ε均是常数，故被食者种群增长是一 条直线（图2-19a）。当P< r1/ε时，N值增加； 当P>r1/ε时，N值减少。 对于捕食者种群来说，捕食者种群零增长， 即dP/dt=0时， r2P =θNP，或N = r2/θ 因r2和θ均是常数，故捕食者种群增长是一 条直线（图2-19b）。当N >r2/θ时，P值增加， 当N < r2/θ时，P值减少。
（二） The Lotka-Volterra模型
1.模型的假设
现假设两个物种，单独生长时增长形式为逻 辑斯蒂模型。 若将两个物种放在一起，他们发生竞争，从 而影响其他种群增长。现假设α表示在物种 1的环境中，每存在一个物种2的个体，对于 物种1的效应。 β表示在物种2的环境中，每 存在一个物种1的个体，对于物种2的效应。
《种群生态学》课件

《种群生态学》课件

农业生态环境保护
利用种群生态学原理，研究农业生态环境 中的生物种群变化，提出农业生态环境保 护的策略和方法。
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CATALOGUE
目 录
• 种群生态学概述 • 种群数量与动态 • 种间关系与群落结构 • 环境因素对种群的影响 • 种群生态学的应用与实践
01
CATALOGUE
种群生态学概述
种群的定义与特征
总结词
种群是生物进化的基本单位，具有遗 传连续性和进化上的独立性。
详细描述
种群是指一定时间内占据一定空间的 同种生物的所有个体。种群具有种内 关系和种间关系，是生物群落的基本 组成单位。
种群调节与控制
种群调节
种群调节是指种群数量变化的调节机制。种 群调节机制包括密度制约和非密度制约两种 类型，密度制约机制是指种群数量变化受自 身密度的制约，而非密度制约机制则是指受 环境因素影响较大。
种群控制
种群控制是指采取措施调节种群数量，以维 护生态平衡和保护生物多样性。种群控制的 方法包括生物控制、化学控制和物理控制等 。了解种群调节和控制机制有助于制定科学
种群增长与繁殖
种群增长
种群增长是指种群数量的增加过程。种群增 长受到多种因素的影响，如出生率、死亡率 、迁入率和迁出率等。了解种群增长规律有 助于预测种群数量变化趋势，为资源管理和 环境保护提供科学依据。
繁殖策略
繁殖策略是指生物在繁殖过程中所采取的行 为和生理特征。不同的生物具有不同的繁殖 策略，如单次繁殖、多次繁殖、延迟繁殖等 。了解繁殖策略有助于理解生物的生殖和生 存策略，为保护和利用生物资源提供指导。
合理的生态保护和管理措施。
03
CATALOGUE

种群生态学

第二部分种群生态学种群（Population）由同种个体所组成的，占有一定空间的，具有潜在杂交能力和自己独立的特征、结构和机能的整体，是物种在自然界存在的基本单位。

4 种群及其基本特征4.1种群的概念种群是在同一时期占有一定空间的同种生物个体的集合。

单体生物：哺乳动物、鸟类、两栖类、昆虫构件生物：大多数植物、海绵、水螅、珊瑚无性系分株：构件生物体各部分之间的连接死亡和腐烂之后，形成的许多分离的个体，它们来自同一受精卵基因型相同自然种群的基本特征A. 空间特征：具有一定的分布范围；B. 数量特征：即密度变化；C. 遗传特征：具有一定的基因组成。

种群生态学：研究种群的数量、分布及种群与其栖息地环境中的非生物因素其他生物种群（捕食者与猎物）之间的相互作用4.2 种群动态：研究种群在时间和空间上的变化规律。

4.2.1 种群的密度和分布4.2.1.1-2 种群的数量统计1）种群大小：小种群边界明显，易于确定；大种群由于连续分布，边界不清2）密度：单位面积上的个体数目。

绝对密度：单位面积或空间的实有个体数；相对密度：单位面积上获得的个体数目。

3）计数方法：(1)直接计数(2)目测计数4）调查方法：样方法；标记重捕法4.2.1.3 种群的空间结构均匀分布（规则分布）：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。

随机分布：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。

成群分布（团块分布）：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）资源分布（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（集群行为）。

4.2.2 种群统计学1）种群密度2）初级种群参数：出生率、死亡率、迁出率、迁入率3）次级种群参数：性比、年龄结构、种群增长率4.2.2.1 年龄、时期结构和性比1）年龄结构：指不同年龄组的个体在种群内的比例或配置情况。

第02章 种群生态学

即λ＞1，种群增长；λ=1，种群稳定；1＞λ＞0，种群下 降；当λ=0，种群无繁殖现象，且在下一代灭亡。
2.世代重叠种群的连续增长模型
上面讨论的是世代不相重叠，以差分方 程把世代t+1的种群与世代t的种群联系 起来进行描述的情况。如果世代之间有 重叠，种群数量以连续的方式改变，通 常用微分方程来描述。
体数）最快,此时种群的增长速度为:
dN
d(K ) 2
r( K )( K
K 2
)
rK
MSY
dt
dt
2K
4
如果我们猎取这部分增长的动物资源,其种群数 量可保持相对稳定,世代可持续生产量最大,因此我们 定义,最大可持续收获量(MSY)等于rK/4.
例如,生活于南极的蓝温鲸,环境容纳量(K)为 150000头,种群增长率(r)为0.053头/头年,那 么,种群增长最快时的种群数量为:
与指数方程相比，该方程新增添了一个 因子(K-N)/K，它是瞬时增长率r的修正因子 ，随密度增加，r按比例下降。修正项(KN)/K所代表的生物学含义是“剩余空间”或 “称未利用的增长机会”。
种群数量由小到大，修正项(K-N)/K由1 向0变化，表示种群增长的剩余空间逐渐变小 ，种群潜在的可实现程度逐渐降低，并且， 每N增加1，这种抑制就增加1/K，因此，将 这种抑制性影响称为拥挤效应（环境阻力） 。
赤潮
定义：是指水中一些浮游生物（如腰鞭毛虫 、裸甲藻、梭角藻、夜光藻等）暴发性增殖 而引起水色异常的现象，主要发生在近海， 又称红潮。
原因：由于有机污染，即水中N、P等元素过 多形成富营养化所致。
危害：藻类死体的分解，大量消耗水中溶解 氧，使鱼贝等窒息而死；有些赤潮生物产生 毒素，杀害鱼贝，甚至距离海岸64Km的人， 也会受到由风带来毒素的危害，造成呼吸和 皮肤的不适。

种群生态学

集合种群定义为一个在一定时间内具有相互作用的局域种 群的集合；
集合种群动态特征表现为局域种群的连续周转、局域灭绝 和再侵占。
集合种群判断
要判断一组局域种群是否为一个集合种群，必须要知道这 些局域种群中的一些种群会在生态时间内灭绝；
某一局域种群灭绝后会有一些个体从临近种群中迁移过来， 重新占领该斑块。
随着时间推移，集合种群整体的数量变化小于各局域的数量变化。
Levins关于集合种群的定义
Levins将集合种群(metapoputation)定义为“种群的种 群( a population of populations) ”，也即一个相对独 立的区域内各局域种群( local population)的集合，各局 域种群通过一定程度的个体迁移成为整体。
种群是物种的基本单位
种群是物种在自然界中存在的基本单位。在自然中，门纲 目科属种等分类单元是按物种的特征及进化中的亲缘关系 来划分的，唯有种才是真实存在；
从进化观点看，种群是一个演化单位； 从生态学观点看，种群又是生物群落的基本组成单位 。
种群是构成群落的基本单位
种群也是构成群落的基本单位。任何一个种群在自然界都不能孤立存 在，而是与其他物种的种群一起形成群落；
如果方差＝均数，则为随机分布； 方差＞均数，则为集群分布； 方差＜均数，则为均匀分布。
空间分布指数法
空间分布指数（index of dispersion）就是由方差和均数 的关系决定的，即 I (空间分布指数) = V (方差) / M (均数)
空间分布指数常被用来检查种群的分布型， 当I＝1，随机分布 当I＜l，均匀分布（比随机分布更均匀） 当I＞1，集群分布（比随机分布更集群）
种群生态学
种群生态学（Population ecology）或称种群生物学 （Population biology）是以同种个体群为对象，研究其 数量动态、分布、生活习性、特性分化及发生发展的一门 学科；

第02章 种群生态学(1)





人口基本上是增长 型的； 0~5 和 5~10 两 个 年 龄组的横柱比较狭， 说 明 1972~1982 年 的计划生育有成效； 10~15和15~20年龄 组横柱相当宽，说 明 1962~1972 年 计 划生育的放松； 35~40和45~50年龄 组 的 减 少 是 1937~1947 年 战 争 期间出生人口减少 的结果。

（五）生命表


生命表是最直接地描述种群死亡和存活过程的 一览表，是研究种群动态的有力工具。
1.一般生命表的编制
生命表是由许多行和列构成的表格，通常是 第一列表示年龄、年龄组或发育阶段，从低龄到 高龄自上而下排列，其他各列为记录种群死亡或 存活情况的观察数据或统计数据，并用一定的符 号代表。
(二）影响种群数量的基本参数

种群数量的变动取决于四个基本参数：即出 生率、死亡率、迁入和迁出。其中出生率和 迁入是使种群增长的因素，而死亡率和迁出 是使种群减小的因素。
△N
= B －D ＋I －E
1.出生率


（ 1 ）定义：指单位时间内种群的出生个体数 与种群个体总数的比值。 （2）分类：最大出生率和实际出生率。 最大出生率是指种群处于理想条件下（即无任 何生态因子的限制作用，生殖只受生理因素所 限制）的出生率，也称为生理出生率。 实际出生率是种群在特定环境条件下所表现出 的出生率，也称为生态出生率。 （ 3 ）影响因素： ① 性成熟的速度 ② 每次产 仔数目 ③每年繁殖次数 ④动物胚胎期、孵化 期和繁殖年龄的长短等。
③去除取样法


原理为：在一个封闭的种群里，随着连续的 捕捉，种群数量逐渐减少，同等的捕捉力量 所获取的个体数逐渐降低，逐次捕捉的累积 数就逐渐增大。 需要满足的条件：①每次捕捉时，每个动物 个体被捕机率相等。②调查期间，没有出生 和死亡，没有迁入或迁出。

第二章 种群生态学


（五）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
气候学派多以昆虫为研究对象，他们的观点 认为，种群参数受天气条件强烈影响，如以 色列学者F.S.Bidenheimer认为昆虫的早期死亡 率有85％～90％是由于天气条件不良而引起 的。他们强调种群数量的变动，否定稳定性 。
• 密度制约的气候学派
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
3， 模型中两个参数r 和K，已成为生物进化对策理 论中的重要概念。
（三）、两种模型的差别与联系
1，在种群增殖率与环境关系上的反映 种群增殖率与环境中有效资源的关系
： Malthus方程反映“无关”；Logistic方程反映有“线性”关系；
• 遗传调节—奇蒂（Chitty）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 。
则P的变化速率为：
dP cP(1 P) eP dt
式中c和e分别为侵占和灭绝参数。
P的平衡值为： P 1 e c
4，生态入侵
由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适 宜其栖息和繁衍的地区，种群不断扩大，分布 区逐步稳定地扩展，这种过程称生态入侵（ ecological invasion）。
欧洲的穴兔（Oryotolagus cuniculus）于1859年由 英国引入澳大利亚西南部，由于环境适宜和没 有天敌，以112.6km/a速度向北扩展，经过16年后 澳大利亚东岩发现有穴兔，即16年中其向东推 进了1 770km。由于穴兔种群数量很大，与牛羊 竞争牧场，成为一大危害。人们采用许多方法 ，耗资巨大，都未能有效控制，最后引入了粘 液瘤病毒，才将危害制止。
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第02章种群生态学
五、自然选择的类型
按其对种群表现型的选择结果，可以将自然选 择分为三类：
1. 稳定选择：环境条件对靠近种群数量特征 分布中间的个体有利，“淘汰”两侧的极端个体，选 择属于稳定型的。如出生体重。
2. 定向选择：当选择对一侧的“极端”个体有利 时，种群的平均值向这一侧移动。这可能是基因 型变化最快的一类。大部分人工选择。
第02章种群生态学
七、 物种形成
物种形成（形成新物种）是选择进化的关键。关于物种
形成的过程多数学者接受“地理物种形成说”。形成过程如
下： 1. 地理隔离：地理屏障将两个种群隔开，种群间个体和
基因交流受阻。 2. 独立进化：地理隔离的种群各自独立地进化，适应各
自的特殊环境。 3. 生殖隔离机制的建立：由于长期的地理隔离和种群的
第二章 种群生态学
第一节 种群特征 第二节 种群动态 第三节 种群的遗传进化与生存对策 第四节 种内关系 第五节 种间关系
第02章种群生态学
第三节 种群的遗传进化与生存对策
种群数量动态是对种群内个体数量 的定量研究（描述），对种群质量方面 的研究是本节要介绍的。
种群内个体质的特征有表现型和基 因型两类。高品质的种群竞争力强，种 群数量易增长，分布区易扩大。所以， 种群动态不仅包括数量变化，也包括质 量的变化。
第02章种群生态学
哈温定律
基因频率是指某一基因在种群中 出现的频率。基因型频率是指在一个 种群中每个基因型所占的比例。
在一个巨大的、随机交配、 对基因平衡没有干扰因素的种群 中，基因型频率将世代保持稳定 不变。我们称其为哈-温定律
（Hardy-Weinberg law）。
第02章种群生态学
实例
如在染色体相同位置上有两对等 位基因A1和A2，基因频率各为50%， 如果基因平衡不受干扰，种群的基因型 频率将稳定为：
第02章种群生态学
九、种群的适应对策
定义：种群的适应对策(adaptive strategy of
population) 是 指 种 群 在 其 生 活 史 各 个 阶 段 中 ， 为适应其生存环境而表现出来的生态学特征。 分类：根据其适应方式不同，可分为形态适 应 （ morphological adaptation）、 生 理 适 应 （ physiological adaptation）、 生 殖 适 应 （ procreative adaptation） 及 生 态 适 应 （ecological adaptation）。
第02章种群生态学
三、适合度
⑴定义：综合了物种某一基因型个体的存活能力和生殖能 力，某一基因型个体的适合度实际上就是下一代的平均个 体数。它是表示在进化过程中，某一基因型个体后代衍续 能力的常用指标。 ⑵公式表示： W = l m
l表示存活率，m表示生殖力，W表示适合度。 ⑶生物学意义：适合度越高，说明有机体对环境的适应能 力越强。在进化过程中，适合度高的个体，在基因库中的 基因频率将随世代增加而增大，反之，适合度低的，将随 世代增加而减少。
变异，假如地理隔离屏障消失，两个种群之间建立了生殖隔 离，使得基因交流受阻，形成了两个物种。
第02章种群生态学
植物物种形成
植物不同于动物，固着 生活。具有无性生殖、易形 成多倍体、杂交能育性高等 特点。更易形成新物种。
第02章种群生态学
八、影响自然选择的生态因素
1.空间因素 2.时间因素 3.密度因素 4.年龄结构因素
相对适合度是个体适合度与最高适合度的比值。
w11=W11/Wmax; w12=W12/Wmax; w22=W22/Wmax
遗传漂变的强度决定于种群大小，种群越小， 遗传漂变越强。用种群大小的倒数（1/N）作为遗 传漂变强度的指标。
第02章种群生态学
自然选择和遗传漂变强度在种群进 化中哪一个作用更强，是近代种群生态 学和种群遗传学交叉学科的重要内容。 二者的粗放比较方法是：如果选择强度 （s）大于遗传漂变强度（d=1/N）10 倍以上，则遗传漂变的作用可以忽略不 计，反之亦然。
3. 分裂选择：当选择对两侧的“极端”个体有利 时，“中间”个体被淘汰，使种群分成两部分。
第02章种群生态学
上述三种选择是个体选择，可能还 有四个生物学单位的选择：
1. 配子选择：自然选择作用于配子，从而 影响基因频率。
2. 亲属选择：个体行为有利于提高其亲属 的适合度，亲属个体具有某些相同的基因，自然 选择表现为亲属选择。（多与利他行为有关）
3. 群体选择：同种的种群表现为不连续的 小群，自然选择可以在小群间发生。
4. 性选择：在个体间竞争配偶中，由于 势雄性能获得交配机会，从而使这些特征在后代 中不断强化发展。
第02章种群生态学
六、渐变群
选择压力在地理空间上的连 续变化（如温度、海拔、湿度、 光照、污染程度等），导致基 因频率或表现型的渐变，形成 一变异梯度，称为渐变群。
一、基因库和哈温定律
基因库（gene pool）是指种群中 全部个体的所有基因的总和。由于存在 基因突变，种群基因库的组成是不断变 化的。种群中个体的特性就是表现型， 它是由基因型的特性和环境影响共同决 定的，所以种群的特性可以用表现型和 基因型的频率加以描述。决定种群质的 遗传特性，经过数量化以后，其动态就 比较容易研究。
第02章种群生态学
种群是分布在特定区域、由彼此能交 配产生的有生育能力后代的个体组成的。 种群是一个遗传单位，种群中所有个体 的基因组合构成了种群的基因库，迁入 和迁出可以引起基因库的变化。
变异（遗传漂变）和自然选择是种群 进化（基因库变化）的两个动力。新物 种的形成是种群进化的质的飞跃。
第02章种群生态学
25% A1 A1 ，50% A1 A2 ，25% A2 A2
第02章种群生态学
二、变异和遗传漂变
变异是自然选择的基础。种群中的个 体在存活能力、生育能力、基因型方面存 在不同（形态、生理、行为、生态方面存 在差异）时，也就是在种群存在变异时， 自然选择才会对种群起作用。
在大种群中，遗传结构相对稳定。在 小种群中，遗传结构更容易发生偶然的变 化，基因频率会出现随机增减的现象，我 们称其为遗传漂变（genetic drift）。
注意：适合度包括存活能力和生殖能力两个方面，在生 物的自然第选02章择种群中生态，学 二者具有同样的重要性
四、 两种进化动力的比较
自然选择和遗传漂变是种群进化的两种动力。
自然选择强度的指标是选择系数（s），决定 于 种 群 适 合 度 的 差 异 程 度 （ 相 对 适 合 度 ， w）。 s=wmax-wmin 。