生态学第三章第一节上
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第三章种群生态学第一节种群概述一、种群的定义种群(population):在一定时间内占据一定空间的同种生物个体的集合。
种群是物种存在的基本单位;种群是生物群落的基本组成单位;种群是物种进化的一个演化单位。
概念中时间和空间的界限,随研究工作者的方便而定。
二、自然种群的三个基本特征1、空间特征种群具有一定的分布区域,即占据一定空间。
分布区受非生物因素(气候、水文、地质)和生物因素(种间竞争、捕食、寄生)的影响。
2、数量特征种群具有一定数量组成,且是变动的。
种群大小通常与该物种营养级及其生态学、生物学特性相关。
如捕食者种群个体数量总比猎物种群个体数量为少。
3、遗传特征种群具有一定的基因组成,即一个基因库,区别于其他物种,但基因组成同样是处于变动之中。
三、种群生态学理论的主要来源来源于人口统计学和应用昆虫学。
英国人Graunt是近代人口统计学的创始人,1662年他进行了人类种群数量研究。
Malthus(1798)发表《人口论》指出人口按几何级数增长。
英国昆虫学家Ross(1908)用表示病原体、传染病按蚊与人类数量的相互关系的数学式描述了疟病流行。
提出公式即是Lotka-Volterra模型的原型。
1889年,Koebele引进澳洲瓢虫防治吹绵蚧获得成功。
从此应用昆虫学开始研究天敌与害虫的相互关系,这方面的研究促进了种群生态学发展。
四、种群生态学的研究内容种群的空间格局;种群的数量动态及其调节;种群的空间动态(扩散、迁移)及其调节; 种群间相互作用。
五、种群生态学的研究目的了解种群密度的水平;了解种群数量变动及其原因;了解种群的空间分布;了解种群间相互作用及协同进化的问题。
六、种群的研究方法野外观察分析、解释、假说实验研究(验证)数学模型研究种群动态:指种群数量在时间和空间上的变化。
1、有多少(数量和密度)2、哪里多?哪里少?(分布)3、怎样变动?(数量的变动、扩散迁移)4、为什么这样变动?(种群调节)种群动态的研究意义1、预报流行病的发生及发生强度;2、确定渔捞量;3、确定毛皮收获量;4、合理的放牧制度(时间及强度);5、确定林场的采伐量;6、珍稀濒危野生动物的保护。
第三章生态学调查方法第一节基本问题一、调查目的通常的目的是估测某种群在一定面积中的个体数,或整个种群的大小。
一种做法是调查研究区域内的所有个体数,但不现实。
因此必须取样。
1、种群大小估计1)随机取样通常是最佳选择,因为没有偏差(人的主观通常是有明显偏差的)●划定一个长方形区域●将其划分成一个网络●对每一个网格编号,并用随机数确定要调查的小区2)随机数产生方法:●采用随机数表●计算机的随机数发生器●电话簿上的最后一位数●随机地从手表上某一时刻开始读100秒后的数●随便出一个4位数,各位数相加的和3)如果研究地段生境有明显的分异,则可分层取样;先把研究地分成不同的生境,然后再在个类型中随机取样。
4)种类调查时的技巧:每天作一个得到物种总数的统计,绘制一条曲线,可以指示进一步调查的效率。
2、种群变化监测1)最好不要改变调查方法,尽管改进后的方法效果可能更好2)如果改变方法,必须使两种方法的应用有一个重叠期,以便不同方法调查结果的比较3)同时监测环境因素的变化4)详细而确切地描述调查方法5)最好对调查区域或物种个体进行定位3、确定种群的生境需求比较物种分布点与随机样点的情况:●该种的多度●捕食种或天敌种的多度●巢穴多度与生境或群落结构●环境因子注意一个常见的错误是只调查该种分布的最佳生境而不调查缺如的生境4、寻找物种减少的原因●确定种群需要的生境条件,然后分析这些因子是否发生变化;●比较该种仍存在和该种已消失的生境●在分析种群变化时,对繁殖和更新成活的限制因素的调查研究通常非常重要例:英国白垩土半自然草地的特有物种银斑跃蝶(Hesperia comma)日渐稀少,人们发现雌蝶喜欢在羊茅(Festuca ovina)叶上产卵,就设立保护区;种群确更少。
比较发现该蝶喜欢在裸露区产卵,随即引进放牧;却又发现牧食过的草地上种群低于未牧食的草地。
观察进一步发现雌蝶不在牧食过的草叶上产卵;最后措施是冬季加强放牧形成裸地,春、夏停牧。