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第三章种群生态学概要

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生态学-第三章 种群生态学(2)

生态学-第三章 种群生态学(2)


每 株 植 物 平 均 干 重 （ ）
植物密度（株/m2）
Regression lines from self-thinning curves for 31 stands of different species of plants
g
（2） 性别生态学
• 内容：性别关系类型、动态及环境因
素对性别的影响。
species of North American warblers. Each of these insect-eating species searches for food in different regions of spruce trees.
莺
竞争的类型和特征
• 种间竞争的类型
– 利用性竞争：通过损耗资源； – 干扰性竞争：竞争个体间直接相互作用。
第三章 种群生态学
（2） 3.3 种群内、外的相互作用
3.3 种群内、外的相互作用
3.3.1 概述 3.3.2 种内关系 3.3.3 种间关系
3.3.1 概述
种内关系：生物种群内部的个体间的相互作用； 种间关系：生活于同一生境中的物种间的相互作用； 种内、种间相互作用的种类：
（1）竞争 （2）捕食、自相残杀 （3）互利共生 （4）寄生
• K1<K2/β，K1/α>K2：
稳定的平衡点，两种共存
• K1>K2/β，K1/α<K2：
不稳定的平衡点，两种均可能获胜
生态位理论
• 生态位 (niche)
指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色；在 自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位置及其在 相关种群之间的功能关系(n-维生态位)。
生物生长发育的不同时期生态位不同。
东北师范大学《生态学》课件 第三章：种群生态学(上)

东北师范大学《生态学》课件 第三章：种群生态学(上)


（6）对逻辑斯谛增长模型的评价
1)野外种群适合逻辑斯谛增长的并不多见，某些种群只在短 期内表现出该规律，它们通常是生活史比较单纯的种类。
2）自然种群经常处于变动之中，稳定于K值不变的情况缺 乏充分的证据。
3）J型、S型种群增长只能代表两种典型情况，实际增长的 变型可能很多。
4）没有时滞的假定对于多数自然种群而言很难符合。 5）逻辑斯谛增长模型（包括指数增长模型）提供了种群增
（2）逻辑斯谛增长的数学模型
（5）
···············
（3）逻辑斯谛方程的生物学意义
1）如果N 0，（1－N/K） 1，几乎全
部K空间未被利用，潜在的最大增长能
充分实现；
(4) J 型、S 型种群增长曲 线
种 群 数 dN/dt=rN 量
N
环境阻力 dN/dt=rN (1-N/K)
时间 t
3）每年生殖次数。
植物的性成熟速度、结实率、每次产种量、每年 生殖次数等差异也很大。
例：二度梅，箭竹
关于“二度梅”：
我国梅界权威、中国工程院院士、北京林业 大学教授陈俊愉评价说：“杨春海研究开发的 ‘二度梅’性状稳定，可以肯定是个一年开两季 花的梅花新种，近期将登录为国际名品，这是对 梅界的重大贡献。”
种群年龄结构有3种基本类型： 1）增长型 2）稳定型 3）衰退型
关于高等植物个体年龄的判定方法
• 如何确定植物个体的年龄是植物种群年龄结构研究的 关键或“瓶颈”。
• 查年轮或轮生枝的“轮数”（某些针叶树）； • 钻取木芯记数年轮; • 建立年龄与胸径、树高的回归模型; • 杨允菲提出了鉴别根茎禾草无性系种群年龄结构的准
第三章 种群生态学
第一节 种群的基本特征
种群生态学

种群生态学

标，得到的曲线为存活曲线。 凸型、凹型、对角线型
第三章 种群生态学
第三节 种群的数量特征
5、种群的增长模型p160
（1）指数增长◎ 在无限环境中，种群的数量是以指数式方式增加的，在二维坐 标上体现出来的增长曲线呈“J”型，所以称为“J”型增长。
假设：（1）种群增长无限制 （2）世代不重叠 （3）没有迁入迁出 （4）没有年龄结构
在一定范围内，当条件相同时，不管种群的密度 如何，其最后产量差不多总是一样的。 Y＝W×d。 Y为总产量，W为平均每株重，d 为密度。
随着植物播种密度的提高，种内竞争不仅影响到 植株的生长发育的速度，也影响到植株的存活 率，这一过程叫自疏。
第三章 种群生态学
第三节 种群的数量特征
b 动物的领域性和社会等级★◎
迁入率和迁出率
第三章 种群生态学
第三节 种群的数量特征
2、种群的年龄结构★
概念 年龄结构又称年龄分布，是指种群中各个体年龄分
布状况，
或各年龄期个体在种群中所占的比例。
类型
3、种群性比
性比是指种群中雄性与雌性个体数的比例。
第三章 种群生态学
第三节 种群的数量特征
4 存活曲线★◎ 以年龄为横坐标，存活数的对数为纵坐
第三节 种群的数量特征
第三章 种群生态学
第三节 种群的数量特征
三、种群动态 1、种群爆发或大发生
具有不规则或周期性波动的生物都有可能出现种群大发生。 最闻名的大发生见于害虫和害鼠。 赤潮是指水域中一些浮游生物（如腰鞭毛虫、裸甲藻、夜光 藻等）爆发性增殖所引起的水色异常现象。
2、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于其栖息和 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 称为生态入侵。
生态学第03章_种群及其基本特征

生态学第03章_种群及其基本特征


Chapter 3
13
绝对密度和相对密度
• 绝对密度：单位面积或空间的实有个体数。 绝对密度：单位面积或空间的实有个体数。 • 相对密度：能获得表示种群数量高低的相 相对密度：能获得表示种群数量高低的相
对指标。
Chapter 3
14
调查方法
• 样方法：在若干样方中计数全部个体，然后以其平均数来 样方法：
Chapter 3
10
种群生物学与种群生态学
• 种群生物学（population biology）: 研究种群的结构、形 种群生物学（population biology）
成、发展和运动变化过程规律的科学。最主要组成部分是 种群遗传学和种群生态学。
• 种群遗传学（ population genetics ）: 研究种群的遗传
Chapter 3
6
二、种群的概念
• 种群(population): 在一定空间中，同种个体的组 种群(population): 在一定空间中，
合。为了强调不同的面，有的生态学家还在种群 定义中加进其他一些内容，如能相互进行杂交、 具有一定结构、一定遗传特性等内容。
• 种群是自然界物种存在、物种进化、物种关系的 种群是自然界物种存在 物种进化、 自然界物种存在、
表。 用途：主要用于估计种群的增长。
Chapter 3 27
生命表建立
• 种群统计的核心是建立反映种群全生活史的各年龄组出生率、
死亡率，甚至包括迁移率在内的信息综合表。 • 一般的生命表格式或构成，表头依序是： x：年龄级 nx: 在x期开始时的存活数 lx : 在x期开始时的存活率 dx : 从x到x+1期的死亡数 x+1期的死亡数 qx : 从x到x+1期的死亡率 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 x期开始时的平均期望寿命或平均余年 Lx : 从x到x+1期的平均存活数 x+1期的平均存活数 Tx : x期及其以上各年龄级的个体存活总年数 x期及其以上各年龄级的个体存活总年数
《生态学》第3章：种群生态之一

《生态学》第3章：种群生态之一

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。
年 龄 结 构 应 用
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。
种 群 数 量
生物量（biomass）：个体数目个体的平均体重
（2）密度的类型： 绝对密度：指单位面积或空间的实有 的个体数 相对密度：用其他统计数量指标间接 的表示种群数量高低的相对值。
密 度 的 类 型
根据种群密度的适宜程度，分为： 最适密度（optimal density）：种 群增长处于最佳状况时的种群密度。
一、种群密度 1. 种群的大小和密度（size & density）: （种群数量） (1)定义： 种群大小指该种群所包含的个体数目 的多少。（绝对量） 种群密度是指单位空间内个体数目或 生物量。（相对量）
单位空间可以指面积：Km2=100公顷（hectare）=100 万m2，亩等。也可以指体积：m3, l, ml等。
生 命 表 说 明
（5）各年龄死亡率qx ：从X到X+1时的种群死亡率。 qx = dx/nx
（6）各年龄平均存活数Lx ：各年龄期的中点，平 均存活数目。Lx=(nx+n x+1)/2 = nx- dx/2 = n x+1+ dx/2。（nx=nx+1+dx） （7）各年龄及其以上存活的年总数Tx：已活到X年 龄的生物总计还有多少年的存活时间。（所有现有 个 体 存 活 时 间 的 积 累 ） Tx = Lx+L x+1+ Lx+2+……+Lm=∑Tx (X从X到m, m为最长寿命) （8）平均寿命（生命期望值）ex：X龄的生物平均 还能活的时间。ex= Tx/nx
《生态学》第3章 种群及其基本特征

《生态学》第3章 种群及其基本特征

12
图３－１ 年龄锥体的３种基本类型（Kormondy，1976）
（a） 增长型种群 ：有大量幼体，而老年个体较少。种群的出生率大于死亡率 （b） 稳定型种群：老、中、幼比例大体相同。出生率与死亡率大致相平衡 （c） 下降型种群：幼体比例减少而老体比例增大，种群的死亡率大于出生率13
(a) 增长型种群： 锥体呈典型金字塔形，基部 宽，顶部狭，表示种群有大量幼体，而老年个体 较少。种群出生率大于死亡率，是迅速增长的种 群。 (b) 稳定型种群： 锥体形状介于(a)、(c)两类之 间，老、中、幼比例大体相同。出生率与死亡率 大致相平衡，种群稳定。 (c)下降型种群： 锥体基部比较狭，而顶部比较 宽。种群中幼体比例减少而老体比例增大，种群 的死亡率大于出生率，是不断衰退的种群。
第三章
种群及其 基本特征
1
1 第一节 生物种与种群的概念
2
第二节 种群的动态
３
第三节 种群的空间格局
4
第四节 种群调节
2
第一节 生物种与种群的概念
1
生物种的 概念
2
种群的 概念
3
一、生物种的概念
瑞典植物学家林奈（Carolus von Linnaeus）在其出版的《植物种志》中，继承 了J.Ray的观点，认为种是“形态相似的个体 的集合”，并指出同种个体可自由交配，能 产生可育的后代，而不同种之间的杂交则不 育，并创立了种的双命名法。
T=(Σxlxmx)/(Σlxmx)
24
三、种群的增长模型
与密度无 关的种群 增长模型
与密度有 关的种群 增长模型
25
（一）与密度无关的种群增长模型
1. 种群离散增长模型 最简单的单种种群增长的数学模型，通常
第三篇种群生态学

第三篇种群生态学


（3）死亡率
• 死亡率是指单位时间内种群的死亡个体数 与种群个体总数的比值。
• 最低死亡率也称为生理死亡率，是种群在 最适环境条件下所表现出的死亡率，种群 中的个体都是由于老年而死亡--生理寿命。
• 实际死亡率也称为生态死亡率，是指种群 在特定环境条件下所表现出的死亡率，即 种群在特定环境条件下的平均寿命。
dN / dt = rN（1－N / K） 其中 N：种群密度
t：时间 r：瞬时增长率 K：环境容纳量。
3．模型说明
• 模型是在指数式增长模型上，增加一个描 述种群增长率随密度上升而降低的修正项 （1－N/K）。
• 其生物学含义是“剩余空间”，即种群可 利用但尚未利用的空间。可理解为种群中 的每一个个体均利用1/K的空间，若种群中 有N个个体，就利用了N/K的空间，而可供 种群继续增长的剩余空间则只有（1－ N/K）。
• 钟形锥体 表示种群中幼年个体与中老年个体数 量大致相等。种群的出生率与死亡率大致相等， 种群数量稳定，为稳定型种群。
• 壶形锥体 表示种群中幼体所占的比例较小，而 老年个体的比例较大。种群的死亡率大于出生率，
种群数量趋于下降，为下降型种群。--导致什么 问题？
-----作用：预测未来种群动态
• 植物种群的年龄组成可以分为同龄级和异 龄级。
种群的数量特征主要是指种群密 度以及影响种群密度的4个基本参数， 即出生率、死亡率、迁入率和迁出率， 其次种群的年龄结构、性比对种群数 量具有重要影响。
（1） 种群密度
种群密度即单位面积（或空间）内种群的 个体数目，通常以符号N来表示。
（2） 出生率
• 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．数学模型
Nt+1 =λNt 或
第3.3章 种群生态学(种内种间关系)

第3.3章 种群生态学(种内种间关系)


生态位小结
• 同一稳定的群落中，占据了相同生态位的两个物种，其中一个
种终究将被消灭（或被迫改变生态位）
• 同一稳定的群落中，没有任何两个种是直接的竞争者，因为这 些种类的生态位有差别，所以减少了它们之间的竞争，使自然 界形形色色的生物物种各就各位，达到有序的平衡 • 一个相互起作用的、生态位分化的种群系统，各种群有其一定 的生态位，在它们对群落的空间、时间、资源等的利用方面， 以及相互作用的类型，都趋向于互相补充，而不是直接竞争。 因此，由多个种群组成的群落就要比单一种群更能有效地利用
生 物 数 量
生 B 物 数 A 量
时间
A B
时间
★竞争实力悬殊时
★竞争实力相当时
（大草履虫与双小核草履虫）（牛与羊）
1、高斯假说（竞争排斥原理）
• 苏联生态学家，Gause，1934 草履虫为实验对象 生态位相近（如：相同资源利 雌雄同体的单细胞动物 用方式）的两个物种不能在同 寿命时间为一昼夜左右 一地区长期共存。（高斯假说）
动物领域性特点
领域面积随领域占有者的体重而扩大。
领域面积受食物品质的影响，食肉性种类 的领域面积比同样体重的食草性种类大。 领域行为和面积往往随生活史，尤其是繁 殖节律而变化。
领域行为的生态学意义
减少个体或群体之间的冲突，即攻击行为的发生
当资源有限时，能够保证占有者有足够的食物等
在繁殖季节，可以避免其他同种个体的干扰，有
集群的生态学意义
最适：35度

集群有利于改变小生境 集群有利于提高捕食效率 集群有利于提高学习效率 集群可以共同防御敌害 集群能够促进繁殖
狼群可分工合作
四、社会等级(social hierarchy)
生态学课件第三章 种群生态学

生态学课件第三章 种群生态学


一、种群生活史概述
• 2、研究任务 • 研究生活史的相似性与相异性及其与特定 生境的关系。 • 比较不同生活史类群的生物学意义及其生 态学解释，而不是研究其绝对现象。
一、种群生活史概述
• • • • • 3、研究内容 3.1 个体大小（size） 3.2 生长与发育 3.3 繁殖 3.4 扩散
一、种群生活史概述
• 其中， • 式中∑为总和，x为样方中某种个体数，f为含x个体样方 的出现频率，N为样本总数。
四、种群调节
• 生态学家提出许多不同的假说来解释种群的动态 机制，概括为： • 1、气候学派 • 2、生物学派 • 3、食物因素 • 4、自动调节学说
气候学派
• 气候学派多以昆虫为研究对象 • 其观点为种群参数受天气条件强烈影响，强调种 群数量的变动，否定稳定性。 • 以色列学者博登海默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
三、种群空间格局
• • • • 种群的内分布型分三类： ①均匀型（uniform） ②随机型（random） ③成群型（clumped）
三、种群空间格局
• • • • • 种群内分布型检验 检验指标是方差/平均数比率，即S2/m。 若 S2/m=0， 属均匀分布； 若 S2/m=1， 属随机分布； 若 S2/m>1(显著)，属成群分布。
• • • • • • • • 4、自然种群的数量变动 种群增长 季节消长 不规则波动 周期性波动 种群暴发 种群衰落 种群平衡
三、种群空间格局
• 种群空间格局（spatial pattern）： • 种群空间格局——是组成种群的个体在其 生活空间中的位置状态或布局，也称为内 分布型（internal distribution pattern）。
《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。
THANKS
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《种群生态学》ppt课件
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
生态学第三章种群生态学

生态学第三章种群生态学

空间特征：有三种分布模式：均匀分布、随机分布和聚群分布。 遗传特征：种群基因库，物种进化是通过改变基因频率以适应
环境的不断改变。 系统特征：它是以一个特定的生物种群为中心，以作用于该种
群的全部环境因子为空间边界所组成的系统。 内在特征：种群不仅仅是个体的简单相加，有机体之间相互作
用，整体上呈现组织结构特性； 个体特征：种群中个体之间差异性，不同的发育阶段(年龄不
• (2)稳定型种群:每一龄级的个体死亡数接近于进入该龄级的
新个体数，种群数量相对稳定。
• (3)衰退型种群:种群中幼体比例很小，而老年个体比例较大，
出生率小于死亡率。种群趋于衰退甚至消失。
生态学第三章种群生态学
4、种群的出生率（ natality）和死亡率（mortality）
• 出生率 ：种群产生新个体的能力。
3.1.2 种群动态
1、种群数量统计 • 种群边界问题 • 绝对密度和相对密度 • 估计方法
（1）总数量调查法：在某一面积的同种个体数目。
随机分布
生态学第三章种群生态学
均匀分布： 种群内的各个体在空间的分布呈等距离的分布
格局。如人工林
• 原因：
– 种群内个体间的竞争森林中植物为竞争阳光(树冠)和土壤 中营养物(根际)；
– 沙漠中植物为竞争水分； – 优势种呈均匀分布而使其伴生植物也呈均匀分布； – 地形或土壤物理形状的均匀分布使植物呈均匀分布；
• 下降型种群：呈壶型，基部比较狭、而顶部比较宽。表示种
群中幼体比例很小而老体个体的比例较大，种群的死亡率大 于出生率。说明种群数量趋于下降，为衰退种群。
生态学第三章种群生态学
♂
♀
♂
♀
♂
♀
墨西哥

生态学第3章 种群及其基本特征


2.自然种群具有三个基本特征：
（1）数量特征：单位面积（或空间）上的个 体数量（即密度），将随时间而发生变动。
（2）空间特征：种群具有一定的分布区域和 分布式样。
（3）遗传特征：种群具有一定的基因组成， 即系一个基因库，以区别于其它物种，但种群中 的个体在遗传上存在差异。
正确理解
（1）不等于个体的简单相加：有机体之 间存在相互作用和相互影响，在整体上呈现 出有组织、有结构的特性。
是根据某一种群在特定时间内的年龄 结构而编制的（特定时间生命表、 垂直生命表）。
大角野绵羊
（3）从生命表可以得到
a 存活曲线（Survivorship Curve）
以存活数(nx)的对数对年龄（x）作图 可得到存活曲线。之。
A型：凸型存活曲线，表示种群在接近于生理寿命之前，只有个别的死亡，即几 乎所有的个体都能达到生理寿命。死亡率直到末期才升高。如大型兽类和人类。 B型：呈对角线型存活曲线，表示个体各时期的死亡率是对等的。许多鸟类接近 此型。 C型：凹型存活曲线，表示幼体的死亡率很高，以后的死亡率低而稳定。鱼类、 两栖类、牡蛎、甲壳类。
增长型金字塔：典型金字塔，出生率大于死亡率。基部 宽、顶部狭窄。
稳定型金字塔：钟形，出生率与死亡率相近。各部相近。
衰退型金字塔：壶形，死亡率大于出生率，数量趋于下 降。基部窄，中上部宽。
2.性比（Sex ratio）
性比是反映种群中雄性个体（♂）和雌性个体（♀）比 例的参数。受精卵的♂与♀比例，大致是50:50，称为 第一性比；幼体成长到性成熟这段时间里，由于种种原 因，♂与♀的比例可能会发生变化，至个体开始性成熟 为止，其时的♂与♀比例叫做第二性比；此后，还会有 成熟个体的性比，叫第三性比。

森林生态学讲稿-第三章种群生态学

种群生态学（population ecology）一、种群生态学的历史种群生态学的鼻祖马尔萨期（Malthus），马尔萨期于1798年提出了著名的“人口论”。

植物种群生态学作为一门独立的学科，其形成是以哈珀（Harper）的“Population Biology of Plants”和Silvertown的”Introduction to Population Ecology”两本著作的出版为标志。

二、种群概论（一）生物因子的特点1环境的生物性指任何一种（个）生物同时也是相邻或周围的另一种（个）生物的环境。

2法尔规律（Farr rule）：人口密度越大，越集中栖居在一个地方，许多流行病就越容易扩散和暴发。

（二）种群（居群、群体）概念：同一物种某一特定时间和特定空间中个体的集合。

举例说明实践中种群界限的判别（种群的界限通常以生境界限为界限）。

（三）一般地说，种群具有以下三个基本特征：（1）空间特征：即种群具有一定的分布区域和分布格局；（2）数量特征：种群在单位面积上（空间内）有一定的个体数量，并将随时间而发生变化；（3）遗传特征：种群有特定的基因构成，种群内的所有个体具有一个共同的基因库，基因频率具有空间分布型，并随时间而变化（进化）。

（四）植物种群的特性1系统发育和生态适应：系统发育：物种的进化途径。

（生态）适应（adaptation）：植物在生长发育和系统进化过程中为了应对所面临的环境条件，在形态结构、生理机制、遗传特性等生物学特征上出现的能动响应和积极调整。

2植物的趋同适应和趋异适应：趋同适应：不同种类的植物当生长在相同（或相似）的环境条件下，往往形成相同（或相似）的适应方式和途径。

（举例说明）趋异适应：同一种植物的不同个体群，由于分布地区的间隔，长期接受不同环境条件的综合影响，于是在不同个体群之间就产生了相应的生态变异。

（举例说明）3植物种群的特性与动物不同的是，植物有自己的特性：固着生长，个体不能移动；自养性营养；具有无限的分生生长和多样的繁育系统；具有构件结构和可塑性。

第三章种群生态


种群年龄结构有三种：预测未来种群的动态
增长型（A ）：含大量新生个体，种群数量呈上升趋势。
稳定型（B ）：各年龄组上个体比例适中，分布均匀，种群 大小趋于平衡。
衰退型（C ）：含老年个体数较大，幼年个体很少，种群数
量趋于减少。
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2、性别（sex ratio）
性比是反映种群中雄性个体（♂）和雌性个体（♀） 比例的参数。
种群的增长模型（population growth form）
任何种群的数量都是随时间而变化的，当种群占据新的 适宜环境，或度过不良气候环境条件后，会通过繁殖迅速增 加种群个体数，这种增长有两种基本类型：
一、指数增长（J型增长） 种群在无食物和生存空间限制的 条件下呈指数式增长，种群个体的平均增长率不随时间变化。
即种群增长时存在两种情况,一种情况是当种群 小时,存活率最高;另一种种群在中等大小时最有利, 每一种群都有其自己的最适密度（optimum density）,过疏和过密都会起到抑制作用.
5、有关种群密度的其概念
单位面积或空间内的个体数、生物量。 植被的研究，常用以下相对指标： 频率 ―－ 某种植物出现的样方数占总样数的百分划。 丰度 ― －一个样本中某种植物个体数占总个体数的
B型：呈对角线的存活 曲线，表示个体各时期 的死亡率是对等的。
C型：凹型的存活曲线， 表示幼体的死亡率很高， 以后的死亡率低低而稳
定。
四、生命表
生命表（life table）描述死亡与存活过程的一种工具。 生命表分为两种类型：动态生命表（dynamic life table） 和静态生命表（static life table）。 1、动态生命表 是观察同一时间出生的生物的个体死 亡过程，或连续追踪该群生物全部死亡的过程而编制 的。表1是一个藤壶（Balanus glandula）的动态生命表 （Conell,1970）。

生态学 第三章 种群生态学

c
种群年龄分布--1
白橡树种 群的年龄 分布
(自M.C.Molles,Jr,1999)
种群年龄分布--2
仙人掌雀 种群的年 龄分布
(自M.C.Molles,Jr,1999)
种群年龄分布--3
木棉树种群的 年龄分布
(自M.C.Molles,Jr,1999)
肯尼亚、美国和澳大利亚的人口年 龄结构
种群数量统计
种群边界问题 密度：单位面积或体积、生境中的个体数量 绝对密度和相对密度
绝对密度：单位面积或空间的实有个体数。 相对密度：只能获得表示种群数量高低的相对指标。
➢直接指标和间接指标
种群数量统计
密度的估计方法
总数量调查法：在某一面积的同种个体数目。
样方法：在若干样方中计算全部个体，以其平均值推广 来估计种群整体。样方需要有代表性并随机取样。
种群不仅是自然界物种存在、物种进化、物种关系的基本单 位，也是生物群落、生态系统的基本组成成份，同时，还是 生物资源保护、利用和有害生物综合管理的具体对象。
一个物种，由于地理隔离，有时不只有一个种群。
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。
种群生态学的研究内容
种群数量(积分式) ：
Nt
1
K eart
逻辑斯谛增长模型
种群 变化率
当比率增加时，种 群增长变慢
dN/dt=Nr(1-N/K)
种群个体 数量
瞬时增长率( 每员增长率)
环境容 纳量
逻辑斯谛增长率变化曲线
dN/dt=Nr(1-N/K)
dN/d t
k／2
N
逻辑斯谛增长方程积分式
环境容纳量
瞬时增长率(每 员增长率)

种群生态学专业知识课件


第二节 种群旳增长
第三节 生命表及分析
第四节 联种群及模型
第五节 种群间相互关系
第六节 种群遗传学和物种形成
第七节 种群旳生活史对策(生态对策)
第八节 种群旳数量波动和调整机制
第九节 应用种群生态学
第一节 种群生态学概论
一、种群旳基本概念 1. 种群 同一物种在一定空间和一定时间旳个体旳集合
m*/m=[(∑xi2/ ∑xi)-1]/m m*/m=1, 随机分布 m*/m<1, 均匀分布 m*/m>1, 集群分布
二、 种群旳基本特征
d:平均拥挤度m*与平均密度m旳回归关系:
m* =α+βm
α=0, β=1, 随机分布
β<1,
均匀分布
α>0, β=1 α=0, β>1, α>0, β>1
二、 种群旳基本特征
（4）种群分布型旳计算 频次分布法: 根据分布型旳理论概率分布通式计
算出理论概率和理论频次; 用x2检验法分别检 验理论频次和实测频次旳吻合度,来判断属何种 分布型. 分布型指数法 a:空间分布指数(扩散系数) I=s2/m
当I=1,随机分布;I<1,均匀分布;I>1,集群分布.
二、 种群旳基本特征 （3）种群分布型旳类型：随机分布、均匀分布、集群分布
二、 种群旳基本特征
随机分布:每个个体旳位置不受其他个体分 布旳影响. 可用泊松分布概率公式表达: Px=e-m mx/x!
Px: 一种样方含x个个体旳概率(理论值E) x: 各样方含x个个体 m: 样方密度旳平均值
二、 种群旳基本特征
Px=m1m2e-m2/x ∑m2r/r! 其中: m1 =m2/(s2-m); m2=s2/(m-1)

第三章 种群生态学


第四节 种群的行为生态学
领域的分类 1. 交配、觅食和繁殖领域； 2. 交配和筑巢的领域； 3. 交配领域； 4. 筑巢领域； 5. 非繁殖领域。
第四节 种群的行为生态学
领域的特征 1. 排他性； 2. 伸缩性； 3. 替代性。
第四节 种群的行为生态学
领域的作用 1. 防止过度拥挤和食物不足，减少种内竞争； 2. 对一些种类具有调节种群数量的作用； 3. 领域行为是一种进化的力量。
第二节 种群的数量特征与动态变化
性比例是指种群中雄性与雌性个体数的比例。 性比例影响着种群的出生率，因此也是影响 种群数量变动的因素之一。
第二节 种群的数量特征与动态变化
四、种群的增长模型 （一）种群的内在增长率 自然增长率(rate of natural increase)，为实际 增长率，是指在单位时间内某一种群的增长百分 比。 内在增长率，也称内禀增长率或瞬时增长率 (instantanceous rate)，指在无限制的环境条件下， 种群的最大增长率。 周限增长率(finite rate of increase)
第三节 种群的空间分布和扩散
二、扩散(dispersal)与迁移(Migration) 扩散是指种群当中的个体、群体或其扩散 体进入或离开种群和种群栖息地的空间位置变 动或运动状况。 扩散的三种形式：迁出(emmigration)；迁 入(immigration)；迁移。 扩散的动力：被动传播、定向运动。 扩散的原因：与密度无关的因素、与密度 有关的因素。
第四节 种群的行为生态学
集群的生态学意义： 1. 有利于提高捕食效率； 2. 可以共同防御敌害； 3. 有利于改变小生境； 4. 有利于提高学习效率； 5. 能够促进繁殖。
第四节 种群的行为生态学
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• 将年龄锥体分成左右两半，左半表示雄 体各年龄组的百分比，右半表示雌体各 年龄组的百分比。
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性比
• 性比
– 第一性比 – 第二性比 – 第三性比
– 一雄一雌(♂♀) ：1000只鸟♂/ ♀=6:4 – 一雄多雌(♂♀♀)：♀比♂多几倍 – 一雌多雄(♀♂♂)：♂ 比♀多几倍
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生命表、存活曲线和种群增长率
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种群统计的基本指标
• 种群密度 • 初级种群参数
– 出生率 (natality)： 最大出生率和实际出生率 – 死亡率 (mortality)：最低死亡率和 实际死亡率 – 迁入和迁出
• 次级种群参数
– 年龄、时期结构 – 性比 – 种群增长率
19
年龄、时期结构和性比
• 年龄结构 • 年龄锥体(年龄金字塔) (Age pyramid) • 时期结构 (Stage structure) • 个体大小群(size classes) • 构件生物的年龄结构 • 性比 (sex ratio)
4
种群生态学
研究种群的数量、分布以及种群 与其栖息环境中非生物因素和其 他生物种群之间的相互作用
5
1.1.2 自然种群的基本特征
• 空间特征：种群具有一定的分布区域 • 数量特征：每单位面积(或空间)上的个体
数量(即密种群的内涵
• 不是个体的简单相加：有机体之间相互 作用，整体上呈现组织结构特性
生态学 ecology
主讲教师：张 艳 青岛农业大学资环学院
1
第三章 种群生态学
§1 种群及其基本特征 §2 生物种及其变异与进化 §3 生活史对策 §4 种内与种间关系
2
§1 种群及其基本特征
1.1 种群的概念 1.2 种群动态 1.3 种群调节
3
1.1 种群的概念
1.1.1 种群 (population)：同一时期内占有一定空间的 同种生物个体的集合 —— 不同学科的用语：群体、居群、繁群、个体群 –单体生物 ：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 ：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 –无性系分株 ：构件生物个体连接部分死亡后形成的 个体集合
20
年龄结构的三种类型
• 增长型种群：基部宽，顶部狭。种群有大量幼体
而老年个体较小，种群比较年轻并且出生率大于死 亡率，是迅速增长的种群。
• 稳定型种群：大致呈钟型，从基部到顶部具有缓
慢变化或大体相似的结构，说明幼年个体和中老年 个体数量大致相等，出生率与死亡率大致相等，种 群数量处于相对稳定状态。
• 个体之间差异性：不同的发育阶段(年龄 不同)；同一生长阶段，个体贡献不同
• 个体水平与种群水平的差异：个体有出 生、死亡，种群称为出生率和死亡率
7
1.2 种群动态
1.2.1 种群的密度和分布 1.2.2 种群统计学 1.2.3 种群增长模型 1.2.4 自然种群的数量变动
8
1.2.1 种群的密度和分布
• 格式
– nx=在x期开始时的存活数 – lx=在x期开始时的存活率：lx=nx/n0 – dx=从x到x+1的死亡数 (dx = nx – nx+1) ； – qx:从x到x+1的死亡率 ( qx= dx / nx ) – Lx是从x到x+1期的平均存活数：Lx=(lx + lx+1 )/ 2x – Tx: 进入x龄期的全部个体在进入x期以后的存活个体年数：
• 下降型种群：呈壶型，基部比较狭、而顶部比较
宽。表示种群中幼体比例很小而老体个体的比例较 大，种群的死亡率大于出生率。说明种群数量趋于 下降，为衰退种群。
21
年龄锥体
22
年龄锥体的应用
• 年龄锥体在研究人口动态上很有用。人 口动态在各种社会和自然因素的影响， 将在年龄锥体中反映出来。（图4-5）
• 生命表
– 生命表的类型 – 生命表的作用和格式 – 综合生命表
• 存活曲线 • 种群增长率和内禀增长率
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生命表的类型
• 动态生命表
– 同生群生命表 – 水平生命表 – 同生群和同生群分析
• 静态生命表
– 特定时间生命表 – 垂直生命表
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生命表的作用和格式
• 作用
– 综合评定种群各年龄组的死亡率和寿命 – 预测某一年龄组的个体能活多少年 – 不同年龄组的个体比例情况
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检验方法－方差/平均数比率
• s2/m=0 均匀分布 • s2/m=1 随机分布 • s2/m>1 成群分布
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样方大小与种群内分布型分析
(a) 实际分布 (b) 大块的样方，结果呈现是聚集分布 (c) 小块的样方，结果呈现的是随机分布
17
1.2.2 种群统计学
• 种群统计的基本指标 • 年龄、时期结构和性比 • 生命表、存活曲线和种群增长率
• 内分布型的检验：方差/平均数比法 • 样方大小对格局的影响 • 建筑学结构、植物与动物种群生态学研究差异
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种群的内分布型12
• 个体在种群中出现 的机会是相等的， 个体间互相不影响。
• 随机分布比较少见
• 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
• 种群的大小和密度
– 大小：个体数量或生物量、能量 – 密度：单位面积或体积、生境中的个体数量或生物
量、能量 – 构件生物的密度统计：个体数和构件数
• 种群的数量统计 • 种群的空间结构
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种群数量统计
• 种群边界问题 • 绝对密度和相对密度 • 密度的估计方法
– 总数量调查法：在某一面积的同种个体数目。 – 样方法：在若干样方中计算全部个体，以其平均值推
随机分布
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均匀分布
• 个体呈等距离的分布格局。 • 原因：竞争
–森林中植物为竞争阳光 (树冠)和土壤中营养物 (根际)
–沙漠中植物为竞争水分 –地形或土壤物理形状的
均匀分布使植物呈均匀 分布
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成群分布
• 成群分布：个体呈块 状或呈簇、成群分布
• 原因： – 微地形的差异 – 繁殖特性所致：种 子不易移动而使幼 树在母树周围或无 性繁殖 – 动物和人为活动的 影响
广来估计种群整体。样方要有代表性并随机取样。 – 标记重捕法：对移动位置的动物，在调查样地上，捕
获一部分个体进行标志，经一定期限进行重捕。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，来估计样地中被调查的动物总数。
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种群的空间结构
• 内分布型：组成种群的个体在其生活空间中的位置 状态或布局 –类型：随机的、均匀的、成群的 –原因：资源、繁殖体、行为