种群生态学.docx

1、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

2、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

3、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。一般用年龄锥体（年龄金字塔）来表示。基本类型：增长型：出生率死亡率，迅速增长

4、，种群数量呈上升趋势。稳定型：出生率 = 死亡率，种群数量稳定。衰退型：出生率死亡率，种群数量趋于减少。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。4.2.2.2 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，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

5、：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：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。一般有三种类型型：表示接近生理寿命前只有少数个体死亡。 如人类、大型哺乳动物、阴性阔叶树种、农作物等。型：表示各个年龄期的死亡率相等，呈稳定一致的状态。如鸟类、水螅、一些阳性树种等。 型：表示幼体的死亡率高，成熟个体的死亡率低且稳定。如青蛙、鱼类、草本植物等3）种群增长率和内禀增长率A种群增长率r： r=lnR0/T （r：自然增长率；R0：世代净增长率；T：世代时间）B. 内禀

6、增长率rm：理想状态下种群最大瞬时增长率。C. 控制人口、计划生育的途径： 降低R0值； 增大 T 值。4.2.3 种群的增长模型4.2.3.1与密度无关的种群增长模型1）种群离散增长模型 条件：增长是无界的；世代不相重叠；无迁入和迁出；不具年龄结构。方程：Nt+1 =Nt Nt = N0 t lgNt =lgN0 +(lg ) t -周限增长率，与R0等同。 1 种群上升， =1 种群稳定，0 0种群上升； r=0 种群稳定； rK1/K2或K2/K1，两个种都可能获胜；2) K1/K2或K2/K1，物种1被排斥，物种2获胜； 3) K2/K1，物种2被排斥，物种1获胜； 4) K1/K2或

7、K2/K1，两个种共存，达到某种平衡。7.2.1.4生态位理论生态位：物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。生态位主要指在自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位子及其与相关种群之间的功能关系。基础生态位：实际生态位：美国学者R. H. Whittaker认为：A. 生态位是每个种在一定生境的群落中都有不同于其他种自己的时间、空间位置和功能地位。B. 生境是指生物生存的周围环境。C. 分布区是指种分布的地理范围。7.2.1.5 竞争释放和性状替换竞争释放（Competive release）在缺乏竞争者时，物种会扩张其实际生态位。可以作为野外竞争作用的证据。性状替换（Character di

8、splacement）：指两个亲缘关系密切的种类若在异域性分布中，它们的特征往往很相似，甚至难以区别。但在同域性分布中，它们之间的区别就明显，彼此之间必须出现明显的生态位分离。7.2.2 捕食作用1、概念：捕食（Predation）：摄取其他生物个体（猎物）的全部或部分。广义的捕食包括四种类型1)、典型的捕食：是指食肉动物吃食草动物或其它食肉动物。 2)、食草动物吃绿色植物：植物往往未被杀死,但受损害3)、昆虫中的拟寄生者：如寄生蜂，它们与真寄生虫者（如血吸虫）的区别是总要杀死其宿主。4)、同类相食：是捕食现象的一种特例。只不过是捕食者与被食者是同一特种而已。2、捕食的生态学意义a.可限制种群

9、分布和抑制种群数量；b.可影响群落结构的主要生态过程，使生态系统中的物质循环和能量流动多样化，提高能量的利用率；c.促进捕食者和猎物的适应性；d.可使种群复壮，更具有生存竞争力。3、捕食方式犬科 - 追击；猫科 - 伏击7.2.2.1 捕食者与猎物1. 捕食者与猎物的协同进化捕食者固然有一套有关的适应性特征，以便顺利地捕杀猎物；但猎物也产生一系列适应特征，以逃避捕食者。2. Lotha-Volterra捕食者猎物模型假设A. 仅有一种捕食者和一种猎物；B. 捕食者与猎物之间存在反馈关系；C. 猎物种群在没有捕食者时按指数式增长；捕食者种群在无猎物时按指数式减少7.2.2.2 植物与草食动物的协

10、同进化植物以两种主要方式来保护自己免遭捕食：毒性与差的味道；防御结构协同进化是指一个物种的性状作为对另一个物种性状的反应而进化，而后一物种的这一性状本身又作为前一物种的反应而进化。7.2.3 寄生与共生7.2.3.1 寄生（parastisu）：一种生物从另一种的体液、组织或已消化物质获取营养并造成对宿主危害2、类型微寄生物（Microparasites），在寄主体内或表面繁殖。大寄生物（Macroparasites）在寄主体内或表面生长，但不繁殖。3、寄生物与寄主的相互适应细胞免疫反应，吞噬细胞（如白血细胞-T淋巴细胞）攻击并吞没病原体细胞。B-细胞免疫反应，以特定蛋白（或抗体）的生产为基础，由B淋巴细胞结合到病原体表面。如果再次遭遇同样病原体（或抗原），免疫记忆会快速生产特异抗体，提高免疫力。行为对策（behavioral strategies）对降低寄生水平也很重要。许多脊椎动物具备整理行为，有效地去除外寄生物。7.2.3.2 互利共生1.仅表现在行为上的互利共生；2.包括种植和饲养的互利共生；3.有花植物和传粉动物的互利共生；4.动物消化道中的互利共生；5.高等植物与真菌的互利共生-菌根；6.生活在动