第三章 种群及其 基本特征

1. 第三章 种群及其基本特征

2. 第三章 种群及其基本特征 引言 第一节 种群的概念 第二节 种群的动态 第三节 种群的空间格局 第四节 种群调节

3. 种群生态学（population ecology） 定量地研究种群的出生率、死亡率、迁入迁出率，了解影响种群波动的因素及种群存在、发生规律，了解种群衰落、灭绝的原因。 目的: 调控种群

4. 种群生态学研究历史回顾 我国种群生态的研究在20世纪50年代就奠定了良好的基础。 在动物种群生态学方面，我国取得的研究进展是与动物生产、有害动物的发生机制及防治措施、珍稀濒危动物的保护等紧密联系的。

5. 种群生态学研究历史回顾 随着系统论、数学、化学、物理学等的进一步渗透，使我国种群生态学研究在种群统计、格局、动态、调节机制等方面迅速发展。 描述种群的空间分布格局，已由传统的种群空间分布型与抽样技术的研究，发展到应用地统计学与地理信息系统相结合，研究大尺度空间内种群的分布及与环境的关系。

6. 种群生态学研究历史回顾 动物种群生态学研究对象不再局限于昆虫、鼠类等小动物，许多大型兽类的种群生态研究有了明显增加。并从一般的数量动态、季节消长逐步转向为基于长期定位的种群动态监测和规律的探讨。

7. 种群生态学研究历史回顾 70年代以后，植物种群生态学研究逐步崛起，并成为我国生态学研究的核心内容之一。

8. 种群生态学研究历史回顾 从1989年起，由复旦大学、内蒙古大学、西南师范大学、东北林业大学等单位轮流主持多届“全国植物种群生态学研究会”

9. 种群生态学研究历史回顾 1994年成立了种群生态学专业委员会。 与国际同行差距还很大。

10. 种群生态学研究的未来展望 (1) 理论方面：以中国关键的生态系统为对象，揭示生物种群对极端环境和/或异质性环境的适应对策；濒危生物种群的调节机制；关键种群在生态系统维持和功能方面的作用；种群数量动态的机理模型建立；种群对全球变化的响应机制。

11. 种群生态学研究的未来展望 (2) 研究方法：加强控制条件下实验种群的长期研究；充分吸收其它学科的方法，完善现有的研究方法，如利用同位素技术研究生态系统的过程。

12. 种群生态学研究的未来展望 (3) 应用方面：落实生物种群的生态风险评估，包括转基因动物、转基因作物对生物物种的生态安全，外来入侵种对本地种及生态系统健康的影响；生物种群在生态环境建设中的作用；提高经济物种的经济价值；有害种群的生态学防治。

13. 第一节 种群的基本概念 种群（population）： 种群是在一定空间中同种个体的组合。

14. 第二节 种群的动态 一. 种群的数量与密度 (一) 数量统计 统计方法： ① 直接计数 ② 样方法

15. ③ 标志重捕法 N : M = n : m N——样地上个体总数 M——标志数 n——重捕个体数 m——重补中标志数

16. (二) 单体生物和构件生物 单体生物(unitary organism)：个体很清楚，各个体保持基本一致的形态结构，由一个受精卵发育而成。 构件生物(modular organism)：由一个合子发育成一套构件(modules)组成的个体。

17. 二.种群统计学 统计指标： ① 种群密度 ② 初级种群参数： 出生率(natality) 死亡率(mortality) 迁入率 迁出率

18. ③ 次级种群参数： 年龄结构 性比 种群增长率

19. （一）种群结构与性比 1、种群年龄结构：是指不同年龄组的个体在种群内的比例和配置情况。 研究种群年龄结构的意义：对深入分析种群动态和进行预测预报具有重要价值。

20. 年龄结构常用年龄锥体图表示 ① 增长型 ② 稳定型 ③ 下降型

21. 存活曲线：也可用来表示种群年龄结构

22. Deevey(1947)将存活曲线分为三个类型： I型：曲线凸型 II型：曲线呈对角线 III型：曲线凹型

23. 2、性比：种群中雌雄个体数目的比例

24. （二）种群生命表及分析 生命表（life table）方法是种群生态学研究的一个重要内容. 生命表方法是研究种群数量变动机制和制定数量预测模型的一种重要方法

25. 1、生命表的概念 生命表是按种群生长的时间，或按种群的年龄(发育阶段)的程序编制的，系统记述了种群的死亡或生存率和生殖率。是清楚、直接地展示种群死亡和存活过程的一览表.

27. 2、生命表的主要优点 (1) 系统性: 记录了从世代开始至结束. (2) 阶段性: 记录各阶段的生存或生殖情况. (3) 综合性: 记录了影响种群数量消长的各因素的作用状况. (4) 关键性: 分析其关键因素，找出主要因素和作用的主要阶段.

28. 3、生命表类型 （1）静态生命表：根据某一特定时间对种群作一年龄结构调查资料编制的生命表。 （2）动态生命表：根据对同年出生的所有个体进行存活数动态监察资料编制的生命表。

29. （三）种群增长率（r） 种群增长率：种群在单位时间内增加的个体数量占原有总个体数的比率。

30. （四）内禀增长率（rm） 内禀增长率(innate rate of increase, rm)：具有稳定年龄结构的种群，在食物不受限制，同种个体密度维持在最适水平，在环境中没有天敌，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。

31. 三 种群增长模型 目的和内容:认识种群数量上的动态，用数学模型加以描述，进而分析其数量变动规律，预测未来数量动态趋势.

32. （一） 与密度无关(density-independent growth)的种群增长模型 1. 种群离散增长模型 适应: 一年一个世代，一个世代只生殖一次 Nt+1= λ Nt Nt+1: 种群在t+1时刻的数量; Nt: 种群在t时刻的数量; λ : 种群的周限增长率

33. 例： 一年生生物种群，开始时有10个个体，第二年有200个个体。求周限增长率？ 解：周限增长率λ =Nt+1/Nt=200/10=20

34. （一） 与密度无关的种群增长模型 2. 种群连续增长模型 适应: 世代重叠，种群连续 Nt=N0ert r > 0种群上升； r = 0种群稳定 r < 0种群下降

35. 例： 1949年我国人口为5.4亿，1978年为9.5亿。求29年来人口增长率。 解：Nt=N0e rt lnNt=lnN0+rt r =(lnNt-lnN0)/t=(ln9.5-ln5.4)/29=0.0195

36. （二）与密度有关的种群增长模型 （种群的逻辑斯谛增长模型） 适应于: 世代重叠， 连续性生长；在有限环境中的增长；繁殖速率不恒定 环境容纳量(K):由环境资源所决定的种群限度，即某一环境所能维持的种群数量。

37. （二）种群的逻辑斯谛增长模型(Logistic equation) dN/dt=rN(1-N/K)=rN (k-N)/k r: 种群增长率 N: 种群个体数量 K: 环境容纳量

38. 逻辑斯谛曲线分5个时期及其特征： (1) 开始期 (2) 加速期 (3) 转折期 (4) 减速期 (5) 饱和期

39. 逻辑斯谛方程的意义： （1）是许多两个相互作用种群增长模型的基础； （2）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； （3）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。

40. 四、自然种群的数量变动 （一）种群增长 （二）季节消长 （三）不规则波动

41. （四）周期性波动

42. 四、自然种群的数量变动 （五）种群的爆发 赤潮 （六）种群平衡 （七）种群的衰变与灭绝 （八）生态入侵

43. 专题：生物入侵 生物入侵（ecological invasion）：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。

44. 生物入侵的几个例子： • 来自欧亚大陆的斑马贻贝，通过船舶的压舱水传入北美并迅速在北美的河流、湖泊和运河中蔓延扩散开来。覆盖在河床和湖泊底部，乃至饮用水和工业用水的入口。到1991年，清理费用达20亿美元。 • 欧洲的野兔和美洲的仙人掌毁灭澳大利亚的灌木丛。 • 亚洲的栗树枯萎病令美洲栗树濒临灭绝。

45. 生态入侵种——水花生

46. 生态入侵种——水花生

47. 生态入侵种——水花生

48. 生态入侵种——水花生

49. 1. 生物入侵的模式 (1) 自然模式：完全没有人为影响的自然分布区域的扩展。在现代史上非常罕见。 (2) 人类辅助的入侵： a 屏障去除后的入侵：淡水生物入侵的最常见模式 b 人类运输引起的意外入侵 c 从动植物园或养殖场逃逸出去的入侵 d 有意引入

50. 2.生物入侵的规模 • 无论是温带还是热带，无论是大陆还是岛屿，生物入侵无处不在。 • 美洲大陆和澳大利亚记载的已定居的外来植物约2000种，而在一些岛屿地区，引进种已占植物区系的一半甚至更多。