《種群生態(tài)學(xué)三》PPT課件

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1、王沖博士副教授資環(huán)學(xué)院生態(tài)科學(xué)與工程系聯(lián)系：新綜合樓2-124辦公室Tel:62734710(O)E-mail：wangchong@cau.edu.cn第五講種群生態(tài)學(xué)（三）Whateveryoudo,dowithallyourmight思考題第一節(jié)種群及其基本特征§1種群的基本概念§2種群特征§3種群的分布與多度§4種群動(dòng)態(tài)§5種群增長(zhǎng)模型§6種群調(diào)節(jié)第一節(jié)種群及其基本特征§1種群的基本概念種群(population):同一時(shí)期內(nèi)占有一定空間的同種生物個(gè)體的集合,是物種在自然界存在的基本單位。單體生物和構(gòu)件生物：?jiǎn)误w生物個(gè)體清楚，基本保持一致的體形，每一個(gè)體來源于一個(gè)受精卵。如鳥類、獸類

2、等。構(gòu)件生物由一個(gè)合子發(fā)育成一套構(gòu)件，由這些構(gòu)件組成個(gè)體。如水稻、浮萍、樹等。種群生物學(xué)（populationbiology）:研究種群的結(jié)構(gòu)、形成、發(fā)展和運(yùn)動(dòng)變化過程規(guī)律的科學(xué)。最主要組成部分是種群遺傳學(xué)和種群生態(tài)學(xué)。種群遺傳學(xué)（populationgenetics）:研究種群的遺傳過程。種群生態(tài)學(xué)（populationecology）:研究種群內(nèi)各成員之間、它們與其他種群成員之間、以及它們與周圍環(huán)境中的生物和非生物因素之間的相互關(guān)系。種群動(dòng)態(tài)是種群生態(tài)學(xué)研究的核心。第一節(jié)種群及其基本特征§2種群特征種群密度：原始密度與生態(tài)密度種群初級(jí)參數(shù)：出生率（生理生態(tài)）、死亡率、遷入與遷出率種群次

3、級(jí)參數(shù)：性比、年齡分布、種群增長(zhǎng)率、分布型第一節(jié)種群及其基本特征§3種群分布與多度種群分布格局：隨機(jī)分布、均勻分布和聚集分布種群多度與豐富度：種群密度：絕對(duì)密度與相對(duì)密度取樣與標(biāo)記重捕技術(shù)第一節(jié)種群及其基本特征§4種群動(dòng)態(tài)年齡結(jié)構(gòu)：下降、穩(wěn)定和增長(zhǎng)型性別結(jié)構(gòu)：生命表與存活曲線種群變化率（凈生殖率和增長(zhǎng)率）種群內(nèi)稟增長(zhǎng)率種群擴(kuò)散§5種群的增長(zhǎng)模型種群生態(tài)學(xué)研究的核心是種群的動(dòng)態(tài)問題。反映種群動(dòng)態(tài)的客觀現(xiàn)象是一大堆數(shù)量問題。因此常常用數(shù)學(xué)模型。在數(shù)學(xué)模型研究中，生態(tài)學(xué)工作者最感興趣的不是特定公式的數(shù)學(xué)細(xì)節(jié)，而是模型的結(jié)構(gòu)，即哪些因素決定種群的數(shù)量大小，哪些參數(shù)決定種群對(duì)自然和人為干擾反應(yīng)的速度

4、等。注意力應(yīng)集中于模型的直觀生物學(xué)背景，建立模型的生物學(xué)假設(shè)。種群的增長(zhǎng)模型非密度制約種群增長(zhǎng)模型密度制約種群增長(zhǎng)模型在資源充分（無限的環(huán)境(unlimitedenvironment)）的情況下，種群的增長(zhǎng)不受密度制約，種群以幾何指數(shù)增長(zhǎng)。根據(jù)種群世代重疊與否，又可分為兩類：增長(zhǎng)率不變的離散增長(zhǎng)模型許多一年生的植物和昆蟲，世代不重疊增長(zhǎng)率不變的連續(xù)增長(zhǎng)模型種群的各個(gè)世代彼此重疊，如人和多數(shù)獸類增長(zhǎng)率不變的離散增長(zhǎng)模型模型假設(shè)種群增長(zhǎng)是無界的，即種群在無限環(huán)境中生長(zhǎng)。不受食物、空間等條件的限制。世代不相重疊，種群增長(zhǎng)是離散的。種群無遷入和遷出。種群無年齡結(jié)構(gòu)。數(shù)學(xué)模型Nt=N0λt時(shí)間t處的

5、種群個(gè)體數(shù)初始時(shí)的種群個(gè)體數(shù)量世代凈繁殖率（周限增長(zhǎng)率）間隔或世代的長(zhǎng)度Nt＋1=Ntλ時(shí)間t+1處的種群個(gè)體數(shù)N1=N0λ1;N2=N0λ2N3=N0λ3模型的生物學(xué)意義根據(jù)此模型可計(jì)算世代不相重疊種群的增長(zhǎng)情況。如某一年生植物初始種群有10個(gè)個(gè)體，每個(gè)個(gè)體產(chǎn)生20?？捎N子，當(dāng)年親體死亡。按此生殖率，第三年該種群將有多少個(gè)體(成年植株)?已知:No=10.N1=200.求:N2=?解:λ=N1/No=200/10N2=Noλ2根據(jù)λ值可判斷其種群動(dòng)態(tài)，即λ＞1，種群增長(zhǎng)；λ=1，種群穩(wěn)定；1＞λ＞0，種群下降；當(dāng)λ=0，種群無繁殖現(xiàn)象，且在下一代滅亡。幾何增長(zhǎng)模型及草夾竹桃（Phlox

6、drummomdii）假設(shè)的增長(zhǎng)曲線(自M.C.Molles,Jr,1999)行為：種群的增長(zhǎng)曲線為“J”型，又稱“J”型增長(zhǎng)。增長(zhǎng)率不變的連續(xù)增長(zhǎng)模型模型假設(shè)種群增長(zhǎng)是無界的，即種群在無限環(huán)境中生長(zhǎng)。不受食物、空間等條件的限制。世代重疊，種群增長(zhǎng)是連續(xù)的。種群無遷入和遷出。種群具有年齡結(jié)構(gòu)。模型(微分式、積分式)dN/dt=rNNt=N0ert種群變化率瞬時(shí)增長(zhǎng)率(每員增長(zhǎng)率)種群個(gè)體數(shù)量瞬時(shí)增長(zhǎng)率(每員增長(zhǎng)率)時(shí)間t處的種群個(gè)體數(shù)間隔或世代的長(zhǎng)度初始時(shí)的種群個(gè)體數(shù)量模型的生物學(xué)意義根據(jù)此模型可計(jì)算世代重疊種群的增長(zhǎng)情況。根據(jù)r值可判斷其種群動(dòng)態(tài)。即當(dāng)r>O，種群增長(zhǎng)；r=0，種群穩(wěn)定；

7、r<0，種群下降，當(dāng)r=﹣∞，種群無繁殖現(xiàn)象，且在下一代滅亡。例如：初始種群100，r=0.51年后種群數(shù)量100e0.5＝1652年后為100e1.0＝2723年后為100e1.5＝448Nt=N0ert瞬時(shí)增長(zhǎng)率(每員增長(zhǎng)率)時(shí)間t處的種群個(gè)體數(shù)間隔或世代的長(zhǎng)度初始時(shí)的種群個(gè)體數(shù)量蘇格蘭松和領(lǐng)鴿種群的指數(shù)增長(zhǎng)曲線(自M.C.Molles,Jr,1999)行為：種群的增長(zhǎng)曲線為“J”型，又稱“J”型增長(zhǎng)。種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率