环境科学_10E_Chapter07_8th.pptVIP

* * 环境科学——交叉关系学科 Environmental Science: A Study of Interrelationships 四川农业大学城乡建设学院 任课教师：廖邦洪 联系方式：llarry915@ 办公电话Eldon D. Enger Bradley F. Smith 7 Population Principles Chapter Outline 本章概要 种群原理 种群特征 种群(population):居住在同一个地区的相同物种的个体所形成的一个集合体。或者同一物种在一定空间和一定时间的个体的集合体，是具有潜在互配能力的个体。 区分种群的特征：出生率、死亡率、性（别）比、年龄分布、生长率、空间分布（类型）等。 出生率 指在一定时期内，种群通过繁殖所增加的个体数量。生物繁殖的方式有有性繁殖和无性繁殖两种。 有性繁殖，如银杏开花结实产生种子繁殖后代。 无性繁殖：如马铃薯（洋芋）的繁殖。 人类的出生率通常用千分率来描述，即以每年每1000个个体所新个体（子女）来计算。 死亡率 指在一定时期内死亡的种群个体数量。 在人口研究中，人类的死亡率也通常用千分率来描述，即以每年每1000人中死亡的人数计算。 种群增长率 指种群的出生率减去死亡率之差。 例如，美国现在的出生率是15‰，死亡率是9‰ ，人口增长率就是6‰ 。 我国目前的人口控制目标是不超过1‰。假定我国每年的人口增长率是1‰，则每年将新增人口约1300万。 存活曲线 存活曲线是考察出生与死亡过程的另一种方式，它指的是生物个体存活到每个年龄的几率（概率）。 年轻群体死亡率高的物种：如很多小型动物和植物产生大量的后代，但长到成年的个体较少； 死亡率在各个年龄比较平均的物种： 存活率高、直到老年才有高死亡率的物种： 性别比和年龄分布 种群增长受性别比和年龄分布很大影响。 性别比（性比）：即雄性和雌性的相对数量，其中雌性数量起的作用更重要，因为雌性从根本上决定了该生物种群可以产生的后代数量。 在大多数物种中，典型的性别比约为1:1。 性别比和年龄分布 年龄分布：指的是种群中各个年龄（段）的个体数量，显著地影响着种群增长率。 这是因为，在生物的一生中，都存在着从出生、幼年、少年、青年、中年、老年、死亡的自然过程，而在不同的阶段其生育能力不同。 种群密度和空间分布 种群密度:指单位面积上生物个体数量,衡量人口密度通常以平方公里为单位，高大树种的种群密度通常以公顷为单位，低矮植物通常以平方米为单位，等等。 种群密度的变化主要是由于环境、资源的空间差异和物种自身的适应特征所决定的。 由于生物具有趋利弊害、避免过度拥挤、减小竞争的自然本性，就产生了种群的疏散和迁移。 影响种群生长率的因素 种群的迁入 种群的迁出 雌性的数量及年龄 对有限资源的竞争 种群生长曲线 繁殖能力/繁殖潜力：指生物繁殖后代的生物本能的强弱。 假如一个物种（例如老鼠）具有很强的繁殖能力，其生存受天敌、环境的影响很小，死亡率很低，种群将表现为指数增长。 大草履虫实验种群的逻辑斯谛增长 一个种群增长的典型模式 延滞期 指数生长期 稳定平衡期 种群生长曲线 延滞期：种群出生率低，种群增长缓慢； 指数生长期：多数个体具有繁殖能力，种群数量急剧增长； 大草履虫实验种群的逻辑斯谛增长 稳定平衡期：种群的出生率和死亡率逐渐趋向相对平衡，种群停止增长。 容纳量 容纳量：一个地区的容纳量是指在不破坏栖息地的情况下，在某一地区能够长期维持某物种的个体数量。 大草履虫实验种群的逻辑斯谛增长 容纳量是由于限制该物种生存、发展的各种因素综合作用的结果，这些限制因子被成为环境阻力因子。 容纳量 限制因子：当一个特定的条件或因素成为限制种群大小的关键成分时，就被称为限制因子。 大草履虫实验种群的逻辑斯谛增长 控制容纳量的环境阻力因子：原料（如营养物质等）的可利用性、能量的可利用性、废弃产物的累计及其处理方式（尤其是小型生态系统）、生物之间的相互作用（限制或者促进） 繁殖策略和种群波动 K-策略生物：通常是大型生物，其生命周期长、生产的后代少，种群一般稳定在当地的容纳量。 繁殖策略：投入大量资源生产少量后代，使后代有很好的成长机会。K-策略生物一般受与密度相关的限制因子的控制。如鹿、狮子、天鹅、人类等。 根据生物物种的繁殖策略可以将生物分为两类：K-策略生物、r-策略生物。K、r来源于逻辑斯蒂公式K = N（1-er） 繁殖策略和种群波动 与密度相关的限制因子：指随着种群大小增长其作用越来越加剧的限制因子。 R-策略生物： 通常是小型生物，其生命周期段，生产很多后代，并不达到容纳量。如蒲公英、蚱蜢、舞毒蛾等。 繁殖策略：消耗大量能量