种群生态学.ppt

内分泌调节学说 克里斯琴（Christian）学说 社群压力→下丘脑 →脑下垂体前叶 生长激素减少 →生长代谢障碍→低血糖、休克/抗体减少→ 对疾病及外界刺激抵抗力降低 →死亡率增加 促肾上腺皮质激素增加→皮质激素增多→抗体减少→ 对疾病及外界刺激抵抗力降低 →死亡率增加 促肾上腺皮质激素增加→ 生殖器官和血细胞障碍→出生率下降 促性激素减少 →性激素减少/ 生殖细胞成熟减少 →出生率下降 遗传调节学说 奇蒂（Chitty）学说 基因型A：适于高密度的种群，繁殖力低，高进攻性，有外迁倾向。 基因型B：适于低密度的种群，繁殖力高，较低的进攻性，有留居倾向。 种群数量增加→选择有利于基因型A→相互进攻，生殖减少，死亡增加，部分迁出→种群数量降低→选择有利于基因型B→相互容忍，繁殖力高，留居→种群数量增加。 种群调节的新理论 种群调节与种群限制 密度制约与生活周期 多衡点 非洲蜂（Apis melifera）的种群扩散 (自M.C.Molles,Jr,1999) 领鸽（Streptopelia decaocto）的种群扩散过程 (自M.C.Molles,Jr,1999) 北美的枫树(Acer spp.)(左)和芹叶钩吻(Tsuga canadensis)（右）的种群扩散 (自M.C.Molles,Jr,1999) 生物入侵 生物入侵 指生物通过扩散造成异地经济损失、严重危害生态环境安全的现象，入侵生物种包括细菌、害虫、藻类等，传播途径千变万化，常令人防不胜防。 1845年，爱尔兰从南美引进的马铃薯带有晚疫病，导致境内马铃薯全部枯死，饿死150万人，成为人类史上“生物入侵”造成的最大悲剧。19世纪中期，从俄国侵入北美的白松锈病，几乎毁灭了美国全部的白松；20世纪七十年代，为平息境外传入的“猪霍乱”，荷兰销毁了全国三分之二的存栏生猪。近10年多来，生物入侵的势头并没有减弱。1986年英国爆发“疯牛病”事件，欧盟各国为防止该病入境至少耗去30亿欧元。美国康奈尔大学公布的数据表明，美国目前每年要为“生物入侵”损失1370亿美元。 我国也曾吃过“生物入侵”的苦头。上个世纪90年代末，为保护黄山的松树免遭境外传入的松材线虫侵害，国家一次性就投入6190万元建立防护体系。 如今，随着交通日益发达，高山、海洋等阻隔屏障的作用正逐渐弱化。物种的全球大旅行，增强着全球生物跨国大入侵的趋势。被列入国际自然保护联盟有害生物黑名单的马铃薯甲虫，正从欧洲持续以每年100公里的速度向东推进。我国2001年出入境总人数已达2亿，入世又使我国进入一个国际贸易和旅游发展的新时期，“生物入侵”问题无疑将日趋重要。 自然种群的数量变动 不规则波动 周期性波动 季节波动 种群暴发 生态入侵 种群的衰落和灭亡 种群不稳定 种群稳定/不稳定 生态入侵 生态入侵（ecological invasion）由于人类有意识或无意识地将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，这个过程称生态入侵。 生态入侵的后果：排挤当地的物种,改变原有的生物地理分布和自然生态系统的结构与功能 ,对环境产生了很大的影响。入侵种经常形成广泛的生物污染 ,危及土著群落的生物多样性并影响农业生产。 通过种群瞬时增长率估计污染物的影响 对于一个有机体，同化的能量＝呼吸作用的能量＋分泌活动的能量＋生殖活动的能量；而且，能量分配原理认为，可供给有机体的能量是有限的，如果用于某一功能的能量增加，势必减少用于其它方面的能量，因此，处于有毒环境的生物，常导致生理紧张，用于呼吸的能量增加。增加的这些能量用于排出毒素、解毒、修复毒素伤害的细胞。呼吸能量的增加，减少了用于生长和繁殖的能量。 种群的瞬时增长率(r＝lnR0/T)证明是最有代表性的种群特征，可用于作为种群对潜在污染物响应的指标。 有机体对环境的响应存在差异，称可变性(variability)，如有毒环境中，几个种群的瞬时增长率的差异。这些差异是由种群遗传差别，以及毒素浓度（环境）差别引起的，此外，还有种群遗传和环境相互作用引起的，以及一些误差无法解释的冗余差异。实验表明，用r作为指标测得的不同的基因型对污染物的响应较稳定，而环境因素引起的变异超过不同基因型引起的差异。 4 种群增长模型 非密度制约种群增长模型 密度制约种群增长模型 非密度制约种群增长模型 在资源充分（无限的环境(unlimited environment)）的情况下，种群的增长不受密度制约，种群以几何和指数增长。 增长率不变的离散增长模型 增长率不变的连续增长模型 瞬时增长率/内禀增长能力和周限增长率的关系 Nt＝N0 λt Nt=N0ert λ = er r = ln λ 增长率不变的离散增长模型 在世代不重叠的种群，种群的增长可以用几