第三章种群生态学.ppt

生态学ecology 主讲教师：张 艳 青岛农业大学资环学院 第三章 种群生态学 §1 种群及其基本特征 §2 生物种及其变异与进化 §3 生活史对策 §4 种内与种间关系 §1 种群及其基本特征 1.1 种群的概念 1.2 种群动态 1.3 种群调节 1.1 种群的概念 1.1.1 种群 (population)：同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合 —— 不同学科的用语：群体、居群、繁群、个体群 单体生物 ：个体由一个受精卵直接发育而成，形态、发育可预测 构件生物 ：受精卵先发育成构件，再发育成更多的构件，形态、发育不可预测 无性系分株 ：构件生物个体连接部分死亡后形成的个体集合 种群生态学 研究种群的数量、分布以及种群与其栖息环境中非生物因素和其他生物种群之间的相互作用 1.1.2 自然种群的基本特征 空间特征：种群具有一定的分布区域 数量特征：每单位面积(或空间)上的个体数量(即密度)及变动 遗传特征：种群具有一定的基因组成 1.1.3 种群的内涵 不是个体的简单相加：有机体之间相互作用，整体上呈现组织结构特性 个体之间差异性：不同的发育阶段(年龄不同)；同一生长阶段，个体贡献不同 个体水平与种群水平的差异：个体有出生、死亡，种群称为出生率和死亡率 1.2 种群动态 1.2.1 种群的密度和分布 1.2.2 种群统计学 1.2.3 种群增长模型 1.2.4 自然种群的数量变动 1.2.1 种群的密度和分布 种群的大小和密度 大小：个体数量或生物量、能量 密度：单位面积或体积、生境中的个体数量或生物量、能量 构件生物的密度统计：个体数和构件数 种群的数量统计 种群的空间结构 种群数量统计 种群边界问题 绝对密度和相对密度 密度的估计方法 总数量调查法：在某一面积的同种个体数目。 样方法：在若干样方中计算全部个体，以其平均值推广来估计种群整体。样方要有代表性并随机取样。 标记重捕法：对移动位置的动物，在调查样地上，捕获一部分个体进行标志，经一定期限进行重捕。根据重捕取样中标志比例与样地总数中标志比例相等的假定，来估计样地中被调查的动物总数。 种群的空间结构 内分布型：组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局 类型：随机的、均匀的、成群的 原因：资源、繁殖体、行为 内分布型的检验：方差/平均数比法 样方大小对格局的影响 建筑学结构、植物与动物种群生态学研究差异 种群的内分布型 随机分布 个体在种群中出现的机会是相等的，个体间互相不影响。 随机分布比较少见 当一批植物(种子繁殖)首次入侵裸地上，常形成随机分布，但要求裸地的环境较为均一 均匀分布 个体呈等距离的分布格局。 原因：竞争 森林中植物为竞争阳光(树冠)和土壤中营养物(根际) 沙漠中植物为竞争水分 地形或土壤物理形状的均匀分布使植物呈均匀分布 成群分布 成群分布：个体呈块状或呈簇、成群分布 原因： 微地形的差异 繁殖特性所致：种子不易移动而使幼树在母树周围或无性繁殖 动物和人为活动的影响 检验方法－方差/平均数比率 s2/m=0 均匀分布 s2/m=1 随机分布 s2/m1 成群分布 样方大小与种群内分布型分析 (a) 实际分布 (b) 大块的样方，结果呈现是聚集分布 (c) 小块的样方，结果呈现的是随机分布 1.2.2 种群统计学 种群统计的基本指标 年龄、时期结构和性比 生命表、存活曲线和种群增长率 种群统计的基本指标 种群密度 初级种群参数 出生率 (natality)： 最大出生率和实际出生率 死亡率 (mortality)：最低死亡率和 实际死亡率 迁入和迁出 次级种群参数 年龄、时期结构 性比 种群增长率 年龄、时期结构和性比 年龄结构 年龄锥体(年龄金字塔) (Age pyramid) 时期结构 (Stage structure) 个体大小群(size classes) 构件生物的年龄结构 性比 (sex ratio) 年龄结构的三种类型 增长型种群：基部宽，顶部狭。种群有大量幼体而老年个体较小，种群比较年轻并且出生率大于死亡率，是迅速增长的种群。 稳定型种群：大致呈钟型，从基部到顶部具有缓慢变化或大体相似的结构，说明幼年个体和中老年个体数量大致相等，出生率与死亡率大致相等，种群数量处于相对稳定状态。 下降型种群：呈壶型，基部比较狭、而顶部比较宽。表示种群中幼体比例很小而老体个体的比例较大，种群的死亡率大于出生率。说明种群数量趋于下降，为衰退种群。 年龄锥体 年龄锥体的应用 年龄锥体在研究人口动态上很有用。人口动态在各种社会和自然因素的影响，将在年龄锥体中反映出来。（图4-5） 将年龄锥体分成左右两半，左半表示雄体各年龄组的百分比，右半表示雌体各年龄组的百分比。 性 比 性比 第一性比 第二性比 第