第四章种群数量的时空动态2012.ppt

第四章 种群数量的时空动态 种群的基本概念 种群的数量统计 种群统计学 种群的空间格局 第一节 种群的基本概念 生物因子的基本特点 种群的定义 种群生物学和种群生态学 单体生物和构件生物 研究种群生态学的意义 一、生物因子的基本特点 通常非生物因子对整个种群的影响是相等的，而生物因子的影响，在大多数情况下只涉及种群中一部分个体。 生物因子对种群的影响，通常与种群本身的密度有关。 法尔规律(Farr rule) ：人口密度越大，越集中栖居在一个地方，许多流行病就越容易扩大和暴发。 虽然有机体与非生物因子的关系也是相互的，但生物之间的相互依赖关系更加密切和复杂。 种内关系（ intraspecific relationship ）对种群的影响 种间关系（interspecific relationship）对种群的影响 二、种群的定义 种群(population)：在一定空间中同种个体的组合。种群不仅是物种存在的基本单位，也是生物群落的基本组成单位。（自然种群、混合种群、实验种群） 自然种群的三个基本特征： 空间特征，即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)是变动的； 遗传特征，种群具有一定的基因组成，即系一个基因库。 三、种群生物学和种群生态学 种群生物学（population biology）：研究种群的结构、形成、发展和运动变化过程规律的科学。 种群生态学(Population ecology) ：研究种群内各成员之间、它们与其他种群成员之间、以及它们与周围非生物环境之间的相互关系的科学。 进化(evolution)：是种群中个体基因频率从一个世代到另一个世代的变化过程。进化过程中的决定性阶段为物种形成(speciation)。物种进化通过种群表现出来；从进化论观点看，种群是一个演化单位(evolutionay unit)。 种群动态(population dynamics)：是种群生态学的核心问题。种群动态就是研究种群大小(size)或数量(number)在时、空上的变动规律。 有多少(数量或密度); 那里多，哪里少(分布和空间结构); 怎样变动(数量变动); 为什么这样变动（种群数量的调节机制)。 四、单体生物和构件生物 单体生物（unitary organism）：保持基本一致的形态结构；由一个受精卵发育而成（大多数动物）。 构件生物（modular organism）：由一个合子发育成一套构件组成的个体（例如高等树木、珊瑚、薮枝螅等） 。 五、研究种群生态学的意义 指导实践 有益种类的利用 有害种类的防治 理论上的意义 完全独立的典型的生态学分支科学 第二节 种群的数量统计 绝对密度（absolute density）：单位面积或空间 上的个体数目。 相对密度（relative density）：表示动物多少的 相对指标。 绝对密度测定 相对密度测定 一、绝对密度测定 总量调查（total count）：计数某地段中全部生活的某种动物的数量。 取样调查（sampling methods）：计数种群一部分个体，然后用它估计种群整体数量。 样方法（use of quadrats） 标志重捕法（mark-recapture methods） 去除取样法（removal sampling） 样方法：在若干样方中计数全部个体，然后将其平均数推广，来估计种群整体数量。 样方的设计 数据的分析 标志重捕法： 在调查地段中，捕获一部分个体进行标志，然后放回，经一定期限后进行重捕，根据重捕中标志数的比例，估计该地段中个体的总数。 该地段全部个体数记作N，其中标志数为M，再捕个体数为n，再捕中标记的个体数为m，根据总数中标志的比例与重捕取样中比例相同的假定，就可以估计出N，即：N: M=n: m 标志重捕法使用中的假设 标志个体在这个调查种群中均匀分布 标志个体和非标志个体具有同样被捕的机会 调查中没有迁入或迁出 没有新的出生或死亡 去除取样法：在一个封闭的种群里，随着连续地捕捉，种群数量逐渐减少，因而花同样的捕捉力量所取得的效益就逐渐地降低。同时，随着连续的捕捉，逐次捕捉的累积数就逐渐增大。如果将逐次捕捉数／单位努力(作为y轴)，对着捕获累积数(作为x轴)作图，就可以得到一个回归线，当单位努力的捕捉数等于零时，捕获累积数就是种群数量的估计值。 去除取样法估计种群数量 去除取样法使用中的假设： 每次捕捉时，对于每个个体受捕的概率不变； 调查中没有迁入或迁出； 没有新的出生或死亡。 二 、相对密度测定 捕捉（trapping）（直接数量指标） 粪堆计数（pellet count） 鸣叫计数（call count） 皮毛收购记录（pelt