《生态学中的种群与群落》课件2.pptVIP

生态学中的种群与群落

课程概述1种群与群落定义生态单元基本概念2课程结构五大部分系统学习3学习目标掌握生态关系核心理论生态重要性

第一部分：种群生态学基础1基本概念种群定义与特征2数量动态增长模型与调节因子3生活史策略与适应性

种群的定义同种生物集合共享基因库的个体群体时间概念世代更替与延续空间概念特定区域内的分布区别其他单位有别于个体与群落

种群的基本特征数量个体总数量密度单位面积个体数分布空间排列方式年龄结构不同年龄组比例

种群密度定义与重要性单位面积/体积内个体数反映资源利用程度样方法固定区域直接计数适用于固定生物标志重捕法捕获-标记-释放-再捕获适用于活动生物

种群的空间分布1234均匀分布个体间距相等竞争激烈环境随机分布无规律散布环境均质无竞争集群分布聚集成群资源不均或社会性影响因素资源分布繁殖方式

种群的年龄结构1年龄金字塔各年龄段比例图示2增长型幼体多,呈三角形3稳定型各年龄段均衡4衰退型老年个体比例大5预测作用反映种群未来趋势

种群的性别比例定义雌雄个体数量比影响因素基因、环境、竞争繁殖影响决定繁殖潜力生态意义种群增长速率关键

出生率和死亡率出生率新个体产生单位时间新生比例死亡率个体死亡单位时间死亡比例增长率净增长出生率减死亡率

迁入率和迁出率开放种群允许迁入迁出封闭种群无迁移现象迁移影响改变遗传结构测量挑战追踪难度大

种群增长模型指数增长逻辑斯蒂增长指数模型无限增长；逻辑斯蒂受环境容纳量限制

环境容纳量定义环境可维持的最大种群影响因素食物、空间、栖息地调节关系种群密度接近时增长减缓

密度制约因子随种群密度增加而增强的因素：竞争、掠食、疾病、领地行为

非密度制约因子1气候因素温度、降水、季节性变化2自然灾害洪水、火灾、极端天气3人为干扰污染、栖息地破坏

种群波动周期性波动规律性变化捕食-被捕食关系非周期性波动不规则变化环境扰动狐兔种群案例10年周期经典研究

种群生活史策略类型r选择者K选择者寿命短长繁殖早熟多产晚熟少产体型小大亲代照料少多环境不稳定稳定

种群动态预测数据收集历史数据积累1模型构建数学模型开发2参数估计关键变量确定3模型验证与实际数据比对4预测应用管理决策依据5

第二部分：群落生态学基础1概念界定群落定义与特征2结构分析多样性与组织3动态变化演替与稳定性4物种关系互作与生态位

群落的定义1多种群集合不同物种共存单元2时空尺度特定区域内相互作用3功能整体能量物质流动系统4生态系统关系生物组分+环境因子

群落的基本特征1生态位物种功能位置2群落结构垂直与水平组织3物种多样性丰富度与均匀度4物种组成构成种类组合

物种多样性1234α多样性局部多样性单一群落内物种丰富度β多样性群落间差异不同群落物种组成变化γ多样性区域总多样性景观尺度物种总数测量方法物种计数多样性指数计算

群落结构：垂直结构1冠层高大乔木2亚冠层中型树木3灌木层小型木本4草本层地表植被5苔藓层地表覆盖

群落结构：水平结构斑块分布非均质分布格局边缘效应过渡区特有现象生态交错带两类群落间过渡带

优势种和键石种优势种定义生物量或数量最多影响群落物理环境键石种特点数量不多但影响巨大去除导致群落剧变案例研究海星捕食贻贝狼控制麋鹿种群

群落的演替原生演替裸地开始次生演替扰动后重建序列发展先锋群落→过渡群落顶极群落相对稳定状态

演替理论促进模型早期物种改善环境有利后续物种定居抑制模型早期物种阻碍后期需扰动才能替换耐受模型物种更替不互相影响基于生命史差异

群落稳定性抗扰动能力抵抗外部干扰1恢复能力扰动后复原速度2功能冗余多物种同功能3种间关系复杂互作增强稳定4

生态位理论基础生态位物种理论生存范围实现生态位实际占据生态空间生态位分化减少资源竞争竞争排斥完全重叠不共存

种间关系：竞争高斯实验：证明竞争排斥原理，相同生态位物种不能共存

种间关系：捕食Lotka-Volterra模型描述捕食者-被捕食者种群周期波动；协同进化导致攻防策略发展

种间关系：共生互利共生双方受益例：蚂蚁与蚜虫寄生关系一方受益一方受害例：寄生虫与宿主共栖关系一方受益另方不受影响例：附生植物

种间关系：偏利共生1定义特征一方受益另方无损2生态意义增加群落复杂性3常见形式附生、食腐、同位4案例研究鸟巢兰附生于树干

群落的边界生态交错带两群落过渡区域边缘效应边界特有环境与物种生态廊道连接隔离群落通道

岛屿生物地理学岛屿面积(平方公里)物种数量物种数与面积关系：S=cA^z，岛屿平衡理论：移入率与灭绝率平衡

群落的分类和排序分类方法离散单元划分基于物种组成排序技术连续梯度排列主成分分析等应用案例植被制图生境分类保护

第三部分：种群与群落的相互作用复杂网络多层次相互影响动态平衡微扰动持续调整反馈机制正负反馈共存适应进化长期共同演化

种群在群落中的角色功能群类似生态功能物种集合生产者、消费者等