《种群数量的变化》课件 .pptVIP

种群数量的变化

课程目标1理解种群数量变化概念2掌握影响种群数量的因素

什么是种群？种群定义同一物种在特定时空内共同生活的个体集合种群特征数量、密度、分布、年龄结构、性别比例

种群数量变化的重要性1生态系统平衡维持食物网稳定2生物多样性确保物种延续3资源管理支持可持续利用

种群数量变化的基本模式指数增长无限制条件下的快速增长逻辑斯蒂增长环境容纳量限制下的S型增长

指数增长模型定义特征资源无限时的种群增长模式数学表达式Nt=N0*e??实例细菌培养初期、入侵物种早期阶段

逻辑斯蒂增长模型定义特征考虑环境容纳量K的种群增长数学表达式dN/dt=rN(K-N)/KS形曲线增长率随种群密度增加而减小

影响种群数量的因素：概述生物因素种内竞争、种间关系、捕食1非生物因素气候、栖息地、资源2人为因素栖息地破坏、过度捕猎3

生物因素：种内竞争食物争夺个体间对有限食物资源的竞争栖息地争夺争夺有限的栖息空间和庇护所配偶争夺为繁殖机会而进行的竞争

生物因素：种间竞争1竞争排除原理两种生态位完全重叠的物种无法共存2生态位分化物种通过资源分配降低竞争3共存机制资源分配、时间错开、空间分离

生物因素：捕食关系1捕食者-猎物动态种群数量周期性波动2Lotka-Volterra模型描述捕食-被捕食关系的数学模型3种群调控顶级捕食者维持生态平衡

生物因素：寄生关系寄生虫影响降低宿主健康和繁殖能力宿主-寄生虫动态种群数量相互依存波动重要案例兔球虫病、鹿蜱虫病

非生物因素：气候温度影响影响代谢率、繁殖周期和存活率降水影响决定植被和水源可用性季节变化引起种群周期性波动

非生物因素：栖息地栖息地质量食物、水源、庇护所的充足度栖息地破碎化隔离小种群，增加灭绝风险栖息地面积决定环境容纳量上限

非生物因素：资源可用性1食物资源直接限制种群增长上限2水资源影响存活率和迁徙行为3矿物质资源影响健康和繁殖成功率

密度依赖性因素种内竞争加剧随密度增加而增强疾病传播加速高密度促进病原体扩散繁殖率下降资源有限导致生育率降低

密度无关因素极端天气暴风雨、干旱、洪水自然灾害火灾、地震、火山喷发季节变化与种群密度无关的周期性影响

种群数量的周期性波动捕食-被捕食循环狼-兔子种群周期性变化1资源限制食物短缺导致种群下降2重建阶段资源恢复后种群回升3

r-策略和K-策略r-策略特征高繁殖率、短寿命、早熟、小体型r-策略案例啮齿类、昆虫、杂草K-策略特征低繁殖率、长寿命、晚熟、大体型K-策略案例大象、鲸类、大猩猩

迁移对种群数量的影响迁入增加种群数量和遗传多样性迁出减少种群数量和竞争压力季节性迁徙适应资源季节性变化

人为因素对种群数量的影响1栖息地破坏导致种群数量急剧下降2过度捕捞/捕猎超出种群自然恢复能力3污染降低繁殖率和存活率4人工引种入侵种破坏生态平衡

气候变化对种群数量的影响全球变暖影响改变物种分布范围和迁徙时间极端天气事件增加死亡率和繁殖失败生态系统变化食物网和栖息地适宜性改变

种群数量预测的方法标记重捕法捕获、标记、释放、再捕获样方法统计小区域内个体数量直接计数法适用于大型或易识别物种

种群数量变化的案例研究：大熊猫1历史低谷20世纪80年代仅存1000多只2保护措施栖息地保护、繁育计划、禁猎3现状恢复野外种群超过1800只

种群数量变化的案例研究：长江江豚数量下降原因水污染、航运干扰、过度捕捞濒危现状野外种群不足1000头保护策略建立保护区、限制航运、减少污染

外来入侵种对本地种群的影响生态系统失衡改变食物网结构本地种群减少竞争、捕食或引入疾病防控措施检疫、早期监测、物理清除

种群爆发现象定义特征种群数量突然急剧增加触发因素天敌减少、气候适宜、资源丰富典型案例蝗虫灾害、鼠害、赤潮

种群崩溃现象1定义特征种群数量急剧下降至临界水平2原因分析过度捕捞、栖息地丧失、疾病3案例大西洋鳕鱼、客乘鸽

种群数量与进化遗传多样性影响大种群维持高遗传变异1小种群效应遗传漂变导致多样性丧失2适应性进化种群对环境变化的适应3

濒危物种的种群数量管理最小可存活种群维持长期生存的种群规模人工繁育提高繁殖率和存活率栖息地保护保护和恢复关键栖息地基因库建设保存遗传资源

种群数量与疾病传播传染病动力学高密度加速疾病传播SIR模型易感-感染-康复模型种群免疫阈值群体免疫需要的比例

种群数量与生态系统服务授粉服务昆虫种群数量影响植物繁殖生物防治天敌控制害虫种群分解服务微生物和无脊椎动物分解有机物

种群数量监测技术1传统方法样线调查、样方法、标记重捕2现代技术卫星遥感、无人机、红外相机3分子技术环境DNA、基因条形码4公民科学公众参与野生动物观察记录

种群数量与农业生产害虫种群控制综合害虫管理技术作物产量预测害虫数量与损失率关系生物防治利用天敌控制害虫种群

种群数量与渔业资源管理鱼类种群数量捕捞量可持续渔业