种群生态学
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3、寄生与抗生
(1)寄生:一种生物靠吸取另一种生物 (宿主)的营养为生,从而对宿主产生有 害影响。 (2)抗生:即直接干涉型种间竞争。
桑寄生
寄生蜂产卵于蕉弄蝶卵中
4、偏利作用(偏利共生)
(1)概念:两物种在群落中共处,形成对 一方有利,而对另外一方无害的相互关系。 如附生。
5、原始协作:两物种结合对彼此有利,分 开后可以独立生活。如花与昆虫、蟹与寄 居的腔肠动物。
(二)认为干扰下的种群动态 1.原生环境的破坏对种群的影响: 居住空间 缩小,数量长期下降,导致物种濒危,直接加速 种群或物种灭绝,或导致遗传同质化而灭绝. 2.生物资源的过度猎取: 被猎取的种群数量 下降或灭亡. 3.环境污染后的种群动态: 耐污种增加,敏感 种减少甚至消失,出现新的生物物种.
生态死亡率: 生理死亡率(最低):
3、存活率:单位时间内存活的个体数÷开 始时个体数。1-d.
Ⅰ型:个体生存较 长久,一定年龄几 乎同时死亡。
Ⅱ型:死亡率在各 年龄组大体一致。 Ⅲ型:幼龄死亡率 高,成年死亡率低。
3、种群增长: 种群侵入新栖息地后的变化(图)
四.种群增长规律 (1)指数增长型:环境条件不受限制,增 长率达到最大,并保持稳定。“J”型增长。 dN/dt=rN 此时r是种群在最适的环境条件下最大的瞬 时增长率,称内禀增长率。
K 选 择 物 种
大肠杆菌
r 选 择 物 种
七.生态入侵 1.概念:人类有意识或无意识把某种生 物带入适宜其栖息和繁衍的地区,种群不 断扩展,分布区逐步稳定扩展,危害当地 的生产生活,改变当地的生态环境的过 程. 2.生态入侵对生物多样性影响 (1)物种单一化:入侵种成为优势种, 抑制消灭本地种. (2)生态系统受到破坏:生态系统物种 组成和结构发生改变.
种群生态学
一、种群和种群生态学 二、种群的年龄结构 三、出生率、死亡率和种群增长 四、种群调节
一、种群和种群生态学
1、生物种群概念:占据特定空间的同种生物个体 的总和。 种群——物种 2、种群的特性: (1)空间特性:种群占有一定的分布区域 (2)数量特性:种群数量随时间变化规律 (3)遗传特性:种群与个体一样具有一定的遗传 调节机制。保持物种稳定,并产生适应环境变异 3、种群生态学:研究种群与环境之间的相互关系
六、种群调节
(一)种群密度 (二)密度调节和非密度调节 (三)种群调节的主要观点 (四)r-选择和K-选择
(一)种群密度
1、概念:单位面积或体积的种群个体数目 或种群生物量。 2、密度类型 (1)粗密度(小):种群在一个区域内的 密度。 (2)生态密度(大):种群在一个区域内 实际占据空间内的密度。 (3)相对密度(相对丰富度):如单位时 间内可以遇见的数量。
三、出生率、死亡率和种群增长
1、出生率 (1)绝对出生率:B=⊿Nn/ ⊿t,种群在单 位时间内出生的个体数量。 (2)平均出生率:b= ⊿Nn/ N⊿t,每个个 体单位时间内平均出生的个体数。
生态出生率: 生理出生率(最大):
2、死亡率 (1)绝对死亡率:D=⊿Nn/ ⊿t,种群在单 位时间内死亡的个体数量。 (2)平均死亡率:d= ⊿Nn/ N⊿t,每个个 体单位时间内平均死亡的个体数。
3、密度三基点 (1)最适:与环境可利用的物质、能量协 调,雌雄相遇保证,正常繁殖。 (2)过大:资源不足,种群剧烈下降。 (3)过小:雌雄相遇困难,遗传同质化, 易灭绝。
(二)密度调节和非密度调节
1、密度调节:种群的增长变化与其密度或 种群的大小有关,是种群密度的函数。如 种间和种内竞争、捕食、寄生、疾病等生 物因素。逻辑斯蒂方程反映种内竞争。 2、非密度调节:种群的增长变化与其密度 或种群的大小有关,而受其他环境要素影 响,常常是灾变要素,如天气、pH值、污 染物等。
牛蛙
非洲大蜗牛
湿地松粉蚧
八.种间关系 生活在同一群落的不同生物物种,彼此发 生的直接或间接相互作用。 主要类型: 1、种间竞争 2、捕食行为 3、寄生与抗生 4、偏利作用 5、原始协作 6、互利共生
1、竞争
竞争:利用有限资源(食物,空间等)的 个体的相互作用,导致竞争个体的适宜度 降低.包括种内竞争和种间竞争. (1)种间竞争的类型 ①资源利用型:不同物种利用向他资源。 ②直接干涉型:他感作用或抗生,一个产 生物质抑制另一物种。
二、种群的年龄结构
1、概念:每一年龄组生物个体的数量在种 群内所占的比例。 2、基本类型 (1)稳定型:出生率=死亡率,种群大小 以及各年龄组个体数的比例保持稳定。 (2)增长型:出生率>死亡率,含有大量 的幼龄个体。 (3)下降型:出生率<死亡率,含有大量 的老龄个体。
种群的年龄锥体(金字塔)
(1)指数增长型:
r恒定,种群 个体增加决 定于基数。
指数增长不能无极限,饱和后资源迅速枯竭而波动
(2)逻辑斯蒂方程:“S”增长。环境条件 有限制,增长率随着密度增大而减小,种 群的大小有一个上限——生物环境容量K。 dN/dt=rN(1-N/K) (1-N/K):剩余空间或环境阻力 N=K/2时,dN/dt最大。 Nt=K/(1+e ά-rt )
6.互利共生:两种生物完全相互依赖。
九.生态位 (1)概念:一个物种的功能地位、适应的生境和 空间分布特征。 功能:物种在生态系统中所处的营养地位,食物 链中的位置,能量转换中的作用等。 适应:物种在生态系统中对环境条件的适应幅度, 如温度-一维生态位、温度+湿度-二维生态位、 温度+湿度+酸碱度-三维生态位或多维生态位等。 分布:物种在生态系统中的空间上的分布范围。 (2)竞争排斥原理(高斯假说):生物群落中的 两种物种不可能占有相同的生态位。除非有新种 迁入或引入。
生物物种与环境长期作用,通过自然选 择,形成了各自独特的生态性状,如出生 率、死亡率、寿命、个体大小等,构成生 物种群动态类型的内在原因。 根据动态的稳定性,分为r-选择和K-选择。
1、 r-选择:生物种群数量相对不稳定。昆虫、细菌 2、K-选择:生物种群数量相对稳定。脊椎动物、种 子植物等。 r-选择: K-选择 基本不变
逻辑斯蒂增长
dN/dt=rN(1-N/K)
(1-N/K): 剩余空间 N=K/2时, dN/dt最大 揭示了生物 种群动态的 基本规律。
对比探讨
五.种群动态 (一).自然种群动态 1.数量变化类型:动态平衡,周期性波动,种群 数量爆炸,下降,灭绝. 2.种群空间动态:迁移(洄游,迁徙),扩散 3.种群利用空间方式:(1)分散利用:减少竞 争;(2)集群共同利用:形成种群稳定生态,对付 天敌.
环境适应
多变、不稳定
种群特征
出生率高、寿命短、 出生率低、寿命长、 个体小、后代缺乏 个体大、后代抚育 抚育、幼体死亡率 好、幼体死亡率低 高 难灭绝,扩散强, 易导致生境恶化 破坏后恢复困难, 容易灭绝
扩散能力
能量使用
繁殖后代
强化个体竞争
r-选择和K-选择
S:平衡点 X:灭绝点 生物能根据环 境适应的需要, 在r和K之间作 适当选择,形 成环境变异能 力
(2)种间竞争的结果(资源利用型) ①相互抑制,均衡共存; ②优胜劣汰,处于不利地位物种迁出或灭 绝; ③生态位分离,一个物种被迫迁出或食用 另一种食物或生态习性改变。
桉树林
狮子与鬣狗
青霉菌分泌青霉素
2、捕食行为
(1)概念:一种生物捕捉并取食另一种生 物。 (2)生态学意义: ①维持被捕食者种群健康和繁荣-捕食染 病、衰老以及超出环境容量的个体。 ②捕食者与被捕食者协同进化。
螨的气候调节
鲑鱼的密度调节
(三)种群调节的主要观点
1、气候学派:气候因子是调节种群密度的 主要因子。 2、生物学派:种群的密度首先决定于竞争, 其他因子是次要因子。 3、中间观点:在自然稳定的条件下,生物 自我调节起主要作用,在极端环境条件下, 起主要作用的是非生物因子。
(四)r-选择和K-选择