岛屿物种的形成与岛屿的群落结构

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1.群落的定义
• 群落 (Biocoenosis)或称为“生物群落”。 指的是生态学中，在一个群落生境内 相互之间具有直接或间接关系的所有 生物，或曰生物的总合。
• 群落的结构分为：垂直结构、水平结 构、时间结构、片层结构。
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2.物种的形成
物种形成（speciation）是新物 种从旧物种中分化出来的过程，即 从一个种内产生出另一个新种的过 程。
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自然界的物种形成主要有4种模型。 包括异域性物种形成（Allopatric speciation）、同域性物种形成 （Sympatric speciation）、边域性物种 形成（Peripatric speciation）与临域性 物种形成（Parapatric speciation）。
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（1）异域种化 同一物种由于地理隔离，分别演化为 不同的物种。 （2）同域种化 同一物种在相同的环境，由于行为改 变或基因突变等原因而演化为不同的 物种。
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（3）边域种化 种化过程中，一个小族群由于某种原 因和原来的大族群隔离；隔离时，小族 群的基因经历剧烈变化；当小族群再跟 大族群相遇时，已经形成不同物种。
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MacArthur 的平衡说 • 岛屿上的物种数虽决定于岛屿的面积， 但它是物种迁入、迁出和灭亡平衡的结 果，这是一种动态平衡，不断地有物种 灭亡，也不断地由同种或别种的迁入而 补偿灭亡的物种。
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• 岛屿上物种的平衡关系可用图3 — 2说明， 以迁入率曲线为例，当岛上无留居种时， 任何迁入个体都是新的，因而迁入率高。 随着留居种数加大，种的迁入率就下降。 当种源库（大陆上的种）所有的种在岛 上都有时，迁入率为零。灭亡率则相反， 留居种数越多，灭亡率越高。迁入率取 决于岛屿与大陆距离的远近和岛屿的大 小，离大陆较近且面积大的岛，其迁入 率高；远而小的岛，迁入率低。同样， 灭亡率也受岛的大小影响。
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平衡学说和非平衡学说
• 对于形成群落结构的一般理论，有两种对立的观点， 即平衡学说和非平衡学说。 • 平衡学说认为共同生活在同一群落中的物种种群处于 一种稳定状态。其中心思想是：①共同生活的物种通 过竞争、捕食和互利共生等种间相互作用而互相牵制； ②生物群落具有全局稳定性特点，种间相互作用导致 群落的稳定特性，在稳定状态下群落的物种组成和各 种群落数量都变化不大；③群落实际上出现的变化是 由于环境的变化，即所谓的干扰所造成的，并且干扰 是逐渐衰亡的。因此，平衡学说把生物群落视为存在 于不断变化着的物理环境中的稳定实体。
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• 非平衡学说的主要依据就是中度干扰理论。该学说认 为，构成群落的物种始终处于变化之中，群落不能达 到平衡状态，自然界的群落不存在全局稳定性，有的 只是群落的抵抗性（群落抵抗外界干扰的能力）和恢 复性（群落在受干扰后恢复到原来状态的能力）。
• 比较平衡学说和非平衡学说，除对干扰的作用强调不 同以外，一个基本的区别是：平衡学说的注意焦点是 系统处于平衡点的性质，而对于时间和变异性注意不 足；而非平衡学说则把注意的焦点是系统在平衡点周 围的行为变化过程，特别强调时间和变异性。两个学 说另一重要区别是把群落视为封闭系统还是开放系统。
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Filardi和 Moyle通过估计一个泛 太平洋鸟群在时空上的关系来检验这 一假设。它们的分子种类数据表明， 关于岛屿的传统观点(即把岛屿当成 是踏脚石，认为物种是通过Baidu Nhomakorabea在各个 岛屿上跳跃的方式越过海洋到达大洋 洲及太平洋岛屿的)与事实不符。
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实际上，物种向太平洋主要群岛 上的分布是一个物种辐射过程造成的， 这个过程既涉及物种从岛屿向大陆迁 移，也涉及相反的过程(即大陆向岛 屿迁移)。 生殖隔离是新物种形成的必要条件 （新物种形成的定义）。
岛屿物种的形成及岛屿群落结构
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岛屿物种的形成
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岛屿群落结构
一.岛屿物种的形成
1.岛屿的定义 2.物种的形成 3.岛屿物种的形成
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二.岛屿群落结构
1.群落的定义
2.岛屿效应 3.岛屿群落结构
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1.岛屿的定义
岛屿是岛的总称（岛的面积大，屿 的面积小），散布在海洋、江河或湖 泊中的四面环水、高潮时露出水面、 自然形成的陆地。彼此相距较近的一 组岛屿称为群岛。
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（4）邻域种化 两个种化中的族群虽然分开，但 是相邻；从一极端到另一极端之间的 各族群都有些许不同，但彼此相邻的 两族群之间仍能互相杂交；不过，在 两边最极端的族群已经差异太大而形 成不同的种类
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3.岛屿物种的形成
生物学家早就把岛屿当做了解生 命分异的天然实验室。从这些研究中 获得的一个结论是，偏远群岛上的生 命是在移居生物由大陆向岛屿的简单 的单向流动中积累起来的。
2.岛屿效应
岛屿的物种数与面积的关系 岛屿由于与大陆隔离，生物种迁入和迁 出的强度低于周围连续的大陆。许多研究证 实，岛屿中的物种数目与岛屿的面积有密切 关系。岛屿面积越大，岛屿上的物种数越多， 岛屿面积与岛屿上物种数的关系可以用简单 方程描述为： S = cAz 或用对数表示：lgS = lgc + z (lgA) 式中：S —— 种数；A —— 面积； z 、c —— 两个常数。
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图 3 —2 不同岛上物种迁入率和灭亡率
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• 迁入率曲线与灭亡率曲线交点上的种数， 即为该岛上预测的物种数。根据平衡说， 可说明下列四点：① 岛屿上的物种数不 随时间而变化；② 这是一种动态平衡， 即灭亡种不断地被新迁入的种所代替； ③ 大岛比小岛能“供养”更多的种；④ 随岛距大陆的距离由近到远，平衡点的 种数逐渐降低。