种群及其基本概念
普通生态学2种群
(三)时滞影响的种群动态
种群内禀增长率
• 是具有稳定年龄结构的种群,在食物不受 限制、同种其他个体的密度维持在最适水 平,在环境中没有天敌,并在某一特定的 温度、湿度、光照和食物等的环境条件组 配下,种群的最大瞬时增长率。 • 种群的内禀增长率用rm表示,它充分表现 了种群最大潜在生殖能力,又称生物潜能 或生殖潜能。rm与实际增长率(r)之差 被称为环境阻力。
• 最大出生率(Maximum natality):指种群处于 理想条件下的∽。 • 实际出生率(Realized natality):指在有限制 因子的特定条件下, 种群的∽。
影响出生率的因素: (1)繁殖周期; (2)产卵数量; (3)生物的寿命、性成熟年龄以及胚胎发育的 期间时间的长短。 动物出生率的高低主要是受内源性控制调 节,不过外部环境因子,尤其是温度对生物出 生率的影响是非常重要和显著的。
种群的内分布型
• 组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局, 称为种群的内分布型。种群的内分布的类型可分为随 机分布、均匀分布、集中分布三种类型(图1)。
• 图1 种群的内分布型
1.随机分布:
• 每一个体在种群领域中各个点上出现的 机会相等。随机分布是比较少见的,因 为在资源和空间充足且较均匀、种群内 个体没有彼此吸引或排斥时才容易产生 随机分布。
r选择和K选择的典型特征
• 当资源不受限制、无环境胁迫、种群处于良 好状态时,种群能够达到的理论上的最大增 长能力
r表示种群的内禀增长能力;
K表示环境所能负载的最大种群密 度。
1、 r选择的这类生物可称r对策者, 种群密度很不稳定,因为其生境不稳 定,种群超过环境负载量不致造成进 化上的不良后果,它们必然尽可能利 用资源,增加繁殖,充分发挥内禀增 长率(r)。 =
种群及群落
第一节种群(population)及其特征一、种群的概念种群(population)是生活在一个特定区域的同种生物的集合。
二、种群基本特征空间特征组成种群的每个有机体都需要有一定的空间来进行繁殖。
因此,在这个空间中要有供生物有机体所需食物和各种营养物质,并能与环境进行能量和物质的交换。
数量特征有两种表示方法。
单位面积(体积)内的个体数量称为种群密度;单位面积(体积)内个体的鲜重或干重也称为种群密度。
遗传特征组成种群的个体,在某些形态特征或生理特征方面有一定的差异。
一个种群中的生物具有一个共同的基因库,以区别其他物种,但并非每个个体都具有种群中贮存的所有信息。
三、种群数量特征1、种群大小和密度种群大小是指一定面积或一定容积空间内某种生物的个体总和种群密度(density)是指单位面积和单位容积内某个种群的个体总数2、种群的年龄结构种群的年龄结构(age structure)就是不同年龄组在种群中年占的比例或配置状况。
3、种群性别比率种群的性别比率(sex ratio)就是种群的雌雄性别比率或结构。
四、影响种群数量特征的指标1、出生率和死亡率出生率(natality)是种群增加的固有能力。
通常以种群单位时间内,每1000个个体产生的新个体数来表示。
死亡率(mortality)描述种群中个体的死亡可用单位时间内每1000个个体死亡个体数表示种群自然增长率=出生率-死亡率2、迁入率和迁出率迁入率(immigration)指单位时间内迁入的种群的个体数。
迁出率(emigration)指单位时间内迁出的种群个体数。
3、内禀自然生长率和环境容纳量当环境在没有任何限制因素的条件下(空间、食物和其他都处于生物生存的水平),由种群内在因素决定的,种群稳定的最大增殖速度为内禀增长率(innate capacity of increase),常用r表示。
最大值r或生物潜能,与在实验室内或野外实际条件下见到的增长率之间的差,常被看作为环境阻力。
种群及其基本特征
Ecology
静态生命表
动态生命表
Ecology
各类生命表的优缺点及生命表的意义
同生群生命表个体经历了同样的环境条件,而静态生命表中个
Ecology
体出生于不同的年份,经历了不同的环境条件,因此,编制静 态生命表等于假定种群所经历的环境没有变化,事实上情况并
非如此。
同生群生命所研究的对象必须是同一时间出生的个体,但历时
数意义不大,而计算杆数更有实际意义。
二、种群统计学
种群统计学就是对种群的出生、死亡、迁移、性比、年龄 结构等进行的统计学研究。统计的指标大体分3类: 种群密度:反映数量多少的主要指标。 初级种群参数
Ecology
出生率(natality):任何生物产生新个体的能力。 死亡率(mortality):种群减少的主要原因。 迁入与迁出率:外部种群进入引起的增加和内部离开引起的减少。 性比(sex ratio):种群中雄性个体与雌性个体的比例。 年龄结构(age distribution) 增长率:以某一起始年为基准的增长比率
(三)生命表、存活曲线和种群增长率 1、生命表(life table):记录种群各年龄组数量变动数据 的一种表格,是研究种群动态的有力工具。
Ecology
一般生命表的编制:生命表是由许多行和列构成的表格,
通常是第一列表示年龄、年龄组或发育阶段,从低龄到 高龄自上而下排列,其他各列为记录种群死亡或存活情 况的观察数据或统计数据,并用一定的符号代表。
构,它们都由一个受精卵发育而成。如大多动物。
Ecology
构件生物由一个合子发育成一套构件组成的个体。如高
等植物。
单体生物以个体数就能反映种群大小,对于构件生物必
种群及其动态知识总结
种群及其动态知识总结一、种群的概念种群是指在一定空间和时间内,同种生物所有个体的集合。
种群是生物进化和繁殖的基本单位,也是生态系统中最重要的结构单元之一。
二、种群的特征1. 数量特征:包括种群密度、个体数量等,是种群最基本的特征。
2. 空间特征:种群具有一定的分布范围和分布方式,如均匀分布、随机分布或集群分布等。
3. 遗传特征:种群的遗传组成反映了该种群的进化历史和适应能力,是影响种群动态的重要因素。
三、种群的数量变化1. 出生率和死亡率:出生率是指单位时间内新产生的个体数占总个体数的比例;死亡率是指单位时间内死亡的个体数占总个体数的比例。
出生率和死亡率直接影响了种群数量的变化。
2. 迁入和迁出:迁入是指种群中新加入的个体数;迁出是指种群中离开的个体数。
迁入和迁出也会影响种群数量的变化。
3. 自然增长率:自然增长率是指单位时间内种群数量的增长比例,是出生率减去死亡率的结果。
自然增长率决定了种群数量的增长速度和趋势。
四、种群的年龄结构和性别比例1. 年龄结构:指种群中不同年龄段的个体数量分布情况。
了解年龄结构有助于预测种群数量变化趋势。
2. 性别比例:指种群中雌雄个体的数量比例。
性别比例会影响种群的繁殖能力和遗传多样性。
五、种群调节与生态对策1. 种群调节:指影响种群数量变化的各种因素对种群数量的制约作用。
常见的种群调节因素包括食物、天敌、疾病、竞争等。
2. 生态对策:指生物在进化过程中形成的适应环境的生存策略。
不同的生物有不同的生态对策,如r对策和K对策等。
六、种间关系1. 竞争:指两种或多种生物在资源利用上存在相似性,导致相互之间为争夺资源而产生不利影响的现象。
竞争分为直接竞争和间接竞争。
2. 捕食:指一种生物以另一种生物为食的现象。
捕食关系通常会导致被捕食者的数量减少,对被捕食者的种群动态产生影响。
3. 寄生:指一种生物寄生于另一种生物体内或体表,并从寄主身上获取营养的现象。
寄生关系会对寄主和寄生者的生存和繁殖产生影响。
种群及基本特征
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4.2.2.1 种群的年龄结构和性比 种群的年龄结构:指不同年龄组的个体在种群内 所占比例。
•种群各年龄组的个体数或百分比的分布呈金字塔形,因 此,称这样的年龄分布称为年龄金字塔或年龄锥体。 •年龄锥体有三种类型:下降(壶形)(declining)、稳定 (钟形)(stable)和增长(锥形)(increasing)型。 •意义:种群的年龄分布(age distribution)体现种群存 活、繁殖的历史,以及未来潜在的增长趋势,因此,研 究种群的历史,便可预测种群的未来。
动态生命表:记录同一时间出生的种
群存活(死亡)过程的生命表。个体经历
了相同的环境条件。适于寿命较短的种群。 生
又称同生群(cohort)生命表,特定年龄
命
生命表,水平生命表。
表
静态生命表:根据某一特定时间对某 一种群进行年龄结构的调查所编制的生命 表。各年龄的个体经历了不同的环境条件。
类 型
适于稳定的种群和寿命较长的动物。特定
种群生态学
一、基本概念
种群是指在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合。
(一)特征: 1. 空间特征 2. 数量特征 3. 遗传特征
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区别种群和种(物种)的概念
种是能够相互配育的自然 种群的类群.不同种之间存在生殖 隔离现象.是一个分类阶元.
*一个物种可以包括许多种群; *不同种群之间存在明显的地理 隔离,长期隔离有可能发展为不同 亚种,甚至产生新的物种.
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4. 种群周限率
年末存活的株数 • 年存活率(annual survive rate年)初= 存活的株数
• 种群年变化率(annual rate population change)
种群及基本特征
❖ s2/m=0 均匀分布
❖ s2/m=1 随机分布
❖ s2/m>1 成群分布
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样方中个体平均数与方差的计算方法
❖ m=∑fx/N ❖ S2= [∑fx2-(∑ fx)2/N]/(N-1) ❖ x为样方中的个体数,f为出现的频率,N为样方总
数
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The effect of quadrate size
3 种群的分布与多度 3.1种群分布界限
❖ 自然环境限制物种的地理分布
➢ 气候 ➢ 温度 ➢ 降水 ➢ 盐度 ➢ 天然屏障
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3.2种群的分布格局
❖ 个体可能呈随机、均匀和聚集(成群)分布等格 局;在大尺度上,种群的个体则是聚集分布 的。
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均匀分布
❖ 种群内的各个体在空间的分布呈 等距离的分布格局。如人工林
❖ 引起均匀分布主要原因:是由于 种群内个体间的竞争
森林中植物为竞争阳光(树冠) 和土壤中营养物(根际)
沙漠中植物为竞争水分
优势种呈均匀分布而使其伴生 植物也呈均匀分布
地形或土壤物理形状的均匀分
布使植物呈均匀分布
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❖ 种群遗传学( population genetics ): 研究种群 的遗传过程。
❖ 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 周围环境中的生物和非生物因素之间的相互关系。种群 动态是种群生态学研究的核心。
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随机分布
❖ 每一个体在种群领域中各个点 上出现的机会是相等的,并且 某一个体的存在不影响其他个 体的分布。
种群的概念
(二)与密度有关的种群增长模 型(逻辑斯蒂增长模型)
(1)条件: 世代重叠;连续性生长;环境有
限;繁殖速率不恒定; (2)环境容纳量:由环境资源所决定的种群限 度.即某一环境所能维持的种群数量.通常以 K表示,当Nt=K 时,种群为零增长,即 dN/dt=0。
增长率随密度上升而降低的变化,也
存活曲线
10000 A B1 1000 B3 100 C 10 年龄 B2
(2)内禀增长率(rm)(innate capacity for increase intrinsic rate of natural increase):在食物、空间和同种其他生 物的数量处于最优,实验中,完全排除捕 食者和疾病的影响,并提供理想的和充足 的温度、湿度和食物的质量等组合下获得 的最大增长率。
第二节
种群动态
研究种群在时间和空间上的变 化规律。种群的数量和密度;种群 的分布;种群数量变动和扩散迁移; 种群调节。
一、 种群的密度和分布
(一) 种群的数量统计 1)种群大小: 小种群边界明显,易于确定; 大种群由于连续分布,边界不清 2)密度:单位面积(空间)上的个体数目。种 群密度和生物大小及该生物所处的营养级有关. 绝对密度:单位面积或空间的实有个体数; 相对密度:单位面积上获得的个体数目。
三、种群的类型(按研究对象分)
自然种群 实验种群 单种种群 混种种群
四、种群的分类地位
物种存在的基本单位; 繁殖单位; 进化单位; 群落组成的基本单位。
五、种群生态学
(一)概念:研究种群数量变动与环境关系相互关 系的科学(种群内部、种群间、种群与非生物环 境环境之间的相互关系)。 (二)种群生态学研究的内容 定量地研究种群的出生率、死亡率、迁入迁 出率了解影响种群波动的因素及种群存在、发生 规律;了解种群波动所围绕的平均密度及种群衰 落、灭绝的原因(四“W”)。目的: 调控种群
群体遗传学 111
种群遗传结构
2、种群的遗传结构
现代综合进化论认为,生物进化是种群在长期内遗传组 成上的变化,这种变化主要体现在基因频率和基因型频率的 改变。 基因频率(gene frequency) 群体中某一等位基因在该座位上可能出现的基因总数中 所占的比率。 基因型频率(genotype frequency) 某种基因型的个体在群体中所占的比率。 基因频率和基因型频率是从量化角度研究种群遗传组成 的两个重要指标。
群体遗传平衡
1、遗传平衡定律 也称为基因平衡,指在一个大的随机交配的群 体里,在没有迁移、突变和选择等条件下,基因频 率和基因型频率世代相传,保持不变的现象。 1908年,Hardy和Weinberg几乎同时独立地提出 的,因此也称为Hardy–Weinberg平衡定律。
群体遗传平衡
遗传平衡定律的特点: 1、是个无限大的群体; 2、随机交配,就是说,每一个体跟群体中所有其 它个体的交配机会是相等的; 3、没有突变; 4、没有任何形式的自然选择 群体中各基因型的比例可从一代到另一代维持 不变,即为遗传平衡定律(law of genetic equilibrium)。
(4)自然选择
造成种群进化改变的较重要的因素是自然选择。
适应值(adaptive value):
也称达尔文的适合度,指一种已知基因型的个体,将它的基因传递给后 代的相对能力,用ω 表示。 解释:①ω 为一个相对值,一般将具有最高生殖效能的基 因型个体的适应值 定为1,其它基因型个体与之相比的比值来表示。如:不同遗传病患者的适合 度。
qy
群体的基因型频率仍为: YY p2 Yy 2pq yy q2
该频率就是基因型的平衡频率。
在一个大群体里,如果交配是随机的,没有突变, 也没有任何自然选择的影响等,那么群体中就某对基 因而言,三种基因型的频率如果不是平衡的,只要一 代就可达到平衡,如已经平衡,则可一代代保持下去, 不发生变化。 遗传本身并不改变基因频率,即变异性一旦被一 个群体获得,就可维持在一个恒定的水平上,不会 消失。这也是现代遗传学的颗粒遗传理论在群体水 平上的体现。
种群和群落知识点总结
种群和群落知识点总结一、种群的概念种群是指在某一地域内所有同一物种的个体的总和,种群的概念是生物学家们在长期实践中总结出来的一个概念。
种群是生态系统中的一个基本单元,它是通过生殖隔离与进化而与其他种群区分开来的一个群体。
种群通常具有以下几个特点:1、同一物种的个体总和。
种群是由同种个体组成的总和,这些个体属于同一物种,可以在某个特定的地理范围内进行交配和繁殖。
2、空间和时间上的联系。
种群的个体之间通常存在一定的空间关系,它们可能生活在同一地区内,如森林、草原、湖泊等特定的生态环境中;同时,种群也有一定的时间联系,可以通过繁殖将其后代代代传承下去。
3、种群数量的动态变化。
种群数量会随着环境变化而产生波动,这可能受到食物、栖息地、气候等因素的影响。
种群数量的动态变化可以直接影响到生态系统的稳定性和生物多样性。
二、群落的概念群落是指在某一地区内由多种不同种群组成的生物社区,它是生态系统中的一个重要组成部分。
群落的概念是生态学家们对不同种群在相同地域内相互作用的总和。
群落通常具有以下几个特点:1、多样性。
群落内通常包含多种不同的物种,它们之间可能是竞争关系、捕食关系、共生关系等各种相互作用。
2、相互依赖。
群落内的不同物种通常是相互依赖、相互作用的。
它们通过食物链、食物网、种间关系等不同的关系方式相互联系在一起。
3、稳定性和动态性。
群落内的种群数量和种类组成是随着时间和环境的变化而发生变化的。
这种动态性使得群落具有一定的适应性和稳定性。
三、种群与群落的关系种群和群落是生态系统中密切相关的两个概念,它们之间存在着紧密的相互关系。
种群和群落之间的关系体现在以下几个方面:1、相互作用关系。
种群和群落之间存在着多种不同的相互作用关系,包括种间相互作用、种内相互作用、种间竞争、捕食关系等。
这些相互作用关系使得种群和群落之间形成了复杂的生态系统。
2、资源利用和能量传递。
种群和群落之间通过资源的利用和能量的传递来维系自身的生存和繁衍。
生态学种群及其基本特征
000
3龄(3) 1922 0.044 0.010 0.240 3.284 -1.4 0.12
000
4龄(4) 1461 0.033 0.004 0.110 3.165 -1.5 0.05
000
成虫(5) 1300 0.030
3.114 -1.5
22617 17 0.50
注:净增率Ro=∑lxmx=∑Fx/n0
3
构件生物 (modular organism):受精卵先发育 成构件,再发育成更多构件,形态、发育不可 预测。
群体状态动物、植物。
无性系分株 (ramets):构件生物个体连接部分 死亡后形成旳分离个体。
不同学科旳用语:群体(遗传学)、居群 或繁群、个体群(日本)
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种群生态学
研究种群旳数量、分布以及种群 与其栖息环境中非生物原因和其 他生物种群之间旳相互作用
径,比年龄构造更有效。 构件生物旳年龄构造 性比 (sex ratio)
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年龄构造:某一年龄群个体数/种群个体总数 年龄锥体:横柱表达从下到上幼体到老年,宽度表达年龄
组个体数量
增长型:幼多,老少,种群较年轻,出生率>死亡率。 稳定型:幼≌中≌老,出生率≌死亡率。 下降性型:幼体百分比很小而老体个体旳百分比较大,死
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2. 自然种群旳基本特征
空间特征:种群具有一定旳分布区域 数量特征:每单位面积(或空间)上旳个体
数量(即密度)及变动 遗传特征:种群具有一定旳基因构成
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二、种群动态
种群动态:研究种群数量在时间上和空间 上旳变动规律。
(一)种群旳密度和分布 (二)种群统计学 (三)种群增长模型 (四)自然种群旳数量变动
森林中植物为竞争阳光(树 冠)和土壤中营养物(根际)
种群生态学(上课用)
• 大多数野生动物种群的存活曲线类型在II型和III型之间变化,而大多数植 物种群的存活曲线则接近III型。
种群的增长
种群的增长包括正增长、负增长和零增长
•
动态生命表和静态生命表
2.存活曲线:以生物的相对年龄【绝对年龄除以平均寿命】为横坐标,再以各 年龄的存活率(lx)的对数为纵坐标所画出的曲线 • 存活曲线的类型:一般可将存活曲线分为如下3种基本类型
•
• •
I型:曲线凸型,表示幼体存活率高,而老年个体死亡率高,在接近生 理寿命前只有少数个体死亡,如大型哺乳动物和人的存活曲线。
(2)种群增长率r随着种群密度的上升而按比例下降。简单的说,每增加一 个个体,就产生了1/K的抑制作用;或者说,每一个个体利用了1/K的“空 间”,N个个体利用N/K的“空间”,而可供种群继续增长利用的“剩余空间” 只有(1-N/K)。
dN KN N rN ( ) rN (1 ) dt K K
初级性比【配子】、次级性比【出生】、三级性比【性成熟】
4、种群的年龄结构 (1)年龄结构的概念 • 种群的年龄结构又称年龄分布:是指种群中各个体年龄分布状况,即各年龄 期个体在种群中所占的比例。
(2)年龄结构的类型
根据生态年龄,即生物的繁殖状态,通常将生物的年龄分为三个时期:繁 殖前期、繁殖期和繁殖后期。种群的年龄结构常用年龄锥体(或称年龄金字 塔)来表示。年龄锥体可以划分为三种基本类型: • 增长型锥体、稳定型锥体、下降型锥体。 • 研究种群的年龄结构,有利于指导生产或合理开发利用生物资源。例如,合 理地制定捕鱼、狩猎的时间和收获量。对于人口年龄结构的研究,则是国民 经济计划的依据。
第四章 种群及其基本特征
均匀分布(hyperdispersed)
• 种群内的各个体在 空间的分布呈等距 离的分布格局。 • 引起均匀分布主要 原因:是由于种群 内个体间的竞争
成群分布(aggregate)
种群内个体在空间分布 极不均匀,呈块状或成簇、 成群分布。
2、种群统计学 • 种群密度: • 初级种群参数:出生率、死亡率、迁入、迁出; • 次级种群参数:性比、年龄结构、种群增长率。
②K-因子分析
根据观察 连续几年的生 命表系列,我 们就能看出在 哪一时期,死 亡率对种群大 小的影响最大。
③存活曲线 存活曲线是以年龄为横坐标,存活的相对数 为纵坐标构成的曲线。横坐标以相对年龄(即平 均寿命的百分比)表示,以便比较不同寿命的动 物。
A:种群在接近生 理寿命之前死亡率 很低;B:每时期 死亡率基本保持不 变(期死亡 率很高,一旦固着 于合适的基底,死 亡率就很低)。
自然种群只有在食物丰盛、没有拥挤现 象、没有天敌等等条件下才能表现出短时间 的指数式增长。 如浮游植物的水华期、害虫的爆发或细 菌在新培养基中的生长。
赤 潮
水 华
上述种群 的增长形式, 称为几何级数 式增长。以时 间为横坐标, 个体数为纵坐 标作图,曲线 呈“J”型,所 以指数式增长 模型又称为“J” 型增长模型。
1、外源性种群调节理论
(1)非密度制约的气候学派 以色列Bodenheimer,研究对象为昆虫。认为气候因 子是种群数量变动的主要因子,反对自然种群处于稳定平 衡的概念,强调野外种群的不稳定性。 (2)密度制约的生物学派 澳大利亚Nicholson,捕食、寄生和竞争对种群调节起 决定性作用。 Pitelka和Schultz提出了营养物恢复学说(nutrient recovery hypothesis)。
种群知识点总结手写模板
种群知识点总结手写模板一、种群的定义和特点种群是指在一定时空范围内,相同物种个体的总和。
种群是自然界中生物体的基本单位,是生物学研究的重要对象。
种群有自己的数量、密度、分布、结构、增长率、种群遗传结构和适应性等特点。
1.1 种群的数量种群数量是指在一定时间内特定区域内的个体数量。
种群数量可以根据时间和空间的不同发生变化。
种群数量的研究对于生物多样性保护和生态系统稳定性具有重要意义。
1.2 种群密度种群密度是指单位面积或者单位体积内的个体数量。
种群密度会受到环境因素、食物供应、天敌、疾病、竞争等因素的影响而发生变化。
种群密度的变化能够反映生态系统的稳定性和健康度。
1.3 种群分布种群分布是指个体在一定时空范围内的分布状况。
种群分布可以是随机分布、聚集分布或者均匀分布。
种群分布的研究可以帮助我们了解生物生态学中的相互关系和种群动态。
1.4 种群结构种群结构指的是种群内个体之间的组织结构和组合方式。
种群结构包括了个体的年龄结构、性别结构、体量结构和分布结构等。
种群结构的变化会直接影响到种群的增长和繁衍。
1.5 种群增长率种群增长率是指在一定时间内个体数量的变化比率。
种群增长率可以通过出生率、死亡率和迁移率来衡量。
种群增长率的变化可以反映生态系统环境的变化。
1.6 种群遗传结构种群遗传结构是种群内不同个体之间遗传物质的组合方式。
种群遗传结构的研究对于了解物种的起源、进化和适应性具有重要意义。
1.7 种群适应性种群适应性是指物种个体对生态环境的适应能力。
种群适应性可以通过物种的生理生态特征和行为特征来衡量。
种群适应性的改变可以相关到环境的变迁和世界的气候变化。
二、种群生态学种群生态学是生态学的一个重要分支,研究种群的数量、密度、分布、结构、增长率和种群遗传结构等问题。
种群生态学是生物多样性保护和生态系统稳定性的基础和前提。
2.1 种群数量动态种群数量动态研究的是种群数量随时间和空间的变化。
种群数量动态可以通过种群密度的测量和分析来进行研究。
个体,种群,群落,生态系统,生物圈的概念
个体,种群,群落,生态系统,生物圈的概念一、生物的分类1.分类单位:从大到小依次是:界、门、纲、目、科、属、种。
2.分类单位越小,所包含生物的共同特征越多,反之就越少。
二、种群、群落、生态系统和生物圈1.基本概念:(1)种群:生活在一定区域内同种生物个体的总和。
种群特征参数包括种群密度、年龄结构、性别比例、出生率和死亡率等。
(2)群落:生物群落是指具有直接或间接关系的多种生物种群的有规律的组合,具有复杂的种间关系。
组成群落的各种生物种群不是任意地拼凑在一起的,而有规律组合在一起才能形成一个稳定的群落。
(3)生态系统:指生物群落和它所生活的环境中的非生物因素一起,组成的系统。
生物圈是地球上最大的生态系统。
2.生物的结构层次:个体→ 种群→ 群落→ 生态系统。
三、生态系统的类型、组成、结构、功能和稳定性1.生态系统的类型:森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、农田生态系统、海洋生态系统等。
2.生态系统的组成:(1)生产者:植物,为自身和其他生物提供营养,是生态系统中最主要的成分。
(2)消费者:各种动物直接或间接以植物为食。
(3)分解者:细菌、真菌等微生物分解动植物尸体,是生态系统中不可缺少的成分。
(4)非生物因素:阳光、空气、水、温度、矿物质等。
3.食物链和食物网:(1)食物链:在生态系统中各种生物之间由于食物而形成的一种关系。
食物链的模式:生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者……。
如:草→鼠→蛇→鹰。
(2)食物网:在一个生态系统中,往往有许多条食物链,它们彼此交错连接成网状的形式。
4.生态系统的能量流动:单向流动,逐级递减。
生态系统的物质循环:物质流动是循环不息的,即组成生物体的元素如碳、氢、氧等,在生物与无机环境之间反复出现和循环。
5.生态系统的稳定性:生态系统有自动调节的能力,生态系统成分越复杂,生物种类越多,自动调节能力越强;成分越单纯,生物种类越少,自动调节能力越弱。
四、生物与环境的关系1.生物与环境的关系主要表现在两个方面:一方面生物要适应生活环境,另一方面生物会通过各自的活动影响环境。
第三章生物种群!
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2.随机型分布(Random Distribution)
即种群内个体在空间的位置不受其 它个体分布的影响(即相互独立); 同时每个个体在任一空间分布的概 率是相等的。
随机分布比较少见,因为在环境 的分布均匀一致,种群内个体间没 有彼此吸引或排斥时才易产生随机 分布。自然界中比较罕见。农田里 的害虫,在入侵的初期,种群密度 较低时,也属于随机分布。森林中 地面上的一些无脊椎动物,特别是 蜘蛛类,表现为随机型分布。
合,从个体到种群是一个质的飞跃。 ◆通过种内个体间的相互作用,种群成为一个具 有独立特征、结构和功能的有机整体, ◆在生态系统中,种群是物种存在的基本形式, 也是生物群落和种间关系的基本组成单位, ◆从进化论的观点来看,种群还是一个演化单位。 ◆种群生态的研究是生态系统研究的重要基础。
二、种群的基本特征
增长型 稳定型 衰退型
种群的年龄组也分为 幼龄组 中龄组 老龄组
老年(繁殖后期) 中年(繁殖期)
幼年(繁殖前期)
A B C
A.增长型种群 B.稳定型种群 C.衰退型种群 生物种群年龄结构的三种基本类型
(1)增长型种群(expanding population)
其年龄结构呈典型的金字塔形,基部阔而顶部窄, 表示种群中有大量的幼体和极少的老年个体。这类 种群的出生率大于死亡率,是典型增长型的种群 。 (2)稳定型种群(stable population) 其年龄结构几乎呈钟形,基部和中部几乎相等, 出生率与死亡率大致平衡,种群数量稳定 。
(四)邻接效应
当种群的密度增加时,在邻接的个体之间所出 现的相互影响,称为邻接效应。 邻接效应常表现在密度对形态、产量和死亡率 的影响等方面,如作物在一定条件 ( 管理合适、 充分生长条件 ) 下,尽管各地块密度不同,株 数有别,而最后总产量却很接近,主要是由于 邻接效应的缘故。密度对死亡率有直接影响, 固着生长的生物(包括植物)不能以扩散的方式 逃离竞争,因此竞争中的失败者死去,这种竞 争的结果使较少量的较大个体存活下来。
种群及其动态知识点总结
种群及其动态知识点总结一、概念和基本原理1. 种群的定义种群是指一定地理空间范围内具有一定联系的种群群体总称。
它是指某一地区内所有的个体以及它们形成的不同亚种。
2. 种群结构种群结构是指一个种群中在一定时间和空间中所呈现出的种群个体数量、种群密度、种群分布和种群组成的一种状态。
3. 种群动态种群动态是指某一地区的生物种群数量、密度和分布范围的时时变化规律和过程。
4. 种群动态学种群动态学是研究种群数量和分布范围随着时间和环境变化而变化的规律以及发展变化规律的学科。
5. 种群的增长和衰退种群的增长是指种群数量的持续上升,而种群的衰退是指种群数量的持续下降。
二、种群数量动态1. 种群的生态位和种群的数量- 种群的生态位指的是种群在一个生态系统中的生存位置和功能;- 种群的数量是指某一类型的生物在某一地区内的数量。
2. 种群数量的影响因素种群数量的影响因素有内部因素和外部因素。
内部因素主要包括:种群自身的繁殖力和生存能力;外部因素主要包括:外界环境和其他种群的影响。
3. 种群数量的调节种群数量的调节主要包括密度调节和个体调节。
密度调节是指种群数量与环境条件之间的关系;个体调节指的是种群内部的个体之间通过资源、领域、捕食等关系的相互调节。
4. 种群数量的波动种群数量会随着时间的推移而发生周期性的波动,这种波动是种群数量动态的一种重要特征。
5. 种群数量的稳定性种群数量的稳定性是指种群数量在一个相对稳定的范围内波动,不会发生暴涨暴落的情况。
三、种群分布动态1. 种群分布的类型种群分布主要有均匀分布、随机分布和集群分布三种形式。
均匀分布是指个体在一定范围内分布均匀、稀疏;随机分布是指个体在一定范围内没有规律可循,分布不规则;而集群分布是指个体在一定范围内呈现成群的现象。
2. 种群分布的影响因素种群分布的影响因素主要包括生境、气候、资源、捕食和竞争等自然因素。
3. 种群分布的变化原因种群分布的变化原因主要包括气候变化、自然灾害、人类活动等外部原因以及种群自身繁殖能力、生存能力等内部原因。
第二部分- 种群及其基本特征
3 种群是物种(species)具体的存在单位、繁殖单位和 进化单位。 4 种群的空间界限和时间界限并不是十分明确的, 常由研究者根据调查目的予以划定。
5 种群可以由单体生物(Unitary organism)或构件生物 (modular organism)组成。
单体生物:个体由一个受 精卵直接发育而来,其形 态和发育可以预测,如哺 乳类、鸟类、两栖类和昆 虫等; 构件生物:一个合子发育 成一套构件组成个体。如 高等植物。
1.2 种群的基本特征
自然种群应具有以下三个主要特征:
①空间特征,即种群有一定的分布区域和分布方 式; ②数量特征,即种群具有一定的密度、出生率、 死亡率、年龄结构和性比;是种群最基本的特征。 ③遗传特征,即种群具有一定基因组成,即系一 个基因库,以区别其他物种。
种群的数量特征(种群动态)
种群动态:研究种群数量在时间上和空间上的变动 规律;① 有多少?②分布情况 ③变动规律 ④变 动因素 1.2.1 种群密度 1.2.2 种群的空间结构 1.2.3 种群的年龄结构和性比 1.2.4 种群的出生率和死亡率 1.2.5 生命表 1.2.6 种群增长率r和内禀增长率rm
生态出生率(又叫实际出生率):是指在一定时 期内,种群在特定环境条件下实际繁殖的个体数。
1.2.4.2 死亡率
死亡率(mortality)代表一个种群的个体死亡情况。 死亡率同出生率一样,也可以用特定年龄死亡率 (age-specific mortality)表示,即按不同的年龄组计 算。
生理死亡率又叫最小死亡率(minimum mortality), 是指在最适条件下个体因衰老而死亡,即每个个体 都能活到该种群的生理寿命时该群体的死亡率。 生态死亡率是指在一定条件下的实际死亡率。
生物种群
1913—1961 年东亚飞蝗洪泽湖蝗区的种群动态曲线(马世骏,丁宕钦,1965)
(三) 种群的数量变动
2.周期性波动
n
种群数量变动随时间呈现出有规律的、周而复始的
波动现象,这种数量波动的特点与种群自身的遗传特性
种群年龄分布--2
白橡树(Quercus alba)种群的年龄分布 (自M.C.Molles,Jr,1999)
13
种群年龄分布--3
仙人掌雀(Geospiza conirostris)1983年的年龄分布
(自M.C.Molles,Jr,1999) 14
(一) 种群的群体特征
2.种群结构和性比
n (2)性比
有关。
北方的啮齿动物旅鼠、姬鼠、田鼠,以及北极狐和雪鸽等
北美的美洲兔与加拿大猞猁90年间数量周期(Bush,1997)
3.季节波动 n 季节波动(消长)是指
种群数量在一年四季中 的变化规律。了解动物 的季节性波动规律是控 制其危害的生态学基础。
北点地梅8年间的种群数量变动(Begon,1986)
4.种群的暴发
(一) 种群的群体特征
1.种群密度 n 密度通常表示单位面积(或空间)上的个体数目,但也
有用每片叶子、每个植株、每个宿主为单位的。
除采用单位面积(或空间)上的个体数目来表示种群密度外,也有因生物的 特征不同而采用的其他表示方法。
(一) 种群的群体特征
2.种群结构和性比
n (1)种群结构
l 种群的年龄结构是指不同年龄组的个体在种群内的比例和 配置情况。研究种群的年龄结构和性别比例对深入分析种 群动态和进行预测预报具有重要价值。
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• 空间格局的检验方法: 检验指标:方差/平均数比率,即s2/m。 m=Σfx/n s2={Σ(fx)2-[(Σfx)2/n]}/(n-1) x—样本中某种个体数 f—含x个体样方的出现频率 n—样本总数 • 种群空间格局研究是静态研究,比较适用于植物 、定居或不太活动的动物,也适用于测量鼠穴、 鸟巢等栖息地的空间的分布。
• 它是许多两个相互作用种群增长模型的基础。 • 它也是渔业、林业、农业等实践领域中,确定最大持续生 产量的主要模型。 • 模型中的两个参数r、K,已经成为生物进化对策理论中的 重要概念。
环颈雉引入 华盛顿州的一个小岛 1937-1942
绵羊引入澳大利亚 塔斯马尼亚1814-1934
引入新环境 中的动物种 群增长曲线
• 四、自然种群的数量变动
(一)种群增长 (二)季节消长 (三)不规则波动 (四)周期性波动 (五)种群的暴发 (六)种群平衡 (七)种群的衰落与灭亡 (八)生态入侵
第三节 种群的空间格局
• 组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或 布局,成为种群空间格局或内分布型。 • 大致可以分为3类:均匀型、随机型、成群型。
– 种群基因频率 的变化 – 自然选择 – 物种形成 – 进化对策
– 种群相互作 用
第二节 种群的动态
• 种群动态是研究种群数量在时间和空间上的变动 规律,①种群的数量或密度;②种群的分布;③ 种群的数量变动和扩散迁移;④种群调节。 • 一、种群的密度和分布 (一)数量统计:N:M=n:m M——标志数 n——重捕个体数 m——重捕中标记数 N——样地上个体总数 (二)单体生物和构件生物 即(动物种群和植物种群的区别)
8
12
4
8
12
月
蓟马(Thripidae)成虫种群季节消长
生态入侵
1 概念:由人类有/无意识地将非本 地区系的物种带入,因该物种适宜在 该地区栖息繁衍而种群不断扩大,并 扩展分布区的过程。 • 2.实例: • 澳洲,美国, • 国内(紫茎泽兰及其他) •
增长
自然因素 种群结构 因素 人为因素
下降
种群及其基本概念
本章概要
• 第一节 种群的概念 • 第二节 种群的动态
一、种群的密度和分布 二、种群统计学 三、种群的增长模型 四、自然种群的数量变动
• 第三节 种群的空间格局 • 第四节 种群调节
一、气候学派 二、生物学派 三、食物因素 四、自动调节学说
种群是生态学各层级 中最重要的一个层次它具 有许多不同于个体的特征 ,是群落结构与功能的最 基本单位,许多与环境变 化相联系的生物变化都发 生在这一层次,因此,它 也是物种适应的单位。
第一节 种群的概念
• 种群是生态学的重要概念之一。它是 一定空间中同种个体的组合。 • 可以相互进行杂交,具有一定结构, 一定遗传特性。 • 种群是物种在自然界中存在的基本单 位。种群是一个演化单位。又是生物 群落的基本组成单位。
种群(population) 概念
种群是生物在一定时、空条件下 由同种个体组成的群体。
• 主要学派:
• • • • 一、气候学派 二、生物学派 三、食物学派 四、自动调节学说 (一)行为调节 (二)内分泌调节 (三)遗传调节
N 1932-33 每 平 方 米 的 蓟 马 数 量
60 40 60 40
1933-34
1934-35
1935-36
1936-37
1937-38
4
8
12
4
• 三、种群的增长模型
(一)与密度无关的种群增长模型 1. 种群离散增长模型 Nt=N0λt
2. 种群连续增长模型 Nt=N0ert
N—种群大小;t—时间;λ—种群的周限增长率
N—种群大小;t—时间;r—瞬时增长率
(二)与密度有关的种群增长模型——逻辑斯蒂方程 dN/dt=rN(1-N/K)
逻辑斯蒂曲线的意义
第四节 种群调节
• 种群的数量变动,反映着两组相互矛盾的过程( 出生和死亡,迁入和迁出)相互作用的综合结果 。 • 影响因素: 影响出生率,死亡率和迁移率的一切因素
一 种群调节的概念
种群调节的概念:凡影响种群的 出生率/死亡率、迁入/迁出,从而 对种群的数量进行控制的种群内外 因素共同作用的结果表现为对种群 数量调节。 相关概念(略) 种群调节(population regulation):①存在平衡密度;② 超过平衡点,调节降低;③低于平 衡点,调节增长。 种群控制(population control):
• 二、种群统计学 种群特征:①种群密度;②初级种群参数,包括 :出生率、死亡率、迁入迁出率;③次级种群参 数,包括:性比、年龄分布、种群增长率。 • (一)种群结构和性比 种群的年龄结构是指不同年龄组的个体在种群内 的比例和配置情况。
a 增长型种群 b 稳定型种群 c 下降型种群
(二)生命表的编制 简单的生命表根据各 年龄组的存活或死亡 数据编制。 生命表可以提供三方 面信息:①存活曲线 ②死亡率曲线③生命 期望 (三)动态生命表和静态生命表 (四)综合生命表 (五)种群增长率和内禀增长率
影响种群数量变化的因素
1 自然环境因素 气候 温度 湿度 风力、风向 土壤 日照 强度 周期 高度 等等 2 种群结构因素 出生率/死亡率 迁入/迁出 密度 性比 年龄结构 种群行为特征 种间关系 3 人为因素 引种 环境改变 过度猎取 砍伐过度 利用过度 人口增长
二 种群调节研究历史 (略)
研究历史 霍华德和菲克斯(Howard and Fiske,1911),研究引入寄生物控 制森林害虫舞毒蛾和棕尾蛾时提 出导致动物死亡的因素有两类: 灾变性(catastrophic)和选择 性(facultative)的因素。种群 的平衡需选择性因素才能保持。 史密斯(Smith,1935)同意 Howard等的意见并明确划分非 密度制约性(density-
种群特征表现: 1. 时、空特征,及相对性 2. 物种特征:同种个体 3. 数量特征:一定数量组成的群体 系统和系统特征
种群生态学与种群生 物学
• 种群生态学 • * 研究生物 种群与环境相 互作用关系
– 种群特征 – 种群动态
• 种群增长 • 种群调节
• 种群生物学 • * 包括种群 生态学与种群 遗传学的内容