生态学-种群生命表及分析
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生命表
501 2 1 1 1 1 1 0
506 5 3 3 2 1 1 0
0.5 2.0 4.6 3.9 3.1 2.3 1.4 0.5
67424 175 50 47 44 41 38 35
5.954 1.253 0.062 0.066 0.071 0.076 0.082 3.555
5.3 动态混合生命表：同时包括了存活率lx和出生率mx
第二章、种群生态学
§1 §2 §3 §4 §5
概论 种群的基本特征 生命表的特征和应用 种群增长 种群调节 种群进化对策
第二节、生命表 Life table
1. 概念
生命表是按种群生长的年龄或发育阶段的顺序而编制
的,是种群中个体存活、死亡和新生历程的系统记述。
简言之，生命表是直接记录种群内个体死亡和存活过程的一览表. 记录了与年龄或发育阶段相联系的某个种群特定年龄或特定时间的死 亡和生存情况。 统计预测特定年龄人群的生命期望（Life expectancy)。
There are three generalized patterns of age-specific survivorship depending on whether the probability of dying is highest later in life (Type I)
constant through life (Type II) or
0.067 0.137 0.222 0.342 0.426 0.556 0.699
0 300 620 430 210 60 30 10 —
5.2 静态生命表：
是根据某一特定时间对种群作年龄结构调查的资 料而编制的生命表。
Numerical data was obtained by investing age structure of population at one time.
植物种群生态学：动态与调节PPT讲稿
2020/6/23
植物种群生态学
20
（二）与密度有关的种群增长模型
• 逻辑斯谛曲线常常划分为五个时期：a.开始期，也叫做
潜伏期，由于种群个体数量很少，密度增长缓慢；b.加 速期，随着种群个体数量增加，密度增长逐渐加快；c.
转折期，当个体数量达到饱和密度一半(K/2)时，密度增 长最快；d.减速期，个体数超过K/2以后，密度增长逐渐 变慢；e.饱和期，种群个体数量达到或接近K值。
加拿大猞猁与美洲兔
2020/6/23
植物种群生态学
30
自然种群的数量动态
• 种群爆发 • 种群平衡 • 种群的衰落和灭亡
2020/6/23
植物种群生态学
31
2 影响植物种群动态的因素
• 生殖生态学特征是指植物个体生活史进入生殖
阶段后所表现的生殖行为特征，包括种子产量、 生殖年龄、生殖次数、生殖分配、生殖价和生 育力等。
基本模型之一，称为指数增长模型。 这里其中e为自然
对数的底，r代表了种群的瞬时增长率（与密度无关）。 如果r＞0，种群上升；r=0，种群稳定；r＜0，种群下
降。
2020/6/23
植物种群生态学
12
（一）与密度无关的种群增长模型
• 例如初始种群N0=100，r=0.5/雌年，则以后的
种群数量为
•
0（年）
植物种群生态学
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自然种群的数量动态
• 种群的波动
2020/6/23
植物种群生态学
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自然种群的数量动态
• 种群的波动：不规则波动
2020/6/23
植物种群生态学
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自然种群的数量动态
• 种群的波动：周期性波动
青桐种群生命表分析 (1)
学科代码：081801学号：080902010081贵州师范大学（本科）毕业论文题目：青桐种群生命表分析学院：生命科学学院专业：生物工程年级：2008级姓名：朱其全指导教师：刘映良（教授）完成时间：2012年5月2日青桐种群生命表分析朱其全（贵州师范大学生命科学学院，贵州贵阳550001）摘要：为了解青桐种群生命过程，对贵阳市云岩区相宝山青桐树林进行群落学调查，编制生命表并分析了生存率、积累死亡率、死亡密度、危险率等生存函数的曲线变化，进而得出青桐种群动态趋势，研究结果表明：青桐种群10年以前存活数急剧下降，死亡率达97.5%后期趋于稳定存活曲线趋于DeeveyⅢ型。
生存函数分析表明，积累死亡率单调增加，生存率单调下降，其增加或下降幅度是前期高于后期。
死亡率曲线与损失度曲线变化一致，青桐种群生长过程中出有两次次死亡高峰期。
关键词：青桐；种群；生命表；存活曲线；死亡率Life Table analysis of Firmiana platanifolia PopulationZhu Qi-Quan(School of Life Sciences，Guizhou Normal University，Guiyang，Guizhou 550001，China) Abstrac:In order to understand the Firmiana platanifolia population life process, surveied the community of XiangBaoshan Firmiana platanifolia woods in Yunyan District, Guiyang City.The static life table of Firmiana platanifolia population was compiled．The curve variations of survival functions including survival rate,accumulated mortality,death density and danger probability were analyzed.Further more,the dynamic tendency of pop ulation amount of Firmiana platanifolia was obtained,obtained.The results showed that:under 10 years Firmiana platanifolia survival decreased dramatically,the mortality rate of 97.5% period tends to be s table,the survival curve tended to be De eveyⅢ.The analysis on survival function showed that the accumulated mortality was monotonously increased and the survival rate was monotonously decreasedand.The variation in prophase was bigger than that in anaphase.The curve variation of Firmiana platanifolia’s mortality was similar to the dynamic bend of its loss degree.Two death peaks appeared in the population growth process.Key words:Firmiana platanifolia;Population;Life table;Curves of survival rate; Mortality rate青桐(Firmiana platanifolia)，别名青皮梧桐、梧桐，为梧桐科、梧桐属落叶乔木[1]，青桐树干直立高大挺拔，树皮呈现为绿色，树叶大而为掌形，夏天可观叶，冬季可观干，具有很好的观赏价值。
昆虫种群生命表的组建与分析
VS
随着全球气候变化和人类活动的加剧， 昆虫种群的分布、数量和生态习性都 发生了显著变化，这使得对昆虫种群 生命表的研究更加重要和迫切。
研究目的与问题
研究目的
通过对昆虫种群生命表的组建和分析， 揭示昆虫种群的生长、繁殖和死亡规 律，为害虫防治和生物多样性保护提 供科学依据。
研究问题
如何组建和分析昆虫种群生命表？如 何利用生命表数据评估昆虫种群动态 变化？如何利用生命表数据预测昆虫 种群对环境变化的响应？
生命表的研究有助于推动昆虫生态学、 种群生物学等领域的发展，促进相关 科研工作的进展。
03 昆虫种群生命表的组建
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
收集数据
野外调查
通过野外实地调查，收集昆虫种 群在不同生长阶段和环境条件下 的数据，包括出生率、死亡率、
繁殖率等。
实验研究
在实验室条件下，模拟不同环境因 素，观察昆虫种群在不同条件下的 生长和繁殖表现，收集相关数据。
感谢您的观看
THANKS
研究结论
昆虫种群生命表是研究昆虫种群动态的重要工具，通过组建和分 析生命表，可以深入了解昆虫种群的生长、繁殖和死亡等过程， 为害虫防治和生物多样性保护提供科学依据。
在实际应用中，需要根据不同昆虫种类和环境条件，选择合适的 组建方法和分析方法，以确保生命表数据的准确性和可靠性。
生命表分析可以帮助我们了解昆虫种群在不同环境下的适应性、 繁殖能力和生存策略，对于保护和利用昆虫资源具有重要意义。
02 昆虫种群生命表基础
生命表概念
01
生命表
记录昆虫从卵到成虫各阶段存活 率的表格，是研究昆虫种群动态 的重要工具。
组建生命表
02
03
分析生命表
生态学-第三章 种群生态学(1)
80 28 14 4.5 4.5 4.5 4.5 0 2 -
1.000 0.437 0.239 0.141 0.109 0.077 0.046 0.014 0.014 0
0.563 0.452 0.412 0.225 0.290 0.409 0.692 0.000 1.0 -
102 48 27 17.75 13.25 8.75 4.25 2.0 1.0 0.0
年龄结构及其三种类型
• 稳定型种群：大致呈钟型，从基部到顶部具有缓慢变化或大
体相似的结构，说明幼年个体和中老年个体数量大致相等，
出生率与死亡率大致相等，种群数量处于相对稳定状态。
• 增长型种群：基部宽，顶部狭。表示种群有大量幼体而老年
个体较小，反映该比较年轻并且种群的出生率大于死亡率， 是迅速增长的种群。
224 122 74 47 29.25 16 7.25 3 1 0
1.58 1.97 2.18 2.35 1.89 1.45 1.12 1.50 0.50 -
藤壶的动态生命表 ：对 1959 年固着的种群进行逐年观察，到 1968 年全部死 亡。 资料根据 Conell(1970)( 引自 Krebs,1978)
• 内禀增长率 rm :
在没有任何环境因素（食物、领地和其它生物）
限制的条件下，由种群内在因素决定的稳定的最大 增殖速率。也称生物潜能（ biotic potential ）或 生殖潜能（ reproductive potential ）。
• 种群的内禀增长率与观测到的种群实际增长率之差
可以看作环境阻力的度量（ Odum ，1971 ）。
种群的三种分布型
• 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。
第四章种群生态学
西北农林科技大学林学院生态研究室
二、种群增长规律
1、指数增长与J形曲线
方程式 dN/dt=rN 积分式 Nt=N0ert 种群r的为总种个群体内数禀，瞬N时t为增经长过率时，间tt为后时种间群，的N总0为个起体始数时。
2、Logistic增长与S形曲 线。方程 dN/dt=rN(1-N/K) 或 Nt=K/(1+ea-rt)
叫做冬眠。
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六、迁移
迁移是生物躲避原栖息地恶劣环境条件的 一种方式。
迁移的种类可分为两种： 1、迁徙：是方向性运动，如家燕从欧洲 到非洲的秋季飞行。 2、扩散：是离开出生地或繁殖地的非方 向性运动，可以躲避种内竞争及近亲繁殖，扩 大种群范围。
西北农林科技大学林学院生态研究室
西北农林科技大学林学院生态研究室
二、种间关系
种间关系包括竞争、捕食、互利共生等，是构成生物群落的 基础。其研究内容包括两个方面： ➢ 两个或多个物种在种群生态上的互相影响，即相互动态（codynamics） ➢ 彼此在进化过程和方向上的相互作用，即协同进化（coevolution）。
1.种间竞争
种间竞争（interspecific competition）是指两物种或更多 物种共同利用同样的有限资源时产生的相互竞争作用。 1.1种间竞争的典型实例与高斯假说
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第三节 种内种间关系
一、种内关系
存在于生物种群内部个体间的相互关 系称为种内关系（intraspecific relationship）。同种个体间发生的竞争 叫做种内竞争（intaspecific competition）。
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1、密度效应
二、种群增长规律
1、指数增长与J形曲线
方程式 dN/dt=rN 积分式 Nt=N0ert 种群r的为总种个群体内数禀，瞬N时t为增经长过率时，间tt为后时种间群，的N总0为个起体始数时。
2、Logistic增长与S形曲 线。方程 dN/dt=rN(1-N/K) 或 Nt=K/(1+ea-rt)
叫做冬眠。
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六、迁移
迁移是生物躲避原栖息地恶劣环境条件的 一种方式。
迁移的种类可分为两种： 1、迁徙：是方向性运动，如家燕从欧洲 到非洲的秋季飞行。 2、扩散：是离开出生地或繁殖地的非方 向性运动，可以躲避种内竞争及近亲繁殖，扩 大种群范围。
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二、种间关系
种间关系包括竞争、捕食、互利共生等，是构成生物群落的 基础。其研究内容包括两个方面： ➢ 两个或多个物种在种群生态上的互相影响，即相互动态（codynamics） ➢ 彼此在进化过程和方向上的相互作用，即协同进化（coevolution）。
1.种间竞争
种间竞争（interspecific competition）是指两物种或更多 物种共同利用同样的有限资源时产生的相互竞争作用。 1.1种间竞争的典型实例与高斯假说
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第三节 种内种间关系
一、种内关系
存在于生物种群内部个体间的相互关 系称为种内关系（intraspecific relationship）。同种个体间发生的竞争 叫做种内竞争（intaspecific competition）。
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1、密度效应
生态学 11
去除取样法——作图
以已捕量的 累积量为横 坐标X,依次 捕捉量为纵 坐标Y作 图。该直线 与横坐标的 交点即为种 群总数。
70 65, 65 60
单次捕捉量
50 40 30 20 10 0 0 50 100 150 200 y = -0.4811x + 96.658 108, 43 142, 34
内禀增长能力(innate capacity for increase) rm：具 有稳定年龄结构的种群，在食物和空间不受限 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 照和食物条件下，种群的最大瞬时增长率。 一种生物的内禀增长能力决定于该种生物的生育 力﹑寿命和发育速率。 种群内禀增长率： rm ＝lｎRo /Ｔ 周限增长率： λ= erm
植物的同生群生命表（cohort life table） 统计的对象是同期出生的同龄个体群。属于动态生命表。 早熟禾的同生群生命表
年龄级 (每龄 存活数（每一 3个月) 季的） x nx 0 1 2 3 4 5 6 7 8 843 722 527 316 144 54 15 3 0 存活数(标准 化) lx 1000 857 625 375 171 64 17.5 3.56 0 死亡数(标准 化) dx 143 232 250 204 107 46.2 14.24 3.56 — 死亡率 qx
35y.
营养恢复假说 Pitelka
食物丰富 植被条件 改善
旅鼠种群 密度增高
植被减少 冻土层 下移 土壤营养层 下移
食物消耗过度
植被营养 及数量恢复 食物消耗减少
食物资源不足 植被营养 恶化 旅鼠食物 量、质恶化 旅鼠种群 密度下降
Edwards 行为调节说
昆虫种群生命表的组建和分析
3.M(si)值
M(si) = 1 / si
4.关键因子Ki Ki = lg ( lxi / lxi+1 )
5.存活曲线分析 以发育阶段(X)为横坐标，逐期残存率(Q) 为纵坐标，绘制出枣步曲的存活曲线。根据 曲线形状，进一步分析关键死亡期及其关键 致死因子。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
建立生命表应注意的事项
一、抽样
生命表调查所获数据资料要求十分严格。不但各 个虫态要有准确的调查数据，而且各虫态内不同致死 因子所造成的死亡数也要有准确估值。 首先，要进行空间分布图式的研究。 其次，样本单位的选择也很重要。 第三，样本数要按照空间分布图式确定理论抽样 数。 第四，抽样时间和方式。
• 2.步骤（以蚜虫为例）：第一天，挑取成蚜50
头放在1盆无虫的植物上，用大玻璃罩将整个花盆 和植株罩住；第二天，挑取初产若蚜称重后接于 待试植物叶片上用微型笼罩住。每头蚜虫用一个 微型罩或玻璃套或叶套，编号并记录若蚜重量。
• 3.实验观察与记载：蚜虫生长发育期每天3次观察 每个蚜虫蜕皮情况并记录，直至成虫，称重后再 反回原处用罩子罩住；繁殖期温度在20℃以下时 每2天观察一次，记载初产若蚜数量并剔除，直至 成虫死亡；20℃以上时，每天观察记录一次，剔 除若蚜，直至成虫死亡。 由于特定时间生命表适于实验种群，所以不 同环境因子组合可以确定环境因子对种群生物学 和生态学特征的影响。
小菜蛾第三代生命表
实验步骤
一、生命表的组建
第一，根据研究对象和目的，确定生命表的具体结 构； 第二，拟定研究方案。如确定取样方法，合理划分 发育阶段或时间间隔，致死因素等； 第三，实施实验； 第四，资料的整理分析及综合。
二、生命表的分析 1.通过计算填写表中空白处数据 2.种群趋势指数I值
生态学-种群生命表及分析
λ=erm
2.7 生命表分析
(6)关键因素分析(K因素分析)
K因素：影响着各种群死亡率的 关键因素。(K1是关键因子)
P69-70
2.8 有关概念总结和比较
◆静态生命表/动态生命表/其他形式生命表 优点: ①容易使我们看出种群的生存、生殖对策;
②可计算内禀增长率rm和周限增长率λ; ③编制较易。 缺点: ①无法分析死亡原因或关键因素; ②也不适用于出生或死亡变动很大的种群。
(4)世代平均历期(周期):
对于世代重叠的种群来说,一个世代所经历的 时间是不清楚的,可以用个体产仔的平均年 龄来表示世代长短。 T=∑lxmxx/∑lxmx (近似值)
(5) 内禀增长率(innate capacity for increase) (排rm除)捕: 食在者实和验疾条病件的下影,人响为,并地提排供除理不想利的的和环充境足条的件食,
第二部分 种群生态学
第2章 种群生命表及分析
LIFE TABLE AND THE ANALYSIS
本章内容
2.1 生命表的基本概念 2.2 生命表的一般构成 2.3 特定时间(静态)生命表 2.4 特定年龄(动态)生命表 2.5 其他形式的生命表 2.6 生命表建立的一般步骤 2.7 生命表分析 2.8 有关概念总结和比较
2.7 生命表分析：进一步了解种群数量动态的内在规律
和机制
(1)死亡率曲线: 以生命表中的年龄
或年龄组为横坐 标,以相应于各 年龄或年龄组的 qx值(死亡率)为 纵坐标作图所得。
(2)存活曲线
以生命表中的年龄或年龄组(或平均期望寿 命的百分离差)为横坐标,以相应于各年龄 或年龄组的nx值(存活数)(或其对数值)为 纵坐标作图所得。
另外还有动态混合生命表、图解式生命表, 植物生命表等。
2.7 生命表分析
(6)关键因素分析(K因素分析)
K因素：影响着各种群死亡率的 关键因素。(K1是关键因子)
P69-70
2.8 有关概念总结和比较
◆静态生命表/动态生命表/其他形式生命表 优点: ①容易使我们看出种群的生存、生殖对策;
②可计算内禀增长率rm和周限增长率λ; ③编制较易。 缺点: ①无法分析死亡原因或关键因素; ②也不适用于出生或死亡变动很大的种群。
(4)世代平均历期(周期):
对于世代重叠的种群来说,一个世代所经历的 时间是不清楚的,可以用个体产仔的平均年 龄来表示世代长短。 T=∑lxmxx/∑lxmx (近似值)
(5) 内禀增长率(innate capacity for increase) (排rm除)捕: 食在者实和验疾条病件的下影,人响为,并地提排供除理不想利的的和环充境足条的件食,
第二部分 种群生态学
第2章 种群生命表及分析
LIFE TABLE AND THE ANALYSIS
本章内容
2.1 生命表的基本概念 2.2 生命表的一般构成 2.3 特定时间(静态)生命表 2.4 特定年龄(动态)生命表 2.5 其他形式的生命表 2.6 生命表建立的一般步骤 2.7 生命表分析 2.8 有关概念总结和比较
2.7 生命表分析：进一步了解种群数量动态的内在规律
和机制
(1)死亡率曲线: 以生命表中的年龄
或年龄组为横坐 标,以相应于各 年龄或年龄组的 qx值(死亡率)为 纵坐标作图所得。
(2)存活曲线
以生命表中的年龄或年龄组(或平均期望寿 命的百分离差)为横坐标,以相应于各年龄 或年龄组的nx值(存活数)(或其对数值)为 纵坐标作图所得。
另外还有动态混合生命表、图解式生命表, 植物生命表等。
种群生态 种群生命表
此后，各龄幼虫之间的转化率大致 相等，经过几次转化以后，一龄若 虫中只有不足1／3能够发育为成虫。
它能够反映种群出生率和死亡率随年龄而变化的规律，但无法分析引 起死亡的原因，也不能对种群的密度制约过程和种群调节过程进行定 量分析；
它的优点是容易看出种群的生存对策和生殖对策，而且比较容易编制, 常用于难以获得动态生命表数据的情况下的补充 。
1982年河北省人口年龄结构 （仿孙儒泳等，1993）
x
1
赤鹿特定时间
2
生命表
3
(Rhum岛，♂)
4 5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
nx 1000 718 711 704 697 690 684 502 249
92 78 64 50 36 22 8
dx
1000qx
ex
282
282.0
5.81
7
9.8
6.89
7
9.8
5.95
7
9.9
5.01
7
10.0
寄生
捕食
小计 寄生或捕食 性比(雌虫占
40%) 生育力下降 成虫扩散与
死亡
死亡数 (dx) 3000 2000 200
300 500 100
80
160
140
100×死亡率 (100qx) 50 67 20
30 50 20
20
50
88
存活率 (sx) 0.50 0.33
0.50 0.80 0.80 0.50 0.12
5
6
7
8
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10
11
12
它能够反映种群出生率和死亡率随年龄而变化的规律，但无法分析引 起死亡的原因，也不能对种群的密度制约过程和种群调节过程进行定 量分析；
它的优点是容易看出种群的生存对策和生殖对策，而且比较容易编制, 常用于难以获得动态生命表数据的情况下的补充 。
1982年河北省人口年龄结构 （仿孙儒泳等，1993）
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赤鹿特定时间
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生命表
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(Rhum岛，♂)
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1000qx
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5.81
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6.89
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寄生
捕食
小计 寄生或捕食 性比(雌虫占
40%) 生育力下降 成虫扩散与
死亡
死亡数 (dx) 3000 2000 200
300 500 100
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100×死亡率 (100qx) 50 67 20
30 50 20
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存活率 (sx) 0.50 0.33
0.50 0.80 0.80 0.50 0.12
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种群生态学优秀课件
R0=1-B(N-Neq) N:种群实际观察密度; Neq:种群平衡密度 N-Neq=Z: 对平衡密度旳偏离; B:直线斜率
所以: Nt+1 = R0Nt=(1-BZ)Nt
一、种群旳几何级数增长(世代离散性生长模型)
讨论: 种群数量Nt+1决定于R0、Nt;而R0往往是不
恒定旳.除上述讨论旳与种群密度有关外,在自 然界还与天敌气候等有关,构成函数R0=f(x),然 后裔入方程Nt+1 = R0Nt, 构成一种复杂旳预测 模型.
二、 种群旳基本特征
b: k值法 (可不受虫口密度变化而变化) k=m2/(s2-m)
1/k =0,随机分布; 1/k >0,集群分布; 1/k <0,均匀分布. C:聚块指标 m*/m
m*：平均拥挤度。 m*/m=[(∑xi2/ ∑xi)-1]/m
二、 种群旳基本特征
C:聚块指标 m*/m m*：平均拥挤度。
第二节 种群旳增长 或称种群旳生长速率和生长型
目旳和内容:认识种群数量上旳动态,用数学 模型加以描述,进而分析其数量变动规律,预测 将来数量动态趋势.
按时间函数旳连续或不连续,可分两类.
一、种群旳几何级数增长(世代离散性生长模型)
适应: 一年一种世代,一种世代只生殖一次
R0=Nt+1/Nt Nt: 种群在t时刻旳数量; Nt+1: 种群在t+1时刻旳数量; R0: 每个世代旳净生殖率(繁殖速率)
dN/dt=N(r-cN) N →K, dN/dt=0, r-cN=0 ,
c=r/k dN/dt=rN(1-N/k)=rN(k-N)/k (k-N)/k:逻辑斯谛系数
N>k,种群下降; N=k,种群不增不减;N<k种群上升 求其积分:Nt=k/[1+(k/N0-1)e-rt]
所以: Nt+1 = R0Nt=(1-BZ)Nt
一、种群旳几何级数增长(世代离散性生长模型)
讨论: 种群数量Nt+1决定于R0、Nt;而R0往往是不
恒定旳.除上述讨论旳与种群密度有关外,在自 然界还与天敌气候等有关,构成函数R0=f(x),然 后裔入方程Nt+1 = R0Nt, 构成一种复杂旳预测 模型.
二、 种群旳基本特征
b: k值法 (可不受虫口密度变化而变化) k=m2/(s2-m)
1/k =0,随机分布; 1/k >0,集群分布; 1/k <0,均匀分布. C:聚块指标 m*/m
m*：平均拥挤度。 m*/m=[(∑xi2/ ∑xi)-1]/m
二、 种群旳基本特征
C:聚块指标 m*/m m*：平均拥挤度。
第二节 种群旳增长 或称种群旳生长速率和生长型
目旳和内容:认识种群数量上旳动态,用数学 模型加以描述,进而分析其数量变动规律,预测 将来数量动态趋势.
按时间函数旳连续或不连续,可分两类.
一、种群旳几何级数增长(世代离散性生长模型)
适应: 一年一种世代,一种世代只生殖一次
R0=Nt+1/Nt Nt: 种群在t时刻旳数量; Nt+1: 种群在t+1时刻旳数量; R0: 每个世代旳净生殖率(繁殖速率)
dN/dt=N(r-cN) N →K, dN/dt=0, r-cN=0 ,
c=r/k dN/dt=rN(1-N/k)=rN(k-N)/k (k-N)/k:逻辑斯谛系数
N>k,种群下降; N=k,种群不增不减;N<k种群上升 求其积分:Nt=k/[1+(k/N0-1)e-rt]
生态学-种群的数量波动和调节
B. 自我调节理论学派的生态学家重视进化 方面的论据。 如:一种研究认为,种群增长期间→增加了种 群内的变异→同时很多劣质基因保存下 来→条件恢复正常时,劣质个体因自然选 择而被淘汰→种群下降,同时变异也下降。 即种群的质量影响数量。 自动调节学说又分为：行为调节、内分泌 调节和遗传调节。具体见相关教材。
目的和内容:认识种群数量上的动态,用数学模 型加以描述,进而分析其数量变动规律,预测未 来数量动态趋势。
1. 比较种群的增长模型:几何级数增长、 指数增长(J型增长)、逻辑斯蒂增长(S 型增长) (可以从适用范围、公式、曲线特点等 几个方面来说明)
2. 什么是时滞效应？
几何级数的增长：Nt=R0tN0
指数增长模型：Nt=N0ert
逻 辑 斯 谛 增 长
第4章 种群的数量变动和调节机制
Population Dynamic
4.1 自然种群的数量变动 4.1.1 种群的季节消长(年内变动) 4.1.2 种群的波动 4.1.3 种群的爆发(或大发生) 4.1.4 种群平衡 4.1.5 种群的衰落和灭亡 4.1.6 生态入侵(ecological invasion) 4.2 种群调节 4.2.1 外源性种群调节理论：密度制约的生物 学派、非密度制约的气候学派、综合学派 4.2.2 内源性自动调节理论 4.3 结论
4.1 自然种群的数量变动
种群增长：自然种群数量变动中,J型和S型增 长都可以见到,但曲线不像数学模型所预测的光 滑、典型,常常还表现出两类增长模型之间的之 间过渡类型。(外来种、入侵种的特例;J型和S 型的转变) 温带湖泊的浮游植物(主要是硅藻)春、秋两季2 次密度峰值。
4.1.1 种群的季节消长(年内变动)
生态学实验报告 生命表的编制
姓名 郭雪飞 系年级 2014级生物基地班 同组者 科目 生态学 题目 生命表的编制 学号 201400140095一、实验名称种群在资源有限环境中的逻辑斯蒂增长 二、实验目的1、认识到环境资源是有限的，任何种群数量的动态变化都受到环境条件的制约。
2、了解种群在有限环境中的增长方式，理解环境对种群增长的限制作用，领会逻辑斯蒂模型中生物学特性参数r 与环境因子参数—生态学特性参数K 的重要作用。
3、学会如何通过实验估计出r 、K 两个参数和进行曲线拟合的方法。
4、在实际生态学统计过程中，能够利用r 、K 等参数估计种群的整体情况。
三、实验原理1、资源有限培养由于环境是有限的，种群指数增长只是暂时的，多发生在种群增长的早期阶段，密度很低、资源丰富的情况下。
随着种群密度增大，资源缺乏，影响到种群的增长率，使其降低。
比如酵母的增长曲线：2、逻辑斯谛方程与密度有关的连续增长模型两点假设：（1）有一个环境容纳量K ，当Nt=K 时，种群停止增长，dN/dT = 0； （2）种群增长率随种群密度升高成比例降低，最简单的情况是每增加一个个体，同时产生1/K 的抑制效果。
当种群数量为N 时，种群增长率下降为原来的（1-N/K ）。
结果：导出逻辑斯谛方程)1(d d K NrN t N -=姓名 郭雪飞 系年级 2014级生物基地班 同组者 科目 生态学 题目 生命表的编制 学号 201400140095其积分式为：rt a t e KN -+=1其中0lnN N K a -=K —理论上的环境容纳量，难以准确测定。
N 为种群大小，t 为时间，r 为种群的瞬时增长率。
K 为环境容纳量，1-N/K 为剩余空间。
逻辑斯谛方程中两个参数r 和K 具有重要的生物学意义：r 表示物种的潜在增殖能力，即种群内禀增长率。
K 是环境容纳量，即物种在特定环境中的平衡密度。
应注意K 是随环境（资源量）的改变而改变的。
3、种群增长曲线密度制约导致种群增长率随密度增加而降低，与非密度制约的情况相反，种群增长曲线不是“J ”型，而是“S ”型。
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以生命表中的年龄 或年龄组为横坐 标,以相应于各 年龄或年龄组的 qx值(死亡率)为 纵坐标作图所得。
(2)存活曲线
以生命表中的年龄或年龄组(或平均期望寿 命的百分离差)为横坐标,以相应于各年龄 或年龄组的nx值(存活数)(或其对数值)为 纵坐标作图所得。
存 活 曲 线
存活曲线通常分为以下3种类型： Ⅰ型(曲线凹型)：种群幼年期死亡率很高,但一旦活 到某一年龄死亡率就低。许多海洋鱼类、海产无 脊椎动物及寄生虫等,接近此型。 Ⅱ型(曲线呈对角线)：种群各年龄组的死亡率相等。 许多鸟类、小型哺乳动物和某些多年生植物(毛茛 属)接近此型。 Ⅲ型(曲线凸型)：绝大多数个体都能活到该物种的 生理年龄,早期死亡率极低,但达到一定生理年龄 时,短期内几乎全部死亡。例如大型兽类和人以及 许多一年生植物就属此类型。
◆ 周限增长率( λ): 一定时间内种群数量增长倍数 λ=erm
13.7 生命表分析
(6)关键因素分析(K因素分析) K因素：影响着各种群死亡率的 关键因素。(K1是关键因子) P69-70
2.8 有关概念总结和比较
◆静态生命表/动态生命表/其他形式生命表 优点: ①容易使我们看出种群的生存、生殖对策; ②可计算内禀增长率rm和周限增长率λ; ③编制较易。 缺点: ①无法分析死亡原因或关键因素; ②也不适用于出生或死亡变动很大的种群。
第13章 种群生命表及分析
本章内容
13.1 生命表的基本概念 13.2 生命表的一般构成 13.3 特定时间(静态)生命表 13.4 特定年龄(动态)生命表
13.1 生命表的基本概念
生命表的定义： 生命表：是按种群生长的时间,或按种群的 年龄(发育阶段)的程序编制的,系统记述了 种群的死亡或生存率和生殖率。是最清楚、 最直接地展示种群死亡和存活过程的一览 表。 最初用于人寿保险。对研究人口现象和人口 的生命过程有重要的意义。
离散世代
离散世代
一年生植物
13.6 生命表建立的一般步骤
A.根据研究对象、目的确定生命表类型 如,特定时间生命表(静态)：世代重叠、寿命较长 和年龄结构稳定的种群。 特定年龄生命表(动态)：离散世代(时代不重叠)、 寿命较短、数量波动较大的种群。 B.设计、调查 根据研究对象的生活史、分布及各类环境因子特 点,确定调查取样方案。 方法(试验与田间调查相结合)：标记、环志、遗 骸、猎物等等。
13.2 生命表的一般构成
x: 按年龄或一定时间划分的单位期限(如:日、周、 月等) nx: x期开始时的存活个体数(存活数) dx: 从年龄x→年龄x+1期间的死亡个体数(死亡数) lx: x期开始时存活个体的百分数(存活率)lx = nx/n1
qx:从年龄x→年龄x+1期间的死亡率,常以100 qx 和1000 qx表示。 qx= dx/ nx Lx: x→x+1期间的平均存活个体数或本年龄组的个体平均 寿命和, Lx = (nx+nx+1)/2 Tx: 种群全部个体的平均寿命和,Tx=∑Lx ex: x期开始时的平均生命期望值(平均余年),ex=Tx/nx 只有nx dx是直接观察值,其余参数为统计值。
排除捕食者和疾病的影响,并提供理想的和充足的食 物,这种条件下所观察到的种群增长能力(先天的增 长率)。包括：最佳温湿组合、充足高质量食物、无 限空间、最佳种群密度、排除其它生物的有害影响。 (瞬时增长率) 满足: rm=ln(R0)/T (近似值) ∑e-rmxlxmx=1 (Elure方程) 尚P116;P70
13.3 特定时间(静态)生命表
特定时间生命表(time-specific life table)又称静态生命 表(static life table)：根据某一特定时间对种群年龄 分布频率的取样分析而获得的,实际反映了种群在 某一特定时刻的剖面。(它是根据某一特定时间对 种群作一年龄结构调查资料编制的)
13.8 有关概念总结和比较
◆ 净生殖率/内禀增长率rm /周限增长率: 净生殖率:每过一个世代的种群数量增长倍数
R0=Nt+1/Nt 或 R0=∑ lxmx
内禀增长率rm :种群的瞬时增长率 rm=ln(R0)/T 或 ∑e-rmxlxmx=1 周限增长率: 一定时间内种群数量增长倍数 λ=erm
静态生命表中的个体出生于不同年(或其他单位时间), 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是有变化的。有的学者 静态生命表持怀疑态度,但在难以获得动态生命表数 据时,如果将静态生命表应用得法,还是有价值的。
适用于世代重叠的生物，表中的数据是根据在某 一特定时刻对种群年龄分布频率的取样分析而获 得的，实际反映了种群在某一特定时刻的剖面 。 它是生命表的最常见形式。 假设条件：（1）假定种群所经历的环境年复一年 地没有变化；（2）种群大小稳定；（3）年龄结 构稳定。 优点：（1）易于看出种群的生存对策和生殖对策； （2）易于编制。 缺点：（1）所描述的死亡过程与实际死亡过程会 存在差异；（2）无法分析引起死亡的原因；（3） 不能对种群的密度制约过程和种群调节过程进行 定量分析；（4）难以根据它来建立更详细的种群 模型；（5）不适用于世代不重叠的生物。 注意：如何确定年龄分组，即如何科学有效地划 分种群年龄段，这很重要。
C.合理划分时间间隔 在了解其生物学的基础上,合理划分时间间隔,可采 用年、月、日或小时等。但野外(如对自然种群) 要得到有关生物年龄资料较困难。 可通过鉴定它 们死亡时的年龄,对dx (死亡数)作出估计。 D.制表、生命表数据分析
13.7 生命表分析：进一步了解种群数量动态的内在规
律和机制
(1)死亡率曲线:
(4)世代平均历期(周期):
对于世代重叠的种群来说,一个世代所经历的 时间是不清楚的,可以用个体产仔的平均年 龄来表示世代长短。 T=∑lxmxx/∑lxmx (近似值)
(5) 内禀增长率(innate capacity for increase) (rm ) : 在实验条件下,人为地排除不利的环境条件,
优点：记录种群各年龄或个发育阶段死亡过 程的同时,还可以查明和记录死亡原因,从而 可以分析种群发育的薄弱环节,找出造成种 群数量下降的关键因素。 适用于：世代不重叠生物(如一化性昆虫)。
教材P117
13.5 其他形式的生命表
另外还有动态混合生命表、图解式生命表, 植物生命表等。 植物生命表: 其存活可用种子的萌发百分数 和实生苗的存活百分数来表示。
一般用于适用于：世代重叠的生物,而且种 群大小应当是稳定的,年龄结构也趋向于稳 定。是生命表中常见的形式。 教材P116(岛上赤鹿的特定生命表)
结束
13.4 特定年龄(动态)生命表
特定年龄生命表(age-specific life table)又称动 态生命表(dynamic life table)或同龄群生命表 (cohort life table) ：从大约同时出生或同时 孵化的一群个体(同龄群)开始,跟踪观察并记 录其死亡过程,直至全部个体死完为止。动态 生命表是根据对同年出生的所有个体进行存 活数动态监察资料编制而成的。 动态生命表中的个体经历了同样的环境条件,即 假定种群所经历的环境是没有变化的。
不同类型的 存活曲线
需要说明的是同一物种的存活曲线并不是一成不变的,会随环 境条件等的变化而变化。(Ⅰ型到Ⅲ型的转变)
瑞 典 人 口 存 活 曲 线 的 变 化
(3)净生殖率(R0)：每过一个世代的种群数量增长倍数。
世代不重叠：R0=Nt+1/Nt 世代重叠 ：R0=∑ lx(存活率)mx (生育力)