生态学基础课件——第三章种群生态学
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种群的密度与分布 种群结构与性比 种群的空间格局
3.1.2.1 种群的密度与分布 • 数量统计 • 单体生物与构件生物
（1）数量统计
严格说来，密度（density）和数目（number）是有区别 的，在生态学中应用数量高、数量低、种群大小这些意 义时，有时虽然没有指明其面积或空间单位，但也必然 将之隐含在其中。否则没有空间单位的数量多少也就成 为无意义的了。
种群密度：反映数量多少的主要指标。(这是基本特征) 影响密度变化的初级种群参数
• 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。
由初级种群参数可以导出次级种群参数：
• 性比(sex ratio)：种群中雄性个体与雌性个体的比例。 • 年龄分布(age distribution)：有两个层次，个体年龄和构件年龄。 • 增长率：以某一起始年为基准的增长比率。
如果说对于单体生物以个体数就能反映种群大小，那么对于构件生物就必 需进行两个层次的数量统计，即从合子产生的个体数（它与单体生物的个 体数相当）和组成每个个体的构件数。只有同时有这两个层次的数量及其 变化，才能掌握构件生物的种群动态。
不仅如此，构件生物的构件本身，有时也分成两个或若干个水平。例
如草莓的叶排列呈莲座状，随着草莓生长，莲座数和莲座上的新叶数都有
理统计方法估算变差和显著性。 样方法的应用：
对动物：一般采用标志重捕法，即在调查区域内，捕获部分个体进行标 志后释放，经一定期限重新捕获。根据重捕取样的标志比例与样地总数 中的标志比例相等的假定，估计样地中被调查动物的总数。
对植物：样方法对植物更为有效。对植物，关键是确定样方面积的大小； 并且，样方数目也要根据群落的类型、性质和结构决定，样方越多，代 表性越好，但所需人力、物力越大；取样误差与取样数量的平方成反比： 及减少1/3的误差，就要增加9倍的取样数量。
间接数量指标
动物痕迹计数
• 足迹、粪便、脱落角或皮、鸣叫声、被啃食的植被、放弃的窝巢等
单位努力捕获量（鱼类种群、标本采集—干扰大，不准确）
• 每天每艘船的捕鱼量 • 每天每人的狩猎量
样方法
样方即取样（sampling)：即总体（population)中的某部分。 样方法：即根据总体中的样方来估算总体的方法。 样方的代表性：必须有代表性，要求通过随机取样保证，并采用数
绝对密度的常用调查方法
总数量调查法（人口统计、开阔地大型动物） 取样调查法
样方法 去除取样法
相对ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度的常用调查方法
直接数量指标
动物计数：以单位时间内或单位距离内或二者结合的数量作 为衡量种群数量的多少的相对密度指标。
• 每小时见到的飞过迁徙鸟类数量 • 每公里见到的动物数量 • 每昼夜一百个鼠夹捕获动物的数量
枝的区别，每一果座上花数与果实数也有变化。许多天然植物都是无性繁
殖的，个体本身就是一个无性系的“种群”。由此可见，研究植物种群动
增长，具典型的两个水平的构件。乔木可能有若干个水平的构件：叶与其
腋芽，以及不同粗细的枝条系统。
对许多构件生物，研究构件的数量与分布状况往往比个体数（由合子
发展起来的遗传单位）更为重要。一丛稻可以只有一根主茎到几百个分蘖，
个体的大小相差悬殊，所以在生长上计算稻丛数量意义不大，而计算杆数
比之区分主茎更有实际意义。果树上的枝节还具有不同年龄，有叶枝与果
（2）单体生物与构件生物
单体生物(unitary organism)。个体保持基本一致的形 态结构；如动物：
大多数动物同种间具有相同的构件，均为一个受精卵发育而成。 其分布特征以个体表示即可；
构件生物(mudular organism)。一个合子发育成一套 构件；如植物：
构件生物中构件的数量比个体数更为重要，例如，统计水稻丛数 意义不大，而计算杆数更有实际意义。
重捕法
N :M n:m N M n
m
式中：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。
样方面积的大小由群落性质决定，图3-1反映了样方效应给调查造 成的影响。
样方1：样方与植株大小接近，样方内可能只含有A或B或C； 样方2：物种AB在同一样方，而C被孤立（排除）的概率很高； 样方3：三个物种均在样方内，可以表现三个物种的正相关关系。
3.1.1.3 种群的基本特征
• 空间特征
• 种群具有一定的分布区域与分布形式。
• 数量特征
• 单位面积（或空间）的数量将随时间改变。
• 遗传特征
• 种群具有一定的基因组成，属于某一个基因库，以区别 于其它种群，但基因组成同样处于变动之中。
3.1.2 种群的统计特征
种群具有个体所不具备的各种群体特征，这些特征多为统 计指标，大体分为三类：
占据特定空间的同种有机体的集合群
• 种群由个体组成，但不等于个体的简单相加；
• 例如人，每个人都有个体特征，但作为人类，情况就复 杂得多；
• 种群既可从生态学上理解，也可应用于具体对象上
• 如某地某种生物种群；
• 一群实验老鼠，也可以看作是一个实验老鼠种群。
3.1.1.2 种群研究的意义
▪ 了解为什么物种数量不等及其变化的规律； ▪ 了解物种的种内种间存在着的复杂的生态关系； ▪ 为什么物种在地球上能不断发展与进化。
密度(density)：
• 种群大小的基本表示，一定是单位面积或容积的数目。 • 绝对密度：单位面积或空间的实际个体数。 • 相对密度：只表示数量的高低（如单位面积的老鼠洞）。
数目（number)
• 在种群的统计中，一定和区域（面积或容积）联系在一起。
统计方法
• 直接法：对每个个体计数，准确，但限于有限范围内的种群； • 样方法：以若干样方计算整体数目。
第三章 种群生态学
3.1 种群及其基本特征
•种群的概述 •种群的统计特征
3.1 .1 种群(population)概述
种群是生态学各层次中最重要的一个层次。 种群是群落结构与功能的最基本单位。 种群是物种适应的单位。
• 种群的概念 • 种群研究的意义 • 种群的基本特征
3.1.1.1 种群的概念
3.1.2.1 种群的密度与分布 • 数量统计 • 单体生物与构件生物
（1）数量统计
严格说来，密度（density）和数目（number）是有区别 的，在生态学中应用数量高、数量低、种群大小这些意 义时，有时虽然没有指明其面积或空间单位，但也必然 将之隐含在其中。否则没有空间单位的数量多少也就成 为无意义的了。
种群密度：反映数量多少的主要指标。(这是基本特征) 影响密度变化的初级种群参数
• 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。
由初级种群参数可以导出次级种群参数：
• 性比(sex ratio)：种群中雄性个体与雌性个体的比例。 • 年龄分布(age distribution)：有两个层次，个体年龄和构件年龄。 • 增长率：以某一起始年为基准的增长比率。
如果说对于单体生物以个体数就能反映种群大小，那么对于构件生物就必 需进行两个层次的数量统计，即从合子产生的个体数（它与单体生物的个 体数相当）和组成每个个体的构件数。只有同时有这两个层次的数量及其 变化，才能掌握构件生物的种群动态。
不仅如此，构件生物的构件本身，有时也分成两个或若干个水平。例
如草莓的叶排列呈莲座状，随着草莓生长，莲座数和莲座上的新叶数都有
理统计方法估算变差和显著性。 样方法的应用：
对动物：一般采用标志重捕法，即在调查区域内，捕获部分个体进行标 志后释放，经一定期限重新捕获。根据重捕取样的标志比例与样地总数 中的标志比例相等的假定，估计样地中被调查动物的总数。
对植物：样方法对植物更为有效。对植物，关键是确定样方面积的大小； 并且，样方数目也要根据群落的类型、性质和结构决定，样方越多，代 表性越好，但所需人力、物力越大；取样误差与取样数量的平方成反比： 及减少1/3的误差，就要增加9倍的取样数量。
间接数量指标
动物痕迹计数
• 足迹、粪便、脱落角或皮、鸣叫声、被啃食的植被、放弃的窝巢等
单位努力捕获量（鱼类种群、标本采集—干扰大，不准确）
• 每天每艘船的捕鱼量 • 每天每人的狩猎量
样方法
样方即取样（sampling)：即总体（population)中的某部分。 样方法：即根据总体中的样方来估算总体的方法。 样方的代表性：必须有代表性，要求通过随机取样保证，并采用数
绝对密度的常用调查方法
总数量调查法（人口统计、开阔地大型动物） 取样调查法
样方法 去除取样法
相对ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度的常用调查方法
直接数量指标
动物计数：以单位时间内或单位距离内或二者结合的数量作 为衡量种群数量的多少的相对密度指标。
• 每小时见到的飞过迁徙鸟类数量 • 每公里见到的动物数量 • 每昼夜一百个鼠夹捕获动物的数量
枝的区别，每一果座上花数与果实数也有变化。许多天然植物都是无性繁
殖的，个体本身就是一个无性系的“种群”。由此可见，研究植物种群动
增长，具典型的两个水平的构件。乔木可能有若干个水平的构件：叶与其
腋芽，以及不同粗细的枝条系统。
对许多构件生物，研究构件的数量与分布状况往往比个体数（由合子
发展起来的遗传单位）更为重要。一丛稻可以只有一根主茎到几百个分蘖，
个体的大小相差悬殊，所以在生长上计算稻丛数量意义不大，而计算杆数
比之区分主茎更有实际意义。果树上的枝节还具有不同年龄，有叶枝与果
（2）单体生物与构件生物
单体生物(unitary organism)。个体保持基本一致的形 态结构；如动物：
大多数动物同种间具有相同的构件，均为一个受精卵发育而成。 其分布特征以个体表示即可；
构件生物(mudular organism)。一个合子发育成一套 构件；如植物：
构件生物中构件的数量比个体数更为重要，例如，统计水稻丛数 意义不大，而计算杆数更有实际意义。
重捕法
N :M n:m N M n
m
式中：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。
样方面积的大小由群落性质决定，图3-1反映了样方效应给调查造 成的影响。
样方1：样方与植株大小接近，样方内可能只含有A或B或C； 样方2：物种AB在同一样方，而C被孤立（排除）的概率很高； 样方3：三个物种均在样方内，可以表现三个物种的正相关关系。
3.1.1.3 种群的基本特征
• 空间特征
• 种群具有一定的分布区域与分布形式。
• 数量特征
• 单位面积（或空间）的数量将随时间改变。
• 遗传特征
• 种群具有一定的基因组成，属于某一个基因库，以区别 于其它种群，但基因组成同样处于变动之中。
3.1.2 种群的统计特征
种群具有个体所不具备的各种群体特征，这些特征多为统 计指标，大体分为三类：
占据特定空间的同种有机体的集合群
• 种群由个体组成，但不等于个体的简单相加；
• 例如人，每个人都有个体特征，但作为人类，情况就复 杂得多；
• 种群既可从生态学上理解，也可应用于具体对象上
• 如某地某种生物种群；
• 一群实验老鼠，也可以看作是一个实验老鼠种群。
3.1.1.2 种群研究的意义
▪ 了解为什么物种数量不等及其变化的规律； ▪ 了解物种的种内种间存在着的复杂的生态关系； ▪ 为什么物种在地球上能不断发展与进化。
密度(density)：
• 种群大小的基本表示，一定是单位面积或容积的数目。 • 绝对密度：单位面积或空间的实际个体数。 • 相对密度：只表示数量的高低（如单位面积的老鼠洞）。
数目（number)
• 在种群的统计中，一定和区域（面积或容积）联系在一起。
统计方法
• 直接法：对每个个体计数，准确，但限于有限范围内的种群； • 样方法：以若干样方计算整体数目。
第三章 种群生态学
3.1 种群及其基本特征
•种群的概述 •种群的统计特征
3.1 .1 种群(population)概述
种群是生态学各层次中最重要的一个层次。 种群是群落结构与功能的最基本单位。 种群是物种适应的单位。
• 种群的概念 • 种群研究的意义 • 种群的基本特征
3.1.1.1 种群的概念