种群生态学1

鸣声计数：主要适用于鸟类。
单位努力捕获量：主要应用于鱼类。 毛皮收购记录
（三）种群的空间结构
– 三种内分布型：均匀分布、随机分布、成群分布
第 二 章 种 群 生 态 学 – 生物种群的内分布型主要决定于个体间的相互作用和栖 息环境的特点。
– 检验内分布型的指标：S2／m（方差／平 均数 ）
1、 出生率
第 二 章 种 群 生 态 学
– 指单位时间内种群的出生个体数与种群个体总数的比 值。
– 出生个体数是一个绝对指标，表示一定时间内种群新 生产的个体数，它不仅取决于物种的生殖能力，还受 种群个体总数的影响。 – 出生率可以区分为最大出生率和实际出生率。
第 二 章 种 群 生 态 学
– 最大出生率是指种群处于理想条件下（即无任何生态 因子的限制作用，生殖只受生理因素所限制）的出生 率，也称为生理出生率。对于特定种群来说，最大出 生率是一个常数。
第二章
种群生态学
聊城大学生命科学学院
种群及其基本特征 第 二 章 种 群 生 态 学
种
群 生 态 学
种群的数量特征 种群增长 种内与种间关系
种群的遗传进化
生活史对策
2
第一节 种群及其基本特征 一、种群的概念
─ 种群(population): 在同一时期内占有一定空间的同种 生物个体的组合。 第 二 章 种 群 生 态 学
（3）壶形锥体 表示种群中幼体所占的比例较小，而老 年个体的比例较大。种群的死亡率大于出生率，种群 数量趋于下降，为下降型种群。
第 二 章 种 群 生 态 学
河北省人口的年龄结构 (1982年)
肯尼亚、美国和澳大利亚的人口年龄结构
第 二 章 种 群 生 态 学
我国的人口年龄结构
第 二 章 种 群 生 态 学
二、自然种群的基本特征：
①数量特征
第 二 章 种 群 生 态 学 – 每单位面积（或空间）上的个体数量（即密度）是变动 的。
②空间特征
– 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（internal distribution pattern）。一 般分为三种：随机的、均匀的和成群的。
一、种群密度 二、影响种群数量的基本参数 第 二 章 种 群 生 态 学 三、年龄分布 四、性比 五、生命表
六、存活曲线
一、种群密度
第 二 章 种 群 生 态 学
– 种群密度即单位面积（体积或生境）内种群的个体数 目，通常以符号N来表示。
– 绝对密度是指单位面积或空间内种群的实际个体数。 – 相对密度是指单位面积或空间内种群的相对数量，只 能作为表示种群数量高低的相对指标。
(3) 每年繁殖次数
有些动物具有一定的生殖季节，繁殖次数较少；有些动物则不间 断地生殖，繁殖次数很多。
(4)动物胚胎期、孵化期和繁殖年龄的长短等都会影响种群 出生率。
2、死亡率
– 死亡率是指单位时间内种群的死亡个体数与种群个体 总数的比值。
第 二 章 种 群 生 态 学 – 最低死亡率（生理死亡率），是种群在最适环境条件 下所表现出的死亡率，即生物都活到了生理寿命，种 群中的个体都是由于老年而死亡。生理寿命是指处于 最适条件下种群中个体的平均寿命。
均匀分布：S2／m =0
第 二 章 种 群 生 态 学
随机分布： S2／m=1
成群分布： S2／m>1
– 样方中平均数与方差的计算：
x

fx f
S2
fx
2

( fx) 2 1
f
f
• x为样方中的个体数，f为出现的频率。
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– 均匀分布：如果把均匀分布的种群在空间上分成许多 小方格，那么每个方格中个体数是相等的，对此进行 取样和统计分析，标准差为0，因此方差（S2）/平均数 （m）的比值为0. – 随机分布：假如分布是随机的，那么含有0,1,2,3,4…… 个体的样方，其出现的频率符合泊松分布，方差（S2） /平均数（m）等于1.
第 二 章 种 群 生 态 学
– ―六普”工作领导小组副组长、国家统计局局长马建堂表 示：中国的人口增长模式已经从过去的高生育率、低死亡 率、高增长率的“高、低、高”模式发展到了目前低生育 率、低死亡率、低增长率的“低、低、低”的模式。 – 一般认为，总和生育率（平均每位妇女一生生育孩子的数 量）为2.1时，代际之间的人口更替大致均衡。“六普” 数据表明，中国的总和生育率已小于1.8的官方控制目标。 – 人口老龄化高于预期。清华大学教授杨燕绥测算，中国老 龄化的高峰期，将从过去认为的2038-2040年，提前到 2035年甚至更早。 – 中国人口峰值出现的时间为2030年左右。
• 调查时应注意的问题：
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①调查期限不宜过长或过短。过长会发生个体的出生和 死亡，增加迁入和迁出的可能性；过短会影响标志个 体的均匀分布。 ② 标志方法要合理。标志物既不能影响动物的活动性， 也不能过分鲜艳；标志物不能易丢失。
（3）去除取样法
原理：
第 二 章 种 群 生 态 学 在一个封闭的种群里，随着连续的捕捉，种群数量 逐渐减少，同等的捕捉力量所获取的个体数逐渐降低， 逐次捕捉的累积数就逐渐增大，当单位努力的捕捉数等 于零时，捕获累积数就是种群数量的估计值。 如： y x 65 0 43 65 34 108 18 142 12 160
种群可以由单体生物（unitary organism）或构件生物 （modular organism）组成。 第 二 章 种 群 生 态 学 – 单体生物：单体生物个体清楚，基本保持一致的 体形，每一个体来源于一个受精卵。如鸟类、兽 类、两栖类、昆虫等。 – 构件生物：构件生物由一个合子发育成一套构件， 由这些构件组成个体。如大多数植物、薮枝螅、 海绵、珊瑚等。
（一）绝对密度调查法
第地段中生活的某种生物的 全部数量。
2. 取样调查法 : 只计数种群的一小部分，据此即可估 算种群总数。 (1)样方法 (2)标志重捕法 (3)去除取样法
（1）样方法 :
①将调查地段划分为若干个样 方； ②在调查地段中随机地抽取一 定数量的样方；
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③计数各样方中的全部个体数；
④最后通过统计学方法，利用 所有样方的平均数，估计种 群总数。
• 样方法应注意的问题：
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– 样方的形状可以多样，但必须具有良好的代表性，可 通过随机取样法来保证。
– 样方的大小要视研究对象而定。 – 样方的数量需要在抽样前确定。
70 60
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50 40 30 20 10 0 0 50
Y=64.42-0.32X
100
150
200
250
直线回归法估计种群数量
• 去除取样法需要满足的两个条件：
①每次捕捉时，每个动物个体被捕机率相等；
第 二 章 种 群 生 态 学 ②调查期间，没有出生和死亡，没有迁入或迁出
第 二 章 种 群 生 态 学
构件生物珊瑚和单体生物鱼
─ 种群生态学（ population ecology ）:是研究种群数量动 态与环境相互作用关系的科学。
第 二 章 种 群 生 态 学 ─ 种群动态是种群生态学研究的核心。 ─ 种群动态：研究种群数量在时间和空间上的变动规律。
有多少（数量与密度）？ 哪里多，哪里少（分布）？ 怎样变动（数量变动与扩散迁移）？ 为什么这样变动（数量调节）？ 采取的生存对策（遗传与进化）？
三、年龄分布
– 种群的年龄分布就是不同年龄组在种群内所占的比例。
第 二 章 种 群 生 态 学 – 一般说来，如果其他条件相等，种群中具有繁殖能力 的成体比例越大，种群的出生率就越高；而种群中缺 乏繁殖能力的老年个体比例越大，种群的死亡率就越 高。
第 二 章 种 群 生 态 学
– 年龄锥体（或称年龄金字塔）：是用从上到下一系列 不同宽度的横柱做成的图。横柱的高低位置表示由幼 体到老年的不同年龄组，横柱的宽度表示各个年龄组 的个体数或其所占的百分比。
（2）标志重捕法（林可指数法）
在调查地段中，捕获一部分个体进行标志，然后放 回，经一定时间后再进行重捕。假定总数中标志的比例 与重捕取样中比例相同，根据重捕中标志个体的比例， 估计该地段中个体的总数。即 N:M=n:m N = M ×n / m
其中， N-------该样地中种群个体总数， M-------样地中标志个体总数 n--------重捕个体数， m--------重捕中标志个体数。
– 实际出生率是指种群在特定环境条件下所表现出的出 生率，也称为生态出生率 。
•
种群出生率的高低，主要取决于该动物的以下特点： (1) 性成熟的速度
性成熟的速度越快，有机体性成熟越早，平均世代长度越短，种 群的出生率就越高。
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(2) 每次产仔数目
不同种动物每次产仔的数目相差悬殊。
③遗传特征 – 种群具有一定的遗传组成，是一个基因库。 第 二 章 种 群 生 态 学 ④系统特征 – 种群是一个具有自我组织秩序、自我调节能力的系 统。
第二节 种群的数量特征
第 二 章 种 群 生 态 学
– 种群的数量特征主要是指种群密度以及影响种群 密度的4个基本参数，即出生率、死亡率、迁入 率和迁出率，其次种群的年龄分布、性比对种群 数量具有重要影响。生命表是描述种群数量变化， 特别是种群死亡过程的最常用工具。
– 成群分布：如果分布是成群的，则样方中含有很少个 体数的样本，和含有较多个体数的样本的出现频率较 泊松分布的期望值高，因此方差（S2）/平均数（m） 的比值明显大于1.
二、影响种群数量的基本参数
– 出生率、死亡率、迁入率、迁出率
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迁入率 + 出生率
+ 种群密度 死亡率 迁出率
– 实际死亡率（生态死亡率），是指种群在特定环境条 件下所表现出的死亡率，种群中个体的寿命为生态寿 命，即种群在特定环境条件下的平均寿命。
3、迁移率
第 二 章 种 群 生 态 学
– 种群中个体的迁移包括迁入和迁出。直接测定种群的 迁入率和迁出率非常困难。
– 研究方法：通过标志重捕法测定种群的丧失率（死亡 加迁出）和添加率（出生加迁入），然后减去死亡率 或出生率，即可得到种群的迁出率和迁入率。
种群定义的理解
种群不是个体的简单叠加，是通过种内关系组成的一 个有机统一体或系统。 第 二 章 种 群 生 态 学 种群是一个自我调节系统，通过系统的自动调节，使 其能在生态系统内维持自身稳定性。作为系统，还具 有群体的信息传递、行为适应与数量反馈控制的功能。 种群是物种存在、物种进化的基本单位，也是生物群 落的基本单位。
年龄锥体的三种基本类型
• 年龄锥体的三个基本类型：
第 二 章 种 群 生 态 学
（1）典型的金字塔形锥体 表示种群中有大量的幼体， 而老年个体却很少。种群出生率大于死亡率，种群数 量迅速增长，为增长型种群。 （2）钟形锥体 表示种群中幼年个体与中老年个体数量 大致相等。种群的出生率与死亡率大致相等，种群数 量稳定，为稳定型种群。
– 植物种群的年龄组成可以分为同龄级和异龄级。
– 一年生植物和农作物种群，都可以认作同龄级种群； 多年生植物都是异龄级种群。 – 在异龄级种群中，个体之间的年龄可以相差很大。一 个异龄级种群的全部个体可以分布到群落中的不同层 次。
第 二 章 种 群 生 态 学
第 二 章 种 群 生 态 学
• 应用标志重捕法需要满足的条件：
第 二 章 种 群 生 态 学
①标志个体在整个调查种群中均匀分布，标志个体和未 标志个体被捕机率相等；
②调查期间，没有迁入或迁出，没有新的个体出生和死 亡。
第 二 章 种 群 生 态 学
– 例如：调查某池塘中鱼的数量，先随机捕获50条鱼 打上标记，然后放入池塘中，几天后进行重捕，发 现捕捉到的60条鱼中有5条是标记的鱼，问该池塘中 鱼的数量大约是多少？
（二）相对密度调查法
相对密度测定的不是单位空间中动物密度的绝对值，只 是表示种群数量的多度指数。 ─ 直接数量指标
捕捉法：例如捕鼠夹、黑光灯、陷阱、采集网等，只要能加 以合理的定量，均可作为相对密度的指标。
第 二 章 种 群 生 态 学
─ 间接数量指标
活动痕迹计数：如粪堆、土丘、洞穴、足迹等。