第七章 植物种群

同一个种群内个体之间不存在生殖隔离。 种群并非个体的简单累加，而是通过种内关系组成 的一个有机整体. 种群具有自身的基本特征，如年龄结构、性别比例 等




种群是一个自我调节系统，通过系统的自动调节， 能使其在生态系统内维持自身的稳定性。作为系 统还具有群体的信息传递、行为适应与数量反馈 控制等功能。 种群不仅是自然界物种存在、物种进化、物种关 系的基本单位，也是生物群落、生态系统的基本 组成成份，同时，还是生物资源保护、利用和有 害生物综合治理的具体对象。 一个物种，由于地理隔离，有时不仅仅只有一个 种群，这就形成亚种群。 种群既可以作为抽象概念，也可作为具体存在的 客体在实际研究中加以应用。
均匀分布
集 聚分布
自然条件下，均匀分布是极少的，植物大 多数呈现集聚分布格局，想一想，为什么？
1 从母株上散落的种子一般集中在植株附近，或者植株 通过匍匐茎、根茎等营养器官，以母株为中心向周 围蔓延； 2 特定条件下的环境所导致（微域差异）, 如森林林窗 处的阳性草本植物斑块，微地形起伏引起的林下植 物斑块等； 3 种间相互作用的结果，如草本植物在树木下的茂密生 长现象; 4 动物和人类活动的影响（啃食、破坏等）。
参考文献


向言词,彭少麟,周厚诚,方炜.生物入侵及其 影响. 生态科学,2001,(4) 外来物种入侵. 大自然探索.2000,(7) 李振基等.生态学.北京.科学出版社,2000 Mackenzie A,Ball A S,virdee S R,生态学. 北京,科学出版社,1999
第一节 植物种群及其基本特征 一 生物种群的概念： 一定时间内占据特定空间的同种生物个体的 集合，叫生物种群（population)。
世代重叠的连续型增长模型（微分方程） 如果种群的世代彼此重叠，（如人和乔木等）， 种群的增长就是连续的，可以用微分方程来表 示：
dN/dt=rN 积分式为：Nt=N0ertt
其中， dN/dt为种群变化率，Nt为t时刻的种群
大小，N0为种群初始大小，e为自然对数的底, r为瞬时增长率：r =(lnNt-lnN0)/t。
构件生物(modular organism)：植物种群内个体都 是由一个合子发育成一套构件，由这些构件组 成个体，属于构件生物。植物种群属于构件种 群，如水稻，树木等。
植物的构件数量和分布情况差别很大，研究这些构 件往往比注重个体数量更有意义。 如：木本花木和果树的枝条有年龄之分，不同年龄的枝 条（不同的构件）其经济意义不同，并有营养枝和 果枝之分，每个果枝的花数和果数也不相同，从观 赏角度，注重个体数不重要，而注重单位空间的果 和花的数量才有实际意义。水稻植株的分蘖力不同， 也形成了有效分蘖和无效分蘖（不同的构件），生 产上重视的是亩穗数（有效分蘖），而不是每亩的 植株数。等等。

年龄结构（age structure）：
各年龄级的个体数在种群中的分布情况。
年龄结构的应用： A. 判断动物濒危状况的一个重要标志。 B. 经济鱼类的捕捞标志--捕捞种群年 龄的低龄化和小型化现象。 C. 研究人口变动趋势的有用工具。 D. 研究经济林的采伐和更新。
空间特征（空间格局）（space pattern)：
生命表各列的意义及计算方式：
（1）年龄（年）X：此栏为人为所分。时（分、 秒）、天、月、年、数年等。昆虫常以卵、幼虫、 蛹、成虫等单位。 （ 2 ）各年龄初始存活数 nx ：此栏为基础数据栏。
（ 3 ）各年龄初始存活率 lx ：各期存活数占初始 种群数量（ n0 ）的比例。 lx = nx/n0 （ *100 ） = （ % ） （ 4 ）各年龄死亡数 dx ：从 X 到 X+1 时的死亡个体 数。此栏实测或计算， dx = nx-nx+1
瞬时增长率r决定三种情况：
若r > 0，则出生率>死亡率，种群增长。 若r = 0，则出生率=死亡率，种群稳定。 若r < 0，则出生率<死亡率，种群下降。
植物种群：
一定时间内占据某一空间的同种植物的集合.
如：一片麦田里的所有小麦植株；一片池塘里的 所有芦苇植株等。
动物种群： 一定时间内占据某一空间的同种动物的集合.
如：一个果园内所有七星瓢虫组成的集合；一片 松林内所有松毛虫组成的集合等。
二 植物种群的一般特征：
一般特征，是指种群在生长发育过程中所共有的特征
均匀分布（uniform dispersion）：个体之间保 持相近的距离。这种分布要求空间资源均匀，再 加上人为影响、虫害或种内斗争等而引起。
集聚分布（aggregated dispersion）(成群分布)： 个体的分布呈密集的集团或斑块，各斑块之间是 随机的。自然界中大多数种群呈此分布。
随机分布
性状发生变异，然后通过自然选择使某些个体更能适应环境
特点而占据优势。因此，随着环境条件的变化，种群可能发 生进化或适应能力的变化。 种群具有一定的遗传组成，是一个大的基因库。种群 中各个体之间不存在生殖隔阂，彼此之间能交换遗传 信息，为种群的发展打下遗传学基础，对物种的延续 和进化起到重要作用。
单体种群和构件种群 单体生物（unitary organism)：动物种群内各个 体的形态结构基本一致，每一个体都是由一个 合子（受精卵）发育而来，个体清楚，个体数 目容易统计，属于单体生物，动物种群也称为 单体种群。
种群数量
＋
－百度文库
死亡
迁入
封闭种群的大小变化?
出生率（natality)：衡量种群增加新个体的能力

最大出生率（理论出生率），在理想状态下的 出生率，实际中很难达到； 实际出生率（生态出生率），特定生态条件下 的实际出生情况，受环境影响明显。 最低死亡率(理论死亡率)： 实际死亡率(生态死亡率)：

死亡率(mortality)：


天然密度：（粗密度crude density）单位总空间的 生物数量 生态密度：（特定密度或经济密度)单位栖息空间内 生物的数量 均匀分布时二种密度相同，集群分布时生态密度较大
种群大小（数量）是一个变量，随时间而变化，
在适宜的生态环境中数量最大，反之则小； 其变化受4个因素的影响：
迁出 － ＋ 出生
第七章

植物种群
教学目的与任务 了解植物种群的基本特征 明确植物种群的数量动态 掌握植物的种内关系和种间关系 重点与难点内容 植物种群的一般特征分析 生命表的编制 生态对策类型—K对策和r对策及区别 种内关系和种间关系，竞争排斥原理（高斯 定律）
参考文献




李博主编.生态学.北京.高教版,2000 孙儒泳.动物生态学.第3版.北京师大 版,2000 高中信等编著. 动物生态学实验与实习方法. 哈尔滨:东北林业大学出版社,65-215. 唐为. 警惕外来生物入侵. 环境与生 活,2000,(8):16-17. 徐承远,张文驹,卢宝荣,陈家宽 .生物入侵机 制研究进展. 生物多样性,2000,(4)
自然条件下，动物的分布为什么也 呈现集聚格局？
1 局部生境的差异所致，如动物多集中于资源 丰富的区域； 2 气候的节律性变化所致，如越冬群集，迁移 等； 3 配偶和生殖方式的结果，如成窝，繁殖集群 等； 4 社会化生活的结果，如社群结构，优势种等。
遗传特征：
种群通常是由若干个相同基因型的个体组成，但在繁 殖过程中，可以通过遗传物质的重组或突变，使种群的遗传
2. 生命表的类型 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，适用于寿命较短的种群。 又称同生群（cohort ）生命表，特定年龄生命 表，水平生命表。 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。适用于稳定的种群 和寿命较长的生物。 又称特定时间生命表，垂直生命表。

数量特征 种群参数变化是种群动态的重要体现。

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）。

遗传特征 种群具有一定的遗传组成，是一个大的基因库。
数量特征
1 种群数量和密度 种群数量（种群大小），是指一个种群所包含的个体 数目的多少。 种群密度，是指单位空间（面积或容积）内个体数目 或生物量。
海滨岩石上生长着一簇簇灰白色、有石灰质外壳的小动 物，这是节肢动物大家族中一个分支，叫藤壶。藤壶的 形状有点像马的牙齿，所以生活在海边的人们常叫它 “马牙”。藤壶不但附着在礁石上，而且还能固着在船 体上，任凭惊涛骇浪的打击也冲刷不掉。 藤壶在每一次蜕皮之后，就要分泌一圈粘性的藤壶初生 胶，这种胶含有多种生化成分和极强的粘着力。
首先划分年龄阶段，记录各年龄级开始时的种群数 量，直至该群动物（或植物）全部死亡，最后据此计 算各年龄级死亡率、存活分数、平均寿命等。
lx=nx/n0 dx=nx-nx+1 qx=dx/nx Lx=(nx+nx+1)/2 Tx=∑Lx
ex=Tx/nx
藤 壶 （
甲 壳 纲 、 蔓 脚 目 ）


（ 5 ）各年龄死亡率 qx ：从 X 到 X+1 时的种群死亡 率。qx = dx/nx
（6）各年龄平均存活数Lx：各年龄期的中点，平 均存活数目。 Lx=(nx+n x+1)/2 = nx- dx/2 = n x+1+ dx/2。（nx=nx+1+dx） （7）各年龄及其以上存活的年总数 Tx：已活到X 年龄的生物总计还有多少年的存活时间。（所有现 有 个 体 存 活 时 间 的 积 累 ） Tx = Lx+L x+1+ Lx+2+……+Lm=∑Tx (X从X到m, m为最长寿命) （8）平均寿命（生命期望值）ex：X龄的生物平均 还能活的时间。ex= Tx/nx

种群性比(sex ratio):
种群中雄性个体与雌雄性个体的比例。

多数植物属于雌雄异株，性比影响到种群的繁 殖力和数量变动。 对动物来讲，性比反映了种群的变动趋势，雌 雄比越大，种群的增大趋势越高，这在人口数 量预测中极为重要。 大多数生物都趋向于保持1：1的性比，即雌雄 个体各占一半。（为什么？）
第二节 植物种群的数量动态 种群动态，是指种群数量在时间和空间上的 变动规律，涉及： 有多少（种群数量或密度）？ 哪里多，哪里少（种群分布）？ 怎样变动（数量变动和扩散迁移）？ 为什么这样变动（种群调节）？
一 生命表和存活曲线
1 生命表： 是描述种群死亡过程的表格。是分析种群 动态的有效工具。 生命表的编制方法：

指组成种群的个体在其生活空间中的位置 空间特征在一定程度上反映了环境因子对种 群个体生存、生长的影响作用。 分布格局包括三种类型： 随机分布、均匀分布、集聚分布
状态或布局。


随机分布（random dispersion）：每一个体在 种群领域中各个点上出现的机会相等。（在资源 和空间充足、较均匀时常呈此分布）。
存 活 数 的 对 数
Ⅰ型 Ⅱ型
Ⅲ型
0
年 龄
最大寿命
存活曲线
存 活 数
基本类型：
Ι型 （凹型）
Π型 （直线型） Ш型（凸型） 年龄
二 种群增长模型
1 指数增长模型：
种群在无限制的环境中，表现为指数增长。 无限的环境，其空间、食物等资源是无限的， 对种群没有任何压力，种群的增长率不受本 身密度的影响，这类增长称为指数增长 （exponential growth)。


Ⅰ型存活曲线(type Ⅰ survivorship): 幼体和 中年个体的存活率相对 高，老年个体的死亡率 高。 Ⅱ型存活曲线(type Ⅱ survivorship): 各年龄 段的死亡率恒定，曲线 呈对角线型。 Ⅲ型存活曲线(type Ⅲ survivorship): 一段极 高的幼体死亡率时期之 后，存活率相对高。
静态生命表
动 态 生 命 表
两 种 生 命 表 的 比 较
3. 存活曲线(Survival curve)
存活曲线是以时间间隔为横坐标，以相应的存活 个体数或存活率为纵坐标所作的曲线图。
存 活 数nx 存 活 分数lx lg nx lg lx
A，I B2 B1，II C，III B3
存活 曲线