大学课程种群生态学课件
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• 种群指的是一定地域范围内同一物种个体的总和，这些 个体不能仅仅是机械地聚集在一起，个体之间应该 存在 联系（如互相交配，有一定的社会组织关系）。 例如一 座山上有三群狼，属于同一物种；但这三群狼各自独立 生活，各有自己的领地，有各自的首领，那就是三个种 群
6
种群的例子
7
种群可以由单体生物或构件生物组成
内分布型的检验：方差/平均数比法 样方大小对格局的影响
19
样方中个体平均数与方差的计算方法
m＝∑fx/N S2＝ [∑fx 2＋(∑ 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
20
种群的分布格局
• 个体可能呈随机、均匀和聚集分布等格局；在大 尺度上，种群的个体则是聚积分布的。
– 一般高等植物、海绵、水螅和珊瑚是构件生物；大多 数动物属于单体生物
8
种群生态学
研究种群的数量、分布以及种群与其栖 息环境中非生物因素和其他生物种群之 间的相互作用
9
种群生物学
种群生态学
研究种群内各成员之间、及其与其他种群成 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
种群遗传学（研究种群的遗传过程）
• 进化生物学中，种群是一个演化单位；生态学中，种群是 生物群落的基本组成单位
5
? The differences between the species and population
• 一个物种指的是不存在生殖隔离（即能够交配并且产生 可育后代）的全部生物。这些生物 可以是不同地域的 ， 之间可以没有任何联系。如两个不连通的湖泊中的鲤鱼 可以称作是一个物种。
一定的分支”
4
• 种群（population）是在特定的时期内占有特定空间，具 有潜在杂交能力的同种生物个体的集合。该定义表示种群 具有时、空特征，占有一定的领域，是同种个体通过种内 关系组成的一个统一体或系统（具有数量特征），同时， 又具有遗传特征
• population一词源于拉丁语populus，原意为人群，在昆虫 学中译为虫口，分类学译为居群，生态学家普遍译为种群
第三章 种群生态学
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
主要内容
3.1 种群的概念 3.2 种群动态 3.3 种群的遗传与进化 3.4 种内与种间关系
2
3.1 种群的概念
3
界 门 纲 目 科 属 种
种（species）是由种群 所组成的生殖单元（和其 它单元生殖上隔离着）， 它在自然界占有一定的生
境地位，生在物宗分谱类线阶上代元表
研究种群的结构、形成、发展和运动变化过程规律的科学
20世纪60年代提出，对两独立分支学科进行整合
研究意义：种群既反映了其个体特征，也反应了它所构成的群 落的特征；而种群的研究既有利于个体研究的深化，又是群落 和生态系统研究的基础。
3.2 种群动态
3.2.1 种群的密度与分布 3.2.2 种群统计学 3.2.3 种群增长模型 3.2.4 自然种群的数量变动 3.2.5 种群的调节
11
3.2.1 种群的密度与分布
种群的大小和密度 种群的数量统计（动态） 种群的空间结构（静态）
12
种群的大小和密度
– 大小：个体数量或生物量、能量 – 密度：单位面积或体积、生境中的个体数量或
生物量、能量。大体可分为绝对密度和相对密 度两种。绝对密度指实有个体数，而相对密度 只能获得表示数量高低的相对指标 – 构件生物的密度统计：个体数和构件数
❖ 均匀分布：S2／m=0(S2样方个体数的方差，m为样方个 体的平均数 )—原因：种群内个体间的竞争。
❖ 随机分布：S2／m=1--原因：资源分布均匀，种群内个体 间没有彼此吸引或排斥。
❖ 成群分布：S2／m>1--原因：资源分布不均匀；种子植物 以母株为扩散中心；动物的社会行为使其结群。
21
种群的内分布型 22
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。
随机分布比较少见，因为在环境资源 分布均匀，种群内个体间没有彼 此吸引或排斥的情况下，才产生 随机分布
当一批植物(种子繁殖)首次入侵裸地 上，常形成随机分布，但要求裸 地的环境较为均一
23
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
原因：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
24
成群分布
成群分布：种群内个体在空间 分布极不均匀，呈块状或呈 簇、成群分布
– 单体生物 (unitary organism)：个体由一个受精卵直接 发育而成，各个个体保持基本一致的形态结构，哺乳 类、鸟类、两栖类和昆虫都是单体生物
– 构件生物 (modular organism)：受精卵首先发育成一整 套构体或构件，然后发育成更多的构件形态、发育不 可预测，如一株树有许多树枝
N (样地个体总数)：M (标志数）=
n（重捕个体数） : m （重捕样本中标记的个体数）
M×n N=
m
缺陷：①捕获过的动物较难 或更易捕获；②标记动物不 均匀分布；③标记方法不当， 标记动物死亡率高。
种群的空间结构
内分布型：组成种群的个体在其生活空间中的状态或 布局 – 类型：随机的、均匀的、成群的 – 原因：资源、繁殖体、行为
13
种群数量统计
• 首先要确定研究种群的边界，再进行统计。 • 估计方法：
– 总数量调查法：在某一面积的同种个体数目。 – 样方法：在若干样方中计算全部个体，以其平均值推
广来估计种群整体。样方需要有代表性并随机取样。 – 标记重捕法：对移动位置的动物，在调查样地上，捕
获一部分个体进行标志，经一定期限进行重捕。根据 重捕取样中标志比例与样地总数中标志比例相等的假 定，来估计样地中被调查的动物总数。
14
样方法
草 原16
17
– Animal statistical methods - mark-recapture
（针对动物不断移动位置，难以直接统计） 在调查样地上，捕获一部分个体进行标记后释放，经过一定时期 后进行重新捕获。假定重捕取样中标志个体的比例与样地总数中标志 个体的比例相等，来估计养地中被调查动物的总数
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种群的例子
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种群可以由单体生物或构件生物组成
内分布型的检验：方差/平均数比法 样方大小对格局的影响
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样方中个体平均数与方差的计算方法
m＝∑fx/N S2＝ [∑fx 2＋(∑ 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
20
种群的分布格局
• 个体可能呈随机、均匀和聚集分布等格局；在大 尺度上，种群的个体则是聚积分布的。
– 一般高等植物、海绵、水螅和珊瑚是构件生物；大多 数动物属于单体生物
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种群生态学
研究种群的数量、分布以及种群与其栖 息环境中非生物因素和其他生物种群之 间的相互作用
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种群生物学
种群生态学
研究种群内各成员之间、及其与其他种群成 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
种群遗传学（研究种群的遗传过程）
• 进化生物学中，种群是一个演化单位；生态学中，种群是 生物群落的基本组成单位
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? The differences between the species and population
• 一个物种指的是不存在生殖隔离（即能够交配并且产生 可育后代）的全部生物。这些生物 可以是不同地域的 ， 之间可以没有任何联系。如两个不连通的湖泊中的鲤鱼 可以称作是一个物种。
一定的分支”
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• 种群（population）是在特定的时期内占有特定空间，具 有潜在杂交能力的同种生物个体的集合。该定义表示种群 具有时、空特征，占有一定的领域，是同种个体通过种内 关系组成的一个统一体或系统（具有数量特征），同时， 又具有遗传特征
• population一词源于拉丁语populus，原意为人群，在昆虫 学中译为虫口，分类学译为居群，生态学家普遍译为种群
第三章 种群生态学
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
主要内容
3.1 种群的概念 3.2 种群动态 3.3 种群的遗传与进化 3.4 种内与种间关系
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3.1 种群的概念
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界 门 纲 目 科 属 种
种（species）是由种群 所组成的生殖单元（和其 它单元生殖上隔离着）， 它在自然界占有一定的生
境地位，生在物宗分谱类线阶上代元表
研究种群的结构、形成、发展和运动变化过程规律的科学
20世纪60年代提出，对两独立分支学科进行整合
研究意义：种群既反映了其个体特征，也反应了它所构成的群 落的特征；而种群的研究既有利于个体研究的深化，又是群落 和生态系统研究的基础。
3.2 种群动态
3.2.1 种群的密度与分布 3.2.2 种群统计学 3.2.3 种群增长模型 3.2.4 自然种群的数量变动 3.2.5 种群的调节
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3.2.1 种群的密度与分布
种群的大小和密度 种群的数量统计（动态） 种群的空间结构（静态）
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种群的大小和密度
– 大小：个体数量或生物量、能量 – 密度：单位面积或体积、生境中的个体数量或
生物量、能量。大体可分为绝对密度和相对密 度两种。绝对密度指实有个体数，而相对密度 只能获得表示数量高低的相对指标 – 构件生物的密度统计：个体数和构件数
❖ 均匀分布：S2／m=0(S2样方个体数的方差，m为样方个 体的平均数 )—原因：种群内个体间的竞争。
❖ 随机分布：S2／m=1--原因：资源分布均匀，种群内个体 间没有彼此吸引或排斥。
❖ 成群分布：S2／m>1--原因：资源分布不均匀；种子植物 以母株为扩散中心；动物的社会行为使其结群。
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种群的内分布型 22
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。
随机分布比较少见，因为在环境资源 分布均匀，种群内个体间没有彼 此吸引或排斥的情况下，才产生 随机分布
当一批植物(种子繁殖)首次入侵裸地 上，常形成随机分布，但要求裸 地的环境较为均一
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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
原因：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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成群分布
成群分布：种群内个体在空间 分布极不均匀，呈块状或呈 簇、成群分布
– 单体生物 (unitary organism)：个体由一个受精卵直接 发育而成，各个个体保持基本一致的形态结构，哺乳 类、鸟类、两栖类和昆虫都是单体生物
– 构件生物 (modular organism)：受精卵首先发育成一整 套构体或构件，然后发育成更多的构件形态、发育不 可预测，如一株树有许多树枝
N (样地个体总数)：M (标志数）=
n（重捕个体数） : m （重捕样本中标记的个体数）
M×n N=
m
缺陷：①捕获过的动物较难 或更易捕获；②标记动物不 均匀分布；③标记方法不当， 标记动物死亡率高。
种群的空间结构
内分布型：组成种群的个体在其生活空间中的状态或 布局 – 类型：随机的、均匀的、成群的 – 原因：资源、繁殖体、行为
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种群数量统计
• 首先要确定研究种群的边界，再进行统计。 • 估计方法：
– 总数量调查法：在某一面积的同种个体数目。 – 样方法：在若干样方中计算全部个体，以其平均值推
广来估计种群整体。样方需要有代表性并随机取样。 – 标记重捕法：对移动位置的动物，在调查样地上，捕
获一部分个体进行标志，经一定期限进行重捕。根据 重捕取样中标志比例与样地总数中标志比例相等的假 定，来估计样地中被调查的动物总数。
14
样方法
草 原16
17
– Animal statistical methods - mark-recapture
（针对动物不断移动位置，难以直接统计） 在调查样地上，捕获一部分个体进行标记后释放，经过一定时期 后进行重新捕获。假定重捕取样中标志个体的比例与样地总数中标志 个体的比例相等，来估计养地中被调查动物的总数