第五章 岛屿生物地理学
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平衡状态
（1）非互作物种平衡：在物种侵殖后立即开始。 此时，新物种的迁入率正好等于原有物种的灭绝率。 （2）互作物种平衡：该平衡态开始于物种之间的 相互作用成为决定物种生存的重要因素。 （3）选择性物种平衡：开始于互作物种平衡之后， 逐渐变为这一阶段的主要平衡力量。 （4）进化物种平衡：通过时间的选择性物种平衡 过程，最终在岛屿上达到物种之间的进化物种平衡。
（二）物种数量与岛屿面积的关系 S=CAZ LogS = logC + ZLogA 在上式中: 生物物种的数目； 在上式中 S---生物物种的数目； 生物物种的数目 A---这些生物物种所存在的空间面 这些生物物种所存在的空间面 积； C---物种的分布密度，既单位面积 物种的分布密度， 物种的分布密度 内的物种数目； 内的物种数目； Z---为某个统计指数。 为某个统计指数。 为某个统计指数
距离效应
距离效应：岛屿离陆地和其他岛屿越远，物 种数目越少。原因，迁入漫。 注意：灭绝率没有关系，达到平衡点的时间， 小岛屿比大岛屿要长 距离是衡量岛屿隔离程度的重要指标
岛屿上的物种数量与岛屿面积、大陆的距离、 （2）岛屿上的物种数量与岛屿面积、大陆的距离、侵移—灭 绝过程的关系 近陆 迁入率 死亡率 小岛 远陆 大岛
第三节 岛屿生物地理学与自然保护区
（一）自然保护区与岛屿的关系 ： 1. 自然保护区相当于一个岛屿 2. 岛屿生物地理学理论可应用于自然保护区建设 3. 自然保护区的物种数量和面积需依据岛屿理论
岛屿化后物种下降的速度
面积大的岛屿物种丧失的速度比面 积小的岛屿慢
种的生物学习性对生境的要求 在设计保护区时,特别要考虑容易灭 绝的物种对生境的特殊要求, ①低密 度种群有较高的灭绝危险性,波动大, 需要大栖息地 ②在食物链中处于较 高营养级,食物量较少的种群,需要大 的栖息地③一些食性特殊的动物,需 要特别的栖息地
平衡理论认为岛屿生物种类的丰富程 度取决于新物种的迁入和原有物种的 灭绝，当物种的迁入率和灭绝率相等 时，岛屿物种的数目达到动态平衡
从下图看出，随着岛屿上物种数目的 增多，物种迁入率下降，灭绝率上升
速
迁入率
灭绝率
率
物种数目
侵移、 （三） 侵移、灭绝和均衡理论 （1）侵移和灭绝的速率与在岛屿上存在的物种数量的关系 ）
物种数目的对数与面积对数呈线性关系
物
种
数
岛 屿 的 面 积
关系 空间面积每增加10倍，物种数目平 均增加1倍，反之亦然。这里，十分重要 的是K 的数值。根据大量研究证明，K 的取值从0.05 ~ 0.37，最大值约为最小 值的7~8倍, 其变幅之大是惊人的。就全 球陆地植物而言，K的平均值位0.22, 它 决定着物种数目的基础动态变化状况。 因此我们可以粗劣地回答：保护好1%的 物种空间面积，相当于保护原有物中数 目的25%
速 率
迁入率
灭绝率
s 岛屿上物种数量 岛屿上物种数量平衡模型
面积效应
面积效应：生物多样性随岛屿面积增加而增 加的现象 小岛上物种灭绝率要比大岛快，为什么？ 物种数越多灭绝率越高，为什么？ 小岛的物种周转率比大岛高
面积效应结论
（1）物种数随着时间的推移而趋向稳定，达 到平衡密度 （2）物种数达到平衡密度后，还会有物种迁 入和灭绝，但相等 （3）物种周转率的大小与岛屿的面积呈负相 关
第五章 岛屿生物地理学
岛屿生物地理学的核心是研究物种丰富度与 栖息地面积及岛屿栖息地与外界隔离程度的 关系.因此岛屿生物地理学广泛应用于岛状生 境的研究,成为自然保护区规划、设计的理论 基础。
第一节 岛屿的概念
岛屿：与其他地区相隔离的地区 生物学的岛屿：为了保护动植物的栖息地所 建立的自然保护区和国家公园，被周围的农 田、工厂、城市所包围的地区。 许多生物赖以生存的生境，高山、自然保护 区、溪流、山沿以及其他边界明显的生态系 统、林窗，甚至叶片，都可以看作是大小、 形状、隔离程度不同的岛屿。 岛屿性是生物地理所具备的普遍特征
Z值的生物学意义：当Z=0.5时，只需要 将岛屿面积增加4倍，物种数即可加倍 Z值还取决于观测的目标是隔离种群，还 是样本 隔离种群： 样本： 随着取样面积的增大，物种数增大，但 新物种增加的频率下降，物种的个体数 增加
平衡理论
平衡理论的内容:①每个岛屿的物种数都有一个平衡 密度,岛屿越大，物种平衡密度越高。②不管目前物 种数多于平衡密度还是少于平衡密度，岛屿上的物 种数总是不断地趋向于平衡密度。③任何岛屿上的 物种数都处于一种动态的平衡之中，这种动态平衡 是由于新的物种不断迁入和原有的物种不断消失所 维持的。④岛屿上的物种数在年与年之间是相对稳 定的，但是他的组成成分是不断变化的。
岛屿具有的特征： ①岛屿比陆地和海洋简单 ②地球上岛屿的数量要比大陆和海洋 多 ③岛屿的大小、形状和隔离程度都不 同 岛屿化的原因：人类活动、自然景观 片段化、地质活动
第二节 岛屿生物地理学理论
种-面积曲线 在气候条件相对一致的一定区域内，岛屿上 物种数目会随着岛屿面积的增加而增加，开 始增加迅速，当物种接近该生境所能承受的 最大数量时，增加逐渐停止。随着面积的增 加，物种多样性增加的效果在岛屿要比连续 生境内明显
关心地球 热爱生命
保护区的面积
自然保护区的大小取决于保护区的功能和目 标 面积越大,支持的物种数越多 不同的物种需要不同的范围 保护区被相似的生态系统包围,面积可小一些
保护区地点的选择 (1)具有物种丰富的地区 (2)特有种、受威胁种和濒危物种所需要的特 殊生境 （3）保护区的形状：最佳形状是圆形，尽量 避免狭长形（为什么）①边缘效应②人为影 响 （4）群落演替 （5）几个保护区最好有廊道连接
s1
s2
s3
岛屿上的物种数量
岛屿大小与岛屿距离大陆远近对迁入率和死亡率的影响
对于陆地岛屿，绝对距离不是决定岛 屿隔离程度的唯一因素，因为 ①动物在一年中不同的月份迁移的距 离不同 ②不同的物种迁移能力不同 ③不同物种对于不同环境条件变化的 反应和忍耐程度不同 ④植物资源多样性和生境质量也影响 物种的迁入，没有植物，动物不能生 存
平衡理论的不足
（1）迁入率和灭绝率曲线的确切形状无法估计，因此，难 以对某个时期的种群做出准确的估计。该理论缺乏预测性。 （2）在模型中，平衡态物种的数目是由迁入率和灭绝率决 定的。这样的假设过于简单化。 （3）对于不同的动物类群、不同岛屿或者同一岛屿的不同 时间来说，迁入率和灭绝率曲线是不同的。 （4）平衡理论将物种的迁入和灭绝看成是相互独立的过程， 但实际上并非完全如此。 （5）平衡理论认为岛屿上物种存在的数目主要是由迁入率 和灭绝率决定的，忽视了其他物种互作关系（如竞争、捕食、 互惠共生、寄生）等调节群落结构的作用。 （6）岛屿生物地理学理论的另一缺陷是它假定同一分类群 内不同的种之间的迁入率和灭绝率是一致的。但是，同一分 类单位的不同种之间其扩散能力和灭绝脆弱性是不同的。
平衡状态
（1）非互作物种平衡：在物种侵殖后立即开始。 此时，新物种的迁入率正好等于原有物种的灭绝率。 （2）互作物种平衡：该平衡态开始于物种之间的 相互作用成为决定物种生存的重要因素。 （3）选择性物种平衡：开始于互作物种平衡之后， 逐渐变为这一阶段的主要平衡力量。 （4）进化物种平衡：通过时间的选择性物种平衡 过程，最终在岛屿上达到物种之间的进化物种平衡。
（二）物种数量与岛屿面积的关系 S=CAZ LogS = logC + ZLogA 在上式中: 生物物种的数目； 在上式中 S---生物物种的数目； 生物物种的数目 A---这些生物物种所存在的空间面 这些生物物种所存在的空间面 积； C---物种的分布密度，既单位面积 物种的分布密度， 物种的分布密度 内的物种数目； 内的物种数目； Z---为某个统计指数。 为某个统计指数。 为某个统计指数
距离效应
距离效应：岛屿离陆地和其他岛屿越远，物 种数目越少。原因，迁入漫。 注意：灭绝率没有关系，达到平衡点的时间， 小岛屿比大岛屿要长 距离是衡量岛屿隔离程度的重要指标
岛屿上的物种数量与岛屿面积、大陆的距离、 （2）岛屿上的物种数量与岛屿面积、大陆的距离、侵移—灭 绝过程的关系 近陆 迁入率 死亡率 小岛 远陆 大岛
第三节 岛屿生物地理学与自然保护区
（一）自然保护区与岛屿的关系 ： 1. 自然保护区相当于一个岛屿 2. 岛屿生物地理学理论可应用于自然保护区建设 3. 自然保护区的物种数量和面积需依据岛屿理论
岛屿化后物种下降的速度
面积大的岛屿物种丧失的速度比面 积小的岛屿慢
种的生物学习性对生境的要求 在设计保护区时,特别要考虑容易灭 绝的物种对生境的特殊要求, ①低密 度种群有较高的灭绝危险性,波动大, 需要大栖息地 ②在食物链中处于较 高营养级,食物量较少的种群,需要大 的栖息地③一些食性特殊的动物,需 要特别的栖息地
平衡理论认为岛屿生物种类的丰富程 度取决于新物种的迁入和原有物种的 灭绝，当物种的迁入率和灭绝率相等 时，岛屿物种的数目达到动态平衡
从下图看出，随着岛屿上物种数目的 增多，物种迁入率下降，灭绝率上升
速
迁入率
灭绝率
率
物种数目
侵移、 （三） 侵移、灭绝和均衡理论 （1）侵移和灭绝的速率与在岛屿上存在的物种数量的关系 ）
物种数目的对数与面积对数呈线性关系
物
种
数
岛 屿 的 面 积
关系 空间面积每增加10倍，物种数目平 均增加1倍，反之亦然。这里，十分重要 的是K 的数值。根据大量研究证明，K 的取值从0.05 ~ 0.37，最大值约为最小 值的7~8倍, 其变幅之大是惊人的。就全 球陆地植物而言，K的平均值位0.22, 它 决定着物种数目的基础动态变化状况。 因此我们可以粗劣地回答：保护好1%的 物种空间面积，相当于保护原有物中数 目的25%
速 率
迁入率
灭绝率
s 岛屿上物种数量 岛屿上物种数量平衡模型
面积效应
面积效应：生物多样性随岛屿面积增加而增 加的现象 小岛上物种灭绝率要比大岛快，为什么？ 物种数越多灭绝率越高，为什么？ 小岛的物种周转率比大岛高
面积效应结论
（1）物种数随着时间的推移而趋向稳定，达 到平衡密度 （2）物种数达到平衡密度后，还会有物种迁 入和灭绝，但相等 （3）物种周转率的大小与岛屿的面积呈负相 关
第五章 岛屿生物地理学
岛屿生物地理学的核心是研究物种丰富度与 栖息地面积及岛屿栖息地与外界隔离程度的 关系.因此岛屿生物地理学广泛应用于岛状生 境的研究,成为自然保护区规划、设计的理论 基础。
第一节 岛屿的概念
岛屿：与其他地区相隔离的地区 生物学的岛屿：为了保护动植物的栖息地所 建立的自然保护区和国家公园，被周围的农 田、工厂、城市所包围的地区。 许多生物赖以生存的生境，高山、自然保护 区、溪流、山沿以及其他边界明显的生态系 统、林窗，甚至叶片，都可以看作是大小、 形状、隔离程度不同的岛屿。 岛屿性是生物地理所具备的普遍特征
Z值的生物学意义：当Z=0.5时，只需要 将岛屿面积增加4倍，物种数即可加倍 Z值还取决于观测的目标是隔离种群，还 是样本 隔离种群： 样本： 随着取样面积的增大，物种数增大，但 新物种增加的频率下降，物种的个体数 增加
平衡理论
平衡理论的内容:①每个岛屿的物种数都有一个平衡 密度,岛屿越大，物种平衡密度越高。②不管目前物 种数多于平衡密度还是少于平衡密度，岛屿上的物 种数总是不断地趋向于平衡密度。③任何岛屿上的 物种数都处于一种动态的平衡之中，这种动态平衡 是由于新的物种不断迁入和原有的物种不断消失所 维持的。④岛屿上的物种数在年与年之间是相对稳 定的，但是他的组成成分是不断变化的。
岛屿具有的特征： ①岛屿比陆地和海洋简单 ②地球上岛屿的数量要比大陆和海洋 多 ③岛屿的大小、形状和隔离程度都不 同 岛屿化的原因：人类活动、自然景观 片段化、地质活动
第二节 岛屿生物地理学理论
种-面积曲线 在气候条件相对一致的一定区域内，岛屿上 物种数目会随着岛屿面积的增加而增加，开 始增加迅速，当物种接近该生境所能承受的 最大数量时，增加逐渐停止。随着面积的增 加，物种多样性增加的效果在岛屿要比连续 生境内明显
关心地球 热爱生命
保护区的面积
自然保护区的大小取决于保护区的功能和目 标 面积越大,支持的物种数越多 不同的物种需要不同的范围 保护区被相似的生态系统包围,面积可小一些
保护区地点的选择 (1)具有物种丰富的地区 (2)特有种、受威胁种和濒危物种所需要的特 殊生境 （3）保护区的形状：最佳形状是圆形，尽量 避免狭长形（为什么）①边缘效应②人为影 响 （4）群落演替 （5）几个保护区最好有廊道连接
s1
s2
s3
岛屿上的物种数量
岛屿大小与岛屿距离大陆远近对迁入率和死亡率的影响
对于陆地岛屿，绝对距离不是决定岛 屿隔离程度的唯一因素，因为 ①动物在一年中不同的月份迁移的距 离不同 ②不同的物种迁移能力不同 ③不同物种对于不同环境条件变化的 反应和忍耐程度不同 ④植物资源多样性和生境质量也影响 物种的迁入，没有植物，动物不能生 存
平衡理论的不足
（1）迁入率和灭绝率曲线的确切形状无法估计，因此，难 以对某个时期的种群做出准确的估计。该理论缺乏预测性。 （2）在模型中，平衡态物种的数目是由迁入率和灭绝率决 定的。这样的假设过于简单化。 （3）对于不同的动物类群、不同岛屿或者同一岛屿的不同 时间来说，迁入率和灭绝率曲线是不同的。 （4）平衡理论将物种的迁入和灭绝看成是相互独立的过程， 但实际上并非完全如此。 （5）平衡理论认为岛屿上物种存在的数目主要是由迁入率 和灭绝率决定的，忽视了其他物种互作关系（如竞争、捕食、 互惠共生、寄生）等调节群落结构的作用。 （6）岛屿生物地理学理论的另一缺陷是它假定同一分类群 内不同的种之间的迁入率和灭绝率是一致的。但是，同一分 类单位的不同种之间其扩散能力和灭绝脆弱性是不同的。