第三章生物种群!

0
1
2
3
4
5
2.随机型分布（Random Distribution)
即种群内个体在空间的位置不受其 它个体分布的影响（即相互独立）； 同时每个个体在任一空间分布的概 率是相等的。
随机分布比较少见，因为在环境 的分布均匀一致，种群内个体间没 有彼此吸引或排斥时才易产生随机 分布。自然界中比较罕见。农田里 的害虫，在入侵的初期，种群密度 较低时，也属于随机分布。森林中 地面上的一些无脊椎动物，特别是 蜘蛛类，表现为随机型分布。
长率。
内禀增长率 是指在环境条件无限制作用
时，由种群内在因素决定的最大相对增殖速 度，其单位为时间的倒数。 对某一种群来说，内禀增长率是当种群建立 了稳定的年龄分布时，其稳定的相对增长率， 它反映的是一种理想状态，可用来与实际条 件下的增长率进行比较，其差值可视为环境 阻力的度量。
以观测的种群数量与时间t作 图，种群增长曲线呈“J”字 型，故指数增长又称 J 增长。 具有指数增长特点的种群， 种 其数量变化与r值关系密切。 群 数 当 r>0时，种群数量指数上升； 量 r=0时，种群数量不变； r<0时，种群数量指数下降。
2.出生率（natality）和死亡率（mortality）
出生率 是指种群在以生产、孵化、分裂或出芽等方
式下，产生新个体的能力，是种群内个体数量增长的 重要因素，出生率是种群增加固有能力的表述。常用 单位时间内产生新个体的数量表示。出生率分为：
最大出生率（maximum
natality）也叫绝对或生 理出生率，是在理想条件 下产生新个体的理论最大 值，对于特定种群，它是 一个常数。
r＞0
r=0
r<0
时间
三、种群的逻辑斯谛增长（logistic growth）
在实际环境下，由于种群数量 总会受到食物、空间和其它资 源的限制，因此，增长是有限 的。由于环境对种群增长的限 制作用是逐渐增加的，故增长 曲线呈现“S”型，也称S型增长， 其数学模型可用logistic方程 描述。 dN/dt= r· N[(K-N)/K] 式中，N为种群数量；K为环境 容量（carring capacity），即 某一环境所能维持的种群数量， 在曲线中表示为渐近线。
种群的年龄结构常用年龄金字塔来表示，金 字塔底部代表最年轻的年龄组，顶部代表最 老的年龄组，宽度则代表该年龄组个体数量 在整个种群中所占的比例，比例越大，宽度 越宽，比例越小宽度越窄。因此，从各年龄 组相对宽窄的比较就可以知道哪一个年龄组 的生物数量最多，哪一个年龄组的数量最少。 从生态学角度出发，把种群的年龄结构分为
种群的基本特征 是指各类生物种群在正常
的生长发育条件下所具有的共同特征，即种 群的共性，而个别种群在特定环境条件下所 产生的特殊适应特征，不包括在此范围内。
种群的基本特征包括种群的： 空间分布 种群数量 种群遗传 邻接效应
（一）种群的空间分布特征
种群内个体的空间分布方式，称为 分布格局（分布类型）。 由于自然环境的多样性，以及种内 种间个体的竞争，每一种群在一定空间 中都会呈现出特有的分布形式，这种生 物种个体在其生存环境空间中的配置方 式，取决于物种的生物学特性、种内种 间关系和环境因素。
通常分为 雌性 雄性 两性 对大多数动物来说，雄性与雌性的比例较为固定， 但有少数动物，尤其较为低等动物，在不同生长发 育时期，性比往往发生变化。通常受精卵的性比大 致为50：50，这称为第一性比（first sex ratio），自 幼体出生到个体性成熟为止，由于种种原因，性比 会发生变化，此期间的性比称第二性比（second sex ratio），以后还会有充分成熟的个体性比（third sex ratio）。性比变化对种群动态有很大影响。
也是种群变动的两个主要因子，它描述各 地方种群之间进行基因交流的生态过程。 在以往的工作中，由于迁入和迁出的数量 难以研究，这个因素往往被忽视了，造成 这种情况的部分原因是种群边界研究的人 为间断和种群分布的连续性之间的矛盾。
（三）种群的遗传特征
种群通常是由相同基因型的个体组 成，但在繁殖过程中，可以通过遗传物 质的重新组合及突变作用使种群的遗传 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，随环境条件的变 化，种群可能发生进 化或适应能力的变化。
ְ ‫׃‬
成群分布形成的原因，在动物界和植 物界各不相同。
植物分布的原因是： ◆繁殖特性 ◆微域差异 ◆天然障碍 ◆动物及人为活动影响
动物分布的原因是： ◆局部生境差异 ◆气候的节律性变化 ◆配偶和生殖的结果 ◆社会关系
（二）种群的数量特征
1.种群大小（size）和密度（density）
一个种群全体数目的多少叫种群大小。 单位面积内某个生物种的个体总数叫种群密度。 密度的作用是种群内部自动调节的基础。有生 态密度和粗密度，且生态密度常大于粗密度。
增长型 稳定型 衰退型
种群的年龄组也分为 幼龄组 中龄组 老龄组
老年（繁殖后期） 中年（繁殖期）
幼年（繁殖前期）
A B C
A．增长型种群 B．稳定型种群 C．衰退型种群 生物种群年龄结构的三种基本类型
（1）增长型种群（expanding population）
其年龄结构呈典型的金字塔形，基部阔而顶部窄， 表示种群中有大量的幼体和极少的老年个体。这类 种群的出生率大于死亡率，是典型增长型的种群 。 （2）稳定型种群（stable population） 其年龄结构几乎呈钟形，基部和中部几乎相等， 出生率与死亡率大致平衡，种群数量稳定 。
式中wk.baidu.comN0为初始种群大小； Nt为时间t时的种群大小； λ是种群的周期增长率。
二、种群的指数增长(exponential growth)
在无限环境条件下，除了种群的离散增长外， 生物可以连续进行繁殖，没有特定的繁殖期， 子代与亲代繁殖时间交错世代重叠，种群的 增长呈连续状态。
N＝ N0∙ert
式中：N为种群数量； N0为初始种群大小 ； r为瞬时增长率（等于瞬时出生率与瞬时 死亡率之差），在理论上被称为内禀增
3.成群型分布（Aggregated Distribution）
即种群内个体的分布既 不随机，也不均匀，而 是形成密集的斑块。在 自然界中，这种分布是 最常见的。成群分布又 常有成群随机分布和成 群均匀分布两种现象。 人口分布为典型的成群 分布。
‫׃‬ ְ
ְ ‫׃‬ ְ ‫׃‬

ְ ‫׃‬
况，是种内个体衰减的数量。同出生 率一样，死亡率分为：
最低死亡率（minimum mortality）是指个
体死亡于由生理寿命所决定的“老年”状况， 也是一个生物学常数。
实际死亡率或生态死亡率（ecological
mortality）受环境条件、种群大小和年龄组 成的影响。
3．种群年龄和性别结构
任何种群都是由不同年龄结构的个体所组成。 年龄结构（age structure）是指某一种群中， 具有不同年龄级的个体生物数目与种群个体总 数的比例。 在每一年龄级或整个种群个体中，雌性与雄 性个体所占种群个体总数的比例，构成了生 物种群的性别结构。 种群的年龄结构与性别比例是种群数量变化的 基本内因之一，可以用来估算种群的发展趋势。
第二节
种群的增长
种群增长随时间而变化，在生物种群处于最佳状 态时，出生率和死亡率则是影响种群增长的内在 原因；在自然条件下，当种群占据新的适宜环境 或渡过不良气候遇到适宜条件时，由于不同种群 繁殖特性不同，表现出不同的增长特征。 根据环境对种群的作用以及种群世代的重叠状 况，种群增长一般有3种典型类型： 几何级数增长 指数型增长 逻辑斯谛(S)增长
(四)邻接效应
当种群的密度增加时，在邻接的个体之间所出 现的相互影响，称为邻接效应。 邻接效应常表现在密度对形态、产量和死亡率 的影响等方面，如作物在一定条件 ( 管理合适、 充分生长条件 ) 下，尽管各地块密度不同，株 数有别，而最后总产量却很接近，主要是由于 邻接效应的缘故。密度对死亡率有直接影响， 固着生长的生物(包括植物)不能以扩散的方式 逃离竞争，因此竞争中的失败者死去，这种竞 争的结果使较少量的较大个体存活下来。
一、几何级数指数增长（geometric growth）
种群的几何级数增长是指种群在无限的环境中生长， 不受食物、空间等条件的限制，种群的寿命只有1年， 且一年只有一个繁殖季节，同时种群无年龄结构， 是个体彼此隔离的一种增长方式。 亲代与子代世代 分离，种群增长不连续。
Nt=Nt-1×λ或Nt =N0×λt
合，从个体到种群是一个质的飞跃。 ◆通过种内个体间的相互作用，种群成为一个具 有独立特征、结构和功能的有机整体， ◆在生态系统中，种群是物种存在的基本形式， 也是生物群落和种间关系的基本组成单位， ◆从进化论的观点来看，种群还是一个演化单位。 ◆种群生态的研究是生态系统研究的重要基础。
二、种群的基本特征
（3）衰退型种群（diminishing population） 这类种群的年龄结构呈壶形，基部窄而顶部宽， 表示种群中幼体比例很小，而老年个体比例大， 出生率小于死亡率，种群数量趋于下降。
种群中雄性和雌性个体数目的比例称为性比（sex ratio），也称性比结构（sexual structure）
种 群 数 量
指 数 增 长
环 境 阻 力
逻 辑 斯 谛 增 长
时间
种群增长模型
第三节 种群的数量波动与调节 (自学) 一、种群的数量动态
任何一个种群的数量都是随时间 变动的，即种群有数量变动的特征。 待种群数量增长至它的环境容纳量水 平以后，很少自然保持在这一水平上， 而是有较大的波动。
(一)种群增长
自然种群数量变动中，“J”型和“S”型增长 均可以见到，但曲线不像数学模型所预测的 那样光滑、典型，常常还表现为两增长型之 间的中间过度型。 “J”型增长可以视为是 一种不完全的“S”型增长，即环境限制作用 是突然发生的，在此之前，种群增长不受限 制。
粗密度（crude density） 生态密度（ecological density）是指单位栖息 是指单位总空间内的生 物个体数（或生物量） 空间内某种群的个体数 量（或生物量）
在任何一个地方，种群的密度 都随季节、 气候条件、食物储量和其它因素的影响而发 生很大变化。在实际应用中，密度是生物种 群重要的参数之一，是种群内部自动调节的 基础，它部分地决定着种群的能流、资源的 可利用性、种群内部生理压力的大小以及种 群的散布和种群的生产力。
种群的空间分布通常可分为：
均匀型 随机型 成群型
成群随机型
成群均匀型
1.均匀型分布(Uniform Distribution)
也称规则分布(regular dispersal)， 即种群内各个体在空间呈等距 离分布。 5 当有机体能够占据的空间比其 4 所需要的大时，则在其分布上 3 所受到的阻碍较小，这样使种 2 群中的个体呈均匀分布。在小 范围内的均匀分布主要是因为 1 种群内的个体间的竞争。自然 0 界中罕见，人工栽培的森林和 作物群落常为此类型。
第三章 生物种群
第一节 种群的概念与特征
第二节
第三节
种群的增长模型
种群的数量波动与调节
第四节
种群间的相互关系
第一节
种群的概念与特征
一、种群的概念
二、种群的基本特征
一、种群的概念
种群（population）是指在一定时间内占据一
定特定空间与时间的同一物种（或有机体）的 集合体。
◆种群由同种个体组成，但不等于个体的简单聚
因此，研究性比的意义将随物种的雌雄关 系不同而不同。种群中性比对大多数脊椎 动物来说较为恒定，比值为1：1左右。对 两性花植物种群而言，在种群研究中可不 考虑性比问题，但在单性花植物种群中， 尤其是雌雄异株植物种群的动态研究时， 性比就显得特别重要。
4．种群的迁入和迁出
迁入（immigration）和迁出（emigration）
实际出生率（realized
natality）或生态出生率 （ecological natality）。 表示在一定的环境条件下 产生新个体的能力。其大 小随种群数量、年龄结构 以及环境而改变。
出生率的高低受以下三方面因素的影响：
①性成熟的时间。 ②每次产生后代的数量。 ③每年产生后代的次数。
死亡率是描述的是种群个体的死亡情