种群人口与发展ppt课件
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Population & development
Z S Wang
College of Life Sciences CNU 2013.11.15
.
1
Focus on…
• 种群及其动态； • 种群开放性与集合种群理论； • 种群管理的基本理念； • 人口与可持续发展。
.
2
一、种群及其动态
1. 概念：
种群（population)是指在同一时期内占有一定空间的同种
生物个体的集合。
2. 特征：
• 空间特征
• 数量特征
• 遗传特征
• 系统特征
.
3
3. 种群动态：
两种模式： 指数增长； 逻辑斯谛增长。
.
4
• 指数增长分析：
➢ 前提条件：资源无限；
入侵种早期 发展。
苏格兰松
.
5
• 指数增长分析：
➢ 前提条件：资源无限；
5.8
埃塞俄比亚 0.65亿
5.9
.
26
也门
0.18亿
7.2
• 人口增长与经济发展的关系：
• 发达国家较低； • 不发达国家较高。
.
27
• 人口增长与经济发展的关系：
• 发达国家较低； • 不发达国家较高。
平均年增长率：
.
28
• 人口增长与经济发展的关系：
• 发达国家较低； • 不发达国家较高。
• 离散斑块间不可过于隔离而阻碍了重新侵占 （re-colonization)的发生；
• 各个局域种群的兴-灭动态不能完全同步。否 则整个集合种群续存时间不会长于灭绝风险 最小的局域种群。
.
15
4. 集合种群理论的应用启示：
• 自然保护：
• 濒危物种保护应有尽可能多的斑块且连接良好；
• 局域种群间的相互拯救对区域层次上的种群续存 意义重大，不可忽视；
.
7
• 指数增长分析：
➢ 前提条件：资源无限；
➢ 增长速率：决定于物种繁殖能力；
➢ 生态效应：对共存物种的强烈抑制，导致物种 多样性降低、群落和系统结构简单化和系统动 荡；
➢ 种群危机：天敌和寄生物的潜在威胁。如：马尾松
林松毛虫危害；人类的传染病。
.
8
• 逻辑斯谛增长分析：
➢ 前提条件：资源有限；
对待；
如：银鱼天然群体的退化和移植种群的泛滥，该如 何管理？
四大家鱼野生群几近消失，养殖群泛滥，又该如何 管理？
.
17
.
18
天然银鱼分布区缩减
天然银鱼产量下滑
.
19
大银鱼和太湖新银鱼人工引种种群扩张
.
20
三、种群管理基本理念
• 核心目标：维持种群稳定；
• 科学管理是双刃剑：保护vs.控制，应具体 对待；
• 动态管理；
• 整体布局：突出种群间的联系，从区域尺 度上规划；
• 环境友好：监测研究种群在系统中的作用 和地位，种群管理应有利于系统稳定。
.
21
四、人口与可持续发展
人口是生活在特定社会、特定地域具有一定数量和质量，并在自然环境 和社会环境中同各种自然因素和社会因素组成复杂关系的人的总称。
Explosive growth • 1999年60亿 • 2007年66亿 • 2011年70亿
• 保护物种的动态监测应选择合适的空间尺度。
• 害虫的生物防治：
• 区域性统一防治效果较好；
• 监测害虫种群动态，防止局域种群间的交流和拯 救；
• 抗虫、抗病作物种植中应间种非抗性品种，以保
持稳定的益虫种群。 .
16
三、种群管理基本理念
• 核心目标：维持种群稳定； • 科学管理是双刃剑：保护vs.控制，应具体
集合种群 局域种群
• 定义2：局域小（地理）种群通过一定程度的个
体交流而连接在一起所组成的区域范围内的小
种群集合（Hanski 19.94）。
14
3. 集合种群的特征：
• 适宜的生境(suitable habitat)以离散斑块形式存 在。这些斑块均可为目标物种所占据 （occupied);
• 所有斑块内的局域种群(local population)都有 灭绝的风险。不存在永恒的大陆斑块；
• 种群间交流的普遍性：
➢ 迁徙、洄游； ➢ 迁飞； ➢ 扩散和扩张； ➢ 花粉和种子的传播。
.
12
1. 集合种群理论的背景：
何谓种群 ？
种群间的联系：个体流
基因流
生境萎缩和破碎对种群的影响
种群大小和稳定性 ？
种群间关系和动态 ？
.
13
2. 概念：
• 定义1：Population of populations （Levins 1970）.
人口在时空上的发展 和演变过程，包括:
自然变动 机械变动 社会变动
.
22
年份
人口数量（亿人） 相隔年数
250万年前 （公元）1000年
1650年 1804年 1927年 1960年 1974年 1987年7月11日 1999年10月12日
2011年10月31日 2050年（联合国预测） .
人类祖先出现 2.8 5.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0
2000年人口自然增长率：
.
9
• 逻辑斯谛增长分析：
➢ 前提条件：资源有限； ➢ 增长速率：受环境阻力负反馈调节；
.
10
• 逻辑斯谛增长分析：
➢ 前提条件：资源有限； ➢ 增长速率：受环境阻力负反馈调节； ➢ 生态效应：允
许竞争共存， 维持系统稳定。
.
11
二、种群开放性与集合种群理论
• 种群开放性：地理种群间存在着不同程度 的个体交流和基因流。因此，较大空间尺 度上看，种群间的隔离是相对的。
60.0 70.0 89.0
650年 154年 123年 33年 14年 13年
12年
12年
51年23
• 世界人口增长趋势：
1、高出生率，高死亡率，低增长率阶段； 2．高出生率，低死亡率，高增长率阶段； 3、低出生宰，低死广率．低增长率阶段。
.
24
• 世界人口分布：
.
25
国家
2001年中人 总生育
口
率
俄罗斯
1.44亿
1.2
日本
1.27亿
1.3
德国
0.82亿
1.3
英国
0.60亿
1.7
中国
12.73亿
1.8
法国
0.59亿
1.8
美国
2.85亿
2.1
巴西
1.72亿
2.4
印尼
2.06亿
2.7
印度
10.33亿
3.2
巴基斯坦
1.45亿
5.6
坦桑尼亚
0.36亿
5.6
沙特阿拉伯 0.21亿
5.7
尼日利亚
wenku.baidu.com
1.27亿
➢ 增长速率：决定于物种繁 殖能力；
➢ 生态效应：对共存物种的 强烈抑制，导致物种多样 性降低、群落和系统结构 简单化和系统动荡；
Species Species Species 空间 物质 能量
.
6
1500 单 种 年 1000 产 量 （吨） 500
抚仙湖太湖新银鱼入侵致鱼康鱼良白鱼种群急剧衰退
Z S Wang
College of Life Sciences CNU 2013.11.15
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1
Focus on…
• 种群及其动态； • 种群开放性与集合种群理论； • 种群管理的基本理念； • 人口与可持续发展。
.
2
一、种群及其动态
1. 概念：
种群（population)是指在同一时期内占有一定空间的同种
生物个体的集合。
2. 特征：
• 空间特征
• 数量特征
• 遗传特征
• 系统特征
.
3
3. 种群动态：
两种模式： 指数增长； 逻辑斯谛增长。
.
4
• 指数增长分析：
➢ 前提条件：资源无限；
入侵种早期 发展。
苏格兰松
.
5
• 指数增长分析：
➢ 前提条件：资源无限；
5.8
埃塞俄比亚 0.65亿
5.9
.
26
也门
0.18亿
7.2
• 人口增长与经济发展的关系：
• 发达国家较低； • 不发达国家较高。
.
27
• 人口增长与经济发展的关系：
• 发达国家较低； • 不发达国家较高。
平均年增长率：
.
28
• 人口增长与经济发展的关系：
• 发达国家较低； • 不发达国家较高。
• 离散斑块间不可过于隔离而阻碍了重新侵占 （re-colonization)的发生；
• 各个局域种群的兴-灭动态不能完全同步。否 则整个集合种群续存时间不会长于灭绝风险 最小的局域种群。
.
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4. 集合种群理论的应用启示：
• 自然保护：
• 濒危物种保护应有尽可能多的斑块且连接良好；
• 局域种群间的相互拯救对区域层次上的种群续存 意义重大，不可忽视；
.
7
• 指数增长分析：
➢ 前提条件：资源无限；
➢ 增长速率：决定于物种繁殖能力；
➢ 生态效应：对共存物种的强烈抑制，导致物种 多样性降低、群落和系统结构简单化和系统动 荡；
➢ 种群危机：天敌和寄生物的潜在威胁。如：马尾松
林松毛虫危害；人类的传染病。
.
8
• 逻辑斯谛增长分析：
➢ 前提条件：资源有限；
对待；
如：银鱼天然群体的退化和移植种群的泛滥，该如 何管理？
四大家鱼野生群几近消失，养殖群泛滥，又该如何 管理？
.
17
.
18
天然银鱼分布区缩减
天然银鱼产量下滑
.
19
大银鱼和太湖新银鱼人工引种种群扩张
.
20
三、种群管理基本理念
• 核心目标：维持种群稳定；
• 科学管理是双刃剑：保护vs.控制，应具体 对待；
• 动态管理；
• 整体布局：突出种群间的联系，从区域尺 度上规划；
• 环境友好：监测研究种群在系统中的作用 和地位，种群管理应有利于系统稳定。
.
21
四、人口与可持续发展
人口是生活在特定社会、特定地域具有一定数量和质量，并在自然环境 和社会环境中同各种自然因素和社会因素组成复杂关系的人的总称。
Explosive growth • 1999年60亿 • 2007年66亿 • 2011年70亿
• 保护物种的动态监测应选择合适的空间尺度。
• 害虫的生物防治：
• 区域性统一防治效果较好；
• 监测害虫种群动态，防止局域种群间的交流和拯 救；
• 抗虫、抗病作物种植中应间种非抗性品种，以保
持稳定的益虫种群。 .
16
三、种群管理基本理念
• 核心目标：维持种群稳定； • 科学管理是双刃剑：保护vs.控制，应具体
集合种群 局域种群
• 定义2：局域小（地理）种群通过一定程度的个
体交流而连接在一起所组成的区域范围内的小
种群集合（Hanski 19.94）。
14
3. 集合种群的特征：
• 适宜的生境(suitable habitat)以离散斑块形式存 在。这些斑块均可为目标物种所占据 （occupied);
• 所有斑块内的局域种群(local population)都有 灭绝的风险。不存在永恒的大陆斑块；
• 种群间交流的普遍性：
➢ 迁徙、洄游； ➢ 迁飞； ➢ 扩散和扩张； ➢ 花粉和种子的传播。
.
12
1. 集合种群理论的背景：
何谓种群 ？
种群间的联系：个体流
基因流
生境萎缩和破碎对种群的影响
种群大小和稳定性 ？
种群间关系和动态 ？
.
13
2. 概念：
• 定义1：Population of populations （Levins 1970）.
人口在时空上的发展 和演变过程，包括:
自然变动 机械变动 社会变动
.
22
年份
人口数量（亿人） 相隔年数
250万年前 （公元）1000年
1650年 1804年 1927年 1960年 1974年 1987年7月11日 1999年10月12日
2011年10月31日 2050年（联合国预测） .
人类祖先出现 2.8 5.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0
2000年人口自然增长率：
.
9
• 逻辑斯谛增长分析：
➢ 前提条件：资源有限； ➢ 增长速率：受环境阻力负反馈调节；
.
10
• 逻辑斯谛增长分析：
➢ 前提条件：资源有限； ➢ 增长速率：受环境阻力负反馈调节； ➢ 生态效应：允
许竞争共存， 维持系统稳定。
.
11
二、种群开放性与集合种群理论
• 种群开放性：地理种群间存在着不同程度 的个体交流和基因流。因此，较大空间尺 度上看，种群间的隔离是相对的。
60.0 70.0 89.0
650年 154年 123年 33年 14年 13年
12年
12年
51年23
• 世界人口增长趋势：
1、高出生率，高死亡率，低增长率阶段； 2．高出生率，低死亡率，高增长率阶段； 3、低出生宰，低死广率．低增长率阶段。
.
24
• 世界人口分布：
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国家
2001年中人 总生育
口
率
俄罗斯
1.44亿
1.2
日本
1.27亿
1.3
德国
0.82亿
1.3
英国
0.60亿
1.7
中国
12.73亿
1.8
法国
0.59亿
1.8
美国
2.85亿
2.1
巴西
1.72亿
2.4
印尼
2.06亿
2.7
印度
10.33亿
3.2
巴基斯坦
1.45亿
5.6
坦桑尼亚
0.36亿
5.6
沙特阿拉伯 0.21亿
5.7
尼日利亚
wenku.baidu.com
1.27亿
➢ 增长速率：决定于物种繁 殖能力；
➢ 生态效应：对共存物种的 强烈抑制，导致物种多样 性降低、群落和系统结构 简单化和系统动荡；
Species Species Species 空间 物质 能量
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6
1500 单 种 年 1000 产 量 （吨） 500
抚仙湖太湖新银鱼入侵致鱼康鱼良白鱼种群急剧衰退