第三章種群生態(tài)3.1種群的根本概念3.2種群的一般特征3.3自然種群的數(shù)量變動3.4種間關(guān)系3.1種群的根本概念

自然種群是一定地域或空間中的同種個體的集合群或自然組合。種群的兩個例子一根朽木上所有真菌一塊巖石上所有藤壺3.2種群的一般特征3.2.1種群的密度3.2.2種群的空間分布格局3.2.3種群的年齡結(jié)構(gòu)3.2.4性比率3.2.5種群中個體的異質(zhì)性3.2.6種群增長3.2.1種群的密度概念：單位面積或容積內(nèi)某個種群個體總數(shù)或生物量，個體數(shù)表示種內(nèi)個體間的距離，而生物量那么表示的是密度。種群密度的數(shù)量統(tǒng)計方法實際密度的測定方法〔1〕總數(shù)調(diào)查〔普查法〕〔2〕取樣調(diào)查法相對密度的測定方法

3.2.2種群的空間分布格局組成種群的個體在其生活空間中的狀態(tài)或布局

種群的空間分布類型〔1〕均勻分布〔2〕隨機分布〔3〕集群分布(最常見)種群空間分布格局的測定方法:方差/平均數(shù)比法

均勻分布個體呈等距離的分布格局。

原因：競爭森林中植物為競爭陽光(樹冠)和土壤中營養(yǎng)物(根際)沙漠中植物為競爭水分個體在種群中出現(xiàn)的時機是相等的，個體間互相不影響。

隨機分布比較少見在資源,如食物空間等分布比較均勻,成員間相互作用小時,才會出現(xiàn)隨機分布

集群分布集群分布：個體呈塊狀或呈簇集群分布原因：微地形的差異繁殖特性所致：種子不易移動而使幼樹在母樹周圍或無性繁殖動物和人為活動的影響

測定方法－方差/平均數(shù)比率

s2/m=0均勻分布s2/m=1隨機分布

s2/m>1成群分布3.2.3種群的年齡結(jié)構(gòu)

種群中各年齡級的個體數(shù)與種群個體數(shù)的比例

種群的生態(tài)年齡-繁殖前期(幼年期)-繁殖期(中年期)-繁殖后期(老年期)種群年齡結(jié)構(gòu)的三種類型

種群年齡結(jié)構(gòu)的三種類型

增長型種群：基部寬，頂部狹。表示種群有大量幼體而老年個體較小，反映該比較年輕并且種群的出生率大于死亡率，是迅速增長的種群。穩(wěn)定型種群：大致呈鐘型，從基部到頂部具有緩慢變化或大體相似的結(jié)構(gòu)，說明幼年個體和中老年個體數(shù)量大致相等，出生率與死亡率大致相等，種群數(shù)量處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。下降型種群：呈壺型，基部比較狹、而頂部比較寬。表示種群中幼體比例很小而老體個體的比例較大，種群的死亡率大于出生率。說明種群數(shù)量趨于下降，為衰退種群。年齡錐體生殖后期生殖期生殖前期繁殖期繁殖后期繁殖前期增長型穩(wěn)定型衰退型圖年齡錐體的三種根本類型3.2.4性比種群中雌雄個體數(shù)目的比例性比種群出生率的影響

-一雄一雌(♂♀)：1000只鳥♂/♀=6:4，不剛好為各一半

-一雄多雌(♂♀♀)：♀比♂多幾倍，不影響出生率

-一雌多雄(♀♂♂)：♀比♂多幾倍，影響出生率3.2.5種群中個體的異質(zhì)性3.2.6種群增長種群增長的根本參數(shù)出生率死亡率存活率-常常以存活曲線表示

存活曲線

以存活數(shù)的對數(shù)(lgnx)對年齡(x)作圖可得到存活曲線A型：種群在接近于生理壽命之前，只有個別的死亡，如大型獸類和人類。B型：表示個體各時期的死亡率是對等的，如鳥類。C型：表示幼體的死亡率很高，以后的死亡率低而穩(wěn)定。種群增長的根本規(guī)律種群的指數(shù)增長種群的阻滯增長種群的指數(shù)增長非密度制約性種群增長種群在“無限”的環(huán)境中，即假定環(huán)境中的空間、食物等資源是無限的，那么種群內(nèi)個體數(shù)量迅速增加種群增長率不隨種群本身的密度而變化，種群呈指數(shù)增長格局種群離散增長模型種群連續(xù)增長模型

種群離散增長模型

世代不重疊，資源不受限制，無遷入遷出，不具年齡結(jié)構(gòu)。如一年生植物和許多一年生殖一次的昆蟲，其種群增長是不連續(xù)的、分步的，稱為離散增長.種群增長的實際曲線是Z字形,理論是J字形.由上述過程可以歸納成最簡單的種群增長模型，由下式表示：

其中Nt表示t世代種群大小，Nt+1表示t+1世代種群大小，入為世代凈繁殖率。如一個種群開始時有10個雌體，即No＝10;第二年為200個，即N1=200,那么入＝N1/No=20

入入

如果種群以入速率年復一年地增長，那么

入是種群離散增長模型的重要參數(shù)入＞1，種群上升；入=1，種群穩(wěn)定；0＜入＜1，種群下降;入=0，雌體沒有繁殖，種群在一代中滅亡。

種群連續(xù)增長模型

生物物種是壽命一年,但一年可繁殖數(shù)代;或壽命一年以上,一年繁殖一代.無年齡結(jié)構(gòu),世代重疊種群增長曲線為J字型r代表了種群的瞬時增長率如果r＞0，種群上升；r=0，種群穩(wěn)定；r＜0，種群下降。

種群的阻滯增長〔邏輯斯諦增長〕邏輯斯諦方程

r表示物種的潛在增殖能力。

K是環(huán)境容納量，即物種在特定環(huán)境中的平衡密度。增長率隨密度上升而降低的變化，是成比例的。每一個體利用空間為1/K，N個體利用N/K空間，剩余空間為1-N/K。K-N>0,種群增長K-N=0,種群處于平衡K-N<0,種群數(shù)量下降種群增長的S型曲線

有限的環(huán)境下剛開始種群增長緩慢不久，增長加快隨著環(huán)境阻力增加，增長速度減慢，最后到達一種平衡并維持下去3.3自然種群的數(shù)量變動

3.3.1種群數(shù)量變動的類型3.3.2種群對數(shù)量變動的適應對策3.3.3種群數(shù)量波動的調(diào)節(jié)3.3.1種群數(shù)量變動的類型

種群數(shù)量的季節(jié)變動

繁殖期有限制的種類具有季節(jié)性遷徙的種類

種群數(shù)量的年變動規(guī)律性或周期性變動旅鼠的集體自殺非周期性年變動東亞飛蝗種群在新環(huán)境中數(shù)量的激增和種群的大爆發(fā)塞滿河道的水葫蘆遍布山坡的紫莖澤蘭種群的衰退和滅亡考拉穿山甲白頸長尾雉熊貓白鰭豚華南虎3.3.2種群對數(shù)量變動的適應對策形態(tài)對策個體大小個體的形態(tài)習性

鼴鼠發(fā)光魚生殖對策傾盡全力繁殖后代

調(diào)整窩卵數(shù)

根據(jù)食物供給來調(diào)節(jié)生殖力在適宜季節(jié)繁殖

生理對策-調(diào)節(jié)代謝常溫動物環(huán)境溫度低,增加代謝環(huán)境溫度到達一定范圍,增加皮膚血流量以加速體表散熱環(huán)境溫度超過正常體溫,出汗喘息散熱變溫動物冬季冬眠

生態(tài)對策K對策:壽命長,個體大,生殖力弱,親代對子代有較好的保護r對策：壽命短，個體小，死亡率高，生殖時間早且生殖率高r-K連續(xù)體朝生暮死的蜉蝣3.3.3種群數(shù)量波動的調(diào)節(jié)非密度制約種群大小受自然災害等氣候因素、化學限制因子和污染等非生物因素所左右。

昆蟲早期死亡率80%-90%由天氣引起薊馬種群和冬季溫度，降水量以及春季溫度密切相關(guān)密度制約〔1〕種內(nèi)調(diào)節(jié)行為調(diào)節(jié)：領(lǐng)域性和社群等級生理調(diào)節(jié)：內(nèi)分泌調(diào)節(jié)

遺傳調(diào)節(jié)〔2〕種間調(diào)節(jié)捕食寄生〔含傳染性疾病〕競爭：競爭空間和食物

遺傳1型：基因進攻性行為不強遺傳2型：基因進攻性行為強

3.4種間關(guān)系

3.4.1正相互作用3.4.2負相互作用3.4.3生態(tài)位3.4.1正相互作用偏利共生〔共棲〕：一方有利，一方不受害原始合作：互相受利，但不依賴互利共生：互相受益，彼此依賴白蟻和披發(fā)蟲螞蟻和真菌3.4.2負相互作用種內(nèi)競爭和種間競爭種間競爭的結(jié)果兩個物種個體間形成平衡一個物種由另一物種取代二者在空間、食性、活動時間上產(chǎn)生生態(tài)位的別離種間競爭的類型資源利用型：大草履蟲和雙小核草履蟲混合培養(yǎng)直接干預型：雜擬谷盜和鋸谷盜

競爭甲：大草履蟲和雙小核草履蟲單獨培養(yǎng)種群增長速度乙：大草履蟲和雙小核草履蟲混合培養(yǎng)種群增長速度寄生捕食草食動物吃植物，肉食動物捕食草食動物，植物誘食動物偏害：他毒或抗生例子：青霉菌對病原菌的殺死和抑制紅腰鞭毛蟲分泌劇毒物殺死海洋魚類和動物3.4.3生態(tài)位生態(tài)位的概念-指物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中的地位和角色；在自然生態(tài)系統(tǒng)中一個種群在時間、空間上的位置及其在相關(guān)種群之間的功能關(guān)系.-生物生長發(fā)育的不同時期生態(tài)位不同根底生態(tài)位：物種能棲息的、理論上最大的空間實際生態(tài)位：物種實際占有的空間