第四章種群及其基本特征

1、第二部分第二部分 種群生態(tài)學種群生態(tài)學4.1 種群的概念種群的概念4.1.1 4.1.1 (population)(population)：同一時期內占有：同一時期內占有一定空間一定空間的的同種同種生物個生物個 體的集合體的集合( (集群集群） l 不同學科的用語不同學科的用語：群體、居群、繁群、個體群：群體、居群、繁群、個體群l物種是指分布在一定的自然區(qū)域物種是指分布在一定的自然區(qū)域, ,具有一定的形態(tài)結構和生理功能具有一定的形態(tài)結構和生理功能, ,而且在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖而且在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖, ,并能夠產生出可育后代的一并能夠產生出可育后代的一群生物個體群生物個體

2、l種群是物種自然界中存在的基本單位，也是物種進化的基本單位，種群是物種自然界中存在的基本單位，也是物種進化的基本單位，同時也是生物群落的基本組成單位同時也是生物群落的基本組成單位 單體生物單體生物 (unitary organism)(unitary organism)：個體由一個受精卵直接發(fā)育而成，：個體由一個受精卵直接發(fā)育而成，形態(tài)、發(fā)育可預測形態(tài)、發(fā)育可預測 構件生物構件生物 (modular organism)(modular organism)：受精卵：受精卵( (合子）先發(fā)育成構件，再合子）先發(fā)育成構件，再發(fā)育成更多的構件，形態(tài)、發(fā)育不可預測發(fā)育成更多的構件，形態(tài)、發(fā)育不可預測 l

3、無性系分株無性系分株 (ramets)(ramets)：構件生物個體連接部分死亡后形成的個體：構件生物個體連接部分死亡后形成的個體集合（同一受精卵，基因型相同）集合（同一受精卵，基因型相同）幾個種群圖例幾個種群圖例4.1.2 4.1.2 自然種群的基本特征自然種群的基本特征空間特征：種群具有一定的分布空間特征：種群具有一定的分布區(qū)域區(qū)域 數量特征：每單位面積數量特征：每單位面積( (或空間或空間) )上的個體數量上的個體數量( (即密度即密度) )是變動的是變動的 遺傳特征：種群具有一定的基因遺傳特征：種群具有一定的基因組成組成系統特征：系統特征：種群是一個自組織、種群是一個自組織、自調節(jié)的系

4、統自調節(jié)的系統4.1.3 4.1.3 種群的內涵種群的內涵n不是個體的簡單相加：有機體之間相互不是個體的簡單相加：有機體之間相互作用，整體上呈現組織結構特性作用，整體上呈現組織結構特性 n個體之間差異性：不同的發(fā)育階段個體之間差異性：不同的發(fā)育階段( (年年齡不同齡不同) )；同一生長階段，個體貢獻不；同一生長階段，個體貢獻不同同 n個體水平與種群水平的差異：個體有出個體水平與種群水平的差異：個體有出生、死亡，種群稱為出生率和死亡率生、死亡，種群稱為出生率和死亡率 | 研究種群的數量、分布以及與研究種群的數量、分布以及與 其棲息環(huán)境中非生物因素和其他生其棲息環(huán)境中非生物因素和其他生 物種群之間

5、的相互作用物種群之間的相互作用 種群生態(tài)學種群生態(tài)學 進化生態(tài)學進化生態(tài)學 分子生態(tài)學分子生態(tài)學 種群遺傳學種群遺傳學 生態(tài)遺傳學生態(tài)遺傳學 是現代生態(tài)學最重要的分支學科之一，是從種群水平進行是現代生態(tài)學最重要的分支學科之一，是從種群水平進行研究的生態(tài)學。種群動態(tài)研究是種群生態(tài)學的核心，主要研究研究的生態(tài)學。種群動態(tài)研究是種群生態(tài)學的核心，主要研究種群的數量變動和空間分布規(guī)律，還有種群增長型和種群調節(jié)種群的數量變動和空間分布規(guī)律，還有種群增長型和種群調節(jié)等。種群內個體間的相互關系是種群生態(tài)學研究的另一重要內等。種群內個體間的相互關系是種群生態(tài)學研究的另一重要內容，包括兩性關系、親仔關系、不同個

6、體間的相容與不相容、容，包括兩性關系、親仔關系、不同個體間的相容與不相容、社群結構及其動態(tài)、領域性以及社群等級等。不同種生物的種社群結構及其動態(tài)、領域性以及社群等級等。不同種生物的種群間關系包括種間競爭、捕食、寄生、互利共生等，上述關系群間關系包括種間競爭、捕食、寄生、互利共生等，上述關系構成了生物群落的基礎，是介于種群生態(tài)學和群落生態(tài)學之間構成了生物群落的基礎，是介于種群生態(tài)學和群落生態(tài)學之間的研究水平，由于它們與種群調節(jié)有關，一般也看作種群生態(tài)的研究水平，由于它們與種群調節(jié)有關，一般也看作種群生態(tài)學的內容。對自然種群的研究是基礎，實驗種群、種群數學模學的內容。對自然種群的研究是基礎，實驗種

7、群、種群數學模型研究是近代種群生態(tài)學的重要研究手段。種群生態(tài)學的研究型研究是近代種群生態(tài)學的重要研究手段。種群生態(tài)學的研究對人口問題、糧食問題、有益生物資源的合理利用、有害生物對人口問題、糧食問題、有益生物資源的合理利用、有害生物的防治以及對自然環(huán)境的保護（包括保存、維持其持續(xù)利用、的防治以及對自然環(huán)境的保護（包括保存、維持其持續(xù)利用、恢復和豐富自然環(huán)境）都有重大意義?；謴秃拓S富自然環(huán)境）都有重大意義。 4.2.1 4.2.1 種群的密度和分布種群的密度和分布 4.2.2 4.2.2 種群統計學種群統計學 4.2.3 4.2.3 種群增長模型種群增長模型 4.2.4 4.2.4 自然種群的數量

8、變動自然種群的數量變動4.2.1 4.2.1 種群的密度和分布種群的密度和分布種群的大小和密度種群的大小和密度 n大?。阂欢▍^(qū)域內個體數量或生物量、能量大小：一定區(qū)域內個體數量或生物量、能量 n密度：單位面積或體積或生境中的個體數量或生物密度：單位面積或體積或生境中的個體數量或生物量、能量量、能量 n構件生物的密度統計：個體數和構件數構件生物的密度統計：個體數和構件數 種群的數量統計種群的數量統計 種群的空間結構種群的空間結構種群數量統計種群數量統計種群邊界問題種群邊界問題 絕對密度和相對密度絕對密度和相對密度 密度的估計方法密度的估計方法 總數量調查法總數量調查法：在某一面積的同種個體數：在

9、某一面積的同種個體數目。目。 樣方法樣方法：在若干樣方中計算全部個體，以其：在若干樣方中計算全部個體，以其平均值推廣來估計種群整體。樣方需要有代表平均值推廣來估計種群整體。樣方需要有代表性并隨機取樣。性并隨機取樣。 標記重捕法標記重捕法：對移動位置的動物，在調查：對移動位置的動物，在調查樣地上，捕獲一部分個體進行標記，經一定樣地上，捕獲一部分個體進行標記，經一定期限進行重捕。根據重捕取樣中標記比例與期限進行重捕。根據重捕取樣中標記比例與樣地總數中標記比例相等的假定，來估計樣樣地總數中標記比例相等的假定，來估計樣地中被調查的動物總數。地中被調查的動物總數。圖片：植物調查的樣方法 草草 原原樣方法

10、樣方法圖片：鳥類調查的環(huán)志法糞便學在有蹄類動物數量調查研究中的糞便學在有蹄類動物數量調查研究中的 應用與展望應用與展望(華東師范大學生命科學學院,上海200062)摘要:隨著與分子生物學的結合,傳統的糞便學不僅拓寬了在種群生態(tài)學、行為生態(tài)學及保護遺傳學等研究時取樣的范圍,而且能提供更多的有效信息,使得傳統的糞便計數方法得以在新的領域里發(fā)展。本文對傳統糞便學在有蹄類動物數量研究中的應用加以總結,并結合國內外研究現狀對分子糞便學在這一領域內的可靠性、局限性及應用前景做了概述。關鍵詞:糞便學;有蹄類動物;分子生物學;調查方法;豐富度物種鑒定、區(qū)系調查、個體識別、種群監(jiān)測、性別確定和物種鑒定、區(qū)系調查

11、、個體識別、種群監(jiān)測、性別確定和行為生態(tài)學研究等行為生態(tài)學研究等自動感應照相系統拍攝的野生大熊貓種群的空間結構種群的空間結構內分布型：組成種群的個體在其生活空間中的狀態(tài)內分布型：組成種群的個體在其生活空間中的狀態(tài)或布局或布局 l類型類型：隨機的、均勻的、成群的隨機的、均勻的、成群的l原因：資源、繁殖體、行為原因：資源、繁殖體、行為 內分布型的檢驗內分布型的檢驗：方差：方差/ /平均數比法平均數比法 樣方大小對格局的影響樣方大小對格局的影響建筑學結構、植物與動物種群生態(tài)學研究差異建筑學結構、植物與動物種群生態(tài)學研究差異種群的內分布型隨機分布 個體在種群中出現個體在種群中出現的機會是相等的，的機會

12、是相等的，個體間互相不影響。個體間互相不影響。 隨機分布比較不常隨機分布比較不常見見 當一批植物當一批植物( (種子種子繁殖繁殖) )首次入侵裸首次入侵裸地上，常形成隨機地上，常形成隨機分布，但要求裸地分布，但要求裸地的環(huán)境較為均一的環(huán)境較為均一均勻分布均勻分布 個體呈等距離的分布格局。個體呈等距離的分布格局。 原因：競爭原因：競爭 森林中植物為競爭陽光森林中植物為競爭陽光( (樹冠樹冠) )和土壤中營養(yǎng)物和土壤中營養(yǎng)物( (根際根際) ) 沙漠中植物為競爭水分沙漠中植物為競爭水分 地形或土壤物理形狀的地形或土壤物理形狀的均勻分布使植物呈均勻均勻分布使植物呈均勻分布分布成群分布成群分布 成群分

13、布：個體呈塊成群分布：個體呈塊狀或呈簇、成群分布狀或呈簇、成群分布 原因：原因： 微地形的差異微地形的差異 繁殖特性所致：種繁殖特性所致：種子不易移動而使幼子不易移動而使幼樹在母樹周圍或無樹在母樹周圍或無性繁殖性繁殖 動物和人為活動的動物和人為活動的影響影響檢驗方法方差檢驗方法方差/平均數比率平均數比率 S2/m=0 均勻分布均勻分布 S2/m=1 隨機分布隨機分布 S2/m1 成群分布成群分布樣方大小與種群內分布型分析樣方大小與種群內分布型分析 (a) 實際分布實際分布 n(b) 大大塊塊的的樣方樣方，結果呈現結果呈現是是聚集分布聚集分布 n(c)小小塊塊的的樣方樣方，結果呈現結果呈現的是的

14、是隨機分布隨機分布4.2.2 4.2.2 種群統計學種群統計學l (1) 種群統計的基本指標種群統計的基本指標 l (2) 年齡、時期結構和性比年齡、時期結構和性比l (3) 生命表、存活曲線和種生命表、存活曲線和種 群增長率群增長率(1) 種群統計的基本指標種群統計的基本指標 種群密度種群密度 初級種群參數初級種群參數 出生率出生率 (natality)： 最大出生率和實際出生率最大出生率和實際出生率 死亡率死亡率 (mortality)：最低死亡率和：最低死亡率和 實際死亡率實際死亡率 遷入和遷出遷入和遷出 次級種群參數次級種群參數 年齡、時期結構年齡、時期結構 性比性比 種群增長率種群增

15、長率(2) 年齡、時期結構和性比年齡、時期結構和性比年齡結構年齡結構年齡錐體年齡錐體(年齡金字塔年齡金字塔) (Age pyramid) 時期結構時期結構 (Stage structure) 個體大小群個體大小群 構件生物的年齡結構構件生物的年齡結構 性比性比 (sex ratio)年齡結構的三種類型年齡結構的三種類型 增長型種群增長型種群：基部寬，頂部狹。表示種群有大基部寬，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。群的出生率大于死亡率，是迅速增長的種群。 穩(wěn)定型種群穩(wěn)定型種群：大致呈鐘型，

16、從基部到頂部具有大致呈鐘型，從基部到頂部具有緩慢變化或大體相似的結構，說明幼年個體和中緩慢變化或大體相似的結構，說明幼年個體和中老年個體數量大致相等，出生率與死亡率大致相老年個體數量大致相等，出生率與死亡率大致相等，種群數量處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。等，種群數量處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。 下降型種群下降型種群：呈壺型，基部比較狹、而頂部比呈壺型，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。說明種群數例較大，種群的死亡率大于出生率。說明種群數量趨于下降，為衰退種群。量趨于下降，為衰退種群。繁殖期年齡錐體性性 比比第一性比

17、、第二性比、第三性比第一性比、第二性比、第三性比性比對種群出生率的影響性比對種群出生率的影響 一雄一雌一雄一雌() ：1000只鳥只鳥/ =6:4，近，近各一半各一半 一雄多雌一雄多雌()：比多幾倍，不影響出生：比多幾倍，不影響出生率率 一雌多雄一雌多雄()：比多幾倍，影響出生率：比多幾倍，影響出生率不同國家的年齡結構(3) 生命表、存活曲線和種群增長率生命表、存活曲線和種群增長率 生命表生命表 生命表的類型生命表的類型 生命表的作用和格式生命表的作用和格式 綜合生命表綜合生命表 存活曲線存活曲線 種群增長率和內稟增長率種群增長率和內稟增長率生命表的類型生命表的類型動態(tài)生命表動態(tài)生命表 l同生

18、群同生群生命表生命表 l水平生命表水平生命表 l同生群和同生群分析同生群和同生群分析 靜態(tài)生命表靜態(tài)生命表 l特定時間生命表特定時間生命表 l垂直生命表垂直生命表生命表生命表生命表的作用和格式生命表的作用和格式 作用作用 綜合評定種群各年齡組的死亡率和壽命綜合評定種群各年齡組的死亡率和壽命 預測某一年齡組的個體能活多少年預測某一年齡組的個體能活多少年 不同年齡組的個體比例情況不同年齡組的個體比例情況 格式格式 nx=在在x期開始時的存活數期開始時的存活數 lx=在在x期開始時的存活率：期開始時的存活率：lx=nx/n0 dx=從從x到到x+1的死亡數的死亡數 (dx = nx nx+1) ；

19、qx:從從x到到x+1的死亡率的死亡率 ( qx= dx / nx ) Lx是從是從x到到x+1期的平均存活數：期的平均存活數：Lx=(lx + lx+1 )/ 2 Tx: 進入進入x齡期的全部個體在進入齡期的全部個體在進入x期以后的存活個體年數：期以后的存活個體年數：Tx= Lx ex=在在x期開始時的平均生命期望或平均余年期開始時的平均生命期望或平均余年ex = Tx / nx藤壺的生命表藤壺的生命表 綜合生命表綜合生命表存活曲線存活曲線 以存活數的對數以存活數的對數(lgnx)對年齡對年齡(x)作圖可得到存作圖可得到存活曲線活曲線 存活曲線用于直觀表達存活曲線用于直觀表達同生群的存活過程

20、同生群的存活過程 存活曲線的模式存活曲線的模式存活曲線的模式存活曲線的模式 型：表示種群在接近型：表示種群在接近于生理壽命之前，只有于生理壽命之前，只有個別的死亡。死亡率直個別的死亡。死亡率直到末期才升高。如大型到末期才升高。如大型獸類和人類。獸類和人類。 n型：表示個體各時期型：表示個體各時期的死亡率是對等的。鳥的死亡率是對等的。鳥類類 n型：表示幼體的死亡型：表示幼體的死亡率很高，以后的死亡率率很高，以后的死亡率低而穩(wěn)定。魚類、兩棲低而穩(wěn)定。魚類、兩棲類、牡蠣、甲殼類。類、牡蠣、甲殼類。SURVIVORSHIP CURVESSurvivorship curve？種群增長率種群增長率(r)和

21、內稟增長率和內稟增長率(rm) 種群增長率：種群的實際增長率種群增長率：種群的實際增長率 自然增長率：出生率死亡率自然增長率：出生率死亡率 lRo / Ro為凈世代增殖率，為世代時間為凈世代增殖率，為世代時間 控制人口途徑：控制人口途徑： 降低降低Ro值，降低世代增值率，限制每對夫婦的子女值，降低世代增值率，限制每對夫婦的子女數數 值增大：推遲首次生殖時間或晚婚來達到值增大：推遲首次生殖時間或晚婚來達到 內稟增長率內稟增長率(rm)： 當環(huán)境無限制當環(huán)境無限制(空間、食物和其他有機體在理想條件空間、食物和其他有機體在理想條件下下) ，穩(wěn)定年齡結構的種群所能達到的最大增長率，穩(wěn)定年齡結構的種群所

22、能達到的最大增長率4.2.3 種群的增長模型種群的增長模型 與密度無關的種群增長模型與密度無關的種群增長模型 與密度有關的種群增長模型與密度有關的種群增長模型與密度無關的種群增長模型與密度無關的種群增長模型 非密度制約性種群增長非密度制約性種群增長 種群在種群在“無限無限”的環(huán)境中，即假定環(huán)境中的空的環(huán)境中，即假定環(huán)境中的空間、食物等資源是無限的，則種群就能發(fā)揮內間、食物等資源是無限的，則種群就能發(fā)揮內稟增長能力，數量迅速增加稟增長能力，數量迅速增加 種群增長率不隨種群本身的密度而變化，種群種群增長率不隨種群本身的密度而變化，種群呈指數增長格局呈指數增長格局 種群離散增長模型種群離散增長模型

23、種群連續(xù)增長模型種群連續(xù)增長模型 種群離散增長模型種群離散增長模型 世代不重疊，資源不受限制世代不重疊，資源不受限制 在起始時刻，種群數量為在起始時刻，種群數量為N0， 經過一代經過一代繁殖時，種群數量繁殖時，種群數量N1為：為： 經過經過t代繁殖時，種群數量代繁殖時，種群數量Nt為：為： 對數曲線對數曲線 R0的不同情況與種群增長的不同情況與種群增長t00RNNt001RNN 種群增長曲線種群指數增長種群指數增長種群連續(xù)增長模型種群連續(xù)增長模型 有世代重疊有世代重疊(種群中存在不同年齡的個體種群中存在不同年齡的個體), 資源不受限制資源不受限制 微分式：微分式： 積分式：積分式： r的不同情

24、況與種群增長的不同情況與種群增長 指數曲線和對數曲線指數曲線和對數曲線(P72 Fig4-6)rNdtdN/rtteNN0r, rm和和R0關系關系 r和和rm r為種群瞬時增長率為種群瞬時增長率 rm 指在空間、食物不受限制，在最適密度穩(wěn)定的指在空間、食物不受限制，在最適密度穩(wěn)定的年齡分布、無天敵和疾病威脅，環(huán)境和食物條件年齡分布、無天敵和疾病威脅，環(huán)境和食物條件最好情況下種群最大的瞬時增長率最好情況下種群最大的瞬時增長率 rm和和 R0 r和和R0 t00RNNtreR 0rtteNN00ln Rr 與密度有關的種群增長模型與密度有關的種群增長模型兩點假設兩點假設種群增長的種群增長的S形曲

25、線形曲線邏輯斯諦方程邏輯斯諦方程邏輯斯諦曲線的擬合邏輯斯諦曲線的擬合兩點假設兩點假設 環(huán)境容納量環(huán)境容納量(K)：環(huán)境條件所容納的種群最：環(huán)境條件所容納的種群最大值大值 增長率隨密度上升而降低的變化，是成比例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的。每一個體利用空間為1/K，N個體利用個體利用N/K空間，剩余空間為空間，剩余空間為1- N/K。邏輯斯諦曲線 密度制約的發(fā)生導致密度制約的發(fā)生導致r隨密度增加而降低，隨密度增加而降低，這與這與r保持不變的非密度制約性的情況相反。保持不變的非密度制約性的情況相反。 S曲線可以解釋并描述為非密度制約增長方曲線可以解釋并描述為非密度

26、制約增長方程乘上一個密度制約因子，就得到邏輯斯諦程乘上一個密度制約因子，就得到邏輯斯諦方程方程(logistic equation)。 種群增長量種群增長量(微分式微分式)：dN/dt=rN(1-N/K) 種群數量種群數量(積分式積分式) ： Nt=K/(1+ea-rt)邏輯斯諦方程邏輯斯諦方程種群增長的種群增長的S形曲線形曲線 在種群增長早期階段，種群大小在種群增長早期階段，種群大小N很小，很小，N/K值也很值也很小，因此小，因此1-N/K接近于接近于1，所抑制效應可忽略不計，所抑制效應可忽略不計，種群增長實質上為種群增長實質上為rN，呈幾何增長。，呈幾何增長。 當當N=1/2K時，種群密度

27、增長最快時，種群密度增長最快 當當N變大時，抑制效應增高，直到當變大時，抑制效應增高，直到當N= K時，時，(1-(N/K)變成了變成了(1-(K/K)等于等于0，這時種群的增長為零，這時種群的增長為零，種群達到了一個穩(wěn)定的大小不變的平衡狀態(tài)。種群達到了一個穩(wěn)定的大小不變的平衡狀態(tài)。S增長曲線J增長與S增長S GROWTH CURVECARRYING CAPACITYJ curve compared to an S (sigmoid) curve邏輯斯諦增長與K值=rN 環(huán)境阻力dN dtK K 值值時間時間K=1000=rNK-N KdN dt種群大小種群大小K 2邏輯斯諦曲線的擬合K值的計

28、算值的計算(三點法三點法)：根據積分式根據積分式Nt=K/(1+ea-rt) Ln(K/N-1)=a-rt 通過實驗數據觀察的通過實驗數據觀察的N,t值建立回歸方程求值建立回歸方程求a和和r。22313122321)(2NNNNNNNNNK研究種群數量變化的實踐意義研究種群數量變化的實踐意義 4.2.4 自然種群的數量變動自然種群的數量變動種群增長種群增長季節(jié)消長季節(jié)消長種群波動：不規(guī)則波動、周期性波動種群波動：不規(guī)則波動、周期性波動種群的爆發(fā)種群的爆發(fā)種群平衡種群平衡種群的衰落和滅亡種群的衰落和滅亡生態(tài)入侵生態(tài)入侵種群增長種群增長 J形曲線形曲線 S形曲線形曲線 資源量資源量季節(jié)消長季節(jié)消長

29、 年內變動和年間變動年內變動和年間變動 生物環(huán)境變化的主動適應生物環(huán)境變化的主動適應 環(huán)境因子變化引起種群數量變環(huán)境因子變化引起種群數量變化化種群的波動種群的波動 種群的波動種群的波動: :不規(guī)則波動，周期不規(guī)則波動，周期性波動性波動 種群波動的原因種群波動的原因 環(huán)境的隨機變化環(huán)境的隨機變化 時滯時滯( (延緩的密度制約延緩的密度制約) ) 過度補償性密度制約過度補償性密度制約不規(guī)則波動不規(guī)則波動由環(huán)境因子特別是氣候的隨機變化引起由環(huán)境因子特別是氣候的隨機變化引起 小型、短壽命物種的變化大小型、短壽命物種的變化大不規(guī)則波動周期性波動周期性波動 通常由捕食或食草作用導致的延緩的密度制約造成通常

30、由捕食或食草作用導致的延緩的密度制約造成 可能發(fā)生在食物鏈的不同營養(yǎng)級中，但食草動物和可能發(fā)生在食物鏈的不同營養(yǎng)級中，但食草動物和食物的變化最基礎食物的變化最基礎周期性波動種群的爆發(fā)種群的爆發(fā) 具不規(guī)則或周期性波動的生物都可能出現種群具不規(guī)則或周期性波動的生物都可能出現種群的的 爆發(fā)，如蝗災、赤潮。爆發(fā)，如蝗災、赤潮。種群平衡種群平衡 種群較長期地維持在幾乎同一水平上種群較長期地維持在幾乎同一水平上 通過種群的內部調節(jié)機制完成通過種群的內部調節(jié)機制完成種群的衰落和滅亡種群的衰落和滅亡 當種群長久處于不利條件下數量出現持久性當種群長久處于不利條件下數量出現持久性下降的現象下降的現象 個體大、出生

31、率低、生長慢、成熟晚的生物個體大、出生率低、生長慢、成熟晚的生物易出現易出現 種群衰落和滅亡加快的原因：過度捕殺、生種群衰落和滅亡加快的原因：過度捕殺、生境破壞境破壞 最小可存活種群最小可存活種群生態(tài)入侵生態(tài)入侵 概念：概念： 由于人類有意識或無意識地把某種生由于人類有意識或無意識地把某種生物帶入適宜其棲息和繁衍的地區(qū)，其種物帶入適宜其棲息和繁衍的地區(qū)，其種群不斷擴大，分布區(qū)逐步穩(wěn)定地擴展的群不斷擴大，分布區(qū)逐步穩(wěn)定地擴展的過程過程 危害：危害： 與當地物種惡性競爭與當地物種惡性競爭 對人畜造成危害對人畜造成危害生態(tài)入侵案例生態(tài)入侵案例 危害：紫莖澤蘭危害：紫莖澤蘭(Eupatorium ad

32、enophorum)原產墨西哥，原產墨西哥，解放前由緬甸、越南進入我國云南，現已蔓延至解放前由緬甸、越南進入我國云南，現已蔓延至2533N地地區(qū)，并向東擴展到廣西、貴州境內。它常連接成片，發(fā)展成區(qū)，并向東擴展到廣西、貴州境內。它常連接成片，發(fā)展成單種優(yōu)勢群落，侵入農田，危害牲畜，影響林木生長，成為單種優(yōu)勢群落，侵入農田，危害牲畜，影響林木生長，成為當地當地“害草害草”。 根據農業(yè)部年公益性農業(yè)科研專根據農業(yè)部年公益性農業(yè)科研專項漁業(yè)項目項漁業(yè)項目“黃河黃河及其河口漁業(yè)資源評價和增及其河口漁業(yè)資源評價和增殖養(yǎng)護技術研究與示范殖養(yǎng)護技術研究與示范”實施方案，山東省淡實施方案，山東省淡水水產研究所資

33、源與環(huán)境室在黃河山東段布設水水產研究所資源與環(huán)境室在黃河山東段布設了個站位。近日公布的調查結果顯示，外來了個站位。近日公布的調查結果顯示，外來雜交鯉、鏡鯉、錦鯽、雜交鱘、革胡子鯰已定雜交鯉、鏡鯉、錦鯽、雜交鱘、革胡子鯰已定居黃河下游河道，外來巴西龜、克氏原螯蝦、居黃河下游河道，外來巴西龜、克氏原螯蝦、牛蛙在山東菏澤鄄城縣至聊城東阿縣河段漁獲牛蛙在山東菏澤鄄城縣至聊城東阿縣河段漁獲物中占有較大比例，外來鱷龜等頻繁出現在淄物中占有較大比例，外來鱷龜等頻繁出現在淄博高青縣至東營墾利縣這一河段。博高青縣至東營墾利縣這一河段。 廣州市主要水生生物外來入侵種一覽表廣州市主要水生生物外來入侵種一覽表水生生物

34、類型物種名原產地危害程度水生生物類型物種名原產地危害程度軟體動物福壽螺軟體動物福壽螺 南美洲南美洲+魚類尼羅羅非魚魚類尼羅羅非魚 非洲非洲+食蚊魚食蚊魚 中美洲和西印度群島中美洲和西印度群島+清道夫清道夫 巴西、委內瑞拉巴西、委內瑞拉+露斯塔野鯪露斯塔野鯪 泰國等東南亞地區(qū)泰國等東南亞地區(qū)+麥瑞加拉鯪麥瑞加拉鯪 印度印度+革胡子鲇革胡子鲇 非洲尼羅河流域非洲尼羅河流域+水生植物空心蓮子草水生植物空心蓮子草 南美洲南美洲+鳳眼蓮鳳眼蓮 美洲熱帶美洲熱帶+大漂大漂 熱帶及亞熱帶熱帶及亞熱帶 +鋪地黍鋪地黍 歐洲南部歐洲南部+兩棲爬行類牛蛙兩棲爬行類牛蛙 北美洲北美洲 +巴西龜巴西龜 巴西、美國巴西

35、、美國 +根據擴散范圍與經濟生態(tài)影響判斷危害程度根據擴散范圍與經濟生態(tài)影響判斷危害程度:”+”表示輕度危害表示輕度危害,”+”表表示中度危害示中度危害,”+”表示重度危害。表示重度危害。4.3 種群調節(jié)種群調節(jié) 外源性種群調節(jié)理論外源性種群調節(jié)理論 氣候學派氣候學派 生物學派生物學派 內源性自動調節(jié)理論內源性自動調節(jié)理論 行為調節(jié)行為調節(jié) 內分泌調節(jié)內分泌調節(jié) 遺傳調節(jié)遺傳調節(jié)氣候學派氣候學派 氣候學派多以昆蟲為研究對象氣候學派多以昆蟲為研究對象 種群參數受氣候條件強烈影響，種群增長主要受種群參數受氣候條件強烈影響，種群增長主要受有利氣候時間短暫的限制有利氣候時間短暫的限制 種群沒有時間達到環(huán)

36、境容量所容許的數量水平，種群沒有時間達到環(huán)境容量所容許的數量水平，無食物競爭無食物競爭 強調種群數量的變動，否定穩(wěn)定性強調種群數量的變動，否定穩(wěn)定性生物學派生物學派 主張捕食、寄生、競爭等過程對種群調節(jié)的主張捕食、寄生、競爭等過程對種群調節(jié)的決定作用決定作用 只有密度制約因子才能調節(jié)種群的密度只有密度制約因子才能調節(jié)種群的密度 氣候學派和生物學派的折中：適于不同的環(huán)氣候學派和生物學派的折中：適于不同的環(huán)境條件境條件Effects of supplemental feeding in the California vole行為調節(jié) 種內個體間通過行為相容與否調節(jié)其種群動種內個體間通過行為相容與否

37、調節(jié)其種群動態(tài)結構的一種方式態(tài)結構的一種方式 領域性：指由個體、家庭或其他社群單位所領域性：指由個體、家庭或其他社群單位所占據的，并積極保衛(wèi)不讓同種其他成員侵入占據的，并積極保衛(wèi)不讓同種其他成員侵入的空間。保衛(wèi)領域方式：鳴叫、氣體標志、的空間。保衛(wèi)領域方式：鳴叫、氣體標志、威脅、直接進攻驅趕入侵者威脅、直接進攻驅趕入侵者 社群等級：動物種群種各個動物的地位具有社群等級：動物種群種各個動物的地位具有一定順序的等級現象。通過社群行為，可以一定順序的等級現象。通過社群行為，可以限制生境中的動物數量限制生境中的動物數量內分泌調節(jié) 種群數量上升時，種內個體經受的社群壓力種群數量上升時，種內個體經受的社群

38、壓力增加，加強了對中樞神經系統的刺激，影響增加，加強了對中樞神經系統的刺激，影響了腦垂體和腎上腺的功能，使促生殖激素分了腦垂體和腎上腺的功能，使促生殖激素分泌減少泌減少(使生長和生殖發(fā)生障礙使生長和生殖發(fā)生障礙)和促腎上腺皮和促腎上腺皮質激素增加質激素增加(機體的抵抗力可能下降機體的抵抗力可能下降)，這種生，這種生理反饋機制使種群增長受到停止或抑制，社理反饋機制使種群增長受到停止或抑制，社群壓力降低群壓力降低 主要適用于獸類主要適用于獸類遺傳調節(jié) 種群數量可通過自然選擇壓力和遺傳組種群數量可通過自然選擇壓力和遺傳組成的改變得到調節(jié)成的改變得到調節(jié) 種群內的遺傳多型是遺傳調節(jié)的基礎種群內的遺傳多

39、型是遺傳調節(jié)的基礎 不同遺傳結構的個體其生存能力不同不同遺傳結構的個體其生存能力不同 遺傳與生物的行為、擴散等因素一起對遺傳與生物的行為、擴散等因素一起對種群數量進行調節(jié)種群數量進行調節(jié)4.4 集合種群 集合種群、局域種群、生境斑塊集合種群、局域種群、生境斑塊 集合種群的數量變化小于局域種群的數量變化集合種群的數量變化小于局域種群的數量變化 局域尺度、集合種群尺度、地理尺度（局域尺度、集合種群尺度、地理尺度（P82,Tab4-3) 局域種群組成集合種群的局域種群組成集合種群的4條標準條標準(P82) 局域種群的動態(tài)特征：連續(xù)周轉、局域滅絕和再侵占局域種群的動態(tài)特征：連續(xù)周轉、局域滅絕和再侵占 局域種群的動態(tài)：生境斑塊被占比例隨時間的變化局域種群的動態(tài)：生境斑塊被占比例隨時間的變化 意義和應用：景觀管理、保護生物學、自然保護區(qū)意義和應用：景觀管理、保護生物學、自然保護區(qū)圖片：集合種群本本 章章 小小 結結 種群的概念種群的概念 種群的