生態(tài)學(xué)課件第4章第五節(jié)

1、生態(tài)學(xué) (ECLOGY)陳 欣浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生態(tài)學(xué)教研室聯(lián)系電話：6971154 (O) 7997840 (H)課程簡(jiǎn)介(Introduction)1 課程安排教學(xué)形式：以課堂教學(xué)為主，無(wú)實(shí)驗(yàn)課程， 2學(xué)分，34學(xué)時(shí)，教學(xué)手段：傳統(tǒng)輔教學(xué)為主，多媒體教學(xué) 為輔，12次教學(xué)錄像片考核形式：安排期中測(cè)驗(yàn)，期末閉卷考試上課時(shí)間：周二 910節(jié)要 求： 做課堂筆記、讀教材第一章 緒論（2學(xué)時(shí)）第二章 全球生命系統(tǒng)中生物各層次與環(huán)境的基本關(guān)系（2學(xué)時(shí)）第三章 個(gè)體及其與環(huán)境的關(guān)系（2學(xué)時(shí)）第四章 生物種群（4學(xué)時(shí)）第五章 生物群落（4學(xué)時(shí)）第六章 生態(tài)系統(tǒng)概述（2學(xué)時(shí)）第七章 生態(tài)系統(tǒng)主要過程（4

2、學(xué)時(shí)，一次錄像）第八章 生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)與服務(wù)功能（4學(xué)時(shí)）第九章 生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育與平衡調(diào)控（4學(xué)時(shí)）第十章 生態(tài)學(xué)的應(yīng)用（2學(xué)時(shí)）2 課程主要內(nèi)容第四章 生物種群第一節(jié) 生物種群的概念及種群結(jié)構(gòu)特征第二節(jié) 種群過程第三節(jié) 種內(nèi)與種間關(guān)系第四節(jié) 種間的協(xié)同進(jìn)化與生態(tài)進(jìn)化對(duì)策第五節(jié) 種群增長(zhǎng)第四節(jié) 種群增長(zhǎng)模型一、種群簡(jiǎn)單增長(zhǎng)模型二、單一種群的增長(zhǎng)模型（一）與密度無(wú)關(guān)（二）與密度有關(guān)三、雙種群（種間關(guān)系）增長(zhǎng)模型（一）競(jìng)爭(zhēng)模型（二）捕食模型（三）共生模型一、種群簡(jiǎn)單增長(zhǎng)模型 遷入(I) 出生(B) 死亡(D) 遷出(E)種群大小 t t+1 Nt Nt+1 假設(shè)：1）單種種群 2）每一個(gè)個(gè)體的出生

3、率和死亡率相等 3）理想空間 Nt+1-Nt=B+I-D-E Nt+1-Nt=B-D B=bNt , D=dNt Nt+1-Nt= bNt-dNtNt+1-Nt=(b-d) Nt若bd，即出生率大于死亡率，則種群數(shù)量上升；若b=d，即出生率等于死亡率，則種群數(shù)量不變；若b1,種群數(shù)量呈增長(zhǎng)趨勢(shì);若R0=1,種群數(shù)量不增不減;若 R01,種群的數(shù)量呈增長(zhǎng)趨勢(shì);若=1,種群的數(shù)量不增不減;若 0時(shí)，單種種群數(shù)量將按指數(shù)增長(zhǎng)；當(dāng)r 0時(shí)，單種種群數(shù)量呈指數(shù)式下降；當(dāng)r = 0時(shí)，單種種群數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定。瞬時(shí)增長(zhǎng)率JSDNt = N0ert（二）與密度有關(guān)的種群增長(zhǎng)模型1、離散型增長(zhǎng)假設(shè)： 1）沒有E，

4、I發(fā)生 2）非理想空間,環(huán)境容量為K 3）沒有明顯的年齡結(jié)構(gòu) 4）當(dāng)Nt=K時(shí)，種群零增長(zhǎng)， =1，成為N的函數(shù)： =1-B(Nt -K) Nt+1=Nt Nt+1=1-B(Nt -K)NtNt1，種群正增長(zhǎng)Nt=K時(shí)， =1，種群零增長(zhǎng)，Nt K時(shí)， 0時(shí)，種群增長(zhǎng)；當(dāng)（K-N） K1/ K2或 K2/ K1, 兩個(gè)物種都可能獲勝； （2） K1/ K2和 K2/ K1, 物種1將被排斥,物種2取勝; （3） K2/ K1, 物種2將被排斥,物種1取勝; （4） K1/ K2和 K2/ K1, 兩個(gè)物種共存,達(dá)到某種平衡。假設(shè)：1）獵物按指數(shù)方式增長(zhǎng)； 2）捕食者在沒有獵物的情況下呈指數(shù)下降

5、； 3）世代重疊； 4）獵物和捕食者共存于一個(gè)有限的空間。（二）捕食模型對(duì)于被食者，可以假定在沒有捕食的條件下，種群按幾何級(jí)數(shù)增加： dN/dt=r1N 式中，N為被食者密度，t為時(shí)間，r1為被食者的內(nèi)稟增長(zhǎng)能力.對(duì)于捕食者，可以假定在沒有被食者的條件下，種群按幾何級(jí)數(shù)減少： dp/dt= r2p 式中，p為捕食者密度，r2為捕食者在沒有被食者時(shí)的瞬時(shí)死亡率。 假定捕食者和被食者共存于一個(gè)有限的空間內(nèi)，那么被食者的種群增長(zhǎng)率就會(huì)因有捕食而降低，這個(gè)降低因素還隨捕食者密度而變化，因此被食者的種群方程可描述為： dN/dt=(r1p)N是捕食壓力的常數(shù)，捕食者進(jìn)攻獵物的效率N 是獵物種群數(shù)量P 是

6、捕食者種群數(shù)量r1是獵物的增長(zhǎng)率式中， 是測(cè)度捕食壓力的常數(shù)，即平均每一捕食者的常數(shù)?？梢栽O(shè)想如果0，那么pN這一項(xiàng)等于零，那就表示被食者完全逃脫了捕食者的捕食。值越大，就表示捕食者對(duì)于被食者的壓力越大。因此，可以被稱為捕食壓力常數(shù)。dN/dt=(r1p)N 同樣，捕食者種群的增長(zhǎng)率也將依賴于被食者的種群密度，捕食者種群方程可以描述為： dp/dt=(-r2+N)p是測(cè)度捕食者捕食的效率常數(shù)N 是獵物種群數(shù)量P 是捕食者種群數(shù)量r2是捕食者的增長(zhǎng)率 在沒有人類干預(yù)的情況下，野生動(dòng)物的種群增長(zhǎng)速度為： dN / dt = n（-）式中：n表示單位面積上某種動(dòng)物的數(shù)目；t為時(shí)間；、分別表示動(dòng)物的自然出生率和死亡率。 當(dāng)人類捕食野生動(dòng)物時(shí)，并假定單位時(shí)間的捕獲速度為G時(shí)，那么，該動(dòng)物的增長(zhǎng)則為： dN / dt = n（-）-G?；ダ采臄?shù)學(xué)模型可用以下組方程表示：表示物種1的環(huán)境中，每存在一個(gè)物種2的個(gè)體，對(duì)于物種1的效應(yīng)；表示物種2的環(huán)境中，每存在一個(gè)物種1的個(gè)體，對(duì)于物種2種群的