植物種群生態(tài)學(xué):動(dòng)態(tài)和調(diào)節(jié)_第1頁(yè)
植物種群生態(tài)學(xué):動(dòng)態(tài)和調(diào)節(jié)_第2頁(yè)
植物種群生態(tài)學(xué):動(dòng)態(tài)和調(diào)節(jié)_第3頁(yè)
植物種群生態(tài)學(xué):動(dòng)態(tài)和調(diào)節(jié)_第4頁(yè)
植物種群生態(tài)學(xué):動(dòng)態(tài)和調(diào)節(jié)_第5頁(yè)
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關(guān)于植物種群生態(tài)學(xué):動(dòng)態(tài)和調(diào)節(jié)第1頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)2第九章植物種群的動(dòng)態(tài)和調(diào)節(jié)種群動(dòng)態(tài)的描述影響植物種群動(dòng)態(tài)的因素植物種群的調(diào)節(jié)第2頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)31植物種群動(dòng)態(tài)描述

1.1生命表生命表首先是為了估計(jì)不同年齡人群的保險(xiǎn)金而設(shè)計(jì)出來(lái)的,因此生命表將種群按照年齡級(jí)進(jìn)行劃分,每一個(gè)年齡級(jí)都具有特定的死亡危險(xiǎn)。動(dòng)態(tài)生命表:編制生命表最簡(jiǎn)單的方法是在一個(gè)同生群內(nèi)跟蹤所有個(gè)體的命運(yùn),從出生到這個(gè)同生群的最后一個(gè)成員死亡。這一程序的結(jié)果將得到一張動(dòng)態(tài)生命表(dynamiclifetable),又稱(chēng)為特定年齡(水平)生命表。第3頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)41植物種群動(dòng)態(tài)描述

1.1生命表:藤壺動(dòng)態(tài)生命表第4頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)51植物種群動(dòng)態(tài)描述

1.1有關(guān)生命表的幾個(gè)基本概念同生群cohort:同時(shí)出生或出現(xiàn)時(shí)間相似的幼苗形成一個(gè)同生群,同生群在種群統(tǒng)計(jì)里面是一個(gè)特別重要的單位。從時(shí)間上跟蹤同生群可以獲得大量有用的信息。存活數(shù)(nx)存活率(lx)死亡數(shù)(dx)死亡率(qx)平均存活數(shù)(Lx):指x到x+1期的平均存活數(shù)ex為x期開(kāi)始以后的生命期望或平均余年第5頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)61植物種群動(dòng)態(tài)描述

1.1生命表靜態(tài)生命表:但是在時(shí)間上跟蹤某些長(zhǎng)壽命的生物,比如某些樹(shù)木,是不現(xiàn)實(shí)的。在這種情況下,通常采用另一種方法,即某一時(shí)間斷面上種群的年齡結(jié)構(gòu)來(lái)估計(jì)特定年齡的死亡危險(xiǎn)。這種方法我們將得到靜態(tài)生命表(staticlifetable),又稱(chēng)為特定時(shí)間(垂直)生命表。綜合生命表:包括種群繁殖信息(出生率)的生命表。圖解生命表:以圖形記錄的方式將種群數(shù)量變動(dòng)過(guò)程以流程圖的形式表示,并標(biāo)記各變量的數(shù)值,具有直觀和方便的特點(diǎn)。第6頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)7圖解表示動(dòng)態(tài)生命表和靜態(tài)生命表的區(qū)別第7頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)8圖解生命表Nt指時(shí)間t時(shí)種群個(gè)體數(shù)Nt+1為t+1時(shí)的成熟個(gè)體數(shù)p為成株存活率F為生育力,即平均每株產(chǎn)生種子數(shù)g為種子萌發(fā)率e成長(zhǎng)率,即幼苗成長(zhǎng)為成株的比率第8頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)91植物種群動(dòng)態(tài)描述

1.1存活曲線存活曲線(survivalcurves)是以生物的相對(duì)年齡(絕對(duì)年齡占平均壽命的百分?jǐn)?shù))為橫坐標(biāo),再以各年齡段的存活率lx為縱坐標(biāo)所繪制出來(lái)的曲線,表示種群的存活率隨時(shí)間的變化過(guò)程(根據(jù)Odum1971)。第9頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)10

存活曲線(survivalcurves)的三種類(lèi)型Ⅰ型:凸型存活曲線,表示種群的達(dá)到生理壽命之前只有少數(shù)個(gè)體死亡,大部分個(gè)體都能活到生理壽命,直到生命末期死亡率才上升。人和一些大型哺乳動(dòng)物屬于這一類(lèi)。Ⅱ型:對(duì)角線型,種群各年齡期的死亡率基本相似,這種類(lèi)型較少見(jiàn)。與Ⅱ型相近的還有兩種,即階梯型(B1)和S型(B3)。很多植物的存活曲線大致上屬于Ⅱ型曲線中的某種類(lèi)型。Ⅲ型:凹型曲線,幼年期死亡率很高,只有少數(shù)個(gè)體能夠存活到生理壽命。這類(lèi)生物一般具有很強(qiáng)的繁殖能力。第10頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)111植物種群動(dòng)態(tài)描述

1.3種群增長(zhǎng)模型(一)與密度無(wú)關(guān)的種群增長(zhǎng)模型假定種群所處的環(huán)境空間與食物等資源是無(wú)限的,其增長(zhǎng)率就不會(huì)因種群本身的密度變化受到影響。因此可以稱(chēng)為與密度無(wú)關(guān)的增長(zhǎng)或非密度制約性增長(zhǎng)。與密度無(wú)關(guān)的種群增長(zhǎng),又可以分為離散的和連續(xù)的兩類(lèi),這里介紹連續(xù)的種群增長(zhǎng)模型(指數(shù)增長(zhǎng)模型)。應(yīng)用條件:a.增長(zhǎng)是無(wú)限制的;b.具有世代重疊;c.沒(méi)有遷出和遷入;d.具有年齡結(jié)構(gòu)。第11頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)12這種模型是一個(gè)簡(jiǎn)單的微分方程,將種群變化率dN/dt與任何時(shí)候的種群大小N(t)聯(lián)系起來(lái)。其積分形式為

Nt=N0ert這個(gè)公式就是我們所需要的描述連續(xù)性變動(dòng)種群動(dòng)態(tài)的基本模型之一,稱(chēng)為指數(shù)增長(zhǎng)模型。這里其中e為自然對(duì)數(shù)的底,r代表了種群的瞬時(shí)增長(zhǎng)率(與密度無(wú)關(guān))。如果r>0,種群上升;r=0,種群穩(wěn)定;r<0,種群下降。(一)與密度無(wú)關(guān)的種群增長(zhǎng)模型第12頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)13(一)與密度無(wú)關(guān)的種群增長(zhǎng)模型例如初始種群N0=100,r=0.5/雌年,則以后的種群數(shù)量為

0(年)

1001100e0.5=1652100e1.0=2723

100e1.5=448…………

以種群大小為縱坐標(biāo),時(shí)間為橫坐標(biāo)作圖,得到以下指數(shù)增長(zhǎng)模型圖:第13頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)14(一)與密度無(wú)關(guān)的種群增長(zhǎng)模型以種群大小Nt對(duì)時(shí)間作圖,得到種群增長(zhǎng)曲線為一“J”型曲線。但如果以logNt對(duì)時(shí)間t作圖,則變?yōu)橹本€。第14頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)15(一)與密度無(wú)關(guān)的種群增長(zhǎng)模型第15頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)161植物種群動(dòng)態(tài)描述

1.3種群增長(zhǎng)模型(二)與密度有關(guān)的種群增長(zhǎng)模型具有密度效應(yīng)的種群連續(xù)增長(zhǎng)模型,與無(wú)密度效應(yīng)的種群增長(zhǎng)模型相比,增加了以下兩點(diǎn)考慮:

a.具有一個(gè)環(huán)境容納量(K),當(dāng)Nt=K時(shí),種群為0增長(zhǎng),即dN/dt=0;

b.增長(zhǎng)率隨密度上升而降低的變化是按比例的。基本的考慮是每增加一個(gè)個(gè)體,就產(chǎn)生1/K的抑制影響?;蛘哒f(shuō),每一個(gè)個(gè)體利用了1/K的“空間”,N個(gè)個(gè)體利用了N/K“空間”,而可供種群繼續(xù)增長(zhǎng)所利用的“剩余空間”只有(1-N/K)。

第16頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)17按照以上二點(diǎn)假設(shè),種群增長(zhǎng)將不再是“J”形,而是“S”形的?!癝”形曲線同樣具有兩個(gè)特點(diǎn):

a.曲線上升是平滑的;

b.曲線漸近于K值,即平衡密度?!癝”形曲線最簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型是在前述指數(shù)增長(zhǎng)方程上增加一個(gè)新的項(xiàng),即(1-N/K),于是我們有:這就是生態(tài)學(xué)上著名的邏輯斯諦方程(logisticequation)。右邊為其積分形式。(二)與密度有關(guān)的種群增長(zhǎng)模型第17頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)18(二)與密度有關(guān)的種群增長(zhǎng)模型在種群增長(zhǎng)的早期,邏輯斯諦增長(zhǎng)與指數(shù)增長(zhǎng)相似,但是隨著種群密度的增加,密度抑制效應(yīng)越來(lái)越強(qiáng),邏輯斯諦增長(zhǎng)離指數(shù)增長(zhǎng)越來(lái)越遠(yuǎn),當(dāng)接近K值時(shí),種群增長(zhǎng)停止。第18頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)19(二)與密度有關(guān)的種群增長(zhǎng)模型積分式中新出現(xiàn)的參數(shù)α,其值取決于N0(初始密度),是表示曲線對(duì)于原點(diǎn)的相對(duì)位置的。此圖顯示無(wú)論起始數(shù)量如何,最后都趨向于K,即種群的平衡密度,或就是環(huán)境容量。第19頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)20(二)與密度有關(guān)的種群增長(zhǎng)模型rNrNK-N/KdN/dt111111111025507590100110255075901000.990.900.750.500.250.100.000.99918.752518.7590注:設(shè)N0=1,r=1,K=100表中顯示的數(shù)據(jù)說(shuō)明邏輯斯諦增長(zhǎng)內(nèi)在機(jī)制:a.在N增長(zhǎng)逐漸接近K值的過(guò)程中,環(huán)境剩余空間越來(lái)越少,b.種群增長(zhǎng)dN/dt由小變大,到達(dá)K/2時(shí)最大,以后又逐漸變小。第20頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)21(二)與密度有關(guān)的種群增長(zhǎng)模型邏輯斯諦曲線常常劃分為五個(gè)時(shí)期:a.開(kāi)始期,也叫做潛伏期,由于種群個(gè)體數(shù)量很少,密度增長(zhǎng)緩慢;b.加速期,隨著種群個(gè)體數(shù)量增加,密度增長(zhǎng)逐漸加快;c.轉(zhuǎn)折期,當(dāng)個(gè)體數(shù)量達(dá)到飽和密度一半(K/2)時(shí),密度增長(zhǎng)最快;d.減速期,個(gè)體數(shù)超過(guò)K/2以后,密度增長(zhǎng)逐漸變慢;e.飽和期,種群個(gè)體數(shù)量達(dá)到或接近K值。邏輯斯諦模型中的兩個(gè)參數(shù),r和K,均具有重要的生物學(xué)意義。r表示物種潛在的增殖能力,而K表示環(huán)境容納量,即特定環(huán)境中的平衡密度,理論上講,K是可以隨著環(huán)境條件的改變而發(fā)生變化的。r和K已經(jīng)成為生物進(jìn)化對(duì)策理論中的重要概念。第21頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)22邏輯斯蒂增長(zhǎng)實(shí)例第22頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)23邏輯斯蒂增長(zhǎng)實(shí)例第23頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)24自然種群的數(shù)量動(dòng)態(tài)自然種群的增長(zhǎng):J型和S型均可以見(jiàn)到第24頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)25自然種群的數(shù)量動(dòng)態(tài)季節(jié)(變化)消長(zhǎng)第25頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)26自然種群的數(shù)量動(dòng)態(tài)季節(jié)(變化)消長(zhǎng)第26頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)27自然種群的數(shù)量動(dòng)態(tài)種群的波動(dòng)第27頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)28自然種群的數(shù)量動(dòng)態(tài)種群的波動(dòng):不規(guī)則波動(dòng)第28頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)29自然種群的數(shù)量動(dòng)態(tài)種群的波動(dòng):周期性波動(dòng)第29頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)30自然種群的數(shù)量動(dòng)態(tài)種群的波動(dòng):周期性波動(dòng)加拿大猞猁與美洲兔第30頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)31自然種群的數(shù)量動(dòng)態(tài)種群爆發(fā)種群平衡種群的衰落和滅亡第31頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)322影響植物種群動(dòng)態(tài)的因素生殖生態(tài)學(xué)特征是指植物個(gè)體生活史進(jìn)入生殖階段后所表現(xiàn)的生殖行為特征,包括種子產(chǎn)量、生殖年齡、生殖次數(shù)、生殖分配、生殖價(jià)和生育力等。種群生活周期:即種群生活史特征。包括種子庫(kù)、幼苗同生群、開(kāi)花、種子生產(chǎn)、種子散布(種子雨)等方面。干擾與災(zāi)變第32頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)332影響植物種群動(dòng)態(tài)的因素

2.1生殖生態(tài)學(xué)特征生殖年齡與生殖次數(shù)生殖年齡是指植物從種子萌發(fā)到進(jìn)入有性生殖階段所經(jīng)歷的時(shí)間或年齡。植物種群在一定程度上可以提前或推遲生殖年齡以適應(yīng)環(huán)境條件變化,或者由于環(huán)境條件變化超出其調(diào)節(jié)幅度使得有性生殖失敗,則發(fā)展出無(wú)性生殖來(lái)謀求生存和發(fā)展(進(jìn)入進(jìn)化盲端)。一次結(jié)實(shí)的植物,其種群世代是不重疊的和不連續(xù)的。根據(jù)其有性生殖過(guò)程當(dāng)年完成、第二年完成還是經(jīng)歷多年才完成,可以包括一年生、二年生和多年生植物。一、二年生一次性結(jié)實(shí)植物總是在生長(zhǎng)期結(jié)束之前以最多的適合生殖的個(gè)體來(lái)完成有性生殖,多年生一次結(jié)實(shí)植物往往是采用延遲有性生殖的方式,之前通過(guò)無(wú)性生殖和營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)備積蓄力量,等到適合生殖年齡(生命結(jié)束前),傾力結(jié)籽,產(chǎn)生大量后代(竹類(lèi))。第33頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)342影響植物種群動(dòng)態(tài)的因素

2.1生殖生態(tài)學(xué)特征生殖年齡與生殖次數(shù)多次結(jié)實(shí)植物存在世代重疊,各次結(jié)實(shí)之間的間隔也不固定,可能是每年結(jié)實(shí)、隔年結(jié)實(shí)、間隔多年結(jié)實(shí)等幾種情況。最佳生殖頻率概念:植物種群的生殖年齡和生殖次數(shù)上植物種群對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng),其目的是提高種群的適合度,以便留下盡可能多的后代來(lái)取代自身的位置。因此Silvertown(1982)提出最佳生殖頻率的概念,認(rèn)為植物種群能在各種不同環(huán)境條件下,通過(guò)調(diào)節(jié)生殖頻率使其生態(tài)壽命更長(zhǎng)、能量利用率更高,即通過(guò)調(diào)節(jié)生殖頻率和生殖方式,使得其∑lxbx達(dá)到最大。第34頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)352影響植物種群動(dòng)態(tài)的因素

2.1生殖生態(tài)學(xué)特征生殖分配生殖分配指在植物生活史中生殖器官耗用的營(yíng)養(yǎng)元素和積累的有機(jī)物質(zhì)占總同化產(chǎn)物的比例。其實(shí)質(zhì)是用于生殖的能量投入比例。實(shí)際應(yīng)用中將植物體干重分為生殖部分和非生殖部分。生殖分配是物種的生物學(xué)特性,不同環(huán)境條件下植物積累有機(jī)物的總量可能不同,但其生殖分配的百分?jǐn)?shù)q卻能基本恒定。第35頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)362影響植物種群動(dòng)態(tài)的因素

2.1生殖生態(tài)學(xué)特征繁殖價(jià)、生育力和剩余生殖價(jià)繁殖價(jià)實(shí)質(zhì)特定年齡個(gè)體在其死亡前產(chǎn)生后代(種子)的數(shù)目。對(duì)于一定年齡結(jié)構(gòu)的種群,其生殖價(jià)的表達(dá)式為:生育力:對(duì)植物種群來(lái)說(shuō),特定年齡個(gè)體產(chǎn)生的種子數(shù)目就是生育力(bx)。剩余生殖價(jià),種群開(kāi)始第一次生殖以后,其余生還能產(chǎn)生種子的數(shù)目,稱(chēng)為剩余生殖價(jià)。其表達(dá)式為:

RRV=Vx-bx第36頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)37生殖分配、生育力和剩余生殖價(jià)之間的關(guān)系:1.bx與RA同步增大(a),理論模式;2.bx比RA增長(zhǎng)較慢(b);3.bx比RA增長(zhǎng)較快(c)對(duì)于b類(lèi)型的植物,在自然選擇條件下種群要達(dá)到最大種子產(chǎn)量,一般會(huì)盡可能多的把資源一次性投入生殖(一次性結(jié)實(shí)),在生活史前期提高存活率,生命終止前實(shí)現(xiàn)最大的生育力;對(duì)于c類(lèi)型的植物,主要是采用多次結(jié)實(shí)的生殖方式,即以較少的生殖投入,來(lái)實(shí)現(xiàn)較大的存活率和較多的生殖機(jī)會(huì),以求得種群的上旬和發(fā)展。第37頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)38生殖分配、生育力和剩余生殖價(jià)概念的應(yīng)用第38頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)39(a)花旗松球果生產(chǎn)與木材生長(zhǎng)的關(guān)系;(b)哺乳期雌鹿與同年待生育雌鹿死亡率的比較;(c)輪蟲(chóng)現(xiàn)時(shí)生育力與未來(lái)存活的關(guān)系第39頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)402影響植物種群動(dòng)態(tài)的因素

2.1生殖生態(tài)學(xué)特征繁殖策略:r-K選擇K-選擇:MacArthur(1962)認(rèn)為在熱帶雨林氣候條件穩(wěn)定,自然災(zāi)害比較少,動(dòng)物的繁殖有可能接近環(huán)境容量,也就是接近邏輯斯諦方程中的飽和密度(K),故在穩(wěn)定的環(huán)境中,誰(shuí)能更好的利用環(huán)境承載力,誰(shuí)的競(jìng)爭(zhēng)能力更強(qiáng),也就是誰(shuí)能達(dá)到更高的K值,對(duì)誰(shuí)就更有利。有利于增加物種競(jìng)爭(zhēng)力的選擇稱(chēng)為K-選擇;具有K選擇的物種稱(chēng)為K-對(duì)策者。K-對(duì)策者是穩(wěn)定環(huán)境的維護(hù)者,因此在一定意義上它們是保守主義者,當(dāng)生存環(huán)境發(fā)生災(zāi)變時(shí),它們很難迅速恢復(fù),如果加上競(jìng)爭(zhēng)者的抑制,就很可能走向滅絕。如大型脊椎動(dòng)物,大多數(shù)森林樹(shù)種等。第40頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)412影響植物種群動(dòng)態(tài)的因素

2.1生殖生態(tài)學(xué)特征繁殖策略:r-K選擇r-選擇:和上述情況相反,在環(huán)境不穩(wěn)定的地方自然災(zāi)害頻繁發(fā)生,誰(shuí)具有較高的繁殖力對(duì)誰(shuí)就更有利。通常用來(lái)表示繁殖力高低的測(cè)度是內(nèi)稟增長(zhǎng)率(rm)。在不穩(wěn)定的環(huán)境中,誰(shuí)具有較高的rm是有利的。有利于增加物種內(nèi)稟增長(zhǎng)率的選擇稱(chēng)為r-選擇,具有r-選擇的物種稱(chēng)為r-對(duì)策者。r-對(duì)策者是新生境的開(kāi)拓者,但是存活要靠機(jī)會(huì)了,所以在一定意義上它們是機(jī)會(huì)主義者,很容易出現(xiàn)突然的爆發(fā)和猛烈的破產(chǎn)。例如很多無(wú)脊椎動(dòng)物比如昆蟲(chóng),一年生植物、農(nóng)田雜草、蕪原植物等。第41頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)422影響植物種群動(dòng)態(tài)的因素

2.1生殖生態(tài)學(xué)特征Southwood(1974)用圖解描述了r-對(duì)策者和r-對(duì)策者種群動(dòng)態(tài)的不同特點(diǎn)。橫坐標(biāo)表示種群在時(shí)間t的數(shù)量,縱坐標(biāo)為時(shí)間t+1的數(shù)量,虛線表示時(shí)間t和t+1數(shù)量相等。曲線位于虛線上面時(shí)表示個(gè)體數(shù)量在增長(zhǎng),反之則在下降。從圖中可以看出,K-對(duì)策種群具有兩個(gè)平衡點(diǎn),一個(gè)是穩(wěn)定平衡點(diǎn)S,另一個(gè)是不穩(wěn)定平衡點(diǎn)X(絕滅點(diǎn))。當(dāng)種群數(shù)量高于或低于S是,都趨向于S;在X點(diǎn)處,若種群數(shù)量高于X,種群尚能夠回升到S,但是一旦種群數(shù)量低于X,種群必然走向滅亡。這正是地球上許多珍惜瀕危動(dòng)物所面臨的問(wèn)題。例如大熊貓、華南虎等就屬于此類(lèi)。r-對(duì)策者只有一個(gè)穩(wěn)定平衡點(diǎn)S,而沒(méi)有絕滅點(diǎn),即使在種群密度很低的情況下,也能夠迅速回升到穩(wěn)定平衡點(diǎn)S附近。這就是很多有害生物如農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)、鼠害與雜草等難以消滅的原因。第42頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)432影響植物種群動(dòng)態(tài)的因素

2.1生殖生態(tài)學(xué)特征r-對(duì)策者和r-對(duì)策者種群動(dòng)態(tài)特點(diǎn)第43頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)442影響植物種群動(dòng)態(tài)的因素

2.2種群生活史特征第44頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)452影響植物種群動(dòng)態(tài)的因素

2.2種群生活史特征植物的種子和無(wú)性繁殖體構(gòu)成植物的潛在種群。種子雨(種子流):是指單位時(shí)間和空間(生境)范圍內(nèi),種子輸入和輸出的量。也就是特定時(shí)間從母株上降落的種子數(shù)量。種子庫(kù)是單位面積(容積)的土壤中貯存的種子量。有的植物的種子成熟以后仍然存留在樹(shù)冠而不降落,稱(chēng)為冠層種子庫(kù)。種子庫(kù)所含有的種子是遺傳異質(zhì)性的,新萌發(fā)的幼苗具有不同的基因型,對(duì)于種群適應(yīng)多變的環(huán)境和種群的進(jìn)化十分有利。第45頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)462影響植物種群動(dòng)態(tài)的因素

2.2種群生活史特征第46頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)472影響植物種群動(dòng)態(tài)的因素

2.2種群生活史特征芽庫(kù)或其他繁殖體:芽庫(kù)是植物構(gòu)件種群補(bǔ)充的重要來(lái)源。植物中普遍存在的各種特殊的營(yíng)養(yǎng)繁殖器官,如根莖、塊莖、匍匐莖、鱗莖和珠芽等,它們都有許多休眠芽,構(gòu)成植物種群的芽庫(kù)。芽庫(kù)的生物學(xué)效果顯然不同于種子庫(kù)。體現(xiàn)在:1)休眠芽總是集團(tuán)分布的;2)具有相同的遺傳基因;3)休眠芽之間存在著相互制約。第47頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)482影響植物種群動(dòng)態(tài)的因素

2.2種群生活史特征種子傳播:種子傳播主要依靠風(fēng)力和動(dòng)物的攜帶,這一過(guò)程受到傳播障礙(自然障礙如高山河流海洋等及生態(tài)障礙如生境溫度等)和傳播力(植物種子傳播的固有特性)的影響。種子萌發(fā)環(huán)境篩安全島第48頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)492影響植物種群動(dòng)態(tài)的因素

2.3干擾與災(zāi)變種群還受到外界環(huán)境條件變化的影響,尤其是干擾和災(zāi)變的影響很大。對(duì)于植物種群來(lái)說(shuō),火燒、臺(tái)風(fēng)、氣候反常和劇烈的變溫等,都對(duì)種群動(dòng)態(tài)構(gòu)成顯著影響。第49頁(yè),共55頁(yè),2022年,5月20日,2點(diǎn)8分,星期五26.10.2022植物種群生態(tài)學(xué)503植物種群的調(diào)節(jié)

3.1密度制約自疏:自疏是指同一種群隨著年齡增長(zhǎng)和個(gè)體的增大,部分個(gè)體死亡而種群密

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