種群模型-微分方程模型課件

第三章 種群及其基本特征第一節(jié)種群的概念種群（population）是在一定空間中同種個(gè)體的組合。種群生態(tài)研究種群的數(shù)量、分布以及種群與其棲息環(huán)境中的非生物因素和其他生物種群的相互作用第二節(jié)種群的動(dòng)態(tài)種群動(dòng)態(tài)是種群生態(tài)學(xué)研究的核心問題，其主要包括種群的數(shù)量、種群的分布、種群數(shù)量變動(dòng)和擴(kuò)散遷移、種群調(diào)節(jié)第三章 種群及其基本特征第一節(jié)種群的概念一、種群的密度和分布（一）數(shù)量統(tǒng)計(jì)直接統(tǒng)計(jì)某一地區(qū)內(nèi)物種的數(shù)量標(biāo)志重捕法（動(dòng)物）在調(diào)查樣地上捕獲一部分個(gè)體進(jìn)行標(biāo)志后釋放，經(jīng)一定期限進(jìn)行重捕，根據(jù)公式計(jì)算

N：M＝n：mM－標(biāo)志數(shù)n－重捕個(gè)體數(shù)m－重捕中標(biāo)記數(shù)N－樣地上個(gè)體總數(shù)一、種群的密度和分布（一）數(shù)量統(tǒng)計(jì)標(biāo)志重捕法成立必須滿足：重捕取樣中標(biāo)志比例與樣地總數(shù)中標(biāo)志比例相等（假設(shè)）；種群數(shù)量沒有增加或減少，標(biāo)志沒有丟失對瀕危動(dòng)物種群數(shù)量的調(diào)查（二）單體生物和構(gòu)件生物單體生物個(gè)體很清楚，個(gè)體保持基本一致的形態(tài)結(jié)構(gòu)；構(gòu)件生物由一套構(gòu)件組成對單體生物和構(gòu)件生物必須從不同的層次進(jìn)行種群統(tǒng)計(jì)標(biāo)志重捕法成立必須滿足：重捕取樣中標(biāo)志比例與樣地總數(shù)中標(biāo)志比二、種群統(tǒng)計(jì)學(xué)種群統(tǒng)計(jì)的指標(biāo)種群密度；初級(jí)種群參數(shù)（出生率、死亡率、遷入和遷出率）；次級(jí)種群參數(shù)（性別比例、年齡分布、種群增長等）種群結(jié)構(gòu)和性別比例

年齡錐體圖生命表的編制生命表的一般構(gòu)成特定時(shí)間（靜態(tài)）生命表和特定年齡（動(dòng)態(tài)）生命表綜合生命表

綜合生命表是在簡單生命表的基礎(chǔ)上添加了mx，即各年齡的出生率二、種群統(tǒng)計(jì)學(xué)種群統(tǒng)計(jì)的指標(biāo)種群增長率和內(nèi)稟增長率種群增長率由于各種生物的平均世代時(shí)間不同導(dǎo)致R0的可比性不強(qiáng)，因此做種間比較時(shí)通常使用種群增長率（r）來代替R0，

r＝lnR0/T

其中，T表示種群中子代從母體出生到子代再產(chǎn)子的平均時(shí)間，用生命表估算為T＝（∑xlxmx）/(∑lxmx)

根據(jù)上式可以提出控制種群數(shù)量的方法內(nèi)稟增長率(rm)種群在不受外界環(huán)境限制情況下的增長率。種群增長率和內(nèi)稟增長率

三、種群的增長模型（一）與密度無關(guān)的種群增長模型種群的空間、食物等資源是無限的情況下呈指數(shù)增長，此時(shí)可以稱為密度無關(guān)的增長（density-independencegrowth)種群離散增長模型（種群的各個(gè)世代不相重疊）種群連續(xù)增長模型（種群的各個(gè)世代重疊）

（二）與密度有關(guān)的種群增長模型相對于無密度模型增加的2點(diǎn)假設(shè)：環(huán)境容納量（K）；增長率隨密度上升而降低邏輯斯諦方程（Logisticequation)邏輯斯諦曲線的5個(gè)時(shí)期

三、種群的增長模型（一）與密度無關(guān)的種群增長模型四、自然種群的數(shù)量變動(dòng)（一）種群增長

“J”型增長；“S”型增長（二）季節(jié)消長（三）不規(guī)則波動(dòng)（蝗蟲）（四）周期波動(dòng)（五）種群的暴發(fā)（六）種群平衡（七）種群的衰落和滅亡（八）生態(tài)入侵（水葫蘆、米草、龍蝦）

四、自然種群的數(shù)量變動(dòng)（一）種群增長第三節(jié)種群的空間格局種群空間分布的3種格局均勻分布、隨機(jī)分布、成群分布第四節(jié)種群調(diào)節(jié)（閱讀）一、氣候調(diào)節(jié)二、生物學(xué)派三、食物因素四、自動(dòng)調(diào)節(jié)學(xué)說第三節(jié)種群的空間格局種群空間分布的3種格局種群模型-微分方程模型課件種群模型-微分方程模型課件種群模型-微分方程模型課件種群模型-微分方程模型課件種群模型-微分方程模型課件種群模型-微分方程模型課件一個(gè)假設(shè)的生命表x年齡組nx本年齡組開始時(shí)存活個(gè)數(shù)Dx本年齡組死亡個(gè)體數(shù)lx年齡組開始時(shí)存活個(gè)體數(shù)qx本年齡組期間的死亡率Lx本年齡組期間平均個(gè)體數(shù)Tx種群全部個(gè)體平均壽命和ex本年齡組開始時(shí)存活個(gè)體的平均生命期望1100055010.5572512101.2124502500.450.5563254851.0832001500.20.751251600.8450400.050.830350.7510100.011550.5600一個(gè)假設(shè)的生命表xnxDxlxqxLxTxex1100055Rhum島上赤鹿的特定時(shí)間（靜態(tài)）生命表（1957年）xnxdx1000qxex110002822825.81271879.86.89371179.85.95470479.95.0156977104.056690710.13.0976841822662.1185022535041.79249157630.61.91109214152.13.31117814179.42.81126414218.72.31135014279.91.82143614388.91.33152214636.30.86168810000.5Rhum島上赤鹿的特定時(shí)間（靜態(tài)）生命表（1957年）xnx藤壺（Balanusglandula)的特定年齡（動(dòng)態(tài)）生命表x/anxdxqxLxTxexlx0142800.5631022241.581162280.452481221.970.472234140.41227742.180.2393204.50.22517.75472.350.141415.54.50.2913.2529.251.890.1095114.50.4098.75161.450.07766.54.50.6924.257.251.120.0467200231.50.0148221110.50.014900000藤壺（Balanusglandula)的特定年齡（動(dòng)態(tài)）生利用新添加的mx可以計(jì)算該種群的世代凈增殖率R0，R0＝∑lxmx

kx表示年齡組死亡率的指標(biāo)x/alxlg(1000lx)kxmxlxmxxlxmx00.993000010.9930.0700020.972.990.27500030.892.950.0700040.872.9400.1340.1340.53650.872.940.040.3490.3490.745利用新添加的mx可以計(jì)算該種群的世代凈增殖率R0，R0＝∑種群模型-微分方程模型課件種群模型-微分方程模型課件種群模型-微分方程模型課件1.開始期種群個(gè)體少增長緩慢2.加速期個(gè)體數(shù)目增加增長變快3.轉(zhuǎn)折期個(gè)體數(shù)量達(dá)到K值一半時(shí)增長最快4.減速期數(shù)目增長變緩5.飽和期，種群趨向穩(wěn)定1.開始期種群個(gè)體少增長緩慢2.加速期個(gè)體數(shù)目增加增長變種群模型-微分方程模型課件種群模型-微分方程模型課件種群模型-微分方程模型課件種群模型-微分方程模型課件美國加州西南部的莫哈韋沙漠中的灌木叢（larreatridentata)美國加州西南部的莫哈韋沙漠中的灌木叢（larreatrid種群模型-微分方程模型課件1910年4頭雄性