种群生态学1 种群的概念.pptx

第二章种群生态学 2.1 种群的概念及其基本特征 2.2 种群的动态 2.3 种内关系 2.4 种间关系2.1种群的概念及其基本特征 一、种群的概念种群(population)是在一定空间中同种个体的组合的群这是最一般的定义，表示种群是由同种个体组成的，占有一定的领域，是 同种个体通过种内关系组成的一个统一体或系统除生态学外，进化论、 遗传学、分类学和生物地理学等都使用种群这个术语 population这个术语从拉丁语派生，众人或人民 的意思，一般译为人口以前，有人在昆虫学中译为虫口，还有鱼口、鸟 口、牲口，后来我国生态学工作者统一译为种群， 但也见有译为“居群”、“繁群”的，日语中译为 “个体群”我国遗传学家把译为群体遗传学，本 书使用种群遗传学，以区别于群落等其他群体，并 保持与生态学和进化论应用的一致性种群的概念，既可从抽象上，也可从具体上去应 用当具体指某种群时，如某块森林中的梅花鹿种群，则 其空间上和时间上的界限，多少是随研究工作者的方便而 划分的例如大至全世界蓝鲸种群，小至一块草地上的阿 尔泰针茅实验室饲养一群小家鼠，也可称为一个实验种 群种群是物种在自然界中存在的基本单位。

在自然中，门纲目科属等分类单元是学者按物种 的特征及其在进化中的亲缘关系来划分的，唯有种 (species)才是真实存在的，而种群则是物种在自然界中存 在的基本单位因为组成种群的个体是随着时间的推移而死亡和消失的 ，又不断通过新生个体的补充而持续，所以进化过程也就是 种群中个体基因频率从一个世代到另一个世代的变化过程 因此，从进化论观点看，种群是一个演化单位此外，从生态学观点来看，种群又是生物群落的基本组 成单位 种群生态学研究种群的数量、分布以及种群与其栖息环境 中的非生物因素和其他生物种群，例如捕食者与猎物、寄 生物与宿主等的相互作用与种群生态学有密切关系的种群遗传学研究种群中的遗传 过程，包括选择、基因流、突变和遗传漂移等本世纪60年代，发觉种群中个体数量动态和个体遗传特性 动态有密切的关系，并力图将这两个独立的分支学科有机 地整合起来，从而提出了种群生物学生态遗传学和进化 生态学就是在这种思想影响下迅速发展起来的两个分支 学科的结合，对遗传变异的保持、物种形成、社会行为、 生活史进化；协同进化等的研究，都有较大的进展本章将从介绍种群概念开始，再到种群的动态，最后讨论 种内关系和种间关系。

数量特征每单位面积(空间)上的数量变化(即密度变化)， 它是种群动态的重要体现 空间特征即种群具原有一定的分布区域组成种群的个体 在其生活空间中的位置状态或布局，称为种群的 内分布型（internal distribution pattern） 遗传特征种群具有一定的遗传组成，是一个基因库，以区 别于其它物种但基因组成同样也是处于变动中 的二 、种群的基本特征1. 种 群 的 主 要 特 征2. 种 群 的 群 体 特 征种群密度(density) ：（原始密度(crude density) 、生态密度(ecological density) ） 种群初级参数： ü 出生率(natality)：生理出生率(physiological natality) –最大出生率(maximum natality)、生态出 生率(ecological natality) –实际出生率(realized natality) ü 死亡率(mortality) ：生理死亡率(physiological mortality ) –最小死亡率 (minimum mortality)、生态死亡率(ecological mortality) –实际死亡率(realized mortality) ü 迁入和迁出率 种群次级参数：性比(sex ratio) 、年龄分布(age structure) 、种群增长率（population growth rate ）、分布型（pattern of distributipn）二 、种群的基本特征v 原始密度(crude density) ：单位空间内个体的数量。

v 生态密度(ecological density)：生物实际占有空间内的个体 数量 v 生理出生率(physiological natality)：种群在理想条件下所能达到的最大出生数量，又称最大出生率(maximum natality) v 生态出生率(ecological natality)：一定时期内，种群在特定 条件下实际繁殖的个体数量，它受生殖季节、一年生殖次 数、一次产仔数量、妊娠期长短和孵化期长短、以及环境条件、营养状况和种群密度等因素影响，又称实际出生率(realized natality) v 生理死亡率(physiological mortality )：最适条件下，所有 个体都因衰老而死，这种死亡率称生理死亡率，又称最小死亡率(minimum mortality) v 生态死亡率(ecological mortality)：一定条件下，种群实际 的死亡率，又称实际出生率(realized)单位面积、单位体积或单位生境中个体的 数目是指任何生物种群产生新个体的能力或速 率 指种群单位时间内死亡的个体数目 2.2 种群动态 种群动态是种群生态学的核心问题种群动态研究 种群数量在时间上和空间上的变动规律。

简单地说 ，就是: ①有多少（数量或密度）； ②哪里多、哪里少（分布）； ③怎样变动（数量变动和扩散迁移）； ④为什么这样变动（种群调节） 对种群动态及影响种群数量和分布的生态因素的研 究具有重大的应用价值例如：确定合理利用渔业和野生动植物管理中的 收获量、放牧制度和林场采伐制度、制定保护濒危 生物防止绝灭的对策、病虫害的生态防治措施等种群动态的基本研究方法有：①野外观察； 经验的（empirical）②实验研究，实验的（ experimental）；③数学模型，理论的（ theoretical）研究 一、种群数量统计（密度、数目）严格说来，密度（density）和数目（number） 是有区别的，在生态学中应用数量高、数量 低、种群大小这些定义时，有时虽然没有指明 其面积或空间单位，但也必然将之隐含在其 中一）种群的密度 数量统计中，种群大小的最常用指标是密度 进行统计前，要确定被研究种群的边界小种群边界明显，易于确定；大种群由于连续分布，边界不清密度通常以单位面积（或空间）上的个体数目表示 ，也有应用每片叶子、每个植株、每个宿主为单位 的大体分为绝对密度统计和相对密度统计两类。

绝对密度是指单位面积或空间的实有个体数，相对密度则只能获得表示数量高低的相对指标例 如每公顷有10只黄鼠是绝对密度，而每置100铗日捕 获10只是相对密度，即10％捕获率相对密度又可分为直接指标和间接指标，如10％捕获率以黄鼠只数表示是直接指标， 而每公顷鼠洞数则是间接指标 最直接方法是计数种群中每一个体如一片林子中所有树，繁殖基地上所有海豹 用航空摄相可计数所有移动中的羚羊，或间隔较远 的大型仙人掌这种总数量调查适用范围有限最常用的是样方法:即在若干样方中计数全部个体 ，然后以其平均数推广来估计种群整体样方必需有代表 性，并通过随机取样来保证结果可靠，并用数理统计法来 估计其变差和显著性对不断移动位置的动物，直接统计个体数很困难， 可以应用标志重捕法 标志重捕法 在调查样地上，捕获一部分个体进行 标志，经一定期限进行重捕根据重捕取样中标志 比例与样地总数中标志比例相等的假定，来估计样 地中被调查动物的总数即N∶M=n∶mN=（M*n）/mM--标志数n--再捕个体数m--再捕中标记数对于许多动物，由于获得绝对密度困难，相对密度指标成为 有用资料，诸如捕获率，遇见率，洞口、粪堆等活动痕迹， 鸣声、毛皮收购量，单位渔捞努力的渔获量等。

题：某研究小组在对四川西部某块大型野生草场的野兔进行 生态学研究时，为了统计这块草场内总的野兔数量，初 期在这个草场的不同区域捕捉了30只野兔，在每只野兔 腿上系上红丝线后放回草场，一个星期后重新在这个草 场内的不同区域捕捉了45只野兔，发现其中被系红丝带 的野兔数量是12只，请你帮助该研究小组估算这个草场 里总的野兔数量是多少？标记重捕法注意事项：1、选择的区域必须随机，不能有太多的主观选择 2、对生物的标记不能对其正常生命活动及其行为产 生任何干扰 3、标记不会在短时间内损坏，也不会对此生物再次 被捕捉产生任何影响 4、重捕的空间与方法必须同上次一样 5、标记个体与自然个体的混合所需时间需要正确估 计 6、对生物的标记不能对它的捕食者有吸引性补充：单体生物和构件生物 在调查和分析种群密度时， 首先应区别单体生物和构件生物单体生物（unitary organism）的个体很清楚，如蛙有四 条腿，昆虫六条等，各个体保持基本一致的形态结构，它 们都由一个受精卵发育而成主要是动物和低等植物构件生物（modular organism）与它们不同，由一个合子 发育成,由一套构体（modules）组成的个体，如一株树 有许多树枝，一个稻丛有许多分蘖，并且构件数很不相同 ，从构件产生新的构件，其多少还随环境条件而变化。

高等植物是构件生物，大多数动物属单体生物 ，但营固着群体生活的珊瑚、苔藓虫等也是构 件生物 构件生物必需进行两个层次的数量统计，即从合子产生 的个体数（它与单体生物的个体数相当）和组成每个个 体的构件数只有同时有这两个层次的数量及其变化， 才能掌握构件生物的种群动态构件生物的构件本身，有时也分成两个或若干个水平 例如草莓的叶排列呈莲座状;乔木可能有若干个水平的构 件：叶与其腋芽，以及不同粗细的枝条系统对许多构件生物，研究构件的数量与分布状况往往比个 体数（由合子发展起来的遗传单位）更为重要一丛稻 可以只有一根主茎到几百个分蘖，果树上的枝节还具有 不同年龄，有叶枝与果枝的区别，每一果座上花数与果 实数也有变化许多天然植物都是无性繁殖的，个体本身就是一个无性 系的“种群”研究植物种群动态，必需重视个体以下水 平的构件组成的“种群”的重要意义，这是植物种群区 别于动物种群的重要之点二）种群的分布（空间结构）组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或 布局，称为种群的内分布型（internal distribution pattern）或简称分布（dispersion ）种群的内分布型大致可分为三类：①均匀型（ uniform）；②随机型（random）；③成群型（ clumped）。

均匀分布的产生原因，主要是由于种群内个体间的竞 争例如森林中植物为竞争阳光（树冠）和土壤中营养物 （根际），沙漠中植物为竞争土壤水分分泌有毒物 质于土壤中以阻止同种植物籽苗的生长是形成均匀分 布的另一原因随机分布中每一个体在种群领域中各个点上出现的机 会是相等的，并且某一个体的存在不影响其他个体的 分布随机分布比较少见，因为在环境的资源分布均 匀一致、种群内个体间没有彼此吸引或排斥时才易产生随机分布例如森林地被层中的一些蜘蛛，面粉中 的黄粉虫 成群分布:个体呈疏密不均匀的分布，又称聚集分布； 种群分布中最常见的类型集群的大小和密度可能差 别很大成群分布的形成原因是：①环境资源分布不均匀 ，富饶与贫乏相嵌；②植物传播种子方式使其以母株 为扩散中心；③动物的社会行为使其结合成群 最常用而简便的检验内分布型的指标是方差／平均数， 即S2／m若 S2／m=0，属均匀分布；若 S2／m=1，属随机分布；若S2／m＞1，属成群分布 成群分布又可进一步按群本身的分布状况划分为均匀 群、随机群和成群群 取样调查时，取n个样本，每个样本中个体数为x，其平均 数为m，则其分散度（方差S）可由下式取得：练：在调查某片大型雪松林的分布型。