第02章种群生态学

第02章种群生态学
五、自然选择的类型
按其对种群表现型的选择结果，可以将自然选 择分为三类：
1. 稳定选择：环境条件对靠近种群数量特征 分布中间的个体有利，“淘汰”两侧的极端个体，选 择属于稳定型的。如出生体重。
2. 定向选择：当选择对一侧的“极端”个体有利 时，种群的平均值向这一侧移动。这可能是基因 型变化最快的一类。大部分人工选择。
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七、 物种形成
物种形成（形成新物种）是选择进化的关键。关于物种
形成的过程多数学者接受“地理物种形成说”。形成过程如
下： 1. 地理隔离：地理屏障将两个种群隔开，种群间个体和
基因交流受阻。 2. 独立进化：地理隔离的种群各自独立地进化，适应各
自的特殊环境。 3. 生殖隔离机制的建立：由于长期的地理隔离和种群的
第二章 种群生态学
第一节 种群特征 第二节 种群动态 第三节 种群的遗传进化与生存对策 第四节 种内关系 第五节 种间关系
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第三节 种群的遗传进化与生存对策
种群数量动态是对种群内个体数量 的定量研究（描述），对种群质量方面 的研究是本节要介绍的。
种群内个体质的特征有表现型和基 因型两类。高品质的种群竞争力强，种 群数量易增长，分布区易扩大。所以， 种群动态不仅包括数量变化，也包括质 量的变化。
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哈温定律
基因频率是指某一基因在种群中 出现的频率。基因型频率是指在一个 种群中每个基因型所占的比例。
在一个巨大的、随机交配、 对基因平衡没有干扰因素的种群 中，基因型频率将世代保持稳定 不变。我们称其为哈-温定律
（Hardy-Weinberg law）。
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实例
如在染色体相同位置上有两对等 位基因A1和A2，基因频率各为50%， 如果基因平衡不受干扰，种群的基因型 频率将稳定为：
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九、种群的适应对策
定义：种群的适应对策(adaptive strategy of
population) 是 指 种 群 在 其 生 活 史 各 个 阶 段 中 ， 为适应其生存环境而表现出来的生态学特征。 分类：根据其适应方式不同，可分为形态适 应 （ morphological adaptation）、 生 理 适 应 （ physiological adaptation）、 生 殖 适 应 （ procreative adaptation） 及 生 态 适 应 （ecological adaptation）。
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三、适合度
⑴定义：综合了物种某一基因型个体的存活能力和生殖能 力，某一基因型个体的适合度实际上就是下一代的平均个 体数。它是表示在进化过程中，某一基因型个体后代衍续 能力的常用指标。 ⑵公式表示： W = l m
l表示存活率，m表示生殖力，W表示适合度。 ⑶生物学意义：适合度越高，说明有机体对环境的适应能 力越强。在进化过程中，适合度高的个体，在基因库中的 基因频率将随世代增加而增大，反之，适合度低的，将随 世代增加而减少。
变异，假如地理隔离屏障消失，两个种群之间建立了生殖隔 离，使得基因交流受阻，形成了两个物种。
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植物物种形成
植物不同于动物，固着 生活。具有无性生殖、易形 成多倍体、杂交能育性高等 特点。更易形成新物种。
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八、影响自然选择的生态因素
1.空间因素 2.时间因素 3.密度因素 4.年龄结构因素
相对适合度是个体适合度与最高适合度的比值。
w11=W11/Wmax; w12=W12/Wmax; w22=W22/Wmax
遗传漂变的强度决定于种群大小，种群越小， 遗传漂变越强。用种群大小的倒数（1/N）作为遗 传漂变强度的指标。
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自然选择和遗传漂变强度在种群进 化中哪一个作用更强，是近代种群生态 学和种群遗传学交叉学科的重要内容。 二者的粗放比较方法是：如果选择强度 （s）大于遗传漂变强度（d=1/N）10 倍以上，则遗传漂变的作用可以忽略不 计，反之亦然。
3. 分裂选择：当选择对两侧的“极端”个体有利 时，“中间”个体被淘汰，使种群分成两部分。
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上述三种选择是个体选择，可能还 有四个生物学单位的选择：
1. 配子选择：自然选择作用于配子，从而 影响基因频率。
2. 亲属选择：个体行为有利于提高其亲属 的适合度，亲属个体具有某些相同的基因，自然 选择表现为亲属选择。（多与利他行为有关）
3. 群体选择：同种的种群表现为不连续的 小群，自然选择可以在小群间发生。
4. 性选择：在个体间竞争配偶中，由于 势雄性能获得交配机会，从而使这些特征在后代 中不断强化发展。
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六、渐变群
选择压力在地理空间上的连 续变化（如温度、海拔、湿度、 光照、污染程度等），导致基 因频率或表现型的渐变，形成 一变异梯度，称为渐变群。
一、基因库和哈温定律
基因库（gene pool）是指种群中 全部个体的所有基因的总和。由于存在 基因突变，种群基因库的组成是不断变 化的。种群中个体的特性就是表现型， 它是由基因型的特性和环境影响共同决 定的，所以种群的特性可以用表现型和 基因型的频率加以描述。决定种群质的 遗传特性，经过数量化以后，其动态就 比较容易研究。
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种群是分布在特定区域、由彼此能交 配产生的有生育能力后代的个体组成的。 种群是一个遗传单位，种群中所有个体 的基因组合构成了种群的基因库，迁入 和迁出可以引起基因库的变化。
变异（遗传漂变）和自然选择是种群 进化（基因库变化）的两个动力。新物 种的形成是种群进化的质的飞跃。
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25% A1 A1 ，50% A1 A2 ，25% A2 A2
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二、变异和遗传漂变
变异是自然选择的基础。种群中的个 体在存活能力、生育能力、基因型方面存 在不同（形态、生理、行为、生态方面存 在差异）时，也就是在种群存在变异时， 自然选择才会对种群起作用。
在大种群中，遗传结构相对稳定。在 小种群中，遗传结构更容易发生偶然的变 化，基因频率会出现随机增减的现象，我 们称其为遗传漂变（genetic drift）。
注意：适合度包括存活能力和生殖能力两个方面，在生 物的自然第选02章择种群中生态，学 二者具有同样的重要性
四、 两种进化动力的比较
自然选择和遗传漂变是种群进化的两种动力。
自然选择强度的指标是选择系数（s），决定 于 种 群 适 合 度 的 差 异 程 度 （ 相 对 适 合 度 ， w）。 s=wmax-wmin 。