种群的组成与结构
生态学种群的组成和结构
种群波动可能导致种群数量的 增加或减少，从而影响种群的 生存和繁衍。
种群消亡
01
种群消亡是指种群数量的减少，最终导致种群的灭 绝。
02
种群消亡可能是由于环境恶化、资源枯竭、竞争失 败、捕食压力增加等因素引起的。
03
种群消亡是一个渐进的过程，通常由一系列负面因 素累积导致。
04 种群的遗传结构
遗传多样性
突变
指基因在复制过程中发生 的随机变化，包括点突变、 染色体变异等。
意义
基因流和突变是种群进化 的重要驱动力，有助于增 加种群的适应性和进化潜 力。
物种形成和进化
物种形成
指新物种的起源和形成，通常是 由于种群间遗传差异的积累和生
殖隔离机制的建立。
进化
指物种在长期演化过程中发生的形 态、生理和行为等方面的变化。
种群的分布特征
要点一
总结词
种群的分布特征包括种群的地理分布、空间格局和生态位 等。
要点二
详细描述
种群的地理分布是指种群在地理空间上的位置和范围。空 间格局则是指种群在空间中的分布状态，包括均匀分布、 随机分布和集群分布等。生态位是指种群在生态系统中的 地位和作用，包括它们的食物来源、栖息地和其他与生存 和繁殖相关的生态关系。这些分布特征对于理解种群的生 态学和演化具有重要的意义。
在理想条件下，种群呈指数增长，即随着时间 的推移，种群数量以恒定的速率增长。
然而，在实际生态系统中，种群增长受到资源 限制、竞争、疾病和捕食等多种因素的影响， 导致种群增长曲线呈逻辑斯谛增长。
种群波动
种群波动是指种群数量在一定 时间内的周期性变化。
种群波动可能是由于环境条件 的变化、食物供应的季节性变 化、繁殖周期等因素引起的。
种群生态学
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Basic Ecology
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自然种群的三个基本特征：
1.空间特征:种群具有一定的分布区域
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生命期望Life expectancy：指进入x龄期的个体， 平均还能活多长时间的估计值，也称为平均余年。
保险上的应用
2 静态生命表Static life table：是根据某一特定时 间对种群作一年龄结构调查资料而编制的。也称 特定时间生命表或垂直生命表（Time-specific or vertical life table），个体出生于不同年，经历了 不同的环境条件。
两类：1、世代不相重叠，种群增长是不连续的， 差分方程；2、世代重叠，增长连续，微分方程
1 种群离散增长模型
1）模型假设：增长是无界的；世代不相重叠；没 有迁入和迁出；不具年龄结构
2）模型： Nt+1= Nt或 Nt=N0 t 3）参数： >1种群上升； =1种群稳定；0<<1种
群下降； =0，雌体没有繁殖，种群在一代中灭亡。
2.数量特征:每单位面积(或空间)上的个 体数量(即密度)及变动
3.遗传特征:种群具有一定的基因组成 (是一个基因库)，以区别于其它物种， 但个体在遗传上有差异，基因组成也在 变动中
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不是个体的简单相加：有机体之间相互 作用，整体上呈现组织结构特性
种群的概念
（二）与密度有关的种群增长模 型（逻辑斯蒂增长模型）
（1）条件： 世代重叠；连续性生长；环境有
限；繁殖速率不恒定； （2）环境容纳量:由环境资源所决定的种群限 度.即某一环境所能维持的种群数量.通常以 K表示，当Nt=K 时，种群为零增长，即 dN/dt=0。
增长率随密度上升而降低的变化，也
存活曲线
10000 A B1 1000 B3 100 C 10 年龄 B2
（2）内禀增长率（rm）（innate capacity for increase intrinsic rate of natural increase）：在食物、空间和同种其他生 物的数量处于最优，实验中，完全排除捕 食者和疾病的影响,并提供理想的和充足 的温度、湿度和食物的质量等组合下获得 的最大增长率。
第二节
种群动态
研究种群在时间和空间上的变 化规律。种群的数量和密度；种群 的分布；种群数量变动和扩散迁移； 种群调节。
一、 种群的密度和分布
（一） 种群的数量统计 1）种群大小： 小种群边界明显，易于确定； 大种群由于连续分布，边界不清 2）密度：单位面积（空间）上的个体数目。种 群密度和生物大小及该生物所处的营养级有关. 绝对密度：单位面积或空间的实有个体数； 相对密度：单位面积上获得的个体数目。
三、种群的类型(按研究对象分)
自然种群 实验种群 单种种群 混种种群
四、种群的分类地位
物种存在的基本单位； 繁殖单位； 进化单位； 群落组成的基本单位。
五、种群生态学
（一）概念：研究种群数量变动与环境关系相互关 系的科学（种群内部、种群间、种群与非生物环 境环境之间的相互关系）。 （二）种群生态学研究的内容 定量地研究种群的出生率、死亡率、迁入迁 出率了解影响种群波动的因素及种群存在、发生 规律;了解种群波动所围绕的平均密度及种群衰 落、灭绝的原因（四“W”）。目的: 调控种群
第三章 种群生态学
• 整理调查结果（数量（ｘ）和实测频次（ｆ）所组 成的频次分布统计表，以求出样本方差（S2）和平 均数（ｘ））
• 按照各分布型的概率通式，计算各项理论概率及其 相应的理论次数
• 进行卡方检验，测定其实测频次与理论频次之间的 差异是否显著
（二）研究意义
1、种群的重要属性之一 • 由物种的生物学特性和生境条件所决定的 • 环境的同质性和异质性 2、可以揭示种群的空间结构以及种群下结构的状况 • 有无个体群（colony）？ • 分布的基本成分是单个的个体还是个体群？ 3、抽样技术的理论基础 • 抽样数、最适样方的大小、序贯抽样方程 • 数据代换
• 但其缺陷是判断分布格局比较粗放，只分大 类，不及经典频次法具体
1、扩散系数（C）
C＝ xi m / n 1 S 2 / m
2
• C＝1时，为随机分布 • Ｃ＞1时，为聚集分布 • C＜１时，为均匀分布
ｍ±ｔＳｍ＝１±２ 2n / n 1
2
如果C值随虫口密度变化，则不用此法判定，而要 用K值法等其他方法
Iδ ＝ n xi xi 1 / N N 1 n fx 2 N / N N 1
n i 1
• Iδ=1，随机分布
• Iδ>1, 聚集分布
• Iδ<1, 均匀分布 • 抽样单位最好是植株或叶片
4、平均拥挤度（ｍ*）
• Ｌｌｏｙｄ（1967） • 平均每个个体与多少个其他个体处在在同一个样方 中 • 平均拥挤度是强调个体的平均，而平均数则是强调 样方的平均 • 平均拥挤度不受零样方的影响，而平均数却受零样 方的影响 • ｍ*＝ｍ＋（Ｓ２／ｍ－１）（１－Ｓ２／ｎｍ） • m*/m=1，均匀分布 • m*/m>1，聚集分布 • m*/m<1，均匀分布
生态学 种群的组成和结构
理论根据
群落的存在依赖于特定的生境与 物种的选择性。 由于环境变化而引起的群落差异 性是连续的。 群落并不是一个个分离的有明显 边界的实体，多数情况下是在空 间和时间上连续的一个系列。
3.折中观点
群落既存在着连续性的一面， 也有间断性的一面。
第二节 群落的种类组成
群落研究方法概述
1 登记种类组成成分：编写包括所有种类植
植被（Vegetation）：植物的覆被，指地球表面 的活的植物覆盖。一个地区的植被是该地区所有 植物群落的总和，由一个或多个植物群落组成。 研究对象：自然植被、人工植被、庄稼植被 研究范畴： ⑴结构：种类组成、种群特性、外貌、垂直结 构与水平结构。 ⑵生态：群落与外界环境条件的相互关系。 ⑶动态：群落的形成、运动与变化群落演替）。 ⑷分类：群落分类的原则、单位与系统，群落 的命名 ⑸分布：群落在地球表面上的分布规律分区
1少
+ 很少
3．频度（frequency）
是指某物种在样本总体中的出现率。 f（频度）=ni（某物种出现的样本 数）/N（样本总数）×100% F=∑S/N×100% “F”也称频度系数
Raunkier植物频度定律：共分5
级 A(1～20%)、B（21～40%）、 C(41～50%)、D(51～80%)、 E(81～100%) A>B>C<=>D<E（这一定律并非符 合所有群落类型）
三、种间关联(2×2列联表)
物种B
出现 不出现
出现
物种A 不出现
a
c a+c
b
d b+d
a+b
c+d a+b+c+d=N
种群的概念生物学
种群的概念生物学种群是生物学中一个重要的概念，它指的是同一物种在特定地理区域内的一群个体。
这些个体之间有着共同的基因组成，能够进行交配繁殖，从而维持着一个相对稳定的人口数量。
种群的研究是生物学中的一个重要领域，它涉及到遗传学、进化论、生态学等多个方面。
种群的数量、结构、分布等都会对生物多样性、生态系统稳定性等方面产生影响，因此对种群的研究具有重要意义。
种群数量是指同一物种在特定地理区域内的个体数量。
种群数量的大小会受到许多因素的影响，如环境变化、食物供应、天敌数量等。
当种群数量过少时，会导致基因多样性降低、遗传漂变等问题，从而影响物种的适应性和进化。
当种群数量过多时，会导致资源竞争加剧、疾病传播等问题，从而影响物种的生存和繁殖。
种群结构是指同一物种在特定地理区域内个体的年龄、性别、大小等方面的分布情况。
种群结构对于物种的生存和繁殖都具有重要影响。
例如，年龄结构不平衡的种群可能会导致繁殖率下降、物种老化等问题。
性别比例失衡的种群可能会导致交配率下降、基因流失等问题。
种群分布是指同一物种在特定地理区域内的分布情况。
种群分布对于物种的适应性和进化都具有重要影响。
例如，物种在不同地理区域内可能会形成不同的亚种，这些亚种之间可能会存在基因流失、适应性差异等问题。
种群遗传学是研究种群遗传变异和遗传漂变等现象的学科。
种群遗传学的研究可以揭示物种在进化过程中所经历的变化和适应性调整。
例如，通过对不同地理区域内同一物种的基因组进行比较，可以发现不同地理区域内同一物种之间存在基因流失、基因分化等现象。
总之，种群是生物学中一个非常重要的概念，它涉及到生物多样性、生态系统稳定性等多个方面。
对于了解物种适应性和进化过程有着非常重要的意义。
种群的结构、动态与数量调节
种群的结构、动态与数量调节一、种群的概念和特征1．种群是同一物种个体的集合体（1）种群是指占有一定空间和时间的同一物种个体的集合体。
个体彼此间可以互配进行生殖。
（2）种群不仅是物种的存在单位，而且是物种的繁殖单位和进化单位。
（3）种群不仅是物种的具体存在单位，而且也是群落的基本组成成分。
2．出生率和死亡率是决定种群动态的两个重要参数（1）出生率一般用单位时间（如年、月、日等）内每100个个体的出生个体数表示。
（2）死亡率一般用单位时间内每100个个体的死亡数表示。
（3）出生率和死亡率的相互作用决定着种群的数量动态。
在一定时期内，只要种群的出生率大于死亡率，种群的数量就会增加，反之，种群的数量就会下降。
3．年龄结构预示着种群未来的增长趋势（1）种群的年龄结构是指不同年龄的个体在种群中占有比例的关系。
（2）动物的年龄分为生殖前期、生殖期和生殖后期3个年龄组。
（3）种群的年龄结构类型①增长型的年龄结构：年轻个体占优势的种群；②衰退型的年龄结构；老年个体占优势的种群；③稳定型的年龄结构：各年龄组的比例大体相等的种群。
4．标志重捕是动物种群密度调查的一种常用方法（1）种群密度是指单位面积上个体的数量，它随着季节、气候条件、食物储量和其他因素而发生变化。
（2）标志重捕法①标志重捕法的方法先捕获一部分个体进行标记，然后再将它们释放，过一定时间后再进行重捕并记下重捕个体中已被标记的个体数。
②标志重捕法的计算其中N＝种群总个体数，M＝标志个体数，n＝重捕个体数，m＝重捕中被标记的个体数。
③标志重捕法的应用条件a．标志个体释放后应与其他个体均匀混合；b．标志方法不会伤害动物和影响动物的行为；c．研究区域呈相对封闭状态，没有个体的迁入和迁出。
5．种群中的个体有3种分布型（1）分布型是指种群中个体的空间分布格局。
（2）种群中个体的分布型①集群分布集群分布是最常见的，是动植物对生境差异发生反应的结果，同时也受生殖方式和社会行为的影响。
种群
种群（Population）的概念地球上任何一种动物或植物都是由许多个体组成，这些个体在地表总是占据着一定的地区。
我们把占据着一定环境空间的同一种生物的个体集群叫做种群。
换句话说，种群就是特定空间同种有机体的集合体，其基本构成成分是有潜在互配能力的个体。
种群是由个体组成的，但是当生命组织进入到种群水平时，生物的个体已成为较大和较复杂生物体系中的一部分，此时，作为整体的种群出现了许多不为个体所具有的新属性，如出生率、死亡率、年龄结构、分布格局和某些动物种群独有的社群结构等特征。
在自然界，种群是物种存在、物种进化和表达种内关系的基本单位，是生物群落或生态系统的基本组成部分，同时也是生物资源开发、利用和保护的具体对象。
因此，种群已成为当前生态学中一个重要研究对象。
种群的特征1.出生率和死亡率出生率：种群中单位时间内每1000个个体的出生数死亡率：种群中单位时间内每1000个个体的死亡数出生率和死亡率是影响种群增长的重要因素。
2.年龄结构任何种群都是由老、中、青、少不同年龄个体组成的，这就形成了特定的年龄结构。
种群年龄结构的三种类型：（A）增长型：表示种群中有大量幼体和极少数的老年个体，其出生率大于死亡率，是一个迅速增长的种群。
（B）稳定型：出生率与死亡率基本持平，是一个数量稳定的种群（C）衰退型：出生率小于死亡率，是一个数量下降的种群研究种群的年龄结构，对于了解种群的密度、预测未来发展趋势和采取相应管理措施等具有很重要的意义。
3.性比率指雌雄两性个体数量在种群中所占的比率。
是与种群动态有关的重要结构特征之一。
4.种群分布型4.种群分布型一般把种群个体的水平分布归纳为三种基本类型：随机分布、群聚分布和均匀分布。
在自然界，个体均匀分布的现象是极少见的，只有在农田或人工林中出现这种分布格局。
成群分布的形式较为普遍，如森林中各个树种或林下植物多呈小簇丛或团片状分布。
影响个体水平分布形式的因素是很多的，主要决定于物种的生态-生物学特性和环境条件的状况。
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重要值（I.V.）=相对密度+相对频度+相对优势度（相对基盖度）
上式用于草原群落时，相对优势度可用相对盖度代替：
第八章种群的组成与结构
第二节 群落的种类组成
一、种类组成的性质分析
（一）种类组成的调查 通常，采用最小面积的方法来统计一个群落或一个地区的生物种类名
录。现以植物群落为例来具体阐述。 通过绘制种—面积曲线来确定最小面积的大小。具体作法是：逐渐扩大样
地面积，随着样地面积的增大，样地内植物的种数也在增加，但当物种增 加到一定程度时，曲线则有明显变缓的趋势，通常把曲线陡度开始变缓处 所对应的面积，作为最小面积。
样方面积
组成群落的种类越丰富，其最小面积越大。如我国云南西双版纳的热 带雨林，最小面积为2500M2，北方针叶林为400 M2，落叶阔叶林为100 M2， 草原灌丛为25～100 M2，草原为1～4 M2。
第八章种群的组成与结构
物种数
（二）种类组成的性质分析
根据各个种在群落中的作用不同，将其划分为几个不同的群落成员型。 植物群落研究中，常用的群落成员型有以下几类： 1，优势种和建群种
也可能是衰退中的残遗种。
第八章种群的组成与结构
二、种类组成的数量特征
1，多度（abundance）与密度（density）
多度是对植物群落中物种个体数目多少的一种估测指标。
德鲁提（Drude）的七级制多度。即：
Soc.(Sociales)
极多，植物地上部分郁闭
Cop3
很多
Cop.（Copiosae） Cop2
第八章：群落的组成与结构
第一节：生物群落的概念
一、生物群落的定义：
在相同聚集在同一地段上的各物种种群的集合。
群落生态学（synecology）是研究群落与环境相互关系的科学。
二、生物群落的基本特征
1，具有一定的外貌 2，具有一定的种类组成 3，群落中各物种之间是相互联系的 4，群落具有自己的内部环境 5，具有一定的结构 6，具有一定的动态特征 7，具有一定的分布范围 8，具有边界特征 9，群落中各物种不具有同等的群落学重要性
对群落结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种称为优势种 （dominant species）；优势层的优势种常称为建群种（constructive
species）。如果群落中的建群种只有一个，则称为“单建群种群落”或“单 优种群落”。如果具有两个或两个以上同等重要的建群种，则称为“共建种 群落”或“共优种群落”。
3，频度（frequency） 频度是指群落中某种植物出现的样方数占整个样方数的百分比。
Raunkiaer频度定律（law of frequency）。
%
60
53
50
40
30
20 10
14
9
16 8
0
A
B
C
D
E
该定律说明：在一个种类分布比较均匀一致的群落中，属于A级 频度的种类占大多数， B、C和D级频度的种类较少，E级频度的植物 是群落中的优势种和建群种，其数目也较多，所以占有的比例也较高。 这个 规律符合群落中低频度种的数目较高频度种的数目多的事实。
多
Cop1
尚多
Sp. （Sparsal）
少，数量不多而分散
Sol. （Solitariae）
稀少，数量很少而稀疏
Un.（Unicum）
个别（样方内某种植物只有1或2株）
相对密度（relative ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱensity）是指样地内某一种植物的个体数占全部
植物种个体数的百分比。某一物种的密度占群落中密度最高的物种密度的
2，个体论学派（Individualistic school） 个体论学派的代表人物之一是H.A.Gleason，他认为：将群落与有
机体相比拟是欠妥的。 原因：群落的存在依赖于特定的生境与不同物种的组合，但是环境
条件在空间与时间上都是不断变化的，因此每一个群落都不具有明显的 边界。环境的连续变化使人们无法划分出一个个独立的群落实体。 群落只是科学家为了研究方便，而抽象出来的一个概念。
百分比被称为密度比（density ratio）。
2，盖度（Coverage）
盖度是指植物体地上部分的垂直投影面积占样地面积的百分比。
通常，分盖度或层盖度之和大于总盖度。群落中某一物种的分盖度占所有
分盖度之和的百分比，即为第该八物章种种群的的组相成对与盖结构度。基盖度是指植物基部的覆 盖面积。乔木的基盖度特称为显著度
2，亚优势种（subdominant species） 指个体数量与作用都次与优势种，但在决定群落性质和控制群落环境
方面仍起着一定作用的植物种。
3，伴生种（companion species） 伴生种为群落的常见种类，它与优势种相伴存在，但不起主要作用。
4，偶见种或罕见种（rare species） 偶见种可能偶然地由人们带入或随着某种条件的改变而侵入群落中，
第八章种群的组成与结构
第八章种群的组成与结构
第八章种群的组成与结构
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第八章种群的组成与结构
第八章种群的组成与结构
事实证明，Raunkiaer频度定律基本上适合于任何稳定性较高而种 类分布比较均匀的群落。群落的均匀性与A级和E级的大小成正比。 E级愈高，群落的均匀性愈大。如若B、C、D级的比例增高时，说明群 落中种的分布不均匀，一般第情八况章种下群，的组暗成示与结着构植被分化和演替的趋势。
4,重要值（important value）
第八章种群的组成与结构
三、对群落性质的两种对立观点
1，机体论学派(Organismic school) 该学派的代表人物是美国生态学家克莱门茨（Clements )，他将植物
群落比拟为一个生物有机体，看成是一个自然单位。 他们认为：群落像一个有机体一样，有诞生、生长、成熟和死亡的
不同发育阶段，而这些不同的发育阶段，可以解释成一个有机体的不同 发育时期。