种群的基本特征
生态学 第四章 种群及其基本特征
第四章种群及其基本特征单体生物Unitary organism：每一个个体都是由一个受精卵直接发育而来，个体的形态和发育都可以预测，如哺乳类、鸟类、两栖类和昆虫构件生物Modular organism：个体的受精卵首先发育成一结构单位或构件，然后发育成更多的构件，形成分支结构，其形式和时间是不可预测的，如大多数植物、海绵、水螅和珊瑚。
种群population：在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合，种群是物种存在的基本单位，是物种进化的基本单位，还是生物群落的基本组成单位。
自然种群的3个基本特征：①空间特征，即种群具有一定的分布区域；②数量特征，每单位面积上的个体数量是变动的；③遗传特征，种群具有一定的基因组成，即系一个基因库，以区别于其他物种，但基因组成同样处于变动之中。
种群动态population dynamics：研究种群数量在时间和空间上的变动规律种群大小population size：一定区域内种群个体的数量种群密度population density：单位面积、单位体积或单位生境中个体的数目绝对密度absolute density：单位面积或空间的实有个体数相对密度relative density：表示种群数量高低的一个相对指标样方法quadrat method：在所研究种群区域范围内随机取若干大小一定的样方，计数样方中全部个体，然后讲其平均数推广到整个种群来估计种群整体数量标记重捕法capture-recapture method：在调查样地上，随机捕获一部分个体进行标记后释放，经一定期限后重捕，根据重捕取样中标记比例与样地总数中标记比例相等的假定，来估计样地中被调查动物的总数，即N:M=n:m，式中N-样地上个体总数，M-标记个体数，n-重捕个体数，m-重捕样中标记数种群的内分布型internal distribution pattern：是组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局，检验内分布型的指标是方差/平均数的比率，即S²/ m 。
生物种群及其基本特征[总结]
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3 种群及其基本特征3.1 种群的基本特征种群（population）是在同一时期占有一定空间的同种生物个体的集合。
在一定义表示种群是由同种个体组成的，占有一定领域，是同种个体通过种内关系组成一个统一体或系统。
种群可由单种生物或构件生物组成。
由单种生物组成的种群，每一个体都由一个受精卵发育而来，由构件生物组成的种群，受精卵首先发育成一结构单位或构件，然后发育成更多的构件。
构件生物各部分之间的连接可能会死亡或腐烂，这就形成很多分离体，这些分离体来自同一受精卵其基因相同，这样的个体称无性系分株（ramets）。
自然种群有3个基本特征：①空间特征，种群具有一定分布区域；②数量特征，每单位面积（或空间）的个体数量（密度）是可变动的；③遗传特征，种群具有一定基因组成，区别于其他物种，但基因亦处于变动之中。
种群是生态学的重要概念之一，除生态学外，进化论，遗传学、分类学和生物地理学都使用这个术语。
种群是物种存在的基本单位，在自然分类的种以上单位是就其进化的亲缘关系划分的，只有物种（species）真实存在。
物种能否持续存在，取决于种群能否不断产生新的个体以替代消失的个体。
种群是自然界存在的基本单位，亦是物种进化的基本单位。
种群又是生物群落的基本组成单位，群落是由种群所组成。
3.2 种群动态3.2.1 种群的密度和分布4.2.1.1 种群的大小和密度一个种群的大小，是一定区域种群个体的数量，也可以是生物量或能量。
种群的密度是堂信面积单位体积或单住生境中个体的数目。
密度变化很大，如土壤节肢动物每平方米可能有成千上万只，而大型哺乳娄动物可能每平方公里只有几头。
对从受精卵形成的个体和构件生物体应有差异，研究植物种群，要注意由无性繁殖构成的无性系。
3.2.1.2 种群数量统计研究种群动态首先要统计种群的数量，第一步是研究种群的边界许多种呈大面积连续分布，种群边界不明显，实际工作时、往往要根据自己研究需要确定其研究范围。
种群的基本特征
准备
确定调 查对象
确定样方
①点状取样法
点状取样法中常用的为五点取样法，如图A，当调查的总体为非长条形时， 可用此法取样。在总体中按梅花形取5个样方，每个样方的长和宽要求一致。这 种方法适用于调查植物个体分布比较均匀的情况。
②等距取样法
当调查的总体为长条形时，可用等距取样法，如图B，先将调查总体分成若 干等份，由抽样比率决定距离或间隔，然后按这一相等的距离或间隔抽取样方的 方法,叫做等距取样法。例如，长条形的总体为100 m长，如果要等距抽取10样 方，那么抽样的比率为1/10，抽样距离为10 m，然后可再按需要在每10 m的前
2.均匀分布
种群的个体是等距分布，或个体间保持一定的 均匀的间距。均匀分布形成的原因主要是由于种群 内个体之间的竞争。例如，森林中植物为竞争阳光 （树冠）和土壤中营养（根际），沙漠中植物为竞 争水分都能导致均匀分布。虫害或种内竞争发生时 也可造成种群个体的均匀分布。地形或土壤物理性 状呈均匀分布等客观因素或人为的作用，都能导致 种群的均匀分布。均匀分布在自然种群中极其罕见， 而人工栽培的种群（如农田、人工林），由于人为 保持其株距和行距一定则常呈均匀分布。
第一节 种群的基本特征
种群：在一定时间和自然区域内同种生物个体的总和， 叫种群。
注意：
① 一定的自然区域 ② 同种生物 ③ 全部个体
概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数量。
eg：养鱼池中每立方米的水体中非洲鲫鱼的数量， 每平方千米农田面积内黑线姬鼠的数量等。
种群密度很高 种群密度较高 种群密度一般
1 m内进行取样，样方大小要求一致。
准备
确定调 查对象
确定样方
计 数
计算种 群密度
②12 ④11
种群的四个基本特征
种群的四个基本特征
(一)数量特征
这是种群的最基本特征。
种群是由多个个体所组成的，其数量大小受四个种群参数(出生率、死亡率、迁入率和迁出率)的影响，这些参数继而又受种群的年龄结构、性别比率、内分布格局和遗传组成的影响，从而形成种群动态。
(二)空间特征
种群均占据一定的空间，其个体在空间上分布可分为聚群分布、随机分布和均匀分布，此外，在地理范围内分布还形成地理分布。
(三)遗传特征
既然种群是同种的个体集合，那么，种群具有一定的遗传组成，是一个基因库，但不同的地理种群存在着基因差异。
不同种群的基因库不同，种群的基因频率世代传递，在进化过程中通过改变基因频率以适应环境的不断改变。
(四)系统特征
种群是一个自组织、自调节的系统。
它以一个特定的生物种群为中心，也以作用于该种群的全部环境因子为空间边界所组成的系统。
因此，应从系统的角度，通过研究种群内在的因子，以及生境内各种环境因子与种群数量变化的相互关系，从而揭示种群数量变化的机制与规律。
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
生态学：种群及其基本特征
生态学：种群及其基本特征1、种群及其基本特征名词解释1、种群：是同一时期内一定空间中同种生物个体的集合，种群是物种存在的基本单位，是生物进化的基本单位，也是生物群落的基本组成单位。
2、种群生态学：研究种群的数量、分布以及种群与其栖息地环境中的非生物因素及其他生物群落之间的相互作用。
3、种群动态：研究种群数量在时间上和空间上的变动规律。
4、内分布型：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，一般有均匀分布、随机分布和成群分布。
5、最大出生率：是指理想条件下中群内后代个体的出生率。
实际出生率：是一段时间内种群每个雌体实际的成功繁殖量。
特定年龄出生率：特定年龄组内每个雌体在单位时间内产生的后代数量。
6、最低死亡率：种群在最适环境下由于生理寿命而死亡造成的死亡率。
生态死亡率：种群在特定环境下的实际死亡率。
7、年龄锥体：是以不同宽度的横柱从上到下配置而成的图，横柱从上到下表示不同的年龄组，宽度表示各年龄组的个体数或各年龄组在种群中所占数量的百分比。
种群年龄结构是指不同年龄组的个体在种群内的比例和配置情况。
8、生命表：用来呈现和分析种群死亡过程的表，分为动态生命表和静态生命表。
静态生命表：根据某一特定时间对种群做一年龄结构的调查资料而编制的，称为静态生命表。
综合生命表：加入了mx栏，即同生群平均每存活个体在该年龄期内所产后代数，这样的生命表称为综合生命表。
9、同生群：动态生命表总结的是一组大约同时出生的个体从出生到死亡的命运，这样一组个体称为同生群，这样的研究叫做同生群分析。
10、生命期望：是种群中某一特定年龄的个体在未来所能存活的平均天数。
11、净增殖率（R0）：存活率lx与生殖率mx相乘，并累加起来，即得净增殖率。
12、K-因子分析：根据连续观察几年的生命表系列，我们就能看出在哪一时期，死亡率对种群大小的影响最大，从而可判断哪一个关键因子对死亡率ktotal的影响最大，这一技术称为K-因子分析。
种群特征
四章第一节种群的特征一、种群的概念种群的概念：生活在的生物的个体。
二、种群的特征1．种群的基本特征主要有：（1）_____________（2）________________（3）________________（4）________________ 2．种群密度（最基本的数量特征）概念：种群密度是指____________________________中的个体数。
是种群的特征。
特点：同一环境条件下，不同物种不一样；同一物种不同环境条件下也不一样。
意义：反映了种群在内的数量。
调查方法：___________法和___________法。
（1）调查草地中某双子叶植物的种群密度调查方法：___________法，简要写出该方法调查种群密度的步骤：①准备、确定调查对象②注意：取样的关键是要做到取样，不能掺入主观因素，常见的取样方法有：取样法取样法样方大小：一般以（填形状）为宜，若该种群个体数较少，样方面积可适当③计数：计数每个样方内所调查植物的数量，做好记录计数原则：方框内＋相邻两边上（计上不计下,计左不计右）④计算种群密度：取各样方的值。
种群密度=（N1+N2+N3+N4+…+N n）/n本方法的适用范围:（2）如果调查某麦田中田鼠种群密度，应用__________法。
注意问题：a.标志物和标志方法对动物的寿命和行为不会产生伤害;b.标志物不能醒目，不能影响被标志动物正常的生活;c.标志符号必须能够维持一定的时间，在调查期内不能脱落;d.在调查期内应该没有太多个体出生与死亡，同时也没有太多的个体的迁入与迁出。
计算方法：设某种群的总数为N，第一次捕获标记的个体为M，第二次重捕的个体数为n，其中已标记的为m，则 N:M=n:m，可得：所以本方法的使用条件：①标志个体在种群中分布均匀，机会与未标志个体被捕相等②没有较多的个体出生或死亡及迁入或迁出种群密度只能反映种群在一定时期的数量，不能反映种群数量的变化趋势。
第四章种群生态学
二、种群增长规律
1、指数增长与J形曲线
方程式 dN/dt=rN 积分式 Nt=N0ert 种群r的为总种个群体内数禀，瞬N时t为增经长过率时，间tt为后时种间群，的N总0为个起体始数时。
2、Logistic增长与S形曲 线。方程 dN/dt=rN(1-N/K) 或 Nt=K/(1+ea-rt)
叫做冬眠。
西北农林科技大学林学院生态研究室
六、迁移
迁移是生物躲避原栖息地恶劣环境条件的 一种方式。
迁移的种类可分为两种： 1、迁徙：是方向性运动，如家燕从欧洲 到非洲的秋季飞行。 2、扩散：是离开出生地或繁殖地的非方 向性运动，可以躲避种内竞争及近亲繁殖，扩 大种群范围。
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二、种间关系
种间关系包括竞争、捕食、互利共生等，是构成生物群落的 基础。其研究内容包括两个方面： ➢ 两个或多个物种在种群生态上的互相影响，即相互动态（codynamics） ➢ 彼此在进化过程和方向上的相互作用，即协同进化（coevolution）。
1.种间竞争
种间竞争（interspecific competition）是指两物种或更多 物种共同利用同样的有限资源时产生的相互竞争作用。 1.1种间竞争的典型实例与高斯假说
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第三节 种内种间关系
一、种内关系
存在于生物种群内部个体间的相互关 系称为种内关系（intraspecific relationship）。同种个体间发生的竞争 叫做种内竞争（intaspecific competition）。
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1、密度效应
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计
计算种
数
群密度
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②12
③9
①11
④11
⑤9
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2.标志重捕法
于动物种群密度的抽样调查。
——常用
标志重捕法是在一个有比较明确界限的区域内， 捕捉一定量生物个体进行标记，然后放回，经过一个 适当时期（标记个体与未标记个体重新充分混和分布 后），再进行重捕。根据重捕样本中标记者的比例， 估计该区域的种群总数。这种方法一般适用于哺乳类、 鸟类、鱼类、昆虫和腹足类等动物种群数量的绝对估 计。
幼年
种群密度越来越大
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⑵稳定型：特点是各年龄期的个体数比例适中。
老年 成年 幼年
在一定时期内出生的新个体数接 近衰老死亡的个体数。
种群中个体数目保持相对稳定。
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⑶衰退型：特点是老年个体较多，幼年个体偏少。
老年 成年 幼年
新出生的个体不能补偿衰老 死亡的个体数。
种群密度越来越小。
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第四章 种群和群落
第一节 种群的基本特征
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第一节 种群的基本特征
种群：在一定时间和自然区域内同种生物 个体的总和，叫种群。
注意：
① 一定的自然区域 ② 同种生物 ③ 全部个体
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种群密度
概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数量。
eg：养鱼池中每立方米的水体中非洲鲫鱼的 数量，每平方千米农田面积内黑线姬鼠的数量等。
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三、种群的空间特征
组成种群的个体在其生活空间中的位置 状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。
种群的空间分布一般可概括为三种基本 类型：随机分布、均匀分布和集群分布。
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1.随机分布
指的是每一个个体在种群分布领域中各个点出 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，只有在环境资源分布均 匀一致、种群内个体间没有彼此吸引或排斥时才容易产 生。例如，森林地被层中一些蜘蛛的分布与面粉中黄粉 虫的分布，以种子繁殖的植物在自然散布于新的地区时 也经常体现为随机分布。
干等份，由抽样比率决定距离或间隔，然后按这一相等的距离或间隔抽取样方的
方法,叫做等距取样法。例如，长条形的总体为100 m长，如果要等距抽取10样方，
பைடு நூலகம்
那么抽样的比率为1/10，抽样距离为10 m，然后可再按需要在每10 m的前1 m内
进行取样，样方大小要求一致。
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样方法实施过程：
准备
确定调 查对象
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2.均匀分布
种群的个体是等距分布，或个体间保持一 定的均匀的间距。均匀分布形成的原因主要是由于 种群内个体之间的竞争。例如，森林中植物为竞争 阳光（树冠）和土壤中营养（根际），沙漠中植物 为竞争水分都能导致均匀分布。虫害或种内竞争发 生时也可造成种群个体的均匀分布。地形或土壤物 理性状呈均匀分布等客观因素或人为的作用，都能 导致种群的均匀分布。均匀分布在自然种群中极其 罕见，而人工栽培的种群（如农田、人工林），由 于人为保持其株距和行距一定则常呈均匀分布。
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样方法实施过程：
准备
确定调 查对象
确定样方
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①点状取样法
点状取样法中常用的为五点取样法，如图A，当调查的总体为非长条形时，
可用此法取样。在总体中按梅花形取5个样方，每个样方的长和宽要求一致。这
种方法适用于调查植物个体分布比较均匀的情况。
②等距取样法
当调查的总体为长条形时，可用等距取样法，如图B，先将调查总体分成若
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设某种群的总数为N ，第一次捕获标记的个体为M， 第二次重捕的个体数为n，其中已标记的为m，则:
N:M=n:m,
可得,N=
n（重捕个体数） m（重捕中标志数）
M(总标志数）
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标志重补法应注意：
1标志要牢固，不易脱落 2不要太显眼，以防其被敌害捕食 3标志物本身无毒，不要对其本身造成伤
性别比例
A 概 指雌雄个体数目在种群中所占的比例。 念B 特点
* 雌雄相当
多见于高等动物，如黑猩猩、猩
猩* 等。雌多于雄
多见于人工控制的种群，如鸡、鸭、
羊等。有些野生动物在繁殖期也是雌多于雄，如象海豹。
* 雄多于雌 多见于营社会性生活的昆虫，如家白蚁等
* 性别比例
在一定程度上影响着种群
密度
不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群密度下降。
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3.集群分布
种群个体的分布很不均匀，常成群、成簇、 成块或成斑块地密集分布，各群的大小、群间的距离、 群内个体的密度等都不相等，但各群大都是随机分布。 其形成原因是：①环境资源分布不均匀，丰富与贫乏 镶嵌；②植物传播种子的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。集群分布是最广泛 存在的一种分布格局，在大多数自然情况下，种群个 体常是成群分布，如放牧中的羊群，培养基上微生物 菌落的分布，另外，人类的分布也符合这一特性。
1、概念
出生率：在单位时间内新产生的个体数占该种群个 体总数的比率。
死亡率：在单位时间内新产生的个体数占该种群个 体总数的比率。
2、特点 出生率和死亡率也是决定种群大小和种群密度的重要因素。
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出生率主要由什么因素决定呢？
繁殖能力的差别是重要原因。繁殖 能力强的种群出生率高，种群增长快。
环境条件对出生率和死亡率也会有一 定的影响。
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年龄组成和性别比例
年龄组成 种群中各年龄期个体所占比例。
年龄的三个阶段：
幼年(尚无生殖能力) 成年(有生殖能力) 老年(丧失生殖能力)
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年龄组成一般分三种类型：
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⑴增长型：幼年个体多，老年个体少。
老年 成年
特点：是幼年个体大量成长为 成年产生后代，老年个体死亡 的少，出生的比死亡的多
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种群密度很高 种群密度较高 种群密度一般
特点
不同物种的种群密度往往差异很大。
同一种群的种群密度在不同环境条件下也有 差异。
种群密度是种群最基本的数量特
征
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1.样方法
——常用于植物种群或 者是运动范围较小的动物种群密度的抽样调查
样方法的方法繁多，依生物种类、具体环境 不同而有所不同。样方的面积有大有小，样方形状也 有方形、长方形、圆形、条带状等多种，但是各种方 法的原理却是相同的。
实用文档
出生率和死亡率
C 与种群密度的关系
a.出生率>死亡率 种群密度 增加 b.出生率<死亡率 种群密度 降低
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要控制人口过度增长， 降低出生率
必须
计划生育是我国的基本国策
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迁入和迁出率 对一个种群来说单位时间内迁入和迁 出的个体占该种群个体总数的比率,分别 称为迁入率和迁出率。
害。
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根据重捕法的原理，看一个例子 ：
在对某种鼠的调查中，调查范围为1公顷，第
一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只，其
中有标记的鼠15只，请运用数学方法估算这个 种群的种群密度（单位为只/公顷）
N= 34(只) 15(只)
X 39（只）
N = 88(只/公顷) 实用文档
出生率和死亡率