第二章 种群生态学-1分析
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第02章 种群生态学(1)
人口基本上是增长 型的； 0~5 和 5~10 两 个 年 龄组的横柱比较狭， 说 明 1972~1982 年 的计划生育有成效； 10~15和15~20年龄 组横柱相当宽，说 明 1962~1972 年 计 划生育的放松； 35~40和45~50年龄 组 的 减 少 是 1937~1947 年 战 争 期间出生人口减少 的结果。
（五）生命表
生命表是最直接地描述种群死亡和存活过程的 一览表，是研究种群动态的有力工具。
1.一般生命表的编制
生命表是由许多行和列构成的表格，通常是 第一列表示年龄、年龄组或发育阶段，从低龄到 高龄自上而下排列，其他各列为记录种群死亡或 存活情况的观察数据或统计数据，并用一定的符 号代表。
(二）影响种群数量的基本参数
种群数量的变动取决于四个基本参数：即出 生率、死亡率、迁入和迁出。其中出生率和 迁入是使种群增长的因素，而死亡率和迁出 是使种群减小的因素。
△N
= B －D ＋I －E
1.出生率
（ 1 ）定义：指单位时间内种群的出生个体数 与种群个体总数的比值。 （2）分类：最大出生率和实际出生率。 最大出生率是指种群处于理想条件下（即无任 何生态因子的限制作用，生殖只受生理因素所 限制）的出生率，也称为生理出生率。 实际出生率是种群在特定环境条件下所表现出 的出生率，也称为生态出生率。 （ 3 ）影响因素： ① 性成熟的速度 ② 每次产 仔数目 ③每年繁殖次数 ④动物胚胎期、孵化 期和繁殖年龄的长短等。
③去除取样法
原理为：在一个封闭的种群里，随着连续的 捕捉，种群数量逐渐减少，同等的捕捉力量 所获取的个体数逐渐降低，逐次捕捉的累积 数就逐渐增大。 需要满足的条件：①每次捕捉时，每个动物 个体被捕机率相等。②调查期间，没有出生 和死亡，没有迁入或迁出。
生态学 第二章 生物种群 讲义
种群的基本特征
基因型指的是一个生物体内所包含的基因，也 就是说该生物的细胞内所包含的、它所特有的 那组基因 表现型是指由基因型表达所显现出来的外在直观 表象
种群的基本特征 (2)基因的表达及其与环境的关系
生物体的各种性状特征必须在一定的环境条件下 才能表现出来，且环境条件不同，也可以使性状发
种群的概念
实例
•一个湖泊中的全部鲤鱼就是一个种群，它是 由鱼苗、小鱼和大鱼组成的 •一块棉田中的全部棉蚜就是一个种群，它是 由幼蚜、有翅和无翅的成熟蚜组成的 •一片森林中的全部山毛榉也是一个种群，它 是由不同树龄的山毛榉组成的
种群的概念
区别种群和种(物种)的概念
种是能够相互配育的自然种群的类群.不同种之 间存在生殖隔离现象.是一个分类阶元.
生差异，也就是发生生态分化。
表现型是基因型和环境共同作用的结果。
种群的基本特征 (3) 基因型频率和基因频率
基因型频率：种群包含各种不同比例的基因型， 每个基因型在整个植物种群中所占的比例。
基因频率：在种群中不同基因所占的比例
例 已知人的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的 群体中，蓝眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中纯体 12000人。那么，在这个人群中A、a基因频率和AA、Aa、aa基 因型频率是多少？
水 葫 芦
薇甘菊
种群的基本特征 2.种群的空间特征： 概念：种群具有一定的分布区域和分布形式。
在一特定的分布区域，种群内个体在空间上呈现一 定的分布型。
种群的空间分布：由于自然环境的多样性，以
及种内种间个体之间的竞争，每个种群在一定的空 间中呈现出特有的分布形式。一般来说，种群分布 的状态和形式，可分为随机的、均匀的和聚集的三 种形式。
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。
第02章种群生态学
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
第02章种群生态学
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。
第02章种群生态学
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）。
第02章种群生态学
实例
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。
第02章种群生态学
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
第02章种群生态学
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。
第02章种群生态学
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）。
第02章种群生态学
实例
生态学2种群生态学PPT课件
物种（Species）：
生物分类的基本单位。具有相同的形态、生理特征和分布区的生物 类群。不同物种之间生殖上是隔离的。（中国百科大辞典） ➢ 一个物种可以包括许多种群; ➢ 不同种群之间存在明显的地理隔离,长期隔离有可能发展为不
同亚种,甚至产生新的物种。
1.3 种群的构成
实验种群：种群也可指实验室内饲养或培养的一群生物，这时 称为实验种群。
1.2 种群与种（物种）之间的理解
种群（Population）：
➢ 概念双重性(抽象/具体)生长在不同地段内的同种集合体，可 以理解为一个种群，也可以理解为彼此独立的种群。
➢ 种群个体之间了、可进行互配生殖。各个体间是相互依赖彼 此制约的统一体。同一种群内的成员共同栖于同一生态环境 并分享同一的资源。如同一水库中的鲢鱼就是一个种群。
种群的类型：自然种群、实验种群、单种种群和混种种群
2 种群的基本特征
自然种群具有三个特征 空间特征：种群具有一定的分布区，即占据一定空间 数量特征：种群具有一定的大小(个体数量或种群密 度)，并随时间变动。 遗传特征：种群具有一定的遗传组成,即系一个基因库。
种群生态学（population ecology）是研究种群数量动态变化规律及其 与环境相互作用的关系。是现代生态学和保护生物学的基础；形成了2 个发展方向： ➢ 种群生态学+种群遗传学= 种群生物学
c.每年生殖次数:d.生殖年龄的长短. 次级种群参数
➢年龄、时期结构 ➢性比 ➢种群增长率
名词解释
➢最大出生率(maximum natality):种群在理想条件下所能达到 的最大出生数量，又称生理出生率(physiological natality)。 ➢实际出生率(realized natality):一定时期内，种群在特定条件 下实际繁殖的个体数量，又称生态出生率(ecological natality). 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。 ➢最小死亡率(minimum 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，又称生理死亡率 (physiological mortality) ➢实际死亡率(realized mortality)：一定条件下，种群实际的死
生物分类的基本单位。具有相同的形态、生理特征和分布区的生物 类群。不同物种之间生殖上是隔离的。（中国百科大辞典） ➢ 一个物种可以包括许多种群; ➢ 不同种群之间存在明显的地理隔离,长期隔离有可能发展为不
同亚种,甚至产生新的物种。
1.3 种群的构成
实验种群：种群也可指实验室内饲养或培养的一群生物，这时 称为实验种群。
1.2 种群与种（物种）之间的理解
种群（Population）：
➢ 概念双重性(抽象/具体)生长在不同地段内的同种集合体，可 以理解为一个种群，也可以理解为彼此独立的种群。
➢ 种群个体之间了、可进行互配生殖。各个体间是相互依赖彼 此制约的统一体。同一种群内的成员共同栖于同一生态环境 并分享同一的资源。如同一水库中的鲢鱼就是一个种群。
种群的类型：自然种群、实验种群、单种种群和混种种群
2 种群的基本特征
自然种群具有三个特征 空间特征：种群具有一定的分布区，即占据一定空间 数量特征：种群具有一定的大小(个体数量或种群密 度)，并随时间变动。 遗传特征：种群具有一定的遗传组成,即系一个基因库。
种群生态学（population ecology）是研究种群数量动态变化规律及其 与环境相互作用的关系。是现代生态学和保护生物学的基础；形成了2 个发展方向： ➢ 种群生态学+种群遗传学= 种群生物学
c.每年生殖次数:d.生殖年龄的长短. 次级种群参数
➢年龄、时期结构 ➢性比 ➢种群增长率
名词解释
➢最大出生率(maximum natality):种群在理想条件下所能达到 的最大出生数量，又称生理出生率(physiological natality)。 ➢实际出生率(realized natality):一定时期内，种群在特定条件 下实际繁殖的个体数量，又称生态出生率(ecological natality). 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。 ➢最小死亡率(minimum 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，又称生理死亡率 (physiological mortality) ➢实际死亡率(realized mortality)：一定条件下，种群实际的死
种群生态学
世界人口分布
Population Structures by Age and Sex, 2005
Less Developed Regions
Millions More Developed Regions
Age
Male
Female
80+ 75-79 70-74 65-69 60-64 55-59 50-54 45-49 40-44 35-39 30-34 25-29 20-24 17-19 10-16
种群的密度：单位面积、单位体积或单位 生境中个体的数目。
4.2.1.2 种群的数量统计
• 划分研究种群的边界 • 样方法(Quadrat method) • 对不断移动位置的动物，可应用标记重
捕法(Capture-recapture method)
Quadrat method
草原
Capture-recapture method
5-9
0-4
Male
300 200 100 0 100 200 300
300
100
Female
100
300
Source: United Nations, World Population Prospects: The 2002 Revision (medium scenario), 2003.
性比
-
Mortality
-
Emigration
4.2.2.1 年龄、时期结构和性比
年龄锥体 时期结构 性比
年龄锥体的3种基本类型
100 年龄
95（岁）
90
男
85
80
75 70 65 60 55 50 45 40
第02章 种群生态学
即λ＞1，种群增长；λ=1，种群稳定；1＞λ＞0，种群下 降；当λ=0，种群无繁殖现象，且在下一代灭亡。
2.世代重叠种群的连续增长模型
上面讨论的是世代不相重叠，以差分方 程把世代t+1的种群与世代t的种群联系 起来进行描述的情况。如果世代之间有 重叠，种群数量以连续的方式改变，通 常用微分方程来描述。
体数）最快,此时种群的增长速度为:
dN
d(K ) 2
r( K )( K
K 2
)
rK
MSY
dt
dt
2K
4
如果我们猎取这部分增长的动物资源,其种群数 量可保持相对稳定,世代可持续生产量最大,因此我们 定义,最大可持续收获量(MSY)等于rK/4.
例如,生活于南极的蓝温鲸,环境容纳量(K)为 150000头,种群增长率(r)为0.053头/头年,那 么,种群增长最快时的种群数量为:
与指数方程相比，该方程新增添了一个 因子(K-N)/K，它是瞬时增长率r的修正因子 ，随密度增加，r按比例下降。修正项(KN)/K所代表的生物学含义是“剩余空间”或 “称未利用的增长机会”。
种群数量由小到大，修正项(K-N)/K由1 向0变化，表示种群增长的剩余空间逐渐变小 ，种群潜在的可实现程度逐渐降低，并且， 每N增加1，这种抑制就增加1/K，因此，将 这种抑制性影响称为拥挤效应（环境阻力） 。
赤潮
定义：是指水中一些浮游生物（如腰鞭毛虫 、裸甲藻、梭角藻、夜光藻等）暴发性增殖 而引起水色异常的现象，主要发生在近海， 又称红潮。
原因：由于有机污染，即水中N、P等元素过 多形成富营养化所致。
危害：藻类死体的分解，大量消耗水中溶解 氧，使鱼贝等窒息而死；有些赤潮生物产生 毒素，杀害鱼贝，甚至距离海岸64Km的人， 也会受到由风带来毒素的危害，造成呼吸和 皮肤的不适。
2.世代重叠种群的连续增长模型
上面讨论的是世代不相重叠，以差分方 程把世代t+1的种群与世代t的种群联系 起来进行描述的情况。如果世代之间有 重叠，种群数量以连续的方式改变，通 常用微分方程来描述。
体数）最快,此时种群的增长速度为:
dN
d(K ) 2
r( K )( K
K 2
)
rK
MSY
dt
dt
2K
4
如果我们猎取这部分增长的动物资源,其种群数 量可保持相对稳定,世代可持续生产量最大,因此我们 定义,最大可持续收获量(MSY)等于rK/4.
例如,生活于南极的蓝温鲸,环境容纳量(K)为 150000头,种群增长率(r)为0.053头/头年,那 么,种群增长最快时的种群数量为:
与指数方程相比，该方程新增添了一个 因子(K-N)/K，它是瞬时增长率r的修正因子 ，随密度增加，r按比例下降。修正项(KN)/K所代表的生物学含义是“剩余空间”或 “称未利用的增长机会”。
种群数量由小到大，修正项(K-N)/K由1 向0变化，表示种群增长的剩余空间逐渐变小 ，种群潜在的可实现程度逐渐降低，并且， 每N增加1，这种抑制就增加1/K，因此，将 这种抑制性影响称为拥挤效应（环境阻力） 。
赤潮
定义：是指水中一些浮游生物（如腰鞭毛虫 、裸甲藻、梭角藻、夜光藻等）暴发性增殖 而引起水色异常的现象，主要发生在近海， 又称红潮。
原因：由于有机污染，即水中N、P等元素过 多形成富营养化所致。
危害：藻类死体的分解，大量消耗水中溶解 氧，使鱼贝等窒息而死；有些赤潮生物产生 毒素，杀害鱼贝，甚至距离海岸64Km的人， 也会受到由风带来毒素的危害，造成呼吸和 皮肤的不适。
第二章 草地种群生态学-1
r-对策生物K-对策生物主要特征的比较
特 征
环境条件 死亡率
r-对策生物
适应于多变的栖息环境 高，为非密度制约的
K-对策生物
适应于稳定的栖息环境 低，为密度制约的
生殖率
种群密度 迁移能力 种间竞争能力 寿命 个体 对子代投资 能量分配
高
不稳定，经常出现大起大落的 突发性波动 强，适于占领新的生境 较弱 短，常少于1年 小 小，常缺乏抚育和保护机制 较多地分配能量给生殖
第二节 种群的增长模型
根据环境对种群的作用以及种群世代的重叠 状况，种群增长一般有3种典型类型：
几何级数增长 指数型增长
逻辑斯谛增长。
一、种群的几何级数增长
指种群在无限的环境中生长，不受食物、空间等条 件的限制，种群的寿命只有1年，且一年只有一个繁 殖季节，同时种群无年龄结构，彼此隔离的一种增 长方式（又称离散增长模型）。 Nt+1=λ×Nt （Nt 表示t世代种群大小；λ 表示世代净增值率） 当λ＞1时，表示种群增长；λ=1时，种群稳定；λ＜1 时，种群下降，当λ=0时，种群无繁殖现象，且在 下一代灭亡。
种群分布类型的定量判断
通过检验方差/平均数比值的方法来判断：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：
若0≤S2／m<1，呈均匀分布；S2／m=1，
呈随机分布；S2/m>1，呈集群分布。
（二）数量特征
1、种群大小和密度
种群大小：一定面积或容积内某个种的个体总数。 种群密度：单位面积或容积内某个种的个体总数
第三节 种群的数量波动与调 节
一、种群的数量动态
（一）种群增长：
自然种群数量变动中，有“J”型、“S”型和中间型增长。
第二章 种群生态学
第二章种群生态学（P75）一、填空1、种群生态学的核心内容是，种群动态研究是研究。
2、自然种群具有、、三个基本特征。
3、生态学是研究以、、为中心的宏观生物学，主要研究、的组织层次，在自然等级系统中、被认为是属于比生态系统高一级的层次。
4、种群个体空间分布呈、、三种类型。
５、从生命表可获得、和三方面的信息。
5、种群的统计指标，大体可分为、和三类。
6、种群进化过程包括的变化和的变化。
7、Deevey曾将存活曲线分为Ⅰ型Ⅱ型Ⅲ型。
9、生命表可以分为和。
10、种群的年龄结构通常用来表示，可将种群分为、和三个基本类型。
11、种群的密度制约性增长呈“”型，用来表示，逻辑斯谛曲线被划分为、、、、五个时期。
13、种群的统计特征有、、、、、、、等。
14、是人类保护和利用有益生物和控制有害生物的理论指导。
15、种群生态学研究种群的、以及种群与其中的非生物因素和其它生物种群，例如与，与等相互作用。
16、种群的数量特征分为、和三级种群参数。
17、一种生物进入和占领新栖地，首先经过和以后可出现或波动，也可能较长期地表现为平坦的，许多种类还会出现骤然的数量猛增，称为，随后又是，有时种群数量会出现长期的下降称为，甚至。
18、在“J”种群增长模型中，某种群的r值居于该种群为上升种群。
19、博登海默（Bodenheimer 1958）按锥体形状，年龄锥体可划分为＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿三个基本类型25按Andowantha定义，rm是具有年龄结构的种群，在不受限制，同种其它个体的维护在水平，在环境中没有天敌，并在某一特定的、、、和等环境条件组配下，种群的增长率。
30、种群动态的基本研究方法有、、。
27、年龄为3岁的马鹿，生命期望值为5年，它们平均能活到岁。
28、我国计划生育政策的生态学理论依据是。
21、扩散有、、，鱼类称，鸟类称。
12、自然选择有、、三种类型；按其与密度变化的关系分为和两类，前者常被称为，后者称为；根据生物的进化环境和生态对策又把生物分为和两大类。