农业生态学 第3章 种群
农业生态学第三章第四章重点考题
邻接效应：当种群的密度增加时，在邻接的个体之间所出现的相互影响。
最后产量衡值法则：不管初始播种密度如何，在一定范围内，在相同条件下，作物的最后产量差不多是一样的。
生态入侵：由于生态有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区，种群不断扩大，分布区逐步稳定地扩展这种过程称为生态入侵。
化感作用：指由植物体分泌的化学物质对自身或其他种群发生影响的现象。
边缘效应：由于群落交错区圣经条件的特殊性一致性和稳定性，是的毗邻群落的生物可能聚集在这一生境重叠的交错区域中，不但增大了交错区中物种的多样性和种群密度而且增大了某些生物种的活动强度和生产力。
填空题：3逻辑斯蒂曲线分为开始期、加速期、转折期、减速期、饱和期5个时期。
4种群利用空间的方式可分为分散利用和共同利用两大类。
7物种多样性可分为遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性三类。
11.群落呈斑块状镶嵌是由亲代散布习性、环境的异质性和种间相互关系所决定的。
简答题：1.简述逻辑斯蒂曲线的意义。
（4分）答：1.他是许多相互作用种群增长模型的基础。
2.它也是渔业、林业、农业等实践领域中确定最大持续产量的主要模型。
3.模型中的两个参数r和k，已成为生物进化对策论中的重要概念，具有重要的生物学意义，r表示物种的潜在增殖能力，而k表示环境容纳量即物种在特定环境中的平衡浓度8.成层的生态学意义。
答：1.生物群落的成层性使单位面积内能容纳更多的生物生物种类和数量。
2.可以产生更多的生物物质，同时以复杂的营养结构维持着系统的相对稳定。
3.为人类合理栽培作物群落提供了可贵的依据。
4.缓解不同生物对环境的利用压力扩大利用环境的范围。
四：问答题1.试论述种群间的相互关系以及在农业生产中的应用。
答：种群间相互作用可分为正相互作用和负相互作用两种。
正相互作用按其作用程度分为互利共生、偏利共生和原始协作三种类型，种间结合也是一种正相互作用。
负相互作用包括竞争、捕食和寄生三种关系。
在农业中的应用：1.建立人工混交林，林粮间作，农作物间套种2.稻田养鱼、养萍，稻鱼、稻萍混作3.蜜蜂与虫媒授粉作物的互利作用4.生物防治病虫害及杂草2.顶级群落的定义及特征以及顶级群落理论在农业生产中的应用答：演替中群落结构变化开始较快，随着演替的进行，变化速度减慢而趋于稳定。
农业生态学3种群ppt课件
单ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ培养大草履虫
草 履 虫 数 单独培养双小核草履虫 量
混合培养大草履虫 混合培养双小核草履虫
0 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 培养时间 / d
• 合理密植
合理密植
种群大小：18亿亩耕地的红线
植物竞争与轮作制度
重楼
三七
Thank End
2020 农业生态学3种群ppt课件
• 00 • -• -0 • +• +• +0 • ++ • ++
种间关系
中立：两个种群彼此不受影响，和平共存。 竞争：直接或间接的抑制性影响。 偏害：一种群受抑制，另一种群无利、无害。 寄生：一种群个体生活于另一种群个体中。 捕食：一种被另一种所取食。 偏利共生：一种有利，另一种无害也无利（共栖）。 原始合作：两种都有利，但可分开。 专性互利共生：两种都有利，不可分开。
《农业生态学》第三章 农业生态系统的结构
第三节 时间结构
• 各种生物种群在时间上的变化动态称为 时间结构。
• 作物所需要的自然资源大多是随着时（ 季节）的推移而变化的。从时间上合理 搭配各种类型的作物，使自然资源得到 最充分的利用。
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农业生态系统时间结构调节方法
时间结构调节方法
作物套作
轮作、轮养
小麦作 果 麦、物 、 套棉与 农 玉绿蔬 套 米肥菜 作
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三、连作 Continuous Cropping （二）连作的危害
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三、连作 Continuous Cropping （二）连作的危害
（1）土壤养分偏耗
长期种植一种作物，因其根系总停留在同一水平 上，该作物大量吸收某种特需营养元素后，就会 造成土壤养分的偏耗，使土壤营养元素失去平衡, 不利于继续种植同种作物。
处于一种理化（如厌氧）条件下，也会发生有毒物
质（如还原性Fe、Mn等）的累积。
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三、连作 Continuous Cropping （二）连作的危害
（3）土壤物理性质恶化
• 立体种植； • 立体养殖； • 立体种养
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立体结构高产高效的生态学基础—— 生物种间互补
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（1）对资源利用的种间互补
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（2）在实现系统稳定化方面的种间互补
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(1)自然地理位置与农业生态系统垂直结构
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2、农田立体模式
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胶茶间作
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3、水体立体模式
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基塘系统
塊根莖類
3
块根块茎类
第二期 (年)
塊根莖類
块根块茎类
豆類
豆类
十字花科
十字花科
《生态学》第3章：种群生态之二
二、婚配制度：
动物在繁殖期，某一性别个体占有异性配偶的 数目。可以分为四种类型：
婚 配 制 度
1.多雌多雄制（混交制）：如鱼类。性比多不 稳定，对后代照顾少。
2.一雌一雄制（单配偶制）：如晚成鸟。性比 稳定，亲体照顾较多。
3. 一雄多雌制：如鸡、马、盘羊等。性比不稳 定，较强壮的雄性拥有交配权，其基因易被保留， 繁殖力强。 4.一雌多雄制：如螳螂、大鸨、鮟鱇等，少见。 性比不稳定。
利 他 行 为
第三章 种群生态学
第一节 种群动态
第二节 种群的进化与选择 第三节 种内关系 一、密度效应 二、婚配制度 三、社会等级 四、隔离与领域性 五、群聚与分散 六、利他行为 七、通 讯 八、性别生态学 第四节 种间相互作用
七、通 讯
通讯是指某一个体发送信号，另一个体（种 内其它个体）接受信号，并引起后者反应的过 程。
通 讯
通讯可以通过视觉（行为）、化学（气味和 外激素）和听觉（鸣叫、超声）等多种途径来 完成。 信息传递（通讯）的目的很多，如：个体的 识别（识别同种、同社群、同家族个体等）； 亲代和幼仔之间的通讯；两性之间的求偶；威 吓、顺从、妥协；相互警报；标记领域。
第三章 种群生态学
第一节 种群动态
第二节 种群的进化与选择 第三节 种内关系 一、密度效应 二、婚配制度 三、社会等级 四、隔离与领域性 五、群聚与分散 六、利他行为 七、通 讯 八、性别生态学 第四节 种间相互作用
（3）环境对种群繁殖对策的影响：繁殖对策 包括有性—无性繁殖，雌雄同体—异体，种群的性 比等。
最 后 产 量 恒 值 法 则
c=wd
c为总产量#，常数；w为平均每株重量；d密 度 (#这里的总产量指整株，而非种子或其它食用部分)
2农业生态学
通过种内个体间的相互作用，种群作为一个具有
独立特征、结构和功能的有机整体。
二、种群基本特征
（一）种群大小和密度 （二）种群的年龄结构与性别比例 （三）种群的出生率与死亡率 （四）种群的内禀增长率和环境容纳量 （五）种群内分布和阿利氏原则
（一）种群大小和密度
1、种群大小（Size） 种群大小：一个种群全体数目的多少。比如
实际的死亡率（在一定的环境条件下）又称生态死亡率， 受环境条件、种群大小和年龄结构的影响。 在环境压力很大的条件下（如置于高密度的密闭环境中）， 生物（老鼠）死亡率远高于自然环境下。
（四）内禀增长率和环境容纳量
１、内禀增长率（intrinsic growth rate）
内禀增长率是指不受环境因素限制，由种群内在因素决定的 最大增殖速度。 一种最理想的生存条件下的增长率，即种群在不受空间、食 物等资源的限制，并排除了天敌、疾病、他种生物危害，以
繁衍的地区，该生物种群不断扩大，分布区逐步稳定地扩
展，这种过程称为生态入侵（ecological invasion）。 著名英国生态学家Elton（1958）晚年著作《动植物的生态 入侵》一书，综述了生态入侵问题。
欧洲的穴兔由英国引入澳大利亚西南部的例子。
（六）种群的衰落和灭亡
当种群长久处于不利条件下（人类过度捕猎或栖息地被破坏）
一动物种群引入新环境后，在短期内表现出的最大增殖能力
等。
2、种群的死亡率（mortality）
是指一个种群死亡的速度，即在单位时间内种群死亡的个 体数。
死亡速度：死亡个体数／单位时间 死亡比例：死亡个体数／初始总个体数（一定时间内）
种群在理想条件下有一个最低死亡率，即每个体死亡由于
生理寿命所决定的“老年”，也是一个生物学常数。
第三章种群生态学概要
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性比
• 性比
– 第一性比 – 第二性比 – 第三性比
– 一雄一雌(♂♀) ：1000只鸟♂/ ♀=6:4 – 一雄多雌(♂♀♀)：♀比♂多几倍 – 一雌多雄(♀♂♂)：♂ 比♀多几倍
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生命表、存活曲线和种群增长率
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种群统计的基本指标
• 种群密度 • 初级种群参数
– 出生率 (natality)： 最大出生率和实际出生率 – 死亡率 (mortality)：最低死亡率和 实际死亡率 – 迁入和迁出
• 次级种群参数
– 年龄、时期结构 – 性比 – 种群增长率
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年龄、时期结构和性比
• 年龄结构 • 年龄锥体(年龄金字塔) (Age pyramid) • 时期结构 (Stage structure) • 个体大小群(size classes) • 构件生物的年龄结构 • 性比 (sex ratio)
4
种群生态学
研究种群的数量、分布以及种群 与其栖息环境中非生物因素和其 他生物种群之间的相互作用
5
1.1.2 自然种群的基本特征
• 空间特征：种群具有一定的分布区域 • 数量特征：每单位面积(或空间)上的个体
数量(即密种群的内涵
• 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
生态学 ecology
主讲教师：张 艳 青岛农业大学资环学院
1
第三章 种群生态学
§1 种群及其基本特征 §2 生物种及其变异与进化 §3 生活史对策 §4 种内与种间关系
2
§1 种群及其基本特征
1.1 种群的概念 1.2 种群动态 1.3 种群调节
农业生态学
基本概念1、生态学：是研究生物与其环境相互关系的科学。
2、生态系统：生物与生物之间以及生物与其生存环境之间密切联系、相互作用，通过物质交换、能量转化和信息传递，成为占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体，称为生态系统。
3、种群：在某一特定时间中占据某一特定空间的同种生物的总和。
4、优势种：是指群落中占优势的种类，它包括群落每层中在数量、体积上最大、对生境影响最大的种类。
5、顶级群落：在群落演替过程中，演替发展到最后出现的稳定的成熟群落称为顶级群落。
6、生物群落：指在一定地段或生境中各种生物种群所构成的集合。
7、群落演替：生态系统内的生物群落随时间的推移，一些物种消失，另一些物种侵入，群落组成及其环境向一定方向产生有顺序的发展变化，称为群落演替。
8、营养结构：以营养为纽带，把生物与环境、生物与生物紧密联系起来的结构，称为生态系统的营养结构。
9、十分之一定律：在自然条件下，每年从任何一个营养级上能收获到的生产量按能量只是他前一个营养级生产量的十分之一左右。
林德曼把生态系统中能量的不同利用者之间存在的这种必然的定量关系，叫做“十分之一定律”。
10、生态金字塔：由于能量每经过一个营养级时被净同化的部分都要大大少于前一个营养级，当营养级由低到高，其个体数目、生物量、所含能量一般呈现出下大上小类似埃及金字塔的塔形分布，称为生态金字塔。
11、生物学放大作用：各种有毒污染物质一旦进入生态系统，便立即参与物质循环，在循环过程中性质稳定、易被生物体吸收的毒物沿着食物链逐级富集、浓缩。
12、地质大循环：指物质或元素经生物体的吸收作用，从环境进入生物有机体内，然后生物有机体以死体、残体或排泄物形式将物质或元素返回环境，进入五大自然圈层的循环。
13、生物小循环：是指环境中元素经生物体吸收，在生态系统中被相继利用然后经过分解者的作用，回到环境中，再为生产者吸收、利用的循环过程。
14、边缘效应：指斑块边缘部分由于受相邻斑块和周围环境的影响而表现出与斑块中心部分不同的生态学特征的现象。
《生态学》第3章：种群生态之一
b.少生。但长期执行“临界生育水平” （人口增长为零）以下的出生率标准，又会 使年龄结构出现衰退型，使社会人口老龄化。
应 用
2. 种 群 的 性 比 （ sex ratio）：
种群中雄性个体和雌性个体数 目的比例。 性比的表示方法：
（1）简单性比，雄：雌；
（2）总性比，雌/总数*100%，或雄/总数 *100%
种群较长时期的维持在几乎同一水平上称为种群平衡67第三章种群生态学第一节种群动态一种群统计学二种群的数量及其动态三种群的空间分布格局四种群调节第二节种群的进化与选择第三节种内关系第四节种间相互作用三种群的空间分布空间格局指种群内个体的空间分布状况又称为种群的分布格局
第三章 种群生态学
目 的 要 求
学习生物种群的特征及其与环境 的关系，掌握生物种群的数量、动态 和质量及其对环境的适应。掌握种群 内部和不同种群间的相互关系。
种 群 数 量
生物量（biomass）：个体数目个体的平均体重
（2）密度的类型： 绝对密度：指单位面积或空间的实有 的个体数 相对密度：用其他统计数量指标间接 的表示种群数量高低的相对值。
密 度 的 类 型
根据种群密度的适宜程度，分为： 最适密度（optimal density）：种 群增长处于最佳状况时的种群密度。
密度效应等。
种间关系：种间竞争、他感作用、食草、 捕食、寄生、共生等。
种群生态学就是研究 种群动态、特征及其生态 规律的科学。
种 群 生 态 学
第三章 种群生态学
第一节 种群动态
一、生物种与种群的概念
二、 种群动态
三、种群的空间格局
四、种群调节
第二节 种群生活史
第三节 种内与种间关系
• 第二节 种群动态 种群动态研究种群数量在时间和空间上的 变动规律 （1）种群的数量和密度 种群动态 （2）种群的分布 （3）种群数量变动和扩散迁移 （4）种群调节
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➢ 标记重捕法要求的假设或条件
① 初始采样可代表整个种群,如无年龄或性别带来的偏差 ② 调查区域相对封闭 ③ 标记须为持久性的,并给予准确记录 ④ 标记个体被释放,在种群中随机扩散, ⑤ 标记不影响重捕或存活机会 ⑥ 在进行研究前,应在野外或实验室对这些假设进行检验
• 生理死亡率(Physiological Mortality)是指在最适条件下 所有个体都因衰老而死亡,即每个个体都能活到该物种 的生理寿命（Physiological Longevity）,因而使种群死 亡率降到最低。对野生生物来说，生理死亡率同生理 出生率一样是不可能实现的，它只具有理论意义和比 较意义。由于受环境条件、种群本身大小、年龄组成 的影响，以及种间的捕食、竞争等，实际死亡率远远 大于理想的死亡率。
影响种群密度的因素
(1)环境中可利用的物质和能量的多少; (2)种群对物质和能量利用效率的高低; (3)生物种群营养级的高低; (4)种群本身的生物学特性（如同化能力的
高低等）。
“饱和点”和最适密度
当环境中拥有可利用的物质和 能量最丰富、环境条件最适应时， 某种群可达到该环境下的最大密度， 这个密度称为“饱和点”。维持种 群最佳状况的密度，称为最适密度。
从生态学的角度，种群的年龄结构可以 分为三种类型：增长型种群、稳定型种群和 衰退型种群。
(1)增长型：种群的年龄结构含有大量的幼年个体和较 少的老年个体，幼中年个体除了补充死亡的老年个 体外还有剩余，所以这类种群的数量呈上升趋势。
(2)稳定型：种群中各个年龄级的个体比例适中，在每 个年龄级上，死亡数与新生个体数接近相等，所以 种群的大小趋于稳定。
• 生理出生率(Physiological Natality)又叫最大出生 率(Maximum Natality)，是指种群在理想条件下所 能达到的最大出生率。
• 生态出生率(Ecological Natality)又叫实际出生率 (Realized Natality)，是指在一定时期内，种群在 特定条件下实际繁殖的个体数，
2.种群特征： 数量特征 空间分布特征 遗传特征
3.种群生态学(Synecology):
就以生物种群及其环境为研 究对象，研究这些群体属性，包括 种群的基本特征、种群的统计特征、 数量动态及调节规律、种群内个体 分布及种内、种间关系。
二. 生物种群的基本特征
1.种群的大小和密度 2.种群的年龄结构和性比 3.种群的出生率与死亡率 4.生命表和生存曲线 5.种群的内禀增长率 6.种群的环境容纳量
拥挤效应
将几十只老鼠放在面积约9平方米的栏圈内， 不限制它们的食物、饮水和空气，研究长达两 年。按正常的繁殖比例计算，预计最终会有 5000只成年鼠。然而实验结果是栏圈中的成年 鼠数目从未超过200只。科学家发现，在这个拥 挤的环境里，虽然食物、饮水和筑巢材料很丰 富，但动物的行为发生了异常。引起拥挤效应。
1.种群大小(Size):
一个种群的全体数目多少。 200只羊，3000人
密度(Density):
单位面积或单位容积内某个种群的个体数目 320人/平方公里；30万穗/亩
相对密度公式：D=n/a·t
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ密度(Crude Density)：
是指单位空间内的个体数（或生物量）；
生态密度(Ecological Density)：
• 从黑龙江到云南一线的西北约 占国土总1面0. 积的64%，但人口 只占全国总人口的4%；而在该 线东南占总面积36%的土地上 生活着96%的人口。
• 我国地区分布数据:
东部地区为452.3人／km2
中部地区为262.2人／ km2
西部地区为51.3人／ km2
我国人口分布
2.年龄结构:各个年龄或年龄组在整个种群 中都占有一定的比例，形成一定的年龄结构
第三章. 种群生态学
一.生物种群及种群生态学 二.种群的基本特征 三.种群的数量动态及调节 四.种群的种内关系 五.种群的种间关系
一.生物种群与种群生态学
1.生物种群(Biotic Population)
在一定的时间内，占据特定空间的同 种生物个体的总和。
C G Cao
C G Cao
C G Cao
我国人口性比
• 1953年 107.6：100 • 1964年 105.5：100 • 1982年 106.3：100 • 1990年 106.6：100 • 2000年 106.7：100 • 2010年，105.2：100０６ 男性比女性多3.40×107人。
4.出生率与死亡率
• 出生率是指种群产生新个体占总个体数的比率。 不论这些新个体是通过分裂、出芽（低等植物、 微生物）、结籽、生产等哪一种方式，都视为出 生。
(3)衰退型：种群含有大量的老年个体，种群数量趋于 减少。
3.种群的性别比例 是种群雌性个体与雄性个体的比例.
(1)雌雄相当：多见于高等动物。如黑猩猩、猩猩 等。
(2)雌多于雄：多见于人工控制的种群。如鸡、鸭 等有些野生动物在繁殖时期也是雌多 于雄，如象海豹。
(3)雄多于雌：多见于营社会性生活的昆虫。如家 白蚁。
• 生态死亡率（Ecological Mortality）是指在一定条件下 的实际死亡率，可能有少数个体能活到满生理寿命， 最后死于衰老，但大部分个体将死于饥饿、疾病、竞 争、遭到捕食、被寄生、恶劣的气候或意外事故等。
5.生命表与生存曲线
（1）生命表
生命表是按种群生长的时间,或按种群的年龄 (发育阶段)的程序编制的,系统记述了种群的死亡或 生存率和生殖率. 是最清楚、最直接地展示种群死 亡和存活过程的一览表.
是指单位栖息空间（种群实际所占据的有用面 积或空间）内的个体数（或生物量）。
栖息空间
无效空间
密度的测定
C G Cao
•相对密度：盖度，频度，丰度…
•绝对密度：
(1)普查法:如人口普查
(2)取样调查法
木本:n/10m2
草本及农作物: n/ 1m2
水体：n/15ml
动物:标记重捕
动物:标记重捕
➢ 调查区域种群数量N=M×n/m。