(优选)种群生态学特征
生态学第四章种群及其基本特征详解演示文稿
静态（or特定时间or垂直）生命表：根据
某一特定时间，对世代重叠的种群作一个年龄结构
调查。
特点：易反映出生和死亡的一般规律，易看出种群的生存 （or生殖）对策。
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藤壶动态生命表
各期开始 特定年龄开始 x到x+1期
x到x+1 x到x+1期 期平均
30
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注释
lx=nx/n0；dx=（nx-nx+1)/n0；qx= （nx-nx+1)/nx mx：各年龄的出生率，指同生群平均每存活个体在该
年龄期内所产后代数。
qx：特定年龄死亡率，表示某一时期死亡强度。 kx：一个时期个体数目的对数减去下一个时期个体
数目的对数
R0 （net reproductiverate）：把各年龄存活率（lx）
哺乳类、鸟类
3
第三页，共79页。
构件生物 (modular organism)：受精卵先发育成 构件，再发育成更多构件，形态、发育不可预 测。
群体状态动物、植物。
无性系分株 (ramets)：构件生物个体连接部分死 亡后形成的分离个体。
不同学科的用语：群体（遗传学）、居群或 繁群、个体群（日本）
年龄 存活数存活率 死亡数 死亡率 存活率L x T x 生命期望
x
nx
l x = n x / n 0d x = n x - n x + 1q x =dx /nx （n x + n x + 1 ）/ 2L 0 + L 1 + L 2 + L 3 +
ex
0
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
高中生物种群的特征知识点
高中生物种群的特征知识点种群是生态系统中的基本单位，它指的是生态系统中某一种生物的全部个体。
种群具有一定的内部联系和相对的稳定性，同时也受到环境各种因素的影响。
高中生物中，种群是一大知识点，涉及到生态学中的很多基本概念和重要理论，下面笔者将从可持续性、生物多样性、生态位等多个方面来介绍种群的相关知识点。
一、可持续性可持续性是生态系统重要的指标之一，它是指在一定时间内，资源利用量和自然环境的承载力相平衡，从而保持生态系统的动态稳定。
在种群中，可持续性的表现形式是：种群数量稳定，种群大小符合环境的承载力，种群繁殖后代数量能够维持种群的稳定等。
对于种群而言，可持续性的保持需要掌握良好的种群管理技能。
在保持生境完整性的情况下，要注意对种群数量的控制，避免种群数量过度繁衍，造成资源不足和环境污染等问题。
同时，要限制人类活动对生境的污染和破坏，保护环境生态平衡，为种群的可持续生存提供环境保障。
二、生物多样性生物多样性是维系生态系统稳定和可持续性的基础之一，它是指生物体的种类、数量和分布范围的多样性。
针对种群而言，生物多样性的表现形式包括：种群数量的多样性、物种组成的多样性、基因分布的多样性。
生物多样性对于保护种群和生态系统平衡至关重要，对于让一个物种更好地适应外界环境，繁殖出更具适应性的后代，并能够抵抗自然环境的变化。
同时，生物多样性也是可持续发展的重要保障。
在实际中，可以通过加强生态保护，采取合理的资源利用措施，保护多样性的生物物种，从而保护种群和生态系统的可持续性。
三、生态位生态位是描述一个物种在生态系统内充当的角色和所占据的资源和生境的总和。
在种群中，生态位的表现形式包括：食物来源、占据的空间范围、季节性迁徙等。
对于种群的生态位管理，需要对物种的生死理念和环境适应性有较深入的了解。
同时，也需要了解种群之间共存的竞争关系和相互关联性，从而制定更加科学的生态位管理策略。
在实践中，可以采取培育更多的特生种群，掌握良好的养殖技术，采取合理的种植技术，提高种群的保护水平，从而保证种群在生态系统中具有承载的生态位。
森林生态学基础—种群及其基本特征
第三章种群及其基本特征种群生态学（population ecology）是研究生物种群与环境之间相互关系的科学。
种群不仅是构成物种的基本单位，而且也是构成群落的基本单位。
种群是人类利用与保护或控制生物物种的对象。
因此种群生态学与生态环境建设和物种保护有着密切的关系，涉及珍贵、稀有及濒危物种的保护和开发，有害生物的控制。
3.1种群的基本概念在自然界，生物很少以孤立的个体形式长期存在，它或多或少，直接或间接地依赖别的生物而存在。
生物也只有形成一个群体才能繁衍后代。
因此个体必须依赖群体而存在，群体则是个体发展的必然结果。
种群（population）是同一物种占有一定空间和一定时间的个体集合群。
种群这个术语在生物学科中广泛应用，除生态学外，在进化论、遗传学和生物地理学中也经常使用。
种群虽是由许多个体集合而成，但并不是个体的简单组合。
种群具有自己独特的性质、结构，特别是具有自动调节的能力，以适应空间和时间上的变化。
因此，种群既反映了构成它的个体的特性，也反映了它构成群落的特性。
种群的研究既有助于个体研究的深化，又是群落及生态系统研究的基础。
种群是物种（species）具体的存在单位、繁殖单位和进化单位。
一个物种通常可以包括许多种群，不同种群之间存在着明显的地理隔离，长期隔离的结果有可能发展为不同的生态种（ecospecies），甚至产生新的物种。
如油松从河南、山东向北分布到辽宁，内蒙，其分布比较广阔，显然不能说它们是一个种群，可能因地理隔离、人为作用、生境分化等影响，在种内形成不同的类群。
它们之间在形态上、生理上或生态习性上分别表现出显著的差异。
并随着生态环境的长期特化逐渐显现出变异现象。
所以，物种的进化是通过种群表现出来，种群亦是物种进化的单位。
事实上，种群的空间界限和时间界限并不是十分明确的，除非种群栖息地具有清楚的边界，如岛屿、湖泊等。
因此，种群的空间界限常常由研究者根据调查的目的予以划定。
如种群可以抽象地泛指森林中的全部油松林，也可以具体指森林中一小块油松林，生长在不同地段内的同种各个集合体，可以理解为一个种群，也可以理解为彼此独立的种群。
生态学：4种群生态学-种群基本特征
（二）种群的数量统计（census）
边界的确定、单体生物和构件生物的区别、方法的确定
单体生物（unitary organism）：单体生物个体清楚，基本保
持一致的体形，每一个体来源于一个受精卵。
构件生物（modular organism）：构件生物由一个合子发育
成一套构件，由这些构件组成个体。个体之间由于构件数的差 别而表现出不同的形态结构。
单体生物的种群可用个体数量来描述 构件生物的种群通常有两个明显不同的层次
在研究遗每传一植个遗物体传的个的数体量上种（组群与件单的时体数生量要物特的个别体相注当意） ！
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生物种的概念
基因型：种的遗传本质，即生物性状表现 所必须具备的内在因素。
表型：与环境结合后实际表现出的可见性 状。
一个物种的性状随环境条件而改变的程度 称为该种的可塑性。
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二 种群的概念
种群（population）：同一时期内占有
。 一定空间的同种生物个体的集合
第二篇 种群生态学
Population Ecology
种群生态学
community population
ecosystem
individual
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本篇内容：
第三章 种群及其基本特征 第四章 种群生活史 第五章 种内与种间关系
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构成一个种”“种群是某一地区具有实际或潜在杂交能力的个体的 集群”
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。
种群生态学(上课用)
• 大多数野生动物种群的存活曲线类型在II型和III型之间变化，而大多数植 物种群的存活曲线则接近III型。
种群的增长
种群的增长包括正增长、负增长和零增长
•
动态生命表和静态生命表
2.存活曲线：以生物的相对年龄【绝对年龄除以平均寿命】为横坐标，再以各 年龄的存活率（lx）的对数为纵坐标所画出的曲线 • 存活曲线的类型：一般可将存活曲线分为如下3种基本类型
•
• •
I型：曲线凸型，表示幼体存活率高，而老年个体死亡率高，在接近生 理寿命前只有少数个体死亡，如大型哺乳动物和人的存活曲线。
（2）种群增长率r随着种群密度的上升而按比例下降。简单的说，每增加一 个个体，就产生了1／K的抑制作用；或者说，每一个个体利用了1／K的“空 间”，N个个体利用N/K的“空间”，而可供种群继续增长利用的“剩余空间” 只有（1－N/K）。
dN KN N rN ( ) rN (1 ) dt K K
初级性比【配子】、次级性比【出生】、三级性比【性成熟】
4、种群的年龄结构 （1）年龄结构的概念 • 种群的年龄结构又称年龄分布：是指种群中各个体年龄分布状况，即各年龄 期个体在种群中所占的比例。
（2）年龄结构的类型
根据生态年龄，即生物的繁殖状态，通常将生物的年龄分为三个时期：繁 殖前期、繁殖期和繁殖后期。种群的年龄结构常用年龄锥体（或称年龄金字 塔）来表示。年龄锥体可以划分为三种基本类型： • 增长型锥体、稳定型锥体、下降型锥体。 • 研究种群的年龄结构，有利于指导生产或合理开发利用生物资源。例如，合 理地制定捕鱼、狩猎的时间和收获量。对于人口年龄结构的研究，则是国民 经济计划的依据。
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2. 种群的特征
空间特征：spatial distribution and abundance 数量特征: individual density, population size
研究方法：
理论模型
野外调查
实验研究
发展现状：
种群动态的机理； 分子生态学（种群遗传学、进化生态学）； 空间生态学； 保护生物学； 行为生态学.
水环境及水域生态学（aquatic ecology)
第一节 种群的基本特征
密度及调查方法： 种群动态的基本参数：
出生率； 死亡率； 迁移；
何时为集合种群？
• 适宜的生境(suitable habitat)以离散斑块形式存在。 这些斑块均可为目标物种所占据(occupied);
• 所有斑块内的局域种群(local population)都有灭绝的 风险。不存在永恒的大陆斑块；
• 离散斑块间不可过于隔离而阻碍了重新侵占 （re-colonization)的发生；
种群边界的客观性和主观性 种群间的联系：个体流
基因流 生境萎缩和破碎对种群的影响
种群大小和稳定性 ？ 种群间关系和动态 ？
Metapopulation 集合种群
• 定义1：Population of populations （Levins 1970）.
集合种群 局域种群
• 定义2：局域小（地理）种群通过一定程度的个 体交流而连接在一起所组成的区域范围内的小 种群集合（Hanski 1994）。
➢ Absolute density
Total count (全计数 )： Sampling methods (取样调查 )：
Use of quadrates (样方法)
实验课
Mark-recapture methods (标志重捕法） 实验课
Removal sampling (去除取样法）
mark- recapture method
性比； 年龄结构； 空间分布型； 种群的遗传结构.
1. Population Density（种群密度）
原始密度与生态密度：
Crude density: No. of individuals per unit space (area or volume).
Ecological density: No. of individuals per unit area of appropriate habitat.
• 各个局域种群的兴-灭动态不能完全同步。否 则整个集合种群续存时间不会长于灭群生态学是研究种群与环境相互作用关系的科学。 Population ecology is the branch of ecology that studies the
structure and dynamics of populations.
思考：
种群的边界？ 种群间关系？ 研究尺度？
Population诠释
In human demography a population is a set of humans in a given area.
In genetics a population is a group of interbreeding individuals of the same species, which is isolated from other groups.
种群密度与个体大小的一般关系
草 食 动 物 种 群 密 度 反 比 于 其 个 体 大 小
主要类群种群大小的一般规律
• 无脊椎动物种群密度高； • 水生无脊椎动物高于陆生无脊椎动物； • 外温动物种群密度高于内温动物； • 哺乳动物高于鸟类。
种群数量（密度）的调查方法
绝对密度 Absolute density 相对密度 Relative density
Density and distribution Population dynamic
Life tables, Age pyramid, Survivorship curves
Population growth Evolutionary strategies Population regulation
假设前提
Marking has no effect on the mortality of marked individuals
Marking has no effect on the probability of marked individuals being recaptured
Close population (no net immigration or emigration, mortality or reproduction in the interval of t1 and t2)
and dynamics 遗传特征: genetic diversity, inter-generation
variation and evolution
Different attributes between individual and population
3. 集合种群 metapopulation
（优选）种群生态学特征
1. 种群的概念
种群：一定的时空尺度内 所有同种个体的集合。
A population is a group of organisms of the same species living in one geographical area at the same time.
物种存在的单元 进化单元
N:M=n:m
or N= M * n/m ▪ N= estimate of abundance 待估种群大小 ▪ M = marked individuals 标志个体数 ▪ n = individuals captured 重捕个体数 ▪ m = captured individuals with mark 重捕到的标志个体数