环境生态学:第三章 种群生态学

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种群生态学

种群生态学

第二节 种群的增长 或称种群的生长速率和生长型
目的和内容:认识种群数量上的动态,用数学 模型加以描述,进而分析其数量变动规律,预测 未来数量动态趋势.
按时间函数的连续或不连续,可分两类.
一、种群的几何级数增长(世代离散性生长模型)
适应: 一年一个世代,一个世代只生殖一次
R0=Nt+1/Nt Nt: 种群在t时刻的数量; Nt+1: 种群在t+1时刻的数量; R0: 每个世代的净生殖率(繁殖速率)
二、种群的指数增长(世代连续性生长模型)
适应: 世代重叠,生活史短,无特定繁殖期 在无限环境中的几何增长;繁殖速率恒定 可用微分方程表示: dN/dt=(b-d)N dN/dt: 种群的瞬时数量变化 b、d: 每个体的瞬时出生率、死亡率 b-d=r: 瞬时增长率(内禀增长率:种群固有的内 在增长能力)
集群分布
二、 种群的基本特征
3、种群的出生率和死亡率 (1)出生率
生理出生率(最大出生率):在理想条件下所 能达到的最大出生数量.
生态出生率(实际出生率):在一定时期内,种 群在特定条件下实际出生数量.内外因素共同作 用影响的结果. 影响出生率的因素: a.性成熟速度; b.每次产 仔数; c.每年生殖次数; d.生殖年龄的长短.
均匀分布:个体间的距离比随机分布更为一致. 可看作是随机分布的特例.
集群分布:个体呈疏松不均匀的分布. 又称聚集分 布. 是最常见的类型.
集群分布一般可分为核心分布型和负二项分布型 核心分布型(奈曼分布): 分布不均匀,个体形成很
多小集团或核心,核心之间的关系是随机的. 其概率公式可表示为:
二、 种群的基本特征
四、特定时间生命表
又称静态生命表.生命表中常见的形式. 适用:于世代重叠的生物,在人口调查中也常用 优点: ①容易使我们看出种群的生存、生殖对策;

环境生态学复习资料

环境生态学复习资料

环境生态学复习资料《环境生态学》教学内容•第一章 绪论•第二章 生物与环境•第三章 生物圈中的生命系统(种群生态学、群落生态学)•第四章 生态系统生态学•第五章 生态系统服务•第六章 退化生态系统及其修复、生态工程(教材中第六、八章合并,课外内容)•第七章 生物毒理与生物富集(教材中第七章部分内容)•第八章 生态管理、生态影响评价、生态规划、生态监测(教材中第九章、第七章部分)•第九章 全球环境变化与可持续发展(教材中第十章、课外内容)掌握内容第一章 绪论1生态学概念及研究对象。

生态学定义:研究生物与周围环境(生物、非环境环境)之间相互关系的科学。

研究对象:生物个体、种群、群落、生态系统、生物圈。

生命支持系统:是指地球上生命系统生存所需要的某些必要的条件,主要包括大气圈、水圈、岩石圈和能量。

2.生态圈:生物圈与生命支持系统的统一体,是地球上全部生物和与之发生相互作用的环境的总和,包括生物圈和生命支持系统两大部分。

3.人类社会的发展与环境问题的产生及演变:人类社会初期阶段的人与环境:人类进化过程中的重要事件:700万年前人科的起源两足行走的猿类物种“适应辐射”250万年前人属的起源和现代人的起源现代人的进化活动可能发生在50万年到3.4万年前之间标志现代文明的文字出现在大约6000年前农业社会与人类对自然环境的开发现代工业文明对环境的冲击与破坏4.环境生态学的概念 。

定义:研究人为干扰下,生态系统内在的变化机制、规律和对人类的反效应,寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。

是生态学和环境科学的交叉学科。

5.环境科学的研究内容 。

①人类与其生存环境的基本关系。

②污染物在自然环境中的迁移、转化、循环和积累的过程及规律。

③ 环境污染的危害。

④ 环境质量的调查、评价和预测。

⑤ 环境污染的控制与防治。

⑥自然资源的保护与合理使用。

⑦ 环境质量的监测、分析技术和预报。

⑧ 环境规划。

⑨ 环境管理。

第二章 生物与环境1. 物种(种)的概念,其内在因素。

环境生态学 第三章

环境生态学  第三章

一、 名词解释1. 种群(population)是指在一定空间中,同种个体的组合。

这是最一般的定义,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的一个统一体或系统。

种群是一个有机统一体或系统;种群是物种在自然界存在的基本单位;种群是生物资源保护、利用和有害生物综合管理的具体对象2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。

如大多数植物、海绵、珊瑚等。

(个体形态发育受环境影响不可预测)单体生物:各个体保持基本保持一致的体形结构,每一个体来源于一个受精卵。

如鸟类、兽类等。

(个体形态发育可预测)3.生理出生率是种群在理想条件下所能达到的最大出生数量,又称 最大出生率生态出生率:一定时期内,种群在特定条件下实际繁殖的个体数量,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,又称 实际出生率4.种群各年龄组的个体数或百分比的分布呈金字塔形,因此,称这样的年龄分布为年龄金字塔或年龄锥体5.自然增长率又称为实际增长率,可由出生率和死亡率相减得到,也可由生命表中的R0计算: 其中,T 为世代时间,是指种群从母体到子代再产仔的时间。

6.内禀增长率(rm) 是具有稳定年龄结构的种群,在食物不受限制、同种其他个体的密度维持在最适水平,环境中没有天敌,并在某一特定的温度、湿度和食物等环境条件组配下,种群最大的瞬时增长率,即内禀增长率7.环境容纳量 即物种在特定环境中的平衡密度(但也随环境条件而变化)8.生态入侵:由于人类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,分布区逐步稳定的扩展,这种过程称为生态入侵。

9.各种生物在进化过程中形成的特有的生活史,人们可以把它想象为生物在生存斗争中获得生存的对策,或者说对某一些特定的生态压力所采取的生活史或行为模式,称生态对策 12.生物钟:13.他感作用(没讲)14.生态位是生态学中的一个重要概念,指物种在生物群落或生态系统中的地位和作用。

第三章 种群生态学

第三章  种群生态学
• 确定调查方法(抽样方案的制定、抽样单位的选择 和理论抽样数的确定)
• 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

东北师范大学《生态学》课件 第三章:种群生态学(上)

东北师范大学《生态学》课件 第三章:种群生态学(上)

(6)对逻辑斯谛增长模型的评价
1)野外种群适合逻辑斯谛增长的并不多见,某些种群只在短 期内表现出该规律,它们通常是生活史比较单纯的种类。
2)自然种群经常处于变动之中,稳定于K值不变的情况缺 乏充分的证据。
3)J型、S型种群增长只能代表两种典型情况,实际增长的 变型可能很多。
4)没有时滞的假定对于多数自然种群而言很难符合。 5)逻辑斯谛增长模型(包括指数增长模型)提供了种群增
(2)逻辑斯谛增长的数学模型
(5)
···············
(3)逻辑斯谛方程的生物学意义
1)如果N 0,(1-N/K) 1,几乎全
部K空间未被利用,潜在的最大增长能
充分实现;
(4) J 型、S 型种群增长曲 线
种 群 数 dN/dt=rN 量
N
环境阻力 dN/dt=rN (1-N/K)
时间 t
3)每年生殖次数。
植物的性成熟速度、结实率、每次产种量、每年 生殖次数等差异也很大。
例:二度梅,箭竹
关于“二度梅”:
我国梅界权威、中国工程院院士、北京林业 大学教授陈俊愉评价说:“杨春海研究开发的 ‘二度梅’性状稳定,可以肯定是个一年开两季 花的梅花新种,近期将登录为国际名品,这是对 梅界的重大贡献。”
种群年龄结构有3种基本类型: 1)增长型 2)稳定型 3)衰退型
关于高等植物个体年龄的判定方法
• 如何确定植物个体的年龄是植物种群年龄结构研究的 关键或“瓶颈”。
• 查年轮或轮生枝的“轮数”(某些针叶树); • 钻取木芯记数年轮; • 建立年龄与胸径、树高的回归模型; • 杨允菲提出了鉴别根茎禾草无性系种群年龄结构的准
第三章 种群生态学
第一节 种群的基本特征

生态学-第三章 种群生态学(1)

生态学-第三章 种群生态学(1)
(1)总数量调查法:在某一面积的同种个体数目。
(2)样方法:在若干样方中计算全部个体,以其平均值推 广来估计种群整体。样方需要有代表性并随机取样。
(3)标记重捕法:对移动位置的动物,在调查样地上,捕 获一部分个体进行标志,经一定期限进行重捕。根据重捕 取样中标志比例与样地总数中标志比例相等的假定,来估 计样地中被调查的动物总数。
生命表的作用和格式
• 生命表的作用:
(1)综合评定种群各年龄组的死亡率和寿命
(2)预测某一年龄组的个体能活多少年
(3)不同年龄组的个体比例情况
• 生命表的格式:
– nx=在x期开始时的存活数
– lx=在x期开始时的存活率:lx=nx/n0 – dx=从x到x+1的死亡数 (dx = nx – nx+1) ;
80 28 14 4.5 4.5 4.5 4.5 0 2 -
1.000 0.437 0.239 0.141 0.109 0.077 0.046 0.014 0.014 0
0.563 0.452 0.412 0.225 0.290 0.409 0.692 0.000 1.0 -
102 48 27 17.75 13.25 8.75 4.25 2.0 1.0 0.0
224 122 74 47 29.25 16 7.25 3 1 0
1.58 1.97 2.18 2.35 1.89 1.45 1.12 1.50 0.50 -
藤壶的动态生命表 :对 1959 年固着的种群进行逐年观察,到 1968 年全部死 亡。 资料根据 Conell(1970)( 引自 Krebs,1978)
命表。依据取得 nx 和 dx方法的不同,生命表可以分为动
态生命表 和 静态生命表 。

生态学第03章_种群及其基本特征

生态学第03章_种群及其基本特征

Chapter 3
13
绝对密度和相对密度
• 绝对密度:单位面积或空间的实有个体数。 绝对密度:单位面积或空间的实有个体数。 • 相对密度:能获得表示种群数量高低的相 相对密度:能获得表示种群数量高低的相
对指标。
Chapter 3
14
调查方法
• 样方法:在若干样方中计数全部个体,然后以其平均数来 样方法:
Chapter 3
10
种群生物学与种群生态学
• 种群生物学(population biology): 研究种群的结构、形 种群生物学(population biology)
成、发展和运动变化过程规律的科学。最主要组成部分是 种群遗传学和种群生态学。
• 种群遗传学( population genetics ): 研究种群的遗传
Chapter 3
6
二、种群的概念
• 种群(population): 在一定空间中,同种个体的组 种群(population): 在一定空间中,
合。为了强调不同的面,有的生态学家还在种群 定义中加进其他一些内容,如能相互进行杂交、 具有一定结构、一定遗传特性等内容。
• 种群是自然界物种存在、物种进化、物种关系的 种群是自然界物种存在 物种进化、 自然界物种存在、
表。 用途:主要用于估计种群的增长。
Chapter 3 27
生命表建立
• 种群统计的核心是建立反映种群全生活史的各年龄组出生率、
死亡率,甚至包括迁移率在内的信息综合表。 • 一般的生命表格式或构成,表头依序是: x:年龄级 nx: 在x期开始时的存活数 lx : 在x期开始时的存活率 dx : 从x到x+1期的死亡数 x+1期的死亡数 qx : 从x到x+1期的死亡率 x+1期的死亡率 ex : x期开始时的平均期望寿命或平均余年 x期开始时的平均期望寿命或平均余年 Lx : 从x到x+1期的平均存活数 x+1期的平均存活数 Tx : x期及其以上各年龄级的个体存活总年数 x期及其以上各年龄级的个体存活总年数

《生态学》第3章:种群生态之一

《生态学》第3章:种群生态之一
A. 判断动物濒危状况的一 个重要标志。 B. 经济鱼类的捕捞标志---捕捞种群年龄的低龄化和小型 化现象。
C. 研究人口的有用工具。
年 龄 结 构 应 用
降低人口增长率的措施(政策):
a. 晚育,假如20岁生育,100年生育5代; 25岁生育,100年生育4代,少生一代,对于 我国来说就意味着少生2亿多人。
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。
一、种群密度 1. 种群的大小和密度(size & density): (种群数量) (1)定义: 种群大小指该种群所包含的个体数目 的多少。(绝对量) 种群密度是指单位空间内个体数目或 生物量。(相对量)
单位空间可以指面积:Km2=100公顷(hectare)=100 万m2,亩等。也可以指体积:m3, l, ml等。
生 命 表 说 明
(5)各年龄死亡率qx :从X到X+1时的种群死亡率。 qx = dx/nx
(6)各年龄平均存活数Lx :各年龄期的中点,平 均存活数目。Lx=(nx+n x+1)/2 = nx- dx/2 = n x+1+ dx/2。(nx=nx+1+dx) (7)各年龄及其以上存活的年总数Tx:已活到X年 龄的生物总计还有多少年的存活时间。(所有现有 个 体 存 活 时 间 的 积 累 ) Tx = Lx+L x+1+ Lx+2+……+Lm=∑Tx (X从X到m, m为最长寿命) (8)平均寿命(生命期望值)ex:X龄的生物平均 还能活的时间。ex= Tx/nx
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下图是生态学研究的生物圈中的生命系统层次划分:
基因 细胞 器官 生命体 群体
社会
生物成分 +
非生物成分
物质
能量
|| 生物系统 基因系统 细胞系统 器官系统 机体系统 群体系统 生态系统














Odum
向 近 敏 等
生物圈中的生命系统层次划分 (在Odum原图上由向近敏等改绘)
一、分子
作为生态学中的研究对象,分子是指生物活性分子。
分子生态学是生态学中新诞生的一门分支学科。
二、基因
基因是所有生物表现生命活动的根本结构和 用来维持其种属遗传性的关键。组成基因或基因 组的核酸中存在生物的所有遗传信息。
基因隶属于分子生态学的研究范畴,但研究的是 基因层次上生命体的基因结构组成。
三、细胞
八、生态系统
生态系统是生态学中最重要的概念,也是自 然界最重要的功能单位。
生态系统=生物群落+非生物环境
生态系统指一定空间内生物的成分和非生物 的成分通过物质的循环和能量的流动互相作用、 互相依存而构成的一个生态学功能单位。
第二节
生物种群的特征及动态
一、种群概念及特征
1. 种群概念
种群(population)是指在一定空间 中同种个体的组合。种群是物种在自 然界中存在的基本单位。从进化论的 观点看,种群是一个演化单位。从生 态学观点来看,种群又是生物群落的 基本组成单位。
例:标志50鼠,再捕40只,有标志的10只, 设总数是x,那么:
50/x = 10/40
x = 200
• ③去除取样法:用于调查小哺乳类数量统计,
方法是在样方中按网格或线路放置同样数量的夹 子,连续捕捉数夜,种群因捕捉而日益减少。
• 用逐日捕获数对捕获累积数作图,通过各点作直 线,延伸到与横坐标相交的点,就代表种群数量 的估计值。
组织是具有功能分工的细胞的集合体,不同 的相互联系的组织构成了器官。高等生物的个体 是由各种组织和器官组成的。
五、个体
生物存在的形式,是种群的基本组成单位, 具有新陈代谢、自我复制繁殖、生长发育、遗传 变异、感应性和适应性等生命现象。
六、种群
种群是指在一定空间中同种个体的组合,种 群中许多个体相互依赖、相互制约。不同的种群 相互有机的组合复合形成了群落。
• 假设条件:动物受捕率在工作期保持不变。
天 捕捉数(y) 积累数 (x)
1 60
60
2 45
105
3 20
125
(2)相对密度的测定
A.直接指标数量法:捕捉法,散放于 田野的捕鼠夹,捕捉地面动物的陷 井。
B.间接数量指标法:
粪堆数: 雪兔
鹿等.
新增粪堆数 排粪频率 面积
计算动物的鸣叫声
统计动物形成的土丘 洞穴等
种群生态学研究种群的数量、分布以及种群 与其栖息环境中的非生物因素和其他生物种群的 相互作用。
七、生物群落
在一定空间内生活在一起的各种动物、植物 和微生物种群的集合体。许多种群彼此相互作用, 具有独特的成分、结构和功能。
生物群落可以从植物群落、动物群落和微生 物群落这三个不同的角度来研究。群落生态学是 研究生物群落与环境相互关系及其规律的学科 。
单体生物与构件生物
• 单体生物(unitary organism)。个体保持基本一致的形态 结构;如动物:
– 大多数动物同种间具有相同的构件,均为一个受精卵发育而成。 其分布特征以个体表示即可;
• 构件生物(mudular organism)。一个合子发育成一套构 件;如植物:
– 构件生物中构件的数量比个体数更为重要,例如,统计水稻丛数 意义不大,而计算杆数更有实际意义。
细胞是构成生物体的基本单位。有机体除了 少数类型(病毒等)外,都是由细胞构成的。
单细胞有机体的个体就是一个细胞,一切生 命活动都是由这个细胞来承担。
多细胞有机体是由许多形态和功能不同的细 胞组成,共同保证整个有机体正常生活的进行。
四、组织
人们把在个体发育中,具有相同来源的同一 类型,或不同类型的细胞群组成的结构和功能单 位称为组织。
密度通常表示单位面积(或空间)
群 上的个体数目,但也有用每片叶子、每
密 个植株、每个宿主为单位的。 度
密度大体分为绝对密度和相对密度 两类。
绝对密度是指单位面积或空间的实 有个体数。
相对密度则只能获得表示数量高低 的相对指标。
(1)绝对密度的测定
总数量调查法和取样调查法 A.总数量调查法:统计某面积内全部生活的某种 生物的数量。 B.取样调查法:统计种群中的一小部分,用以估 计整体。 ①样方法:在若干样方中计数全部个体,然后将 其平均数推广,来估计种群整体。如进行湖泊中 野鸭数量调查。(样方要有代表性)。
第三章 种群生态学
第三章 种群生态学
第一节 生命系统的层次 第二节 生物种群的特征及动态 第三节 种群关系
第一节
生命系统的层次
生态学的研究可划分为三个层次:
宏观生态学
宏观生态学是以个体和群体为中心 与环境关系的生态学。
微生态学 微生态学是以单细胞为中心与环境 关系的生态学。
Hale Waihona Puke 分子生态学 分子生态学是以生物活性分子特别 是核酸分子为中心与分子环境关系 的生态学。
(二)种群的空间格局 种群的空间格局:即内分布型。组成种群 的个体在其生活空间中的位置状态或布局, 为种群的内分布型(internal distribution pattern)。
• 种群的内分布型有三种:
样方面积的大小由群落性质决定,图3-1反映了样方效应给调查造 成的影响。
样方1:样方与植株大小接近,样方内可能只含有A或B或C; 样方2:物种AB在同一样方,而C被孤立(排除)的概率很高; 样方3:三个物种均在样方内,可以表现三个物种的正相关关系。
②标志重捕法:在调查地段中捕获一部分个体
进行标志,然后放回,经一定期限后进行重捕。 根据重捕中标志数的比例,估计该地段中个体 总数。根据总数中标志的比例与重捕中标志的 比例相同假设。即可计算总数。
2. 种群特征
种群的主要特征表现在三方面:
① 数量特征(密度或大小):影响种群数 量大小的基本参数为出生率、死亡率、 迁入率和迁出率。
② 空间分布特征:它包括内分布格局和地 理分布格局。
③ 遗传特征:种群的遗传特征是种群遗传 学和进化生态学的主要研究内容。
二、种群的动态
(一)种群的大小和密度

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