种群生态学模型 ppt课件
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种群生态学理论PPT
第三章 种群生态学
✓ 种群的概念、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 ✓ 第四节 种间关系
1.种群（population）的概念
种群是占据特定空间（地理位置）的同种有机体 的集合群（在一定空间中同种个体的组合）。
种群是占据某一地区的某个种的个体总和 （Friederich，1930）
（2）数量特征：每单位面积（或空间）上 的个体数量（即密度），将随时间而发 生变动。
（3）遗传特征：种群具有一定的基因组成， 即系一个基因库，以区别于其它物种， 但种群中的个体在遗传上有变异。
理解：
（1）不等于个体的简单相加：有机体之间 相互作用，在整体上呈现有组织有结构 的特性。
（2）个体之间差异性：不同的发育阶段 （年龄不同）；同一生长阶段，个体贡 献不同。
鼠，相对密度10%； • 间接指标：每公顷老鼠洞数、鸟鸣叫声
估计鸟数量。
（二）单体生物和构件生物
Defining the individual
• easy with plants
• Modules: trees in a forest may appear to be individuals but in reality may be produced by the same root structure (e.g. aspen, ring fungi)
某一特定时间占据某一特定空间的一群同种有机 体（Merrile,1981）
同一物种在一定空间和一定时间的个体的集合体. 是具有潜在互配能力的个体
种群是物种在自然界中存在的基本单位，进化的 基本单位，又是生物群落的基本组成单位。种群 是一种特殊组合，具有独特性质、结构、机能， 有自动调节大小的能力。
✓ 种群的概念、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 ✓ 第四节 种间关系
1.种群（population）的概念
种群是占据特定空间（地理位置）的同种有机体 的集合群（在一定空间中同种个体的组合）。
种群是占据某一地区的某个种的个体总和 （Friederich，1930）
（2）数量特征：每单位面积（或空间）上 的个体数量（即密度），将随时间而发 生变动。
（3）遗传特征：种群具有一定的基因组成， 即系一个基因库，以区别于其它物种， 但种群中的个体在遗传上有变异。
理解：
（1）不等于个体的简单相加：有机体之间 相互作用，在整体上呈现有组织有结构 的特性。
（2）个体之间差异性：不同的发育阶段 （年龄不同）；同一生长阶段，个体贡 献不同。
鼠，相对密度10%； • 间接指标：每公顷老鼠洞数、鸟鸣叫声
估计鸟数量。
（二）单体生物和构件生物
Defining the individual
• easy with plants
• Modules: trees in a forest may appear to be individuals but in reality may be produced by the same root structure (e.g. aspen, ring fungi)
某一特定时间占据某一特定空间的一群同种有机 体（Merrile,1981）
同一物种在一定空间和一定时间的个体的集合体. 是具有潜在互配能力的个体
种群是物种在自然界中存在的基本单位，进化的 基本单位，又是生物群落的基本组成单位。种群 是一种特殊组合，具有独特性质、结构、机能， 有自动调节大小的能力。
普通生态学15章 集合种群及其模型ppt
4、Pe和Pi值固定不变：即Pe和Pi不随时间而变化， 虽然我们不能说出哪个种群将会灭绝、哪个种群将会 定居，但这些时间按的发生概率是不变的。 5、f对局部定居Pi和局部灭绝Pe有重要影响：除了岛 屿-大陆模型之外，所有的集合种群模型都假定个体迁 移对局部种群动态有重要影响，而且对定居概率和灭 绝概率也有明显影响，即，Pi和Pe是f的函数。 6、斑块数量多：在我们的模型中，当被占有斑块的 百分数极小时，集合种群仍能存活，因此，当斑块数 量很少时，就不能假定集合种群会有任何种群统计上 的随机性。
习题二
在一个池塘中生活着100只青蛙，这是一个濒 危的青蛙种群。为了保护这个濒危种群，有人建 议把它分为3个种群，每个种群由33只青蛙组成， 并分别放养在3个彼此隔离的池塘内。根据种群统 计学研究可知，青蛙种群数量由100只减少到33只 将会使年灭绝风险从10%增加到50%。请问在短 期内哪一种对策更好？是保留单一种群呢，还是 把它分为3个种群？
在简单的集合种群模型中借助于作出如下假定 就可把握住救援效应的实质。即Pe=e(1-f),e是衡量 救援效应的一个量度，它决定随着另一个斑块被占 有Pe的下降幅度。在存在一个外部的繁殖体雨和救 援效应的前提下。将上式带入df/dt=I-E得： df/dt=Pi(1-f)-ef(1-f),让此方程等于零并求f的平衡值 得，ef(1-f)=pi(1-f),即，ef=pi，两边都除以e得， f(平)=pi/e。如果灭绝参数（e）小于定居概率（Pi） 的话，集合种群就将处于平衡饱和状态，全部斑块 都会被占有。
解答
就单一池塘来说，青蛙种群的存活概率是（10.1）=0.9。就3个池塘来说，至少有一个池塘青 蛙种群存活下来的概率是 P3=1-(Pe的3次方)=1-(0.5的3次方)=0.875 所以就短期来看，保持单一种群的存活概率稍高 于分成3个种群的概率。应保留单一种群。
第三章 昆虫种群生态学 昆虫生态学教学课件
(一)、特定年龄生命表 表3-4 小菜蛾 (Plutella maculipennis)的第三世代生命表 x lx dxF dx 100qx 卵（N1） 1154 未受精 14 1.2 幼虫(一期) 1140 下雨 536 47.0 幼虫(二期) 604 M.plutellae 140 23.2 下雨 77 12.7 —————— 217 35.9 预蛹 387 D.insularis 198 51.2 蛹 189 D.plutellae 53 28.2 蛾 136 性比(40.1%) 27 19.9 ♀×2(N3) 109 光周期 52.4 48.1 “正常♀” ×2 56.6 成虫死亡 48.1 85.0 世代总和 ( 8.5) 1145.5 99.3
Nt 100 165 272 448 739 1218(已增长12倍) …
(2)Logistic增长型 种群增长率微分式： dN/dt=rN((K-N)/K) 当N=0时，种群呈指数增长 N=K时，dN/dt=0，种群增长率 为0
其中K为环境条件所允许的最大 种群密度，称之为环境负荷量 （carrying capacity）；r为种群 增长率；1/r称之为自然反应时 间（natural response time） (TR) ， 表示当种群受干扰后返回平衡 所需要的时间。
（5）、年龄组配（agedistribution） 指种群内各个年龄的个体数 量占种群个体总数的比例。 如图3-1。
个 体 数 量
老 青 幼 A B C
图3-1 不同年龄组配的种群 ~7
（6）、统计特征 出生率、死亡率、迁出率、迁 入率 出生率（birth rate）与死亡率 （death rate）：指单位时间内 出生（或死亡）个体数占种群 总数的百分比。
《生物群落的基本单位——种群》精品课件
《生物群落的基本单位——种群》精品课件一、教学内容本节课我们将探讨《生物群落的基本单位——种群》。
教材的章节为《生态学原理》第四章第一节。
详细内容包括种群的定义、种群的数量特征、种群动态、种群遗传与进化以及种群生态位等。
二、教学目标1. 理解种群的概念，掌握种群的基本特征和功能。
2. 学会分析种群的数量动态变化，了解种群增长模型。
3. 掌握种群遗传与进化的基本原理，理解生态位的概念及其在生物群落中的作用。
三、教学难点与重点难点：种群动态分析、种群遗传与进化、生态位概念。
重点：种群的定义、数量特征、增长模型、遗传与进化、生态位。
四、教具与学具准备1. 教具：PPT课件、黑板、粉笔、模型。
2. 学具：笔记本、教材、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示不同生物群落的图片，引导学生关注种群在生物群落中的作用。
2. 知识讲解：（1）种群的定义与特征：介绍种群的概念，分析种群的基本特征。
（2）种群数量动态：讲解种群增长模型，分析不同增长模型的特点。
（3）种群遗传与进化：阐述种群遗传与进化的基本原理，举例说明。
（4）生态位：解释生态位的概念，探讨生态位在生物群落中的作用。
3. 例题讲解：结合教材例题，讲解种群数量动态分析的方法和技巧。
4. 随堂练习：布置与教学内容相关的练习题，检验学生对知识的掌握程度。
六、板书设计1. 板书《生物群落的基本单位——种群》2. 内容：（1）种群的定义与特征（2）种群数量动态（3）种群遗传与进化（4）生态位七、作业设计1. 作业题目：（1）简述种群的定义及其在生物群落中的作用。
（2）分析种群数量动态的变化规律，并说明原因。
（3）阐述生态位的概念及其在生物群落中的作用。
2. 答案：（1）种群是生物群落的基本单位，具有一定的时空分布特征，是生态学研究的基础。
（2）种群数量动态的变化规律受出生率、死亡率、迁入率和迁出率等因素的影响。
（3）生态位是指物种在生物群落中所占据的生态位空间，反映了物种在群落中的地位和作用。
生态学 第三章 种群生态学3
2020/3/6
第三章 种群生态学
第一节 种群及其基本特征 第二节 种群的遗传与进化 第三节 种内、种间关系
2020/3/6
种间和种内的相互作用
种内的相互作用的主要形式有竞争、自相残杀 和利他等
物种间相互作用的形式主要有竞争、捕食、寄 生和互利共生
➢ 正相互作用：偏利共生、原始合作、互利共生 ➢ 负相互作用：竞争、捕食、寄生、和偏害
N1取胜,N2被排挤掉
K1/α12 K2
K2/α21
·
K1 N1
2020/3/6
N1灭亡, N2取胜
K1 < K2 /α21,K2> K1/α12 N2
N1超过环境容纳量而 停止增长,N2继续增长
N2取胜,N1被排挤掉
K2 K1/α12
K1
· K2/α21 N1
2020/3/6
不稳定共存
2020/3/6
性选择理论
Darwin的理论 ➢ 性选择（sexual selection）一词首先被达尔文在1871年所
使用，主要是指通过选择使某一性个体在寻求配偶时获得比 同性其他个体更有竞争力的特征。达尔文设想性选择是通过 两种方式发生的：①性内选择；②性间选择。 Fisher的理论 ➢ 建立在主动选择基础上的性选择可以导致性二型特征的进化。 Trivers的理论 ➢ 在雄性不承担任何抚育后代责任的物种中，如果雌性个体具 有足够的辨别力，使它所选择的配偶所具有基因质量优于自 身，那么，进行有性生殖仍然是有利的。
两物种种群的平衡线
N2 K1/α12
dN1/dt<0
N2
dN2/dt<0
K2
dN1/dt=0
dN2/dt=0
第三章 种群生态学
第一节 种群及其基本特征 第二节 种群的遗传与进化 第三节 种内、种间关系
2020/3/6
种间和种内的相互作用
种内的相互作用的主要形式有竞争、自相残杀 和利他等
物种间相互作用的形式主要有竞争、捕食、寄 生和互利共生
➢ 正相互作用：偏利共生、原始合作、互利共生 ➢ 负相互作用：竞争、捕食、寄生、和偏害
N1取胜,N2被排挤掉
K1/α12 K2
K2/α21
·
K1 N1
2020/3/6
N1灭亡, N2取胜
K1 < K2 /α21,K2> K1/α12 N2
N1超过环境容纳量而 停止增长,N2继续增长
N2取胜,N1被排挤掉
K2 K1/α12
K1
· K2/α21 N1
2020/3/6
不稳定共存
2020/3/6
性选择理论
Darwin的理论 ➢ 性选择（sexual selection）一词首先被达尔文在1871年所
使用，主要是指通过选择使某一性个体在寻求配偶时获得比 同性其他个体更有竞争力的特征。达尔文设想性选择是通过 两种方式发生的：①性内选择；②性间选择。 Fisher的理论 ➢ 建立在主动选择基础上的性选择可以导致性二型特征的进化。 Trivers的理论 ➢ 在雄性不承担任何抚育后代责任的物种中，如果雌性个体具 有足够的辨别力，使它所选择的配偶所具有基因质量优于自 身，那么，进行有性生殖仍然是有利的。
两物种种群的平衡线
N2 K1/α12
dN1/dt<0
N2
dN2/dt<0
K2
dN1/dt=0
dN2/dt=0
种群增长模型最新PPT课件
驯鹿引入圣保罗岛，种群呈“J”型增长， 到27年后才由于过度利用栖息地资源而数 量骤然下降。
?模型的两个参数，r 和 K，均具有重要的 生物学意义。
r 表示物种的潜在增殖能力， K表示环境容纳量，即物种在特定环境中的平衡 密度。
?逻辑斯谛增长模型的重要意义是：
①它是许多两个相互作用种群增长模型的基础； ②它也是渔捞、林业、农业等实践领域中，确定
t eq
?根据以上叙述，具密度效应的种群离散增
长最简单模型是：
?N =［1.0-B（N -N ）］N
t+1
t eq
t
? 此模型试验结
果的生物学意 义在于：即使 在外界环境条 件不变的情况 下，只有种群 内部特征（即 种内竞争对出 生率和死亡率 的影响特点） 就足以出现种 群动态的种种 类型，包括种 群平衡、周期 性波动、不规 则波动及至种 群消亡等等。
17பைடு நூலகம்。
?栅列藻、小球藻等低等 植物的种群增长，同样 具典型的“ S”型增长特 点。
四、自然种群的数量变动
?一种生物的进入和占领新栖息地，首先经过 种 群增长 和建立种群 ，以后可出现不规则的或规 则的（即周期性的） 波动，也可能比较长期地 表现为平坦的相对稳定；许多种类有时还会出 现骤然的数量猛增，称为 大发生，随后又是大 崩溃；有时种群数量会出现长时期的下降，称 为衰落 ，甚至 灭亡 。
／K）。
生态学发展史中著名的逻辑斯谛方程（logistic
。 equation，或译阻滞方程）
种群增长将不再是“J”字型，而是“S”型的。“S” 型曲线同样有两特点：
①曲线渐近于K值，即平衡密度；
②曲线上升是平滑的。
积分式为：
新出现的参数α，其值取决于 N ，是表示曲线对原点的相
?模型的两个参数，r 和 K，均具有重要的 生物学意义。
r 表示物种的潜在增殖能力， K表示环境容纳量，即物种在特定环境中的平衡 密度。
?逻辑斯谛增长模型的重要意义是：
①它是许多两个相互作用种群增长模型的基础； ②它也是渔捞、林业、农业等实践领域中，确定
t eq
?根据以上叙述，具密度效应的种群离散增
长最简单模型是：
?N =［1.0-B（N -N ）］N
t+1
t eq
t
? 此模型试验结
果的生物学意 义在于：即使 在外界环境条 件不变的情况 下，只有种群 内部特征（即 种内竞争对出 生率和死亡率 的影响特点） 就足以出现种 群动态的种种 类型，包括种 群平衡、周期 性波动、不规 则波动及至种 群消亡等等。
17பைடு நூலகம்。
?栅列藻、小球藻等低等 植物的种群增长，同样 具典型的“ S”型增长特 点。
四、自然种群的数量变动
?一种生物的进入和占领新栖息地，首先经过 种 群增长 和建立种群 ，以后可出现不规则的或规 则的（即周期性的） 波动，也可能比较长期地 表现为平坦的相对稳定；许多种类有时还会出 现骤然的数量猛增，称为 大发生，随后又是大 崩溃；有时种群数量会出现长时期的下降，称 为衰落 ，甚至 灭亡 。
／K）。
生态学发展史中著名的逻辑斯谛方程（logistic
。 equation，或译阻滞方程）
种群增长将不再是“J”字型，而是“S”型的。“S” 型曲线同样有两特点：
①曲线渐近于K值，即平衡密度；
②曲线上升是平滑的。
积分式为：
新出现的参数α，其值取决于 N ，是表示曲线对原点的相
生态学课件第三章 种群生态学
一、种群生活史概述
• 2、研究任务 • 研究生活史的相似性与相异性及其与特定 生境的关系。 • 比较不同生活史类群的生物学意义及其生 态学解释，而不是研究其绝对现象。
一、种群生活史概述
• • • • • 3、研究内容 3.1 个体大小（size） 3.2 生长与发育 3.3 繁殖 3.4 扩散
一、种群生活史概述
• 其中， • 式中∑为总和，x为样方中某种个体数，f为含x个体样方 的出现频率，N为样本总数。
四、种群调节
• 生态学家提出许多不同的假说来解释种群的动态 机制，概括为： • 1、气候学派 • 2、生物学派 • 3、食物因素 • 4、自动调节学说
气候学派
• 气候学派多以昆虫为研究对象 • 其观点为种群参数受天气条件强烈影响，强调种 群数量的变动，否定稳定性。 • 以色列学者博登海默认为昆虫的早期死亡率有 85~90%是由于天气条件不良而引起的
三、种群空间格局
• • • • 种群的内分布型分三类： ①均匀型（uniform） ②随机型（random） ③成群型（clumped）
三、种群空间格局
• • • • • 种群内分布型检验 检验指标是方差/平均数比率，即S2/m。 若 S2/m=0， 属均匀分布； 若 S2/m=1， 属随机分布； 若 S2/m>1(显著)，属成群分布。
• • • • • • • • 4、自然种群的数量变动 种群增长 季节消长 不规则波动 周期性波动 种群暴发 种群衰落 种群平衡
三、种群空间格局
• 种群空间格局（spatial pattern）： • 种群空间格局——是组成种群的个体在其 生活空间中的位置状态或布局，也称为内 分布型（internal distribution pattern）。
种群生态学二课件
种群结构
年龄锥体的三种基本类型
a下降型种群: 幼年组个体数少，老年组个体数多，种群的死亡率大于出生率，种群种群数量趋向减少。 b稳定型种群: 种群出生率大约与死亡率相当，种群稳。 c增长型种群: 幼年组个体数多，老年组个体数少，种群的死亡率小于出生率，种群迅速增长。
繁殖后期
繁殖期
繁殖前期
a
b
c
肯尼来、美国和澳大利亚的人口年龄结构
取样
取样（sampling）是生态学定量研究中一项最基础的工作。因为在种群或在群落水平上，要逐个计量和观察所有的生物体，几乎是不可能的。通常只能采取统计学的取样。 取样是生态学观察最经济最科学的一种手段，其目的在于根据总体（population）的某些部分即样本来估计总体。 因此，取样方法必须正确，务必使总体中预先确定的样本具有真实的代表性，否则导致错误判断。
思考题
第一节 种群及其基本特征
§1 种群的基本概念 §2 种群特征 §3 种群的分布与多度 §4 种群动态 §5 种群增长模型 §6 种群调节
§3 种群的分布与多度
种群分布界限 种群分布格局 生物体大小与种群密度关系 稀有与灭绝 种群多度的估计
种群的分布格局
个体可能呈随机、均匀和聚集分布等格局；在大尺度上，种群的个体则是聚积分布的。
标记重捕技术
标记重捕技术（Mark-recapture techniques）：是一个有比较明确界限的区域内，捕捉一定量动物个体标记后，放回，经过一个适当的时期（标记个体和未标记个体重新充分混合）后，再进行重捕，根据重捕样本中标记者的比例，估计该区域种群总数。 在一些不易直接观测的环境（如森林、草原、水域）中的那些活动敏捷的动物，唯有标记重捕才有可能估计其种群数量。 标记重捕技术不收种群空间分布型的影响 标记重捕技术还可以用于研究野外动物的迁移扩散、估计动物寿命等。 标记重捕法的前提是标记个体与未标记个体在重捕时被捕的几率相等，因此该法的第一个基本条件是一系列的标记处理，从捕捉、标记到释放，都不能对标记个体的寿命、行为造成影响。
年龄锥体的三种基本类型
a下降型种群: 幼年组个体数少，老年组个体数多，种群的死亡率大于出生率，种群种群数量趋向减少。 b稳定型种群: 种群出生率大约与死亡率相当，种群稳。 c增长型种群: 幼年组个体数多，老年组个体数少，种群的死亡率小于出生率，种群迅速增长。
繁殖后期
繁殖期
繁殖前期
a
b
c
肯尼来、美国和澳大利亚的人口年龄结构
取样
取样（sampling）是生态学定量研究中一项最基础的工作。因为在种群或在群落水平上，要逐个计量和观察所有的生物体，几乎是不可能的。通常只能采取统计学的取样。 取样是生态学观察最经济最科学的一种手段，其目的在于根据总体（population）的某些部分即样本来估计总体。 因此，取样方法必须正确，务必使总体中预先确定的样本具有真实的代表性，否则导致错误判断。
思考题
第一节 种群及其基本特征
§1 种群的基本概念 §2 种群特征 §3 种群的分布与多度 §4 种群动态 §5 种群增长模型 §6 种群调节
§3 种群的分布与多度
种群分布界限 种群分布格局 生物体大小与种群密度关系 稀有与灭绝 种群多度的估计
种群的分布格局
个体可能呈随机、均匀和聚集分布等格局；在大尺度上，种群的个体则是聚积分布的。
标记重捕技术
标记重捕技术（Mark-recapture techniques）：是一个有比较明确界限的区域内，捕捉一定量动物个体标记后，放回，经过一个适当的时期（标记个体和未标记个体重新充分混合）后，再进行重捕，根据重捕样本中标记者的比例，估计该区域种群总数。 在一些不易直接观测的环境（如森林、草原、水域）中的那些活动敏捷的动物，唯有标记重捕才有可能估计其种群数量。 标记重捕技术不收种群空间分布型的影响 标记重捕技术还可以用于研究野外动物的迁移扩散、估计动物寿命等。 标记重捕法的前提是标记个体与未标记个体在重捕时被捕的几率相等，因此该法的第一个基本条件是一系列的标记处理，从捕捉、标记到释放，都不能对标记个体的寿命、行为造成影响。