生物物种和种群的大小和结构的动态变化规律
22人教版高中生物新教材选择性必修2--第2章 群落及其演替章末总结
三、初生演替与次生演替的辨析（科学思维——演绎与推理）
例3 [2020山东滨州一中月考] 如图表示某地云杉林的形成过程。下列 相关叙述，正确的是( C )
A. 该群落的演替属于初生演替，群落结构越来越复杂 B. 演替的方向和速度主要与气候、土壤等条件有关，与人类活动无关 C. 在群落演替过程中，群落的物种组成不断地发生着改变，其中④→⑤过 程中，云杉逐渐成为优势种 D. 在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构，没有水平结构
3. [2020甘肃兰州高三模拟] 植物群落的生长具有分层现象，下列叙述错误 的是( B ) A. 群落的空间结构包括垂直结构和水平结构 B. 因为群落具有分层现象，所以种植玉米时要合理密植 C. 分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式 D. 在生产上，可以充分利用该现象，合理搭配种植的作物品种
[解析] 该种鱼的幼体生活在水体上层，滤食浮游动物和浮游藻类，所以该 种鱼的幼体与浮游动物具有竞争和捕食关系，A项正确；该种成年鱼生活在 底层，取食多种底栖动物，而该种鱼的幼体生活在水体上层，滤食浮游动 物和浮游藻类，不同的发育阶段，其捕食对象不同，B项正确；所有生物物 种在垂直方向上占据不同的空间，构成群落的垂直结构，底栖动物与浮游动 物的分层也属于垂直结构，C项正确；该种鱼的成年鱼与幼体属于同一个物 种，不足以构成垂直结构，D项错误。
7.根据群落的外貌和物种组成等方面的差异，可以将陆地的群落大致分为荒 漠、草原、⑩____森__林______等类型。 8.不同群落在物种组成、群落外貌和结构上都有着不同的特点，不同群落中 的生物也都有适应其环境的特征。群落是一定时空条件下⑪__不__同__物__种_____ 的天然群聚。 9.群落演替是随着时间的推移，一个群落被另一个群落⑫____代__替_____的过 程。
生态学-第三章 种群生态学(1)
（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 。
生态学简答题及综合题
1、简述环境因子的分类类型及其生态作用特点(简述生态因子作用的一般特征)(1)综合作用生态环境是一个统一的整体,生态环境中各种生态因子都是在其他因子的相互联系,相互制约中发挥作用,任何一个单因子的变化,都必将引起其他因子不同程度的变化及其反作用；(2)主导因子作用在对生物起作用的诸多因子中,其中必有一个或两个是对生物起决定性作用的生态因子,称为主导因子.主导因子发生变化会引起其他因子也发生变化；(3)直接作用和间接作用环境中的一些生态因子对生物产生间接作用,如地形因子;另外一些因子如光照,温度,水分状况则对生物起直接的作用；(4)阶段性作用.生态因子对生物的作用具有阶段性,这种阶段性是由生态环境的规律性变化所造成的；(5)生态因子不可代替性和补偿作用.环境中各种生态因子对生物的作用虽然不尽相同,但都各具有重要性,不可缺少;但是某一个因子的数量不足,有时可以靠另外一个因子的加强而得到调剂和补偿；(6)生态因子限制性作用.生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用,其中限制生物生存和繁殖的关键性因子就是限制因子。
2、试论述生态学的基本视角.(1)整体观和综合观.生物的不同层次是由具有特定功能的,相互间具有有机联系的许多要素所构成的一个生态整体;组成生态整体的各个要素总是综合地发挥作用.整体性观点是生态学区别于其他学科的基本观点,他要求始终把不同层次的研究对象作为一个生态整体来对待,注意其整体的生态特征.一般来说,科学研究需要由整体到部分的还原方法和从部分到整体的综合方法这两者的结合,但由于长期以来,存在着还原有余而综合不足的倾向,尤其是要解决目前全人类面临的能源,环境等生存危机,所以生态学特别强调整体性和综合性的研究,该观点的意义还在于,尽管人类文明取得了巨大的科技进步,但人类仍然离不开对自然环境的依赖,仍然是世界生态系统这一整体的一部分.(2)层次结构理论.层次结构理论是整体观和综合观的基础.该理论认为客观世界的结构都是有层次的,而且这种层次在宏观和微观上都是无限的.组成客观世界的每个层次都有自己特定的结构和功能,对任一层次的研究和认识都不能代替对另一层次的研究和认识.(3)新生特性原则.当低层次的单元结合在一起组成一个较高层次的功能性整体时,总会有一些在低层次从未有过的新生特性产生.3、试述r-选择、k-选择的基本特征及其区别？4、说明演替的基本类型，论述影响演替的主要因素(1)按演替的延续时间:①世纪演替:以地质年代计算时间;②长期演替:几十年～几百年;③快速演替:几年～十几年；(2)按演替的起始条件:①原生演替:起始于原生裸地;②次生演替:起始于次生裸地；(3)按基质的性质:①水生演替:始于水生环境;②旱生演替:始于陆地干旱缺水的基质；(4)按控制演替的主导因素:①内因性演替:由于群落本身形成的特有生境导致不利于自身的发展而有利于新群落的替代;②外因性演替:由于外界环境的变化而引起的演替；(5)按群落代谢特征:①自养性演替:光合作用导致群落生物量越来越高;②异养性演替:有机污染的水体重,演替过程,因微生物的分解而使有机物越来越少。
种群特征及种群数量变化
种群特征及种群数量变化种群特征是指一个生物种群在数量、分布、结构和组成等方面的特点。
种群数量变化则指随着时间的推移，种群大小的变化情况。
种群特征及种群数量变化是生态学中重要的研究内容，对于理解生物种群的生物学特性、繁殖行为和生态位等有着重要意义。
种群特征可以通过多种指标来衡量，其中包括种群密度、分布范围、年龄结构、性别比例、遗传多样性和种群健康状况等。
种群密度是指单位面积或体积内物种个体的数量，常用来反映一个地区或生态环境中的种群数量。
分布范围指物种在地理空间上分布的范围，可以通过地理信息系统和遥感技术进行研究。
年龄结构是指不同年龄段个体在种群中的比例分布情况，对于研究种群的生长过程、生命周期和存活率等具有重要意义。
性别比例是指雄性和雌性个体在种群中的比例，对于研究繁殖行为和遗传变异等具有重要作用。
遗传多样性是指个体之间的基因差异程度，对于评估种群状况、自然遗传资源的保护和利用具有重要意义。
种群健康状况是指种群在生长、繁殖和生存等方面的状况，常用于评估生物种群的生态系统服务功能。
种群数量变化是种群特征动态变化的一个重要方面。
一个物种的种群数量随时间的推移会发生波动，这种波动可以由多种因素引起，包括环境因素、生物因素和人为因素等。
环境因素主要包括气候、资源、栖息地和食物等，在不同的环境条件下，种群数量会有所不同。
生物因素包括物种的生长速率、繁殖能力和生存能力等，这些生物因素对于种群数量变化有着重要的影响。
人为因素是人类活动对物种种群数量变化的影响，包括栖息地破坏、过度捕猎、污染和入侵物种等。
人类活动对物种种群数量的影响可以是正面的也可以是负面的，对于保护和管理物种种群具有重要意义。
种群数量变化可以通过多种方法进行研究和监测。
其中常用的方法包括样带法、标记再捕法、人工饲养和生物群落调查等。
样带法是指在一定面积或线条上进行物种排查和统计，用来估算种群密度和分布情况。
标记再捕法是指对一部分个体进行标记然后再次捕获和统计，用来估算种群的总体数量和增长率。
第2章 种群生态学(1-2)生物种群的特征及动态
一、种群的概念及特征
（3）遗传特征 具一定的遗传特征，种内个体之间通过生殖活动交换遗传
因 子 ， 种 群 所 有 个 体 的 基 因 构 成 种 群 的 基 因 库 （ gene
pool）。
【举例】分布于我国近海的大黄鱼就存在三个地理种群：分布在黄海南 部和东海北部沿岸浅海的鱼群（包括吕泗、岱衢、猫头洋等产卵场的生 殖鱼群）属岱衢族；分布在东海南部和南海西北部沿岸浅海的鱼群（包 括官井洋、南澳、汕尾等产卵场的生殖鱼群）属闽-粤东族；分布在南 海东北部珠江口以西到琼州海峡以东沿岸浅海的鱼群（包括硇洲岛附近 产卵场的生殖鱼群）属硇（nao）洲族。它们各自又因生殖季节不同而 分为“春宗”和“秋宗”两个类群，可称为春季繁生群和秋季繁生群。
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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（ecological system，ecosystem） 指一定时间和空间范围内，生物（一个或多个生物群落） 与非生物环境通过能量流动、物质循环及信息传递所形成 的一个相互联系、相互作用并具有自动调节机制的自然整 体。即生态系统＝生物群落＋非生物环境。
又 称 特 定 时 间 生 命 表 （ time-specif-c life table），根据某一特定时间，对 种群作一个年龄结构调查，并依调查 结果编制。
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三、种群的增长
（3）生命表分析 ①死亡率曲线（mortality curve） 以生命表中的年龄（ x）为横坐标，以相应于各年龄的 q x 值 （年龄x 到年龄x +1期间的死亡率）为纵坐标构成的曲线。 ②存活曲线（survivorship curve） 以存活数量的对数值（即n x的对数值）为纵坐标，以年龄（x） 为横坐标构成的曲线。 标准化：将年龄标准化（即年龄相对于总平均生命期望的百 分比作为横坐标），可对不同生物种群存活曲线进行比较。
《生态学》第3章：种群生态之一
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
3.3 种群的进化与物种形成
牛翠娟北京师范大学第3节种群的进化与物种形成生态学第3讲种群的数量动态与遗传进化对种群的遗传结构、进化机制和物种形成的研究是紧密结合种群遗传学的当前种群生态学研究的另一主要方面。
种内个体的基因型及表现型的构成，反映了种群的质的特征，并与其数量动态密切相关。
白登海拍摄1. 物种的概念林奈物种：形态相似，可自由交配，产生可育后代。
达尔文物种：种间具不同程度亲缘关系，一种可进化为另一种。
现代对物种的认识：具有形态相似性与遗传相似性的种群集合。
Mayer（1982）提出生物学种的概念：物种是由许多群体组成的生殖单元（与其它单元生殖上隔离），它在自然界中占有一定的生境位置。
生物种的基本特点：生物种是由内聚因素（形态、生殖、遗传、生态、行为、相互识别系统等）联系起来的个体的集合。
物种是自然界真实的存在。
物种是一个可随时间进化改变的个体的集合。
同种个体共有遗传基因库，并与其它物种生殖隔离。
组成物种的种群是进化的基本单位。
物种是生态系统中的功能单位。
不同物种在生态系统中占有不同的生态位。
因此，物种是维持生态系统能流、物流和信息流的关键。
2. 种群的遗传进化、变异与自然选择基因、基因库和基因频率基因（gene）：基因是带有可产生特定蛋白的遗传密码的DNA片段,位于细胞内染色体上。
基因型（genotype）：二倍体生物的基因是成对结构，由两个等位基因构成。
产生某一性状的来自父母双亲的等位基因的组合，称为一个基因型。
基因库（gene pool）：种群内存在的所有基因和等位基因构成基因库。
基因频率（gene frequency）：在种群中不同基因所占的比例，即为基因频率。
基因型频率（genotypic frequency）：种群内不同基因型所占的比例叫基因型频率。
进化：种群的基因频率从一个世代到另一个世代的连续变化过程。
哈代－魏伯格定律（Hardy-Weinberg law）：是指在一个巨大的、个体交配完全随机、没有其它因素的干扰（如突变、选择、迁移、漂变等）的种群中，基因频率和基因型频率将世代保持稳定不变。
《生态学》第3章 种群及其基本特征
图３－１ 年龄锥体的３种基本类型（Kormondy，1976）
（a） 增长型种群 ：有大量幼体，而老年个体较少。种群的出生率大于死亡率 （b） 稳定型种群：老、中、幼比例大体相同。出生率与死亡率大致相平衡 （c） 下降型种群：幼体比例减少而老体比例增大，种群的死亡率大于出生率13
(a) 增长型种群： 锥体呈典型金字塔形，基部 宽，顶部狭，表示种群有大量幼体，而老年个体 较少。种群出生率大于死亡率，是迅速增长的种 群。 (b) 稳定型种群： 锥体形状介于(a)、(c)两类之 间，老、中、幼比例大体相同。出生率与死亡率 大致相平衡，种群稳定。 (c)下降型种群： 锥体基部比较狭，而顶部比较 宽。种群中幼体比例减少而老体比例增大，种群 的死亡率大于出生率，是不断衰退的种群。
第三章
种群及其 基本特征
1
1 第一节 生物种与种群的概念
2
第二节 种群的动态
３
第三节 种群的空间格局
4
第四节 种群调节
2
第一节 生物种与种群的概念
1
生物种的 概念
2
种群的 概念
3
一、生物种的概念
瑞典植物学家林奈（Carolus von Linnaeus）在其出版的《植物种志》中，继承 了J.Ray的观点，认为种是“形态相似的个体 的集合”，并指出同种个体可自由交配，能 产生可育的后代，而不同种之间的杂交则不 育，并创立了种的双命名法。
T=(Σxlxmx)/(Σlxmx)
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三、种群的增长模型
与密度无 关的种群 增长模型
与密度有 关的种群 增长模型
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（一）与密度无关的种群增长模型
1. 种群离散增长模型 最简单的单种种群增长的数学模型，通常
植物种群结构、数量动态与物种多样
广 西 农 学 报Journal of Guangxi Agriculture第37卷 第4期Vol.37，No.42022年8月August，202278植物种群结构、数量动态与物种多样性的关系田莹1，2，3，4 卢杰1，2，3，4*（1.西藏农牧学院高原生态研究所，西藏 林芝 860000；2.西藏高原森林生态教育部重点实验室，西藏 林芝 860000； 3.西藏林芝高山森林生态系统国家野外科学观测研究站，西藏 林芝 860000；4.西藏自治区高寒植被生态安全重点实验室，西藏 林芝 860000）摘要：研究植物的种群结构与数量动态有着重要的生态学意义，而物种多样性是维持生态平衡的重要基础，根据对植物种群结构的研究可以分析其生长过程及生活方式，对植物数量动态的研究分析其更新特点，通过对种群结构和数量动态的研究可以进一步分析研究区域的物种多样性，通过种群结构中的年龄、高度、冠幅、空间结构变化可以分别分析出物种多样性的变化，同样根据物种多样性的变化可以分析出种群结构中年龄、高度、冠幅、空间结构的变化；通过植物种群数量动态的变化可以分析出植物所在群落的物种多样性的变化，同样根据物种多样性变化可以分析出植物种群的数量变动。
根据实际情况具体分析区域未来的发展趋势并制定相对应的处理方式。
关键词：种群结构；数量动态；物种多样性；生态平衡中图分类号：Q948 文献标识号：A 文章编号：1003-4374（2022）04-0078-06The Relationship Among Plant Population Structure，Population Dynamics and Species DiversityTian Ying 1，2，3，4，Lu Jie 1，2，3，4*（1 Institute of Tibet Plateau Ecology，Tibet Agricultural & Animal Husbandry University，Nyingchi 860000，China； 2 Key Laboratory of Forest Ecology in Tibet Plateau （Tibet Agricultural & Animal Husbandry University），Ministry of Education，Nyingchi 860000，China； 3 Linzhi National Forest EcosystemObservation & Research Station of Tibet，Nyingchi 860000，China； 4 Key Laboratory of Alpine VegetationEcological Security in Tibet，Nyingchi 860000，China）Abstract: It is of great ecological significance to study the population structure and quantity dynamics ofplants，and species diversity is an important basis for maintaining ecological balance. According to the study of plant population structure，the growth process and life style of plants can be analyzed，and the renewal characteristics of plants can be analyzed. Through the study of population structure and quantity dynamics，the species diversity of the study area can be further analyzed. Through the change of age，height，crown and spatial structure in the population structure，the change of species diversity can be analyzed respectively. Also，according to the change of species diversity，the change of age，height，crown and spatial structure in the population structure can be analyzed. The change of species diversity in the community where plants are located can be analyzed through the change of plant population dynamics，and the change of plant population quantity can also be analyzed according to the change of species diversity. According to the actual situation of收稿日期：2022-06-10 修回日期：2022-06-20基金项目：科技部国家野外科学研究观测站（生态系统）运行补助项目（2021—2025）第一作者简介：田莹，女，1997年生，在读研究生，主要从事资源利用与植物保护方面的研究。
第三章 种群
（一）种群增长 自然种群数量变动中，“J”型和“s”型增长均可以见到，但 曲线不像数学模型所预测的光滑、典型，常常还表现为两 类增长型之间的中间过渡型。 (二)季节消长 对自然种群的数量变动，首先要区别年内(季节消长)和年 间变动。 种群的季节消长（seasonal change in number）：一般具有生 殖季节的种类，种群的最高数量通常落在一年中最后一次繁殖 之末。
3）美国现代生物学家E.Mayr(1963)从种群遗传角 度把种定义为“能实际的或潜在的彼此杂交的个体 的集合”。但有人指出，以可杂交性对种进行分类 在理论上是十分重要的，但应用于野外操作 的可能性较差，因为在野外识别其可杂交性有很大 困难。此外，生物间的杂交能力很少达100%。如 两个种群杂交能力达55%，哪两个种群算不算一个 种？可见，这种划分也有一定局限性。
四、自然种群的数量变动
一种生物进入新的栖息地，经过种群增长和建立种群后，一般会有以下 几种可能： 种群平衡（population equilibrium）较长时间的维持在几乎同一水平上. 不规则波动（irregular fluctuation） 周期性波动(regular fluctuation) 种群衰落（population decline） 种群灭亡（population exitinction） 种群爆发（population outbreak）种群数量在短时期内迅速增长。 种群崩溃（population crash）种群大发生后，往往出现大批死亡，种群 数量剧烈下降。 生态入侵（population invasion)某种生物在进入新的分布区后，迅速扩张 蔓延的过程。
（二）与密度有关的种群增长模型：
大多数种群的增长率不是不变的，因此必须考虑密度改变对 增长率的影响问题。最简单的模型就是假定密度与增长率关系 是线性的。
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生物物种和种群的大小和结构的动态变化规
律
生态环境是生物生存和繁衍的基础，物种和种群的数量和结构的动态变化是生
态环境变化的反映。
生态学是研究生物群体和环境的相互关系的学科。
在生态学中，物种和种群是研究生态系统的基本单元之一。
本文将阐述生物物种和种群的大小和结构的动态变化规律。
一、物种数量的动态变化规律
物种数量的动态变化规律通常采用了物种多样性的度量来进行研究。
物种多样
性通常分为三个层次：物种丰富度、物种均匀度和物种多度。
1、物种丰富度
物种丰富度是指生物群落中不同物种数目的多少，用物种数目表示。
物种丰富
度的大小可以反映一个生态系统的生物多样性水平。
有研究表明，不同生态系统的物种丰富度存在着显著的差异。
例如，富营养化
的水体和固体废弃物中的酸性环境，生物多样性较低。
2、物种均匀度
物种均匀度是指一个群落内不同物种的数量分配是否均匀的程度。
物种均匀度
的大小可以反映群落中物种的分布情况。
有研究表明，相对稳定的生态系统中，物种均匀度相对较高。
在新建立的生态
系统中，物种均匀度相对较低。
3、物种多度
物种多度是指生态系统中各个物种的数量大小，用物种数量表示。
物种多度的
大小可以反映一个物种对生态系统的重要性。
有研究表明，物种有着不同的生存策略，不同生存策略的物种在生态系统中的
数量也存在显著差异。
例如，喜阳植物在林荫区和砾石区的物种多度差异明显。
二、种群数量和结构的动态变化规律
种群数量和结构是生态系统的基本组成部分，其动态变化反映了生态系统的健
康状况。
种群数量和结构的动态变化规律通常采用了种群生态学分析法进行研究。
1、种群数量的动态变化规律
种群数量的动态变化规律反映种群的繁殖和死亡率之间的关系。
种群数量的动
态变化通常分为四个阶段：增长期、平稳期、过渡期和减少期。
在增长期，种群数量呈指数增长。
平稳期是种群数量长期维持在一个相对稳定
的数量水平。
在过渡期中，种群数量由于种群密度过高或气候变化等因素，进入了动荡不安的状态。
在减少期中，种群数量呈指数下降。
2、种群结构的动态变化规律
种群结构是指种群中不同年龄段个体的数量和比例，反映种群的生物学特征和
繁殖状况。
种群结构的动态变化规律分为两个方面：人口年龄结构和人口性别比例。
在人口年龄结构中，繁殖年龄段种群数量的变化与种群生长率的变化和死亡率
的变化密切相关。
在人口性别比例中，雄性和雌性之间的比例可以反映种群的繁殖率和生态环境的平衡状态。
总结
生物物种和种群的数量和结构的动态变化规律，是生态学研究的重要内容。
物
种数量的动态变化规律通常采用了物种多样性的度量来进行研究，而种群数量和结构的动态变化规律通常采用了种群生态学分析法进行研究。
这些动态变化反映了生
态系统的健康状况和生物繁殖、消亡的情况。
有效地掌握动态变化的规律可以预测和预防生态环境的破坏，并促进生态环境的健康发展。