导图社区 第三章种群及其基本特征
生态学第三章种群及其基本特征,知识点有种群调节、种群的概念与动态、环境容纳量与种群资源和合理利用、种群的名词解释。
编辑于2022-04-03 17:45:33第三章 种群及其基本特征
名词解释
种群:是占有一定空间的同种个体的组合
渐变群(cline):如果环境在地理空间上连续变化,则导致种群基因频率或表型渐变,表型特征或等位基因频率逐渐改变的种群叫做渐变群。
种群生态学:是研究种群动态、特征及其生态规律的科学,如种群的数量、分布、生活史格局及其种群与其栖息环境的非生物因素和其他生物种群的相对关系等。
绝对密度:值单位面积或空间的实有个体数
相对密度:只能获得表示数量高低的相对指标
单体生物:各个个体保持基本一致的形态结构,它们都由一个受精卵发育而成,大多数动物属于单体生物。
构件生物:由一个合子发育成一套构件组成的个体,而且构件还可产生新的构件,高等植物是构件生物。
种群的年龄结构:指不同年龄组的个体在种群内的比例和配置情况。(用年龄椎体表示)
生命表:是一种有用德国工具。简单的生命表根据各年龄组的存活或死亡数据编制,综合生命表包括出生数据,从而能估计种群的增长。
离散增长:如果种群的各个世代彼此不相重叠,其种群增长是不连续的、分步的,称为离散增长。
种群空间格局:组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局
格局规模:丛块大小以及丛块占调查面积的比例
格局强度:丛块间的相对密度差或丛块与间隙的相对密度差
格局纹理:丛块间空隙的大小则反映了格局纹理的粗细,丛快大且相隔远为纹理粗糙,反之则称为纹理细密
生态阈值:生态系统虽然具有自我调节的能力,但只能在一定范围内、一定条件下起作用,如果干扰大,超过了生态系统本身的调节能力,生态平衡就会被破坏,这个临界限度就被称为生态阈值。
生态失调:当外界干扰远远超过了生态阈值,生态系统自我调节能力已不能抵御,从而不能恢复到原初状态时,则称为生态失调。
种群的概念与动态
种群的概念:是生物群落和生态系统的基本组成单位,是种间关系的基本单位,是生物资源开发的具体对象
种群的基本特征
数量特征——个体的生生死死使种群大小不断变化
空间特征——种群不仅有分布区域,也有在生活空间中的布局
遗传特征——种群类个体可相互交配,具有一定的基因组成,系一个基因库,以区别于其他物种
种群动态:研究①种群的数量或密度②种群的分布③种群数量变动和扩散迁移④种群调节
种群的数量或密度
样方法:最常用的统计方法,通过随机取样来保证结果的可靠性,并用数理统计方法来估计变差和显著性
标志重捕法(不断移动位置的动物):M:N=m:n
N:样地上个体数
M:标志数
m:重捕个体数
n:重捕中标志数
构件生物的数量统计
从合子产生的个体数
组成每个个体的构件数
研究构件的数量与分布状况比个体数更为重要;研究种群动态,必须重视个体以下构件组成的“种群”的重要意义
种群统计学
初级种群参数:出生率、死亡率、迁入和迁出率
次级种群参数:
性比和年龄结构
年龄椎体
增长型种群:出生率大于死亡率
稳定型种群
下降型种群
性比
第一性比:哺乳动物受精卵的雄/雌的比例
第二性比:到个体成熟时的雄/雌的比例
第三性比:充分成熟的个体性比
生命表的编制
存活曲线(lgnx对x作图可得):直观表达了该同生群的存活过程
Ⅰ型:曲线凸型,表示在接近生理寿命前只有少数个体死亡
Ⅱ型:曲线呈对角线,各年龄段死亡率相等
Ⅲ型:曲线凹型,幼期死亡率高
死亡率曲线(以qx栏对x栏作图)
生命期望(ex表示该年龄期开始时的平均存活年限。e0为种群的平均寿命。
动态生命表:根据对同年出生的所有个体进行存活数动态监察的资料而编制
静态生命表:根据某一特定时间对种群作一定年龄调查结构资料而编制的
综合生命表:综合生命表与简单生命表的不同之处在于除了lx栏外,增加了mx栏。mx栏为各年龄的出生率。
包括存活率和出生率两方面数据,两者相乘得净生殖率。R0表示该种群(在生命表所包括的特定时间内)世代净增值率。
种群增长率(r,条件有利时,r>0):r=lnR0\T
T——时代时间,指种群中子代从母体出生到子代再产子的平均时间(T=(∑xlxmx)\∑lxmx)
r——种群增长率
R0——内禀增长率:在实验室条件下,人们排除不利的天气条件,提供理想的食物,排除捕食者和疾病,这种人为的“不受限制”条件下观察到的增长率 。
种群的增长模型
与密度无关的种群增长模型
种群离散增长模式(用差分方程描述):Nt+1=λNt 或 Nt=N0λt
N——种群大小
t——时间
λ——种群的周限增长率(>1,种群上升;=0,雌体没有繁殖,种群在下一代灭绝;;0~1种群下降
种群连续增长模型(J型曲线,涉及微分):dN\dt=rN,其积分式为:Nt=N0ert
r是一种瞬时增长率,r大于0种群上升;r=0种群稳定;r小于0种群下降
与密度有关的种群增长模型(①有一个环境容纳量K,②增长率随密度上升而按比例降低)
S型曲线:dN=rN(1-N/K)dt=rN(K-N)/Kdt
曲线渐进于K值,即平衡密度
曲线上升是平滑的
逻辑斯蒂方程(阻滞方程):Nt=K/1+e的(a-rt)方
a-截距,反应曲线对原点的相对位置,取决于N0
r-物种的潜在增殖能力
K-环境容纳量
①开始期,也称为潜伏期,密度增长缓慢
②加速期,密度增加逐渐加快
③转折期,个体数达到饱和密度的一半(K/2),密度增长最快
④减速期,密度增长逐渐变慢
⑤饱和期,个体达到K值而饱和
重要意义
①它是许多相互作用的种群增长模型的基础
②是渔捞、林业、农业等实践领域中,确定最大持续产量的主要模型
③模型中两个参数r、K已成为生物进化对策理论中的重要概念
自然种群的数量变动
种群增长:J型、S型、中间过渡型
季节消长:水华春秋季发生
不规则波动:东亚飞蝗在我国无周期性现象,与干旱有关
周期性波动:旅鼠、北极狐、美洲兔、森林脑炎与革蜱、鼠
种群暴发或大发生:害虫和害鼠,如蝗灾、赤潮(是指水域中一些浮游生物如腰鞭毛虫、裸甲藻、夜光藻等爆发性增殖引起水色异常的现象,主要发生在近海)主要原因是有机污染、,氮、磷等营养物质过多形成富营养化。危害有
①藻类死体被微生物分解,消耗尽水中的溶解氧,鱼、贝等窒息死亡
②有些赤潮生物产生毒素,杀害鱼、贝甚至离海岸64km的人
种群平衡:种群较长时间维持在同一水平上,称为种群平衡。例大型有蹄类、食肉类、蝙蝠、多数一年只产一仔,寿命长;蜻蜓成虫、红蚁
种群的衰落和灭亡:个体大、出生率低、生长慢、成熟晚的生物容易出现持久性下降。
种群的空间格局(内分布型)是静态研究,适用于植物、定居或不大活动的动物,也适用于测量鼠穴、鸟巢等栖居所的分布空间。
均匀型(S²/m=0):主要原因是种群内个体间的竞争
随机型(S²/m=1):只有环境自愿分布均匀一致的情况下,或种群个体间无吸引或排斥才产生,例森林地被层的蜘蛛,面粉中的黄粉虫
成群型((S²/m>1)最常见)原因
①环境资源分布不均匀,富饶与贫乏相嵌
②植物传播种子的方式使其以母株为扩散中心
动物的社会行为使其结合成群
检验方法
等级方差分析法
3项轨迹方差法
谱分析法
二维网函数插值法
方差与平均数的比率(最常用):S²/m
m=∑f(x)/n
S²=(∑(f(x))²-(∑f(x)²/n))/(n-1)
x-样方中某物种个数
f-含x个体样方的出现频率
n-样方总数
构件生物的构件包括地面的枝条系统和地下的根系统,植物控制构件生长的方向来寻觅养分并适应复杂多变的环境。
种群调节
气候学派:以昆虫为研究对象,种群参数受天气条件强烈影响
生物学派:主张捕食、寄生、竞争等生物过程以及食物对种群调节起决定性作用
自动调节学说:研究焦点为动物种群内部
①种内成员具有异质性,异质性可能表现在行为上、生理特征上或遗传上
②种群密度变化影响了种内成员,使出生率、死亡率等参数变化
③种群调节是物种的一种适应性反应,它经自然选择带来进化上的利益
按所强调的特点
①行为调节:动物社群行为(社会等级、领域性)
②内分泌调节:当种群数量上升时,种内个体经受的社群压力增加,加强对中枢神经系统的刺激,影响脑垂体和肾上腺的功能,使促生殖激素分泌减少和促肾上腺皮质激素增加。
③遗传调节:当种群密度增高时,自然选择压力松弛,种群内变异性增加;遗传双态现象、遗传多态现象
环境容纳量与种群资源和合理利用
环境容纳量受生物因子(该生物的天敌)与非生物因子(气候条件、栖息地的地理结构、食物供应)的影响
种群资源的合理利用
对野生动植物资源合理开发和利用,一般将种群数量控制在环境容纳量的一半K\2
利用植物资源时考虑其再生能力。季节性休牧
保护资源植物要考虑其再生能力和它在生长环境中与其他植物之间所构成的生态关系以及资源植物本身构件之间的关联。、
生态阈值取决于环境的质量与生物的数量。生态阈值的大小取决于生态系统的成熟程度。
生态失调的基本标志是生态系统的结构和功能受损,如一个或几个组分缺损、生产者或消费者种群结构变化、能量流动受阻、食物链中断等