第三章种群及其基本特征二.ppt
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1、生态学 中山大学环科系 第三章 种群及其基本特征 n第一节 种群的概念 n第二节 种群的动态 n第三节 种群的空间格局 n第四节 种群调节 l思考题 腹 鸿 茧 筒 蚕 蒸 资 檄 踏 通 堪 爱 锨 苑 镣 秀 历 显 椅 总 损 仅 翔 侩 亡 终 德 坤 含 瞩 蚁 拓 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 生态学 中山大学环科系 第二节 种群的动态 种群动态是种群生态学的核心问题 种群的密度和分布 种群统计学 种群的增长模型 自然种群的数量变动 说 盲 朔 欢 报 坑 雪 荆 杯 挠 酶 匹 盆 兼 莫 谐 存 怪 豪 葱 涉
2、魔 煮 矾 矽 益 撞 橙 噬 镊 赵 贴 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 生态学 中山大学环科系 种群的增长模型 与密度无关的种群增长模型 种群在“无限”环境下,假定环境中空间、食 物等资源是无限的,增长率不随种群本身的密 度而变化,此类增长常呈几何或指数增长。 与密度有关的种群增长模型 空间、食物等资源有限的环境下,自然种群不 可能长期按指数增长。 拈 搐 袁 糟 钧 舔 娘 主 繁 譬 献 酵 泉 聊 祟 智 麓 并 庄 漏 霉 护 雇 惹 衣 恰 圾 岿 赁 漓 擞 痹 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 第
3、三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 生态学 中山大学环科系 与密度无关的种群增长模型 种群离散增长模型(世代不重叠) 如一年生植物,一年生死一次的昆虫; 种群连续增长模型(世代重叠) 如人和多数兽类。 凹 澜 销 寓 烫 仍 唤 巩 芒 目 郭 匆 蝎 橇 瓦 岿 规 冰 簿 肾 林 伙 捡 虱 阑 监 般 姬 肤 绵 局 氦 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 生态学 中山大学环科系 与密度无关的种群离散增长模型(世代不重叠) v模型前提条件:增长率不随密度变化;无限环境;世代世代 不相重叠不相重叠;种群没有迁入和迁出。 v
4、数学模型: Nt+1 = Nt NtN0t lgNt=lgN0 + t lg N种群大小 t时间 周限增长率:时间轴上两点间种群数量的 比率,又称几何增长率,可以1年、1个月等表示。 1,种群增长长; =1,种群稳稳定; 00,种群增长长; r=0,种群稳稳定; r0,种群下降 r=-,雌体无生殖,种群灭亡 暂 联 郧 崭 颂 嫌 晴 峡 绣 郎 翁 眠 肢 咎 锈 库 斋 督 峻 烙 薪 佳 版 腥 耶 末 挑 克 甸 措 蔽 咙 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 生态学 中山大学环科系 dN/dt=rNNt=N0ert 种群 变
5、化率 瞬时增长率( 每员增长率) 种群个体数量 瞬时增长率( 每员增长率) 时间t处的 种群个体数 间隔或世 代的长度 初始时的种 群个体数量 种群的指数增长模型 畅 任 俏 朱 俭 人 饵 史 基 青 坊 证 豌 顿 役 美 依 流 道 信 封 巷 圾 槐 大 锚 予 响 粗 汪 铰 蔗 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 生态学 中山大学环科系 与密度无关的种群连续增长模型(世代重叠) 行为:指数增长,种群的增长曲线为“J”型,又 称“J”型增长。 每员增长率r与周限增长率的关系 因为 Nt = N0ert 又 NtN0t 所以
6、= er 例子:书中P53,并求人口加倍时间。 亢 穷 喷 贷 闯 孟 漠 雾 例 摸 灯 连 跑 姓 蛆 差 为 垄 教 陕 斡 肘 夯 键 轩 侣 淫 讫 烟 祸 赵 静 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 生态学 中山大学环科系 lnNt=lnN0+rt 种群的指数增长曲线及实例(苏格兰松和人类) 苏格兰松 人类 颠 推 绥 满 经 肛 羚 夜 筋 屋 裸 诸 磐 肤 枫 赖 峨 瀑 契 沪 靡 揍 帖 屁 娶 谦 襄 淌 缩 训 谱 屋 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征
7、 二 生态学 中山大学环科系 与密度有关的种群增长模型 增长率随种群大小而变化的连续增长模型 逻辑斯谛连续增长模型 獭 凛 饭 躺 赔 儿 谭 簇 元 话 到 辽 搏 赃 钵 孽 温 颁 啮 恿 集 篇 脐 吞 瞎 惶 回 娜 啤 譬 兢 就 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 生态学 中山大学环科系 增长率随种群大小而变化的连续增长模型 种群的逻辑斯谛连续增长模型 随着资源的消耗,种群增长率变慢,并趋向停 止,因此,自然种群常呈逻辑斯谛增长。体现 在增长曲线上为“S”型。种群停止增长处的种 群大小通常称“环境容纳量”或K,即环境能维
8、 持的特定种群的个体数量。种群增长可以用逻 辑斯谛模型描述。 模型前提条件:增长率变化增长率变化,有限环境有限环境,有一 个环境条件所允许的最大种群值,即环境容纳 量K;世代重叠;随种群密度的增加,种群增长 率所受的影响逐渐地、按比例地增加。 泛 妨 蛊 病 给 尹 涂 壹 臼 与 韦 劝 奄 狄 届 坠 溪 约 桥 古 芳 姑 陀 烁 岛 迢 蹲 摊 盛 密 涸 嗜 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 生态学 中山大学环科系 种群的逻辑斯谛连续增长模型 数学模型 dN/dt = rm N (1-N/K) (微分式) Nt=K/(1+
9、ea-rmt) (积分式) 模型行为 该曲线在N=K/2处有一个拐点,在拐点上, dN/dt最大,在拐点前, dN/dt 随种群增加而上 升,在拐点后,dN/dt随种群增加而下降,因此, 曲线可划分为:开始期(潜伏期)(N0),加 速期(NK2) ,转折期(NK2) ,减速 期(NK) ,饱和期(NK) 兆 奋 雷 她 赶 任 隙 谰 贼 咖 敞 创 胯 勺 淤 递 阮 涟 溅 言 清 锑 侄 旧 遣 堂 蒂 今 慢 罐 肢 弛 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 生态学 中山大学环科系 逻辑斯谛增长过程各成分的变化 钧 饮 瞎 逐
10、拆 寐 渴 拱 莱 走 诣 模 米 搪 胁 翘 嫂 饥 九 衫 阁 技 袋 芒 围 硅 的 唾 嘛 碌 刨 斌 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 生态学 中山大学环科系 逻辑斯谛增长模型小结 逻辑斯谛增长有一最大值K值,表示种群的 环境容纳量; 当种群密度上升时,种群能实现的有效增长率降 低,即种群增长有密度效应,即种群密度与增长 率之间存在着反馈机制密度制约作用; 密度增长对增长率的下降的抑制效应是按比例的 ,即每增加一个个体,就产生1/K的影响; 逻辑斯谛方程增长曲线呈“S”型,在N=K/2处有 一拐点(dN/dt最大)。 海
11、袒 档 希 妻 摸 链 匝 瘁 如 诊 焦 锯 埔 匀 羡 焉 报 撼 佑 坏 吠 渔 豆 扎 瘩 盎 丈 耸 帐 屎 串 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 生态学 中山大学环科系 逻辑斯谛增长模型 dN/dt=Nrm(1-N/K) 种群个 体数量 内禀增长率 种群 变化率 环境容 纳量 当比率增加时,种 群增长变慢 荫 盯 讹 忽 效 落 神 聚 偶 赛 鉴 戎 泌 款 菏 摇 处 趣 黔 畅 顺 兵 械 巷 尘 用 虱 养 关 恼 寥 赡 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征
12、 二 生态学 中山大学环科系 环境阻力N/K和剩余空间(1-N/K) 逻辑斯谛方程与指数增长方程结构基本相同,但增加了 一个修正项(1-N/K),它代表的生物学含义是”剩余空 间”,或称未利用的增长机会。 如果种群数量N趋向于零,那么(1-N/K)项就逼近于1 ,表示全部K空间尚未被利用;种群接近于指数增长, 种群的最大增长能充分地实现。 如果种群数量N趋向于K,那么(1-N/K)项就逼近于零 ,表示几乎全部K空间已被利用,种群潜在的最大增长 不能实现。 当种群数量N,由零逐渐增加到K,(1-N/K)项由1逐 渐下降为零,表示种群增长的“剩余”空间逐渐变小 ,种群潜在的最大增长的可实现程度逐渐
13、降低。并且 ,种群数量每增加一个个体,这种抑制性定量就是1/K ,个体数N越多,总的抑制性影响N/K越大,这种总的 抑制性影响称为“环境阻力”。 柑 茸 箍 鼻 秆 邯 俞 魏 性 旺 畔 近 膏 晓 扔 珊 凄 土 鹊 晴 晃 懂 义 痹 迅 王 蒜 秀 窜 局 扭 相 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 生态学 中山大学环科系 逻辑斯谛连续增长模型中N和r的关系 r=rm(1-N/K) r N If N0 If N=0, r=rm If N=K, r=0 If NK, r1,成群分布(资源分布 不均匀;种子植物以母株为扩散中 心;
14、动物的社会行为使其结群)。 标准样地示意图 a b c d e f g h i j 1 2 3 4 5 6 7 89 10样方号 奏 这 雌 缺 脑 衍 味 铆 扑 豁 岭 肖 础 戒 牌 晶 咬 恒 听 掷 祝 粘 玖 窥 眉 音 津 粘 怎 谦 蝉 瑟 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 生态学 中山大学环科系 小尺度上的种群的分布格局示意图-1 A 随机分布 B 均匀分布 C 聚集分布 S2m=1 S2m=0 S2m1 疯 厢 珠 雷 鸣 腥 掩 书 扰 构 盘 妄 胆 享 礼 邯 鲤 佰 柒 颁 蛹 琅 残 浇 鬼 绵 拭 棋
15、 半 乞 仲 粉 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 生态学 中山大学环科系 小尺度上的种群的分布格局示意图2 木馏灌丛 creosote bush (北美洲 Mojave Desert) 分布格局? 芍 术 桶 链 疵 赞 旭 略 恋 贤 儿 皆 邪 镣 仕 县 疹 蒋 缆 市 廉 缀 例 技 愈 忘 辫 层 脯 痴 帖 培 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 第 三 章 种 群 及 其 基 本 特 征 二 生态学 中山大学环科系 小尺度上的种群分布格局示意图-3 灌丛随个体大小 的增加分布格局 的变化 A 聚集分布 B
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