05种群及其基本特征.ppt
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1、第二部分 种群生态学,2,4 种群及其基本特征,4.1 种群的概念 4.2 种群基本特征 4.3 生命表分析 4.4 种群动态模型 4.5 种群调节理论 4.6 集合种群,3,4.1 种群的概念,一、 种群概念(population): 同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合(人口、居群、繁群、个体群) 物种在自然界中存在的基本单位 生物进化的基本单位 组成群落的基本单位 抽象的种群概念与具体的特定种群(时空),6,二、单体生物与构件生物 单体生物 (unitary organism):由受精卵直接发育而成的生物个体,形态、发育可预测 构件生物 (modular organism):受精卵
2、先发育成构件,再发育成更多的构件,形态、发育不可预测 无性系分株 (ramets):构件生物个体连接部分死亡后形成的个体集合,7,三、 自然种群的基本特征及其内涵,空间特征、数量特征、遗传特征 个体具差异性、种群非个体简单加和 用个体特征的统计值描述的种群特征:出生率、死亡率、年龄结构、性比、基因频率、平均寿命、生殖个体百分数、密度、分布型、扩散、集聚、数量动态,8,四、 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非生物因素和其他生物种群之间的相互作用的一门科学。,9,4.2 种群的基本特征,一、 种群密度,种群的大小和密度 原始密度(crude density)V.S.生态密度(
3、ecological density) :前者是每单位空间内个体的数量,后者是按照生物实际占有的空间所计算的密度 绝对密度V.S.相对密度:前者是单位空间内的实有个体数,后者是描述单位空间上种群数量高低的相对指标。,10,种群数量统计 密度的估计方法 总数量调查法:直接查数 样方法:用样方密度平均值估计种群密度。(代表性、随机取样) 标记重捕法:捕获标志释放重捕,假定:重捕取样中标志比例=种群总体中标志比例,直接查数法,标志重捕法鸟类环志,N/M80/20n/m=20/5 ;重要假设:随机分布,密度不变,14,二、种群的空间分布格局 内分布型:组成种群的个体在其生活空间中的状态或布局 类型:随
4、机、均匀、成群 原因:资源、繁殖体、行为,14,配偶、御敌、捕食、地形差异、繁殖特性、干扰,竞争、排斥、领域?,资源分布的随机性?,分布格局的检验分布系数法,1,1,S:标准差 m:平均数 x: 样方中个体数; f: 含x个个体样方频数 N: 样本总数,1,Pielou对随机抽取的100个屋极松样方(7.3m2)进行了植株数量调查,初步统计结果如下表(共查得屋极松286株),请判别该屋极松种群的分布型。 随机分布下某样方内含有某一一定个体数的概率公式为pr(x)=mxe-m/x! (e=2.718),18,样方大小与种群内分布型分析,(a) 实际分布 (b) 大块的样方,结果呈现是聚集分布 (
5、c)小块的样方,结果呈现的是随机分布,19,三、出生率和死亡率 最大出生率 生态出生率 最小死亡率 生态死亡率,四、年龄结构 年龄锥体、年龄金字塔 (Age pyramid) 、时期结构 (Stage structure),不同年龄阶段的个体 对种群增长的贡献是不一样的,22,23,4.3 种群生命表分析,一、什么是生命表 概念:按种群生长时间或年龄(发育阶段)的次序编制的,系统记述种群死亡率、生存率和生殖率,最清楚、最直接地展示种群死亡和存活过程的一览表。,26,基本格式,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 =
6、nx nx+1) ; qx:从x到x+1的死亡率 ( qx= dx / nx ) Lx是从x到x+1期的平均存活数:Lx=(nx + nx+1 )/ 2x Tx: 进入x龄期的全部个体在进入x期以后的存活个体年数:Tx= Lx ex=在x期开始时的平均生命期望或平均余年ex = Tx / nx,27,类型,静态生命表:适用于世代重叠或寿命非常长的生物,表中数据是根据在某一特定时刻对种群年龄分布频率的取样分析而获得的,实际反映了种群在某一特定时刻的剖面。 动态生命表 :从同时出生/孵化的一个群体(同生群,cohort),跟踪观察并记录其死亡过程直到最后,适用于世代不重叠的生物,静态生命表也称特定
7、时间生命表或垂直生命表 动态生命表也称特定年龄生命表或水平生命表,上川:猕猴岛国,29,综合生命表,31,二、生命表有什么用?,提供种群基本信息:,计算种群统计值,净增殖率: 每过一个世代种群数量增长倍数 R0= lxmx lx: x期开始时存活个体的百分数 平均世代时间(周期): 每个世代的平均时间长度 T=lxmxx/lxmx 种群增长率:各世代瞬时增长率,实现不同T生物间的比较 r=lnR0/T 控制人口增长的途径? 降低Ro值,降低世代增殖率:少生优生 值增大:晚婚晚育 内禀增长率: 在实验条件下,人为地排除不利的环境 条件,排除捕食者和疾病的影响,并提供理想的和充足 的食物,这种条件
8、下所观察到的种群增长能力rm.,33,33,绘制存活曲线,型:乔木、种子繁殖的竹类、热带棕榈等,型:灌木植物,型:一年生植物、竹类,真实情况下的存活曲线可能介于典型之间的中间类型,进行关键因子分析,用途:确定研究对象的主要致死因素 适用:昆虫种群、爬行动物、植物 目标: 发现不同阶段死亡率的显著差异,确定种群大小的决定阶段 发现死亡的密度依赖阶段,分析种群大小的调节因素 步骤: 1.计算死亡力指数K;Kxlnnx-lnnx-1 2.找出关键阶段; 3.找出密度依赖阶段。,决定时期=? 调节时期=?,沙丘植物的K因子分析,决定时期=K2 调节时期=K3,39,4.4 种群的增长模型,一、种群增长
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