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1、第33章 种群的结构、动态与数量调节,一、种群的概念和特征二、种群的数量动态三、种群的数量调节重点：种群、种群的重要参数-出生率、死亡率、年龄结构、种群分布类型、种群增长的两种模式特点,一、种群的概念和特征,1.种群的概念2.种群的出生率和死亡率是决定种群动 态的两个参数3.年龄结构预示着种群未来的增长趋势4.标志重捕是种群密度调查的一种常用方法5.种群中的个体有3种分布型,一、种群的概念和特征,1.种群：同一物种在一定空间和一定时间的个体的集合体，种群个体之间了、可进行互配生殖。种群是构成物种的基本单位,是物种繁殖和进化单位,也是构成群落的基本单位(组成成分)。区别种群和种(物种)的概念 种
2、是能够相互配育的自然种群的类群，种是一个分类阶元.一个物种可以包括许多种群。,种群生态学,种群生态学研究的内容：定量地研究种群的出生率、死亡率、迁入迁出率；了解影响种群波动的因素及种群存在、发生规律;了解种群波动所围绕的平均密度及种群衰落、灭绝的原因。目的:调控种群,2.种群的出生率和死亡率是决定种群动态的两个参数出生率：生理出生率(最大出生率):在理想条件下所能达到的最大出生数量.生态出生率(实际出生率):在一定时期内,种群在特定条件下实际出生数量.内外因素共同作用影响的结果.影响出生率的因素:a.性成熟速度;b.每次产仔数;c.每年生殖次数;d.生殖年龄的长短.,死亡率：生理死亡率(最小死
3、亡率):在最适条件下个体因衰老而死亡,其种群死亡率降到最低.生态死亡率(实际死亡率):在一定条件下的实际死亡率.许多个体死于各种生物或非生物影响的因素.出生率和死亡率一般都以种群中每单位时间每100个个体的出生或死亡数来表示.种群的兴衰决定于出生率和死亡率的相互作用：出生率死亡率：种群数量增加 死亡率出生率：种群数量减少,3.年龄结构预示着种群未来的增长趋势,年龄结构：不同的年龄个体在种群中所占的比例 状态。种群的年龄分为三种生态年龄,即3个年龄组:生殖前期、生殖期、生殖后期 3种主要的年龄结构类型:增长型、稳定型、衰退型,4.标志重捕是种群密度调查的一种常用方法,种群的密度：每个单位空间内个
4、体的数量.密度是种群最基本的参数,也是种群重要的参数之一.标志重捕是种群密度调查的一种常用方法：先捕捉一部分个体进行标记，然后释放，过一段时间再捕捉并记下重捕个体中已标记的个体数。Mn N-种群总个体数 n-重捕个体数N=M-标志个体数 m m-重捕中被标记的个体数,标志重捕法应用应具备的条件：（1）标记个体释放后应与其他个体均匀混合；（2）标志方法不会伤害动物、影响动物行为；（3）研究区域呈相对封闭状态，没有个体的迁入、迁出。,还有野外拉样方采样法。,5.种群中的个体有3种分布型,种群分布型的类型：均匀分布、随机分布、集群分布均匀分布:个体间的距离比随机分布更为一致.可看作是随机分布的特例.
5、集群分布:个体呈疏松不均匀的分布.，又称聚集分布.是最常见的类型.随机分布:每个个体的位置不受其他个体分布的影响。,二、种群的数量动态,1.种群在资源无限条件下呈指数增长2.种群的逻辑斯谛增长(在有限环境中)3.人类人口不能无限增长4.有些生物消灭不了，而有些生物又保护不住5.多数种群的数量波动是无规律的，少数种群的数量波动表现有周期性,二、种群的数量动态,1.种群在资源无限条件下呈指数增长 有些生物生活史短,无特定繁殖期。在无限环境中的呈几何增长;繁殖速率恒定。可用微分方程表示:dN/dt=(b-d)N dN/dt:种群的瞬时数量变化 b、d:每个体的瞬时出生率、死亡率 b-d=r:瞬时增长
6、率 N：种群大小 dN/dt=r N,特点：无限自然资源(食物 空间)中呈指数函数曲线生长，开始很慢，随着种群基数加大，个体数量越大，增长速度越快。指数增长模式只是一种理想的状态,2.种群的逻辑斯谛增长(在有限环境中),适应:在有限环境中的增长有限;繁殖速率不恒定。环境容纳量:由环境资源所决定的种群限度.即某一环境所能维持的种群最大数量.K-N dN/dt=rN KK-环境容纳量(k-N)/k:逻辑斯谛系数Nk,种群下降;N=k,种群不增不减;Nk种群上升，使形成S形曲线。,逻辑斯谛增长,3.人类人口不能无限增长,（1）史前的原始静止时期（公元前100万-前3000年）：公元前100万年，世界
7、人口1-2万人，公元前1万年，400万人，公元前3000年，3000万人。（2）古代和中世纪的缓慢增长时期（公元前3000-1650年）公元前3000年 3000万人 公元元年 2.3亿人,1650年 5.45亿人.,3.人类人口不能无限增长,（3）近现代的过渡增长时期(1650年-1950年);1650年 5.45亿 1900年 16.5亿人 300年 增加了近20亿 1950年 25.04亿人（4）当代的急速增长时期(1950年以后)1950-1985年 46年,增长了2.3倍.世界人口每增加10亿人的时间,由1804年-1927年的123年,缩短到33年,14年,13年,11年.按照目前
8、的年增长率预测,2015年世界人口将能达到71亿-78亿人之间,2050年将达到79亿-119亿.,人口的结构和增长,地球上每20 min，人类就增加3500个新成员。同样这20 min内，地球上便有一种动物或者植物绝灭。,世界人口的指数增长曲线。,4.有些生物消灭不了，而有些生物又保护不住：r对策生物：个体小、寿命短、繁殖力强存活率低，亲代对后代缺乏保护。只有一个稳定平衡点没有灭绝点，种群密度低时，能迅速回升，不易消灭。K对策生物：个体大、寿命长、繁殖力弱存活率高，亲代对后代有很好保护。有一个稳定平衡点、灭绝点，当种群数量低于灭绝点时，就必然走向灭绝。,5.多数种群的数量波动是无规律的，少数
9、种群的数量波动表现有周期性,环境条件有利时，种群的数量增加；环境条件不有利时，种群的数量减少。种群数量一般在一个平均值上下波动。,三、种群数量调节,密度制约和非密度制约因素影响或调节着种群数量 密度制约因子 非密度制约因子一般情况下,只涉及种群的 对种群中各个个体的影一些个体(如:捕食、寄生).响基本上是一致的.其影响与种群密度有关.其影响与种群密度无关.种群个体与密度制约因素 种群个体对非密度制约 表现出相互适应的关系.因素只有单方面的适应 相当于生物因子 相当于非生物因子，如火灾 干旱、火山爆发等。,第34章 群落的结构、类型及演替,一、群落的结构和主要类型二、群落内部物种之间的相互关系三
10、、群落的演替及其实例重点:群落、群落演替的一般规律。,群落的基本特征,群落：占有一定空间和时间的多种生物种群的集合体和功能单位。构成：具有一定的结构：形态结构、生态结构、营养结构。具有一定的种类组成：物种数和个体数。具有一定物种间的相互关系：必须共同适应它们所 处的无机环境；它们内部的相互关系必须取得协调和发展(种群构成群落的两个个条件)。特征：形成群落环境：定居生物对生活环境的改造结果。一定的动态特征:季节动态、年际动态、演替与演化。一定的分布范围：特定的地段或特定的生境。群落的边界特特征：或明确或不明确的边界。,一、群落的结构和主要类型,1.不同生长型植物自下而上配置形成群落 的垂直结构2
11、.从赤道到北极分布着多种多样的陆地 生物群落3、水中的生物群落,一、群落的结构和主要类型,1.不同生长型植物自下而上配置形成群落的垂直结构：群落的垂直结构的层次性越明显，分层越多，动物种类越多。森林群落：林冠层、下木层、灌木层、草木层、地表层。草原群落：草木层、地表层、根系层水生群落：表水层、斜温层、静水层、底泥层。,群落的垂直结构,植物群落的分层现象陆地群落的分层与光的利用有关，群落层次主要是由植物的生长型和生活型所决定。动物群落的分层现象陆地动物群落的分层主要与食物有关，其次与不同层次的微气候条件有关。水生群落的分层现象与阳光、温度、食物和溶氧等因素有关。,A,B,C,D,A草被层；B灌木
12、层；C下木层；D林冠层,陆生植物大体可分为以下5种主要生长型：树木：在都是高达3m以上的高大木本植物。藤本植物：木本攀缘植物或藤本植物。灌木：是较小的木本植物，通常高不及3m。附生植物：地上部分完全依附在其他植物体上。草本植物：没有多年生的地上木质茎，包括蕨类、禾草类和阔叶草本植物。,2.从赤道到北极分布着多种多样的陆地 生物群落,陆地生物群落:热带森林、温带森林、寒带针叶林、草原和热带稀树草原、荒漠、苔原等 热带森林：垂直分布明显、动植物种类多样。热带，少数温带，沿海或多雨潮湿区。亚洲东南部、非洲中部和西部以及南美洲和大洋洲以北赤道附近。我国海南、台湾、西双版纳。,温带落叶林主要分布在北美、
13、西欧、中欧的温带湿润海洋性气候地区，中国的华北和东北沿海地区也有分布。,湿度高，四季分明，雨水集中在夏季。以阔叶乔木为主，树种多，林下分布各种灌木和阔叶草本植物。优势草食性动物是鹿，优势肉食性动物为黑熊。多种多样的鸟类、爬行类动物和昆虫等,针叶林主要由常绿的针叶树如松、杉、柏等树种所组成，大部分分布在北半球高纬度的温带到亚寒带地区。,林下植被不发达，地表常被枯枝落叶所覆盖。动物种类较多，如野鸡、松鼠、鹿、狼、熊和各种鸟类。针叶林中昆虫的种类也很多。,灌木林主要发生在中纬度靠近海岸的地区，气候特征为冬季多雨，夏季干热。致密常绿的矮生灌木为优势种群。,温带草原主要分布在欧亚大陆、南美洲、北美，中国
14、黄河中游、内蒙古和东北大兴安岭以西，属于温带大陆性气候地区旱生草本植物群落。,温带草原乔木很少，以草本植物为主。代表动物有羚羊、黄羊和各种鼠类等。,稀树草原主要分布在非洲、南美洲和大洋洲的热带季节性干旱地区。,大量草本植物、有些散生矮小的小片阔叶丛林草食性动物和肉食性动物、鸟类、爬行动物周期性的雨季和旱季,沙漠：非洲的撒哈拉沙漠、中东的阿拉伯沙漠和中国的戈壁沙漠呈不连续的条状分布横贯非洲和亚洲大陆,年降雨量少，温差大植被少：仙人掌、仙人球动物种类少：骆驼、黄羊、沙漠兔等动植物发育了适应干旱少水的特殊机能,冻原又称为苔原，分布于北极圈以南环绕北冰洋的严寒地带），大约占地球陆地面积的20%。,气候
15、严寒，降雨少，冻原区的土壤终年冻结没有树木，典型植物是地衣，偶然有很矮小的植物和苔草。动物也较少，有驯鹿、麝牛、旅鼠、北极狐和狼等。,极地冰原主要位于北极地区，那里终年冰雪覆盖，动物仅有北极熊、企鹅等少数以海洋动物为食物的极端耐寒性种类。,地球上的主要群落类型,物种多样性梯度：多样性随纬度的变化从热带到两极随纬度的增加，物种多样性有逐渐减少的趋势。多样性随海拔高度的变化在海洋和淡水水体物种多样性随深度而降低,森林生态系统,森林中的动物,森林中的动物,森林中的动物,草原上的动物,草原上的动物,淡水生物群落包括溪流、河流、池塘、湖泊和沼泽等类型。,3、水中的生物群落,植物包括浮游藻类、漂浮植物和挺
16、水植物动物包括各种蛤、蚌、鱼、虾等。一些爬行类和两栖类动物大都栖息在沿岸地带。,海洋生物群落根据位置和海水的深度分为海岸带、浅海带、远洋带和海底带等类型。,不同的海洋带分布的海藻类植物和海洋动物的类群差别很大。,二、群落内部物种之间的相互关系,1.植食和捕食是群落中最常见的种间关系2.两个物种因利用同一有限资源而发生竞争3.互惠共生是对双方都有利的一种种间关系4.寄生与拟寄生虽然都是寄生但存在本质区别,二、群落内部物种之间的相互关系,1.植食和捕食是群落中最常见的种间关系捕食/被捕食（包括食草动物）最为常见。加拿大一家出产皮毛公司的销售记录反映了捕食者/被捕食者 数量消长的相互关系。另一方面，
17、捕食者/被捕食关系使双方发展出多种适应性策略。,2.两个物种因利用同一有限资源而发生竞争,各个种群生活在同一个分享同样资源,在资源不足的情况下，表现出竞争关系。生长在同一空间的种群，在长期共同进化中，对资源加以适当分配,以避免竞争.竞争对群落结构的影响资源利用 生态位重叠 竞争 生态位分化 性状替代、特化 共存竞争 排斥,3.互惠共生是对双方都有利的一种种间关系,互惠共生:互利,分开能生存.蚜虫与蚂蚁、海葵和寄居蟹等共生：不能分开的互利关系如地衣（藻类和真菌）、白蚁和鞭毛虫,还有介于共生和互利共生之间的情况,如：偏利共生，对一方有利，另一方无利害。又如：植化相剋，一方（通常是植物）释放出化学物
18、质，抑制、驱赶、乃至杀死对方,4.寄生与拟寄生虽然都是寄生但存在本质区别,寄生：一方获利并对对方造成伤害。拟寄生：一方获利并致寄主死亡 如寄生蜂，将卵产生昆虫卵内，一般要缓慢地杀死宿主。,三、群落的演替及其实例,1.群落的演替是有规律的、有一定方向的和可以预测的2.从湖泊到森林要经历5个演替阶段3.群落演替的终点是顶级群落,三、群落的演替及其实例,1.群落的演替是有规律的、有一定方向的和可以预测的：群落是一个动态系统，稳定是相对的。演替：一种群落取代另一种群落的过程。原生演替：原始自然发生的演替。次生演替：原生群落被毁，在被毁群落的基质上进行的演替。群落原生演替经历地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段、灌木阶段和森林阶段。,2.从湖泊到森林要经历5个演替阶段,裸底阶段沉水植物阶段浮叶根生植物阶段挺水植物阶段森林植物阶段,3.群落演替的终点是顶级群落,顶级群落：演替所达到的最终平衡状态,思考题,1.什么是种群、群落、顶级群落？2.试述种群增长的两种模式的特征.3.从湖泊演变为森林经历哪几个演替阶段？,
