种群生态学第3章 种群及特征.ppt

第3章 种群及特征 本章通过对种群数量动态过程、种群调节以及生态对策的剖析，使学生在种群层次上更进一步地了解生物与环境的相互关系。 种群生态学(population ecology)是研究生物种群与环境之间相互关系的科学。种群不仅是构成物种的基本单位，而且也是构成群落的基本单位。 3.1 种群的基本概念 3.2 种群的基本特征 3.3 种群的数量动态 3.4 种群调节及生态对策 3.1 种群的基本概念 1 种群(population)是同一物种占有一定空间和一定时间的个体集合群。 种群这个术语在生物学科中广泛应用，除生态学外，在进化论、遗传学和生物地理学中也经常使用。 2 种群虽是由许多个体集合而成，但并不是个体的简单组合。 3 种群是物种(species)具体的存在单位、繁殖单位和进化单位。 4 种群的空间界限和时间界限并不是十分明确的，常由研究者根据调查目的予以划定。 5 种群可以由单体生物(Unitary organism)或构件生物(modular organism)组成。 6 群体特性 种群除了与组成种群的个体具有类似的生物学特性外，如生长、分化(性别等)、进化、死亡等，还具有个体所不具备的群体特性，例如出生率、死亡率、平均寿命、年龄结构和性比等。 3.2 种群的基本特征 自然种群应具有以下三个主要特征： ①空间特征，即种群有一定的分布区域和分布方式； ②数量特征，即种群具有一定的密度、出生率、死亡率、年龄结构和性比； ③遗传特征，即种群具有一定基因组成，即系一个基因库，以区别其他物种。 3.2.1 种群密度 3.2.2 种群的空间结构 3.2.3 种群的年龄结构和性比 3.2.4 种群的出生率和死亡率 3.2.5 生命表 3.2.6 种群增长率r和内禀增长率rm 3.2.1 种群密度 种群密度(density)是指单位面积或体积内种群的个体数量，也可以是生物量或能量。 由于生物的多样性，具体数量统计方法随生物种类或栖息地条件而异 。 种群密度的统计首先就是划分研究种群的边界，森林呈大面积连续分布，种群边界不明显，所以在实际工作中往往需要研究者根据需要自己确定种群边界 生态密度：单位栖息空间（种群实际所占有的有效空间）内的个体数； 粗密度：单位空间内的个体数。 如一片面积为10hm2的马尾松林，林木总株数为30 000株，但其中有2hm2的面积为裸露的岩石，2 hm2的水域面积，因此，实际分布有马尾松林的面积只有6 hm2。则该马尾松林的粗密度为3 000株/hm2、生态密度为5 000株/ hm2。 相对密度：是指一个种群的株数占样地内所有种群总株数的百分比。 1种群密度过大时，每一种生物都会以特有的方式作出反应，如森林自然稀疏（如下图所示）； 影响种群大小或密度的因素主要有： ①种群的繁殖特性 ②种群的结构 ③种内和种间的关系 ④物理环境因子 3.2.2 种群的空间结构 种群内个体在生存空间的分布方式或配置特点，称为种群的空间分布格局(spatial pattern)或内分布型(internal distribution pat-tern)。它是由种群的生物学特性，种内、种间关系和环境因素的综合影响所决定的。 3.2.2.1 种群的分布格局类型 3.2.2.2 种群分布格局的检验 3.2.2.1 种群的分布格局类型 种群个体的空间分布格局大致可分为3种类型：随机型(random)、均匀型(uniform)和集群(成群)型(clumped)(图3-1)。 (1)随机分布 每一个个体在种群领域中各个点上出现的机会是相等的，并且某一个体的存在不影响其他个体的分布。随机分布在自然界不很常见，只有当环境均一，种群个体间没有彼此吸引或排斥的情况下，才能出现随机分布。用种子繁殖的植物，在初入侵到一个新的地点时，常呈随机分布。 (2) 均匀分布 种群内个体在空间上是等距离分布形式。均匀分布是由于种群内个体间的竞争所引起的。 例如森林中植物为竞争阳光(林冠)和土壤中营养物(根际)，沙漠中植物为竞争水分。干燥地区所特有的自毒(autotoxin)现象，以阻止同种植物籽苗的生长是导致均匀分布的另一个原因。人工林属于均匀分布，但它是由于人为均匀栽植而形成的。 (3)集群分布 种群内个体在空间的分布极不均匀，常成群、成簇、成块或呈斑点状密集分布，这种分