【正文】 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 《 基礎(chǔ)生態(tài)學(xué) 》 第四講 種群生態(tài)學(xué) 2022年 2月 12日 絕對(duì)密度 ? 絕對(duì)密度 (absolute density)估計(jì)：總數(shù)量調(diào)查 (total count) ：計(jì)數(shù)某地段全部生活的個(gè)體數(shù)量。根據(jù)重捕中標(biāo)志的比例，估計(jì)個(gè)體的總數(shù)。通常只能采取統(tǒng)計(jì)學(xué)的取樣。 在一些不易直接觀(guān)測(cè)的環(huán)境（如森林、草原、水域）中的那些活動(dòng)敏捷的動(dòng)物，唯有標(biāo)記重捕才有可能估計(jì)其種群數(shù)量。如用著色來(lái)標(biāo)記時(shí)，要注意到色素?zé)o害而溶劑可能有毒，應(yīng)用畸形標(biāo)記時(shí)，切趾、剪翅等不能影響正常的活動(dòng)或?qū)е录膊「腥尽? 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 《 基礎(chǔ)生態(tài)學(xué) 》 第四講 種群生態(tài)學(xué) 2022年 2月 12日 標(biāo)記重捕技術(shù) 注意點(diǎn)： 標(biāo)記物與標(biāo)記方法必須對(duì)動(dòng)物的身體不會(huì)產(chǎn)生有損于壽命和行為的傷害。因?yàn)檫^(guò)分顯目后，個(gè)體在自然界中可能改變與捕食者之間的關(guān)系，有的可能會(huì)增加被捕食的幾率，相反，也可能因?yàn)椴妒痴叩牧?xí)慣問(wèn)題減少捕食。 4 種群動(dòng)態(tài) ? 種群結(jié)構(gòu) ? 存活格局 ? 種群變化率 ? 種群擴(kuò)散 ? 自然種群的數(shù)量變動(dòng) 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 《 基礎(chǔ)生態(tài)學(xué) 》 第四講 種群生態(tài)學(xué) 2022年 2月 12日 年齡結(jié)構(gòu) ? 種群各年齡組的個(gè)體數(shù)或百分比的分布呈金字塔形，因此，稱(chēng)這樣的年齡分布稱(chēng)為年齡金字塔或年齡錐體（ age pyramid）。 ?b穩(wěn)定型種群 : 種群出生率大約與死亡率相當(dāng)，種群穩(wěn)。 ? 第二性比 : 個(gè)體性成熟時(shí)的性比 。 ? 靜態(tài)生命表 (static life table)（（特定時(shí)間生命表(timespecific life table)；垂直生命表 (vertical life table)）：根據(jù)某一特定時(shí)間對(duì)種群作一年齡結(jié)構(gòu)調(diào)查數(shù)據(jù)而編制的生命表稱(chēng)表態(tài)生命表。 同生群生命所研究的對(duì)象必須是同一時(shí)間出生的個(gè)體，但歷時(shí)太長(zhǎng)工作量太大，難以獲得生命表數(shù)據(jù)。如人類(lèi)、大型哺乳動(dòng)物、陰性闊葉樹(shù)種、農(nóng)作物等。如青蛙、魚(yú)類(lèi)、草本植物等。 Ｔ為世代時(shí)間 ，指種群中子代從母體出生到子代再產(chǎn)子的平均時(shí)間。 ? 內(nèi)稟增長(zhǎng)能力的意義： ?可以敏感地反應(yīng)出環(huán)境的細(xì)微變化，是特定種群對(duì)于環(huán)境質(zhì)量反應(yīng)的一個(gè)優(yōu)良指標(biāo)； ?是自然現(xiàn)象的抽象，它能作為一個(gè)模型，可以與自然界觀(guān)察到的實(shí)際增長(zhǎng)率進(jìn)行比較。 ? 種群擴(kuò)散的意義：減少種群壓力，擴(kuò)大分布區(qū)，形成新種。因此常常用數(shù)學(xué)模型。根據(jù)種群世代重疊與否，又可分為兩類(lèi)： ?增長(zhǎng)率不變的離散增長(zhǎng)模型 許多一年生的植物和昆蟲(chóng)，世代不重疊 ?增長(zhǎng)率不變的連續(xù)增長(zhǎng)模型 種群的各個(gè)世代彼此重疊，如人和多數(shù)獸類(lèi) 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 《 基礎(chǔ)生態(tài)學(xué) 》 第四講 種群生態(tài)學(xué) 2022年 2月 12日 增長(zhǎng)率不變的離散增長(zhǎng)模型 模型假設(shè) ?種群增長(zhǎng)是無(wú)界的，即種群在無(wú)限環(huán)境中生長(zhǎng)。 ?種群無(wú)年齡結(jié)構(gòu)。按此生殖率，第三年該種群將有多少個(gè)體 (成年植株 )? 已知 :No=10. N1= :N2=? 解 : λ=N1 /No= 200/10 N2= Noλ 2 ?根據(jù) λ 值可判斷其種群動(dòng)態(tài)，即 λ ＞ 1，種群增長(zhǎng)； λ=1 ，種群穩(wěn)定； 1＞ λ ＞ 0，種群下降；當(dāng) λ=0 ，種群無(wú)繁殖現(xiàn)象，且在下一代滅亡。 ?世代重疊，種群增長(zhǎng)是連續(xù)的 。 ?根據(jù) r值可判斷其種群動(dòng)態(tài)。 例如， 1949年我國(guó)人口 ， 1978年 ，求 29年來(lái)人口增長(zhǎng)率。 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 《 基礎(chǔ)生態(tài)學(xué) 》 第四講 種群生態(tài)學(xué) 2022年 2月 12日 種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率與周限增長(zhǎng)率的關(guān)系 ?種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率 (r)與周限增長(zhǎng)率 (λ) 都表示種群增長(zhǎng)率，但又其有明顯的不同。根據(jù)種群世代重疊與否，又可分為兩類(lèi)： ?增長(zhǎng)率不變的離散增長(zhǎng)模型 許多一年生的植物和昆蟲(chóng)，世代不重疊 ?增長(zhǎng)率不變的連續(xù)增長(zhǎng)模型 種群的各個(gè)世代彼此重疊，如人和多數(shù)獸類(lèi) 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 《 基礎(chǔ)生態(tài)學(xué) 》 第四講 種群生態(tài)學(xué) 2022年 2月 12日 密度制約種群增長(zhǎng)模型 因?yàn)榄h(huán)境是有限的，生物本身也是有限的，所以大多數(shù)種群的 “ J”型生長(zhǎng)都是暫時(shí)的， 一般發(fā)生在早期階段、密度很低，資源豐富的情況。體現(xiàn)在增長(zhǎng)曲線(xiàn)上為 “ S”型。當(dāng) Nt=K時(shí)，種群為零增長(zhǎng)，即 dN/dt=0。 種群中個(gè)體無(wú)年齡結(jié)構(gòu)，無(wú)遷移現(xiàn)象。在 ml培養(yǎng)液中放 25個(gè)大草履蟲(chóng)，每隔 24 h統(tǒng)計(jì)其數(shù)量，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果如圖。 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 《 基礎(chǔ)生態(tài)學(xué) 》 第四講 種群生態(tài)學(xué) 2022年 2月 12日 邏輯斯諦增長(zhǎng)模型的驗(yàn)證（野外驗(yàn)證） 約在 1800年，有人把綿羊引人塔斯馬尼亞島，其后種群數(shù)量逐年升高，直至1850年達(dá)最高值，之后在 170萬(wàn)頭上下作不規(guī)則波動(dòng)。 一般具有生殖季節(jié)的種類(lèi)，種群的最高數(shù)量通常是在一年中最后一次繁殖之末，之后繁殖停止。由圖可見(jiàn)，雖然各年間發(fā)生高峰的高度不同，但高峰期發(fā)生的月份是相同的。 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 《 基礎(chǔ)生態(tài)學(xué) 》 第四講 種群生態(tài)學(xué) 2022年 2月 12日 不規(guī)則波動(dòng)的應(yīng)用 ?馬世駿探討了大約 1000年關(guān)于東亞飛蝗危害和氣象資料的關(guān)系，明確了東亞飛蝗在我國(guó)的大發(fā)生沒(méi)有周期性變化，同時(shí)還指出干旱年份是大發(fā)生的原因。 圖 3－ 11 加拿大猞猁與美洲兔之間的周期波動(dòng)。 ?以蟲(chóng)害、鼠害的形式出現(xiàn)，如蝗災(zāi)。 2022年 5月下旬，伊犁河谷 216萬(wàn)畝草原發(fā)生蝗災(zāi)，其中嚴(yán)重發(fā)生面積達(dá) 50萬(wàn)畝 2022年 6月中旬以來(lái)，離北戴河也就幾海里撫寧縣境內(nèi)的海域卻出現(xiàn)赤潮 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 《 基礎(chǔ)生態(tài)學(xué) 》 第四講 種群生態(tài)學(xué) 2022年 2月 12日 生態(tài)入侵 ? 生態(tài)入侵（ ecological invasion）由于人類(lèi)有意識(shí)或無(wú)意識(shí)地將某種生物帶入適宜于其棲息和繁衍的地區(qū)，種群不斷擴(kuò)大，分布區(qū)逐步穩(wěn)定地?cái)U(kuò)展，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)生態(tài)入侵。 19世紀(jì)中期，從俄國(guó)侵入北美的白松銹病，幾乎毀滅了美國(guó)全部的白松； 20世紀(jì)七十年代，為平息境外傳入的“豬霍亂”，荷蘭銷(xiāo)毀了全國(guó)三分之二的存欄生豬。 ? 我國(guó)也曾吃過(guò)“生物入侵”的苦頭。被列入國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟有害生物黑名單的馬鈴薯甲蟲(chóng)，正從歐洲持續(xù)以每年 100公里的速度向東推進(jìn)。發(fā)生面積廣、危害嚴(yán)重的外來(lái)入侵物種有紫莖澤蘭、飛機(jī)草、豚草、水葫蘆、水花生、美洲斑潛蠅、松材線(xiàn)蟲(chóng)、紅脂大小蠹、美國(guó)白蛾、濕地松粉蚧、松突圓蚧等。 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 《 基礎(chǔ)生態(tài)學(xué) 》 第四講 種群生態(tài)學(xué) 2022年 2月 12日 生物入侵 中國(guó)傳統(tǒng)美食食材的大閘蟹和鯉魚(yú)，也成為橫行歐美的中國(guó)入侵物種。 1933年，德國(guó)科學(xué)家調(diào)查后認(rèn)為，大閘蟹是通過(guò)商船的壓艙水從中國(guó) “ 移民 ” 到歐洲的。為了控制亞洲鯉魚(yú)，美國(guó)當(dāng)年就開(kāi)始了圍剿亞洲鯉魚(yú)的戰(zhàn)斗。近親繁殖，使后代體質(zhì)變?nèi)?，死亡率增加?6 種群調(diào)節(jié) 種群的數(shù)量變動(dòng) 種群的調(diào)節(jié) ? 季節(jié)波動(dòng) ? 不規(guī)則波動(dòng) ? 周期性波動(dòng) ? 種群暴發(fā) ? 生態(tài)入侵 ? 種群的衰落和滅亡 種群不穩(wěn)定 種群穩(wěn)定/不穩(wěn)定 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 《 基礎(chǔ)生態(tài)學(xué) 》 第四講 種群生態(tài)學(xué) 2022年 2月 12日 種群調(diào)節(jié) ? 種群數(shù)量受天氣的強(qiáng)烈影響－－氣候?qū)W派 ? 捕食、寄生、競(jìng)爭(zhēng)、食物等生物因素對(duì)種群起調(diào)節(jié)作用－－生物學(xué)派 ? 種內(nèi)成員的異質(zhì)性－－自動(dòng)調(diào)節(jié)學(xué)說(shuō) ? 社群的等級(jí)和領(lǐng)域性－－行為調(diào)節(jié)學(xué)說(shuō) ? 激素分泌的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制－－內(nèi)分泌調(diào)節(jié)學(xué)說(shuō) ? 遺傳多態(tài)－－遺傳調(diào)節(jié)學(xué)說(shuō) ? 種群調(diào)節(jié)的新理論 外源性調(diào)節(jié) 內(nèi)源性調(diào)節(jié) 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 《 基礎(chǔ)生態(tài)學(xué) 》 第四講 種群生態(tài)學(xué) 2022年 2月 12日 氣候?qū)W派（昆蟲(chóng)為研究對(duì)象） ? 種群參數(shù)受天氣條件強(qiáng)烈影響； ? 種群的數(shù)量大發(fā)生與天氣條件的變化明顯相關(guān)； ? 強(qiáng)調(diào)種群數(shù)量的變動(dòng)，否認(rèn)穩(wěn)定性。 ?某些生活在極端環(huán)境的獸類(lèi)和鳥(niǎo)類(lèi)種群數(shù)最也與氣候因素密切相關(guān)，如生活在沙漠地區(qū)的某些嚙齒動(dòng)物和鳥(niǎo)類(lèi)的種群數(shù)目與降雨量有著直接關(guān)系 ?鹿群對(duì)寒冷的冬季氣候變化極為敏感，如果連續(xù)出現(xiàn)幾個(gè)嚴(yán)冬天氣，食料植物將被長(zhǎng)期埋在雪下，鹿群不能及時(shí)獲取足夠的能量補(bǔ)充，致使幼鹿的死亡率增高，大大影響第二年的種群數(shù)量。非密度制約因素不可能決定種群的平衡密度，只有密度制約因素才能決定種群的平衡密度。 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 《 基礎(chǔ)生態(tài)學(xué) 》 第四講 種群生態(tài)學(xué) 2022年 2月 12日 自動(dòng)調(diào)節(jié)學(xué)派 自動(dòng)調(diào)節(jié)學(xué)派的三個(gè)共同特點(diǎn)： ? 自動(dòng)調(diào)節(jié)學(xué)派強(qiáng)調(diào)種群調(diào)節(jié)的內(nèi)源性因素。 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 《 基礎(chǔ)生態(tài)學(xué) 》 第四講 種群生態(tài)學(xué) 2022年 2月 12日 行為調(diào)節(jié)學(xué)說(shuō) 溫 保衛(wèi)領(lǐng)域方式：鳴叫、氣體標(biāo)志、威脅、直接進(jìn)攻驅(qū)趕入侵者。 ?克里斯琴（ Christian）學(xué)說(shuō)社群壓力 → 下丘腦 → 腦下垂體前葉 – 生長(zhǎng)激素減少 → 生長(zhǎng)代謝障礙 → 低血糖、休克 /抗體減少 → 對(duì)疾病及外界刺激抵抗力降低 → 死亡率增加 – 促腎上腺皮質(zhì)激素增加 → 皮質(zhì)激素增多 → 抗體減少 → 對(duì)疾病及外界刺激抵抗力降低 → 死亡率增加 – 促腎上腺皮質(zhì)激素增加 → 生殖器官和血細(xì)胞障礙 → 出生率下降 – 促性激素減少 → 性激素減少 / 生殖細(xì)胞成熟減少 → 出生率下降 – 適用于獸類(lèi) 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 《 基礎(chǔ)生態(tài)學(xué) 》 第四講 種群生態(tài)學(xué) 2022年 2月 12日 遺傳調(diào)節(jié)學(xué)說(shuō) ? 奇蒂（ Chitty）學(xué)說(shuō) ? 基因型 A：適于高密度的種群，繁殖力低，高進(jìn)攻性，有外遷傾向。 ? 近幾年集合種群（也有人譯作異質(zhì)種群或復(fù)合種群）的概念正逐漸引起人們的注意和重視。 集合種群理論在保護(hù)生物學(xué)中將主要涉及到環(huán)境破碎化的種群動(dòng)態(tài)和遺傳進(jìn)化的結(jié)局，以及自然保護(hù)區(qū)的設(shè)計(jì)原