【正文】 的）和地下干擾（根系間的） ? 野外實驗： 挖溝切斷根系法 ? Watt和 Fraser(1933年 )在蘇格蘭松林中進(jìn)行的樹木根系對地面植物干擾的野外試驗 ? 實驗對象：深根系植物（曲芒發(fā)草）、淺根系植物（酢漿草） ? 實驗方法：不同深度切溝（ 0－ 46cm） ? 測定內(nèi)容：兩種植物生長狀況 ? 實驗內(nèi)容：根系對植物的干擾及可能的限制因子 一、 種間競爭 ?室內(nèi)實驗： 盆栽法 一、 種間競爭 實驗方法 ? 取代實驗（ Replacement experiments） ? 實驗設(shè)計： 兩個種群的總密度保持恒定，比例是變化的。 二、克隆植物生態(tài)學(xué) 二、克隆植物生態(tài)學(xué) ? 數(shù)據(jù)收集 ：將黍分株分成 源株 和 分蘗株 , 實驗結(jié)束時調(diào)查每個基株的分蘗株數(shù)量 , 測量源株和分蘗株高度。 ? 對實驗植物克隆形態(tài)特征進(jìn)行 Contrast 分析，揭示克隆整合是否影響了實驗植物對光照強(qiáng)度的克隆形態(tài)可塑性格局。 50％，估計種群大小相當(dāng)粗糙 ? A＝ 177。一次標(biāo)記一次回捕。 觀 察 比 率 去除比率 10％ 20％ 30％ 40％ 50％ 60％ 70％ 80％ 不同去除和觀察比率下種群大小估計值的變異系數(shù) 種群大小估計 ? 調(diào)查項目 ? 去除前種群大小指數(shù) x1； ? 去除后種群大小指數(shù) x2； ? 去除的個體數(shù) R。 ? 用 最大似然法 求得種群為某一大小值時的可能性。 ? 樣方大小和形狀選擇的普遍原則： ? 圓形 方形 三角形 ? 面積一定時，細(xì)長樣方好于圓形和方形樣方。 空中樣帶取樣 空中樣方取樣 空中區(qū)組取樣 ? 影響空中觀察計數(shù)準(zhǔn)確性的因子 ? 交通工具：速度、高度、噪音等 ? 觀察者：經(jīng)驗 ? 觀察區(qū)域大小 ? 研究區(qū)地理及植被特征 ? 研究物種 ? 空中計數(shù)偏差的來源 ? 個體可見性偏差：觀察時的個體躲藏 ? 觀察偏差：遺漏視野中的個體 ? 糾正偏差的方法 – 觀察時進(jìn)行空中拍照 – 進(jìn)行空中地面兩次觀察 – 利用標(biāo)記個體方法來糾正 ? 空中觀察法對種群大小的估計 ? 樣方大小相等時 ? 抽出 n個樣方查得每樣方中的個體數(shù)，得到平均每樣方中的個體數(shù) 。 Q O P xi zi ? 種群密度估計 ? 種群為隨機(jī)分布時： ??242iZnN?– 種群空間分布不明確時： ? ??)](2)[(22iiTZxnN(3)有序距離法 Ordered distance method ? 提出背景 ? 研究表明，用最近鄰居的距離來估計種群密度不如用第二、三，甚至更遠(yuǎn)鄰居的距離準(zhǔn)確 。 ！ ? 組成生命表的各項中只有時間間隔 x是必須有的，其它各項可根據(jù)需要選擇。趨勢相似的一條則是關(guān)鍵因子或關(guān)鍵階段。試判斷蟋蟀種群的空間分布。否則，不相符。 Hines提出判斷的指標(biāo)： 1)( 2 +?xSI E? IE=， ， 布。 A I指數(shù) B K值 C G指數(shù) D Id指數(shù) 無 4 如果上題中調(diào)查的總樣方數(shù)為 30個，請問哪些指數(shù)可判斷出種群的空間分布。 ? 判斷指標(biāo)： ???22iirxhxi：隨機(jī)點到最近研究個體間的距離 ri：隨機(jī)個體到最近研究個體間的距離 ? 如果 h在自由度為 2n時的 F0 .025和 間，則種群屬于隨機(jī)分布。 ? 將理論概率乘上總測量個體數(shù)，得到各級別距離的理論頻次。 ? 種群抽樣調(diào)查法：大尺度種群 一、最近鄰體法 ? 測定研究區(qū)內(nèi)所有個體與其最近鄰居間的距離 ri，根據(jù)平均距離值來判斷種群的分布格局。 ? 凡是某因子引起種群死亡率的變動能極大地影響未來整個種群數(shù)量變動，這一因子稱為關(guān)鍵因子。 三、種群世代存活率 ? 種群由多個階段組成時，整個世代的存活率等于各階段存活率的乘積。 )0 2 9 5 6 6 ( ?? HMH DD三、距離法 distance methods 排除樣方大小的影響。 =125(1/+1/+1/+…+1/)=3072 ?? iwWN1空中觀察法 ? 原理 ? 調(diào)查者在步行或乘坐交通工具穿越研究區(qū)時，對種群的個體進(jìn)行計數(shù)，從而估計種群的密度。如果為運動的對象，則需采用拍照法進(jìn)行計數(shù)。試估計研究區(qū)老鼠的數(shù)量。 (P25) ? 小樣本情況：調(diào)查個體數(shù) 100時，采用P26頁公式估計。 ? 將各標(biāo)記個體按 最近一次標(biāo)記時間 歸類，并填入記錄表中。以 R/C值做垂線，與兩條 C曲線相各交點的縱坐標(biāo)即為 R/C的下上限。 ?“ 分株對 ” 的兩個相連分株分別種植在相鄰的盛滿河沙的塑料種植缽 (高 7. 5cm ,直徑10 cm) 內(nèi)。 ?很難從個體的產(chǎn)量推斷種群的產(chǎn)量 。 ?個體在種群中的位置需要作圖 一、 種間競爭 ? 影響競爭結(jié)果的主要因素 ? 種間差異 ? 營養(yǎng)有效性 ? 幼苗出土?xí)r間 ? 空間分布 ? 真菌 ? 草食性動物 二、克隆植物生態(tài)學(xué) 克隆植物（ clonal plant）： 在自然生境條件下，能通過營養(yǎng)繁殖產(chǎn)生與其 “ 母性 ” 個體在基因上完全一致的新個體的植物 ? 基株 ：由有性生殖過程（合子）發(fā)育而來的個體（例如，由種子萌發(fā)產(chǎn)生的個體） ? 分株 ：基株通過克隆生長可產(chǎn)生多個在遺傳上一致的個體 二、克隆植物生態(tài)學(xué) ? 類型 ? 根狀莖型克隆植物（如蘆葦） ? 匍匐莖型克隆植物（如草莓） ? 叢生型克隆植物（如芨芨草） ? 球莖型克隆植物（如馬鈴薯） ? 鱗莖型克隆植物（如大蒜） ? 根出條型克隆植物（如小葉楊） 二、克隆植物生態(tài)學(xué) 克隆植物生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容 ? 克隆植物行為生態(tài)學(xué)研究 ? 克隆可塑性（覓食行為） ? 克隆整合性（克隆內(nèi)資源共享） ? 克隆內(nèi)分株間的功能分工 ? 克隆分株異質(zhì)性放置格局與環(huán)境異質(zhì)性格局的關(guān)系 ? 克隆植物進(jìn)化生態(tài)學(xué)研究 ? 克隆植物利用中、小尺度環(huán)境異質(zhì)性的生態(tài)對策和克隆植物的進(jìn)化趨勢 ? 克隆植物在異質(zhì)環(huán)境中的等級表型選擇 二、克隆植物生態(tài)學(xué) ? 克隆植物種群生態(tài)學(xué)研究 ? 克隆植物的生活史動態(tài)和種群統(tǒng)計學(xué)研究 ? 克隆植物克隆內(nèi)競爭和克隆間競爭 ? 克隆植物與非克隆植物的競爭 ? 克隆植物種群內(nèi)遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性 ? 克隆生長對多樣性的貢獻(xiàn) 二、克隆植物生態(tài)學(xué) ? 克隆植物在群落和生態(tài)系統(tǒng)中的作用 ? 克隆植物對群落穩(wěn)定性的控制 ? 對物種多樣性和養(yǎng)分循環(huán)等生態(tài)過程作用機(jī)制 ? 克隆植物有性 /無性繁殖途徑與全球變化的關(guān)系 ? 克隆植物繁殖投資格局沿地理尺度環(huán)境梯度的變化 ? 生態(tài)系統(tǒng)中克隆植物及其克隆生長類型組成對全球變化的反應(yīng) 二、克隆植物生態(tài)學(xué) ? 研究方法 ?實驗生態(tài)學(xué)方法 ?進(jìn)化生態(tài)學(xué)方法 ?分子生物學(xué)方法 ?模型模擬方法 二、克隆植物生態(tài)學(xué) ? 實驗生態(tài)學(xué)方法 ? 研究對象 ? 參數(shù)： 基株、分株數(shù)目、年齡、高度、間隔子長度 (相鄰分株間匍匐莖或根狀莖的長度 ) 、分枝強(qiáng)度 (基株產(chǎn)生的分枝數(shù) ) 和分枝角度 (分枝間夾角 ) 等 二、克隆植物生態(tài)學(xué) ? 實例 ? 分蘗型克隆植物黍分株和基株對異質(zhì)養(yǎng)分環(huán)境的等級反應(yīng) （何維民等，生態(tài)學(xué)報， 2022， 22（ 2）） ? 實驗物種 ：黍 (P. m iliaceu L. )，系禾本科 1 年生分蘗型克隆草本植物 ? 實驗設(shè)計 ：設(shè)置 4 種養(yǎng)分水平，每個生長箱由兩個斑塊組成 ,組合成 4 種異質(zhì)養(yǎng)分環(huán)境。實驗期間 ,對實驗植物施以完全營養(yǎng)液 ,并適量施水 ,使養(yǎng)分和水分不成為植物生長的限制因素 二、克隆植物生態(tài)學(xué) 二、克隆植物生態(tài)學(xué) ? 數(shù)據(jù)類型 ：測定每一目標(biāo)分株所產(chǎn)生的新生匍匐莖的長度和生物量、新生分株數(shù)和生物量、新生匍匐莖節(jié)間長度和生物量、目標(biāo)分株新生葉的葉柄長度和生物量。 例， M＝ 100， C＝ 50， R＝ 10 R/C＝ R/C 下限 ；上限 M=500 C=200 R=100 R/C95%下限 上限 ? 泊松置信區(qū)間算法 查表法 (表 2－ 1) ?R的置信限得到 N的置信限 ?例，標(biāo)記 600只動物，回捕到 200只，其中 13只為標(biāo)記個體。 ? Ri：第 i次取樣中釋放的個體數(shù) ? Mi：第 i次取樣中捕獲的標(biāo)記個體數(shù) ? Mhi：第 i次取樣中含有第 h次取樣標(biāo)記的個體數(shù) ? rh：在第 h次取樣中被釋放的個體后來又被捕獲的個體數(shù) ? zi：在第 i次取樣前標(biāo)記的個體在第 i次以后抽樣中捕獲的數(shù)量 ? 記錄項目 – ni：第 i次取樣捕獲的總個體數(shù) 1 2 3 4 5 6 rh zi1 10 3 5 2 2 22 2 34 18 8 4 64 123 33 13 8 54 394 30 20 50 375 43 43 34ni 54 146 169 209 220 209 Ri 54 143 164 202 214 207 mi 0 10 37 56 53 77 h第 i次取樣捕獲的總個體數(shù) 第 i次取樣中釋放的個體數(shù) 第 i次取樣中捕獲的標(biāo)記個體數(shù) 在第 h次取樣中被釋放的個體后來又被捕獲的個體數(shù) 在第 i次取樣 前 標(biāo)記的個體在第 i次以 后 抽樣中捕獲的數(shù)量 第 i次取樣中含有第 h次取樣標(biāo)記的個體數(shù) rh為 22的全部個體是否所帶標(biāo)記均相同？為 64， 54的又是否完全相同？ 例，三次標(biāo)記的標(biāo)號分別為 ●、★和▼，第四次回捕到 10只帶標(biāo)記的個體，如下所示，統(tǒng)計此次的各 mhi。 二、 Eberhardt去除法 ? 原理：利用去除后 種群大小指數(shù) 的變化來估計種群大小。 yi=12, 10, 8, 4, 1 xi=0, 12, 22, 30, 34 s=5 N=44 y = + R2 = 024681012140 10 20 30 40累積捕獲量每天捕攻數(shù)? 仔細(xì)閱讀 P29例。 二、樣方大小和形狀的確定 ? 最佳樣方的標(biāo)準(zhǔn) ? 統(tǒng)計學(xué)上：使得調(diào)查結(jié)果準(zhǔn)確度最高。 ? 可進(jìn)行全部計數(shù)或抽樣計數(shù)。 1. 用于種群大小估計的距離類型 ? 研究個體間的距離：如最近鄰體間距離 ? 隨機(jī)點到個體間的距離 2. 距離法種群大小的估計 (1) BythRipley法 ? 要求種群為隨機(jī)分布 ? 樣點到個體的最近距離為 xi， 取樣數(shù)為 n，則種群密度為 ： ??21ixnN???22irnN?? 個體間最近距離為 ri，則種群密度為： ? 種群為聚集分布時，種群密度為： 213 NNN ?問題： ?用隨機(jī)點距離 N1公式估計聚集分布種群的密度會比實際密度偏高還是偏低？ ?如果用個體間距離 N2公式來估計結(jié)果又如何？ (2) T平方取樣法 Tsquare sampling procedure ? 取樣方法： ? 選一隨機(jī)點 O，測定 O到最近的個體 P的距離 xi。 世代存活率 :S=S1 S2 S3 S4 … Sn 卵期 S1 幼蟲期 S2 蛹期 S3 成蟲期 S4 第二節(jié) 生命表方法估計種群存活率 一、生命表的定義 ? 按一定的時間順序，系統(tǒng)記錄種群從出生到死亡整個過程中繁殖與死亡情況等的表格。 ? 需要多年同世代生命表 。 ? 隨機(jī)分布種群個體間的平均距離有理論計算式 存在樣方邊界區(qū) ? 最近鄰體落于樣方外的邊界區(qū)時，其距離也計算在內(nèi)。 ? 計算實際頻次與理論頻次的卡方值 。 ? IH指標(biāo)法 hhI H+?1? IH 接近于 1時，種群接近于聚集分布； ? IH 接近于 0時，種群