【正文】 （評述生態(tài)學研究中的野外、實驗和模型的方法優(yōu)缺點，在具體工作中如何運用？） 如何用種群的年齡結構分析種群的動態(tài)以及評價環(huán)境的優(yōu)劣？ 什么是內稟增長率？研究種群的內稟增長率有何意義？ 簡述種群增長的邏輯斯諦模型及其主要參數(shù)的生物學意義。 ?注意集合種群指的是生境斑塊中局域種群的集合，而不是生境斑塊的集合 ?局域種群 指的是同一個種的，并且以很高的概率相互作用的個體的集合。 ? 種群數(shù)量增加 → 選擇有利于基因型A→ 相互進攻，生殖減少，死亡增加，部分遷出 → 種群數(shù)量降低 → 選擇有利于基因型 B→ 相互容忍，繁殖力高，留居 → 種群數(shù)量增加。通過社群行為，可以限制生境中的動物數(shù)量。通過這種社群行為限制在生境中的動物數(shù)量，使食物供應和繁殖場所在種群內得到合理分配，把剩余的個體從適宜生境排擠出去，使種群的密度不至于上升太高。種群的自動調節(jié)學說是建立在種群內部的負反饋理論的基礎上。 食物因素 ? Lack的種群調節(jié)觀點：影響鳥類密度制約性死亡的動因有三個：食物短缺、捕食和疾病，食物是決定性的。 ? Smith的種群調節(jié)觀點： 種群的特征是既有穩(wěn)定性，也有連續(xù)變化。大雨之后劇烈減少。主要原因是生物棲息環(huán)境的改變，如森林砍伐，草原荒漠化，農(nóng)田的大量開墾，城市化的加劇，工業(yè)、交通運輸業(yè)的發(fā)展等。其種群數(shù)量可出現(xiàn)持久的下降，即種群衰落，甚至出現(xiàn)種群滅亡。三年來，美國政府為抵御亞洲鯉魚入侵總計已投入了 。 這些來自中國的大閘蟹早在 1900年就開始 “ 移民 ” 到歐洲。外來入侵物種對我國造成的經(jīng)濟和環(huán)境損失高達每年 。 中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 《 基礎生態(tài)學 》 第四講 種群生態(tài)學 2022年 2月 12日 生物入侵 環(huán)保部統(tǒng)計數(shù)據(jù)稱全國共有 450多種外來入侵物種，每年造成巨大經(jīng)濟損失。 ? 如今，隨著交通日益發(fā)達，高山、海洋等阻隔屏障的作用正逐漸弱化。 1986年英國爆發(fā)“瘋牛病”事件，歐盟各國為防止該病入境至少耗去 30億歐元。常連接成片，形成單種優(yōu)勢群落，侵入農(nóng)田，危害牲畜，影響森林生長，稱為當?shù)氐暮２? 中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 《 基礎生態(tài)學 》 第四講 種群生態(tài)學 2022年 2月 12日 生物入侵 ? 生物入侵 指生物通過擴散造成異地經(jīng)濟損失、嚴重危害生態(tài)環(huán)境安全的現(xiàn)象，入侵生物種包括細菌、害蟲、藻類等，傳播途徑千變萬化，常令人防不勝防。即水中一些浮游生物（如腰鞭毛藻、裸甲藻等）爆發(fā)性增值引起水色異常的現(xiàn)象。 中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 《 基礎生態(tài)學 》 第四講 種群生態(tài)學 2022年 2月 12日 種群暴發(fā) ?某些昆蟲的自然種群，當環(huán)境條件適宜時，由于其高生殖力的特性，種群數(shù)量在短期中迅速增長，叫做種群暴發(fā)。 ?生活在瑞士森林中的灰線小卷蛾，在春天隨著落葉松的生長、灰線小卷蛾的幼蟲同時出現(xiàn)。 ?小型的短壽命生物，比起對環(huán)境變化忍耐性更強的大型、長壽命生物，數(shù)量更易發(fā)生巨大變化。由于環(huán)境的季節(jié)變化和動物生活史的適應性改變，動物種群季節(jié)消長特點各不相同。 中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 《 基礎生態(tài)學 》 第四講 種群生態(tài)學 2022年 2月 12日 中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 《 基礎生態(tài)學 》 第四講 種群生態(tài)學 2022年 2月 12日 167。 大草履蟲在該環(huán)境條件下，最大種群數(shù)量是 375個 /，即 K =375。 中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 《 基礎生態(tài)學 》 第四講 種群生態(tài)學 2022年 2月 12日 模型（積分式） 間隔或世代的長度 時間 t處的種群個體數(shù) 瞬時增長率 (每員增長率 ) 環(huán)境容納量 Nt=K／（ 1＋ eart） 曲線對原點的相對位置，值取決于 N0 中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 《 基礎生態(tài)學 》 第四講 種群生態(tài)學 2022年 2月 12日 邏輯斯諦增長曲線的五個時期 模型行為 ：該曲線在 N=K/2處有一個拐點，在拐點上， 種群變化率最大，在拐點前，種群變化率隨種群增加而上升，在拐點后，種群變化率隨種群增加而下降，因此，曲線可劃分為：①開始期 (潛伏期 )(N→0) ，②加速期 (N→K ／ 2) ，③轉折期 (N＝ K／ 2) ，④減速期(N→K) ，⑤飽和期 (N＝ K) K D E B A C t Nt K/2 中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 《 基礎生態(tài)學 》 第四講 種群生態(tài)學 2022年 2月 12日 邏輯斯諦增長模型的意義 ? 它是兩個相互作用種群增長模型的基礎； ? 它是漁業(yè)、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等實踐領域中確定最大持續(xù)產(chǎn)量的主要模型； ? 模型中的兩個參數(shù) K（環(huán)境容納量）和 r（瞬時增長率 ）已成為生物進化對策理論中的重要概念。對種群增長力的降低就產(chǎn)生 1/K的影響。種群增長可以用邏輯斯諦模型描述。受自身密度影響的種群增長稱為與密度有關的種群增長或種群的有限增長。周限增長率的數(shù)值總是大于相應的瞬時增長率。年 ) 表示我國人口自然增長率為 %,即平均每 1 000人每年增加。 例如： 初始種群 100， r= 1年后種群數(shù)量 ＝ 165 2年后為 ＝ 272 3年后為 ＝ 448 Nt=N0ert 瞬時增長率(每員增長率 ) 時間 t處的種群個體數(shù) 間隔或世代的長度 初始時的種群個體數(shù)量 中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 《 基礎生態(tài)學 》 第四講 種群生態(tài)學 2022年 2月 12日 蘇格蘭松和領鴿種群的指數(shù)增長曲線 (自 ,Jr,1999) 行為：種群的增長曲線為 “ J”型，又稱 “ J”型增長。 ?種群具有年齡結構。 中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 《 基礎生態(tài)學 》 第四講 種群生態(tài)學 2022年 2月 12日 增長率不變的連續(xù)增長模型 模型假設 ?種群增長是無界的，即種群在無限環(huán)境中生長。 N2= N0λ 2 N3 = N0 λ3 中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 《 基礎生態(tài)學 》 第四講 種群生態(tài)學 2022年 2月 12日 模型的生物學意義 ?根據(jù)此模型可計算世代不相重疊種群的增長情況。 ?世代不相重疊，種群增長是離散的。 注意力應集中于模型的直觀生物學背景，建立模型的生物學假設。 5 種群的增長模型 種群生態(tài)學研究的核心是種群的動態(tài)問題。 ? 種群的擴散可通過：風、水、動物等途徑。 mm是最大的瞬時增長率，即 內稟增長率 （ intrinsic or innate rate of increase）或內稟增長能力（ innate capacity of increase ） 。如Ro=，表示經(jīng)過一個世代后，平均增長到原來的 倍。如鳥類、水螅、一些陽性樹種等。 通過生命表的研究可以了解種群的動態(tài)。 中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 《 基礎生態(tài)學 》 第四講 種群生態(tài)學 2022年 2月 12日 生命表 x=按年齡分段； nx=在 x期開始時存活數(shù)目； lx=在 x期開始時存活的分數(shù)； dx=從 x到 x+1 期的死亡數(shù)目； kx=從 x到 x＋ 1期的死亡率； ex＝ x期開始時的平均生命期望或平均余年。 種群結構 中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 《 基礎生態(tài)學 》 第四講 種群生態(tài)學 2022年 2月 12日 存活格局 ? 活格局可以通過三條途徑估計： ? ① 年齡分布 ? ②同生群生命表 ? ③靜態(tài)生命表 ? 存活曲線： 描述了種群的存活格局。 繁殖后期 繁殖期 繁殖前期 a b c 中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 《 基礎生態(tài)學 》 第四講 種群生態(tài)學 2022年 2月 12日 肯尼來、美國和澳大利亞的人口年齡結構 中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 《 基礎生態(tài)學 》 第四講 種群生態(tài)學 2022年 2月 12日 性別結構 ? 性比（ sex ratio） : 同一年齡組的雌雄數(shù)量之比，即年齡錐體兩側的數(shù)量比例。 ? 種群的年齡分布 (age distribution)體現(xiàn)種群存活、繁殖的歷史，以及未來潛在的增長趨勢，因此，研究種群的歷史，便可預測種群的未來。 中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 《 基礎生態(tài)學 》 第四講 種群生態(tài)學 2022年 2月 12日 ? 相對密度 (relative density)估計：表示個體數(shù)量多少的相對指標。群體標記以著色為主，所用材料最普遍的是油漆等顏料，要不怕雨淋，不怕褪色，顯目易辨認。因為過分顯目后，個體在自然界中可能改變與捕食者之間的關系，有的可能會增加被捕食的幾率，相反，也可能因為捕食者的習慣問題減少捕食。 標記重捕法的前提是標記個體與未標記個體在重捕時被捕的幾率相等，因此該法的第一個基本條件是一系列的標記處理，從捕捉、標記到釋放，都不能對標記個體的壽命、行為造成影響。 因此，取樣方法必須正確，務必使總體中預先確定的樣本具有真實的代表性，否則導致錯誤判斷。 中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 《 基礎生態(tài)學 》 第四講 種群生態(tài)學 2022年 2月 12日 取樣 取樣（ sampling） 是生態(tài)學定量研究中一項最基礎的工作。 ? 樣方法 (use of quadrats)： 在若干樣方中計數(shù)全部個體，然后將其平均數(shù)推廣，來估計種群整體。 ? 種群密度的估計方法： ? 絕對密度 (absolute density)估計 :單位面積或空間上的個體數(shù)量。 – 例如： 鼬類（印度）、買麻藤（尼泊爾）。 – 例如： 所有狐猴、類人猿、猩猩、海龜； 大部分鯨類、鱷類、貓科動物； 多種鷹隼類、鸚鵡類、陸龜類、蘭花、仙人掌類、大戟類和蘆薈。 ? A－； B－； C－ — 如大熊貓 (Ailuropoda melanoleuca)、揚子鱷(Alligator sinensis)等，最易滅絕。 ? A＋； B＋； C－ — 如虎 (Panthera tigris)、獵隼 (Fa