第二部分种群生态学课件.pptVIP

4.1种群的概念 种群(population)是在一定空间中同种个体的组合的群。 这是最一般的定义，表示种群是由同种个体组成的，占有一定的领域，是同种个体通过种内关系组成的一个统一体或系统。除生态学外，进化论、遗传学、分类学和生物地理学等都使用种群这个术语。 population这个术语从拉丁语派生，众人或人民的意思，一般译为人口。 以前，有人在昆虫学中译为虫口，还有鱼口、鸟口、牲口，后来我国生态学工作者统一译为种群，但也见有译为“居群”、“繁群”的，日语中译为“个体群”。我国遗传学家把译为群体遗传学，本书使用种群遗传学，以区别于群落等其他群体，并保持与生态学和进化论应用的一致性。 种群的概念，既可从抽象上，也可从具体上去应用。当具体指某种群时，如某块森林中的梅花鹿种群，则其空间上和时间上的界限，多少是随研究工作者的方便而划分的。例如大至全世界蓝鲸种群，小至一块草地上的阿尔泰针茅。实验室饲养一群小家鼠，也可称为一个实验种群。 种群是物种在自然界中存在的基本单位。 在自然中，门纲目科属等分类单元是学者按物种的特征及其在进化中的亲缘关系来划分的，唯有种(species)才是真实存在的，而种群则是物种在自然界中存在的基本单位。因为组成种群的个体是随着时间的推移而死亡和消失的，又不断通过新生个体的补充而持续，所以进化过程也就是种群中个体基因频率从一个世代到另一个世代的变化过程。因此，从进化论观点看，种群是一个演化单位。此外，从生态学观点来看，种群又是生物群落的基本组成单位。 种群生态学研究种群的数量、分布以及种群与其栖息环境中的非生物因素和其他生物种群，例如捕食者与猎物、寄生物与宿主等的相互作用。 与种群生态学有密切关系的种群遗传学研究种群中的遗传过程，包括选择、基因流、突变和遗传漂移等。 本世纪60年代，发觉种群中个体数量动态和个体遗传特性动态有密切的关系，并力图将这两个独立的分支学科有机地整合起来，从而提出了种群生物学。生态遗传学和进化生态学就是在这种思想影响下迅速发展起来的。两个分支学科的结合，对遗传变异的保持、物种形成、社会行为、生活史进化；协同进化等的研究，都有较大的进展。 本章将从介绍种群动态开始，再到种群的遗传和进化，最后讨论种内关系和种间关系。 种群动态的基本研究方法有：①野外观察；经验的（empirical）②实验研究，实验的（experimental）；③数学模型，理论的（theoretical）研究。 一、种群的密度和分布 严格说来，密度（density）和数目（number）是有区别的，在生态学中应用数量高、数量低、种群大小这些定义时，有时虽然没有指明其面积或空间单位，但也必然将之隐含在其中。 （一）数量统计（census） 进行统计前，还要确定被研究种群的边界。 数量统计中，种群大小的最常用指标是密度。 密度通常以单位面积（或空间）上的个体数目表示，也有应用每片叶子、每个植株、每个宿主为单位的。 大体分为绝对密度统计和相对密度统计两类。 绝对密度是指单位面积或空间的实有个体数， 相对密度则只能获得表示数量高低的相对指标。例如每公顷有10只黄鼠是绝对密度，而每置100铗日捕获10只是相对密度，即10％捕获率。 相对密度又可分为直接指标和间接指标，如10％捕获率以黄鼠只数表示是直接指标，而每公顷鼠洞数则是间接指标。 最直接方法是计数种群中每一个体 如一片林子中所有树，繁殖基地上所有海豹。用航空摄相可计数所有移动中的羚羊，或间隔较远的大型仙人掌。这种总数量调查适用范围有限。 最常用的是样方法。 标志重捕法 在调查样地上，捕获一部分个体进行标志，经一定期限进行重捕。根据重捕取样中标志比例与样地总数中标志比例相等的假定，来估计样地中被调查动物的总数。即 N∶M=n∶m N=（M*n）/m M--标志数 n--再捕个体数 m--再捕中标记数 对于许多动物，由于获得绝对密度困难，相对密度指标成为有用资料，诸如捕获率，遇见率，洞口、粪堆等活动痕迹，鸣声、毛皮收购量，单位渔捞努力的渔获量等。 （二）单体生物和构件生物 在调查和分析种群密度时，首先应区别单体生物和构件生物。 单体生物（unitary organism）的个体很清楚，如蛙有四条腿，昆虫六条等，各个体保持基本一致的形态结构，它们都由一个受精卵发育而成。 构件生物（modular organism）与它们不同，由一个合子发育成由一套构体（modules）组成的个体，如一株树有许多树枝，一个稻丛有许多分蘖，并且构件数很不相同，从构件产生新的构件，其多少还随环境条件而变化。高等植物是构件生物，大多数动物属单体生物，但营固着群体生活的珊瑚、薮枝虫、苔藓虫等也是构件生物。 构件生物必需进行两个层次的数量统计，即从合子产生的