第十二章应用态学2015.ppt

第十二章应用生态学 有益生物种群的产量 有害动物的防治与管理 生物多样性保育 生态系统服务 生态系统管理 第一节有益生物种群的产量 基本概念 逻辑斯蒂模型在最大持续产量理论中的应用 最大持续产量与环境变化 一、基本概念 可更新资源（renewable resource） 不可更新资源（non-renewable resource） 最大持续产量（maximum sustained yield 简称 MSY）：使得产量达到最大，但又不危害持久利用的产量。 最适产量（optimum yield） 二、逻辑斯蒂模型在最大持续产量理论中的应用 最大持续产量原理 最大持续产量原理： dN/dt = rN(1-N/K) 当N＝K／2时, dN/dt 最大, d(K/2)/dt = rK/4 Graham(1935)认为： 在渔业生产中，dN/dt可以看成是可供捕捞而不影响资源种群大小的“剩余生产”。要使种群维持最大的产量（MSY） ，就应该使资源种群保持在N ＝K／2的水平。此时, MSY ＝ rK/4。 逻辑斯谛增长中剩余产量（可持续产量）变化曲线 dN/dt 最大持续生产量基本原理的总结 假如一个未受人类利用的资源种群数量是稳定的，那么在按最大持续产量的策略进行捕猎前，首先要将种群的数量降低，降低以后才能使种群增长率提高，才能有持续产量； 种群数量降低到每一水平，都有一个相应的持续产量，这个持续产量等于该数量水平（N）下的增加量dN/dt; 每一个持续产量都有相应的两个种群数量能提供这个持续产量； 只有在一个种群数量水平下，才能有最大持续产量，理论上讲，这个数量是N=K/2水平； 按逻辑斯谛增长数学模型的原理，最大持续产量为 MSY=rK/4，而能提供最大持续产量的种群数量为 NMSY ＝ K/2。 三、最大持续产量与环境变化 配额控制：以控制产量（收获量）的办法来达到最大持续产量的一条途径，即控制捕捞或狩猎对象的收获量。 收获努力控制 不能预测环境波动带来的风险 第二节有害动物的防治与管理 有害生物的概念及类型 有害生物防治的原理与目标 消灭种群问题 控制数量问题 一、有害动物的概念及类型 有害生物（pest）：与人类竞争食物或隐蔽所、传播病原体、以人类为食或用不同的方法威胁人类健康、舒适或安宁的生物。 有害生物的类型： 病虫害 鸟兽害（有时称vertebrate pest, 有害脊椎动物） 杂草 二、有害生物防治的原理与目标 防治的原理：防治有害生物的过程往往成为一个猎取“持续产量”的过程，因此，如果每年去除一个“最大待续产量”，那么既不能将危害动物种群消灭掉，也不能把它的数量压到K／2的水平以下，所以，只有当每年的去除数量大于“最大持续产量”，才能使种群趋向灭亡。 防治目标：降低有害生物到某一水平，在这个水平上进一步降低是无利可图的。 有害生物防治的利益和代价模型 三、消灭种群问题 想消灭的物种难以消灭，不想消灭的物种却不知不觉地或偶然地被消灭。 每年去除一定比例 每年去除一定数目 对消灭种群策略的评价 每年去除一定比例 N=K－KH/r 当Hr/2时, NK/2(种群稳定) 当 H=r/2时, N=K/2(种群稳定) 当Hr/2时, NK/2(种群稳定) 当H=r时, N=0(种群灭亡) 每年去除一定数目 对消灭种群策略的评价 发动这类运动任务是很困难的，费钱又费力，消耗超过利益；并且这种消耗不仅行政上和技术上是不负责任的，而且在经济学上也是愚蠢的。 四、控制数量问题 化学防治 生物防治 基因防治 害虫的综合管理 （一）化学防治 1867年巴黎绿（砷化物）和1882年波尔多液（硫酸铜，生石灰和水配置的天蓝色胶体悬液）的使用标志着化学防治害虫时代的开始。 化学防治的负面影响： 化学毒性和生物放大作用 目标害虫再起和次生害虫爆发 耐药性和抗性进化 抗性管理对策 降低杀虫剂使用频度和减少处理种群范围以减弱选择强度； 所用杀虫剂的浓度要足以杀死仅带抗性基因一个拷贝的个体。 化学防治的优点 快速 高效 （二）生物防治 生物防治是指利用病原体、寄生者和捕食者等“天敌”来持续降低害虫种群密度的防治病虫害的方法。 生物防治的优、缺点 生物防治的四种类型 生物防治的优、缺点 优点：对人畜安全，对环境没有或极少污染，有时对某些害虫可以达到长期抑制的作用，而且天敌资源丰富，便于利用。 缺点：杀虫作用缓慢；杀虫范围较窄；天敌的规模化人工养殖技术难度较大；能用于大量释放的天敌昆虫种类不多；防治效果常受气候条件的影响。 生物防治的四种类型 从其它地区引进天敌通常从原产地引进，称为经典的生物防治或输入(classical biological control or importation)。 接种(inoculation)：与输