生态系统中的生物种群教学幻灯片讲义.ppt

4.3.3.2 种群调节理论 （一）外源性种群调节理论 强调外因：认为种群数量变动主要是外部因素的作用。 非密度制约的气候学派 代表：以色列的博登海默。认为天气条件通过影响昆虫的发育和存活来决定种群密度，证明昆虫早期死亡率的85%-90%是由于天气条件不良而引起的。 2 密度制约的生物学派 代表：澳大利亚生物学家Nicholson。主张捕食、寄生和竞争等生物过程对种群调节起决定作用。是生物学派的代表。他虽然承认非密度制约因子对种群动态有作用，但认为这些因子仅仅是破坏性的，而不是调节性的。 Pitelka and Schultz,1964，强调食物对种群调节的重要性，提出营养物恢复学说 （二）内源性自动调节理论 强调种内成员的异质性。认为种群自身的密度变化影响本种群的出生率、死亡率、生长、成熟、迁移等种群参数。种群调节是各物种所具有的适应性特征。 1：行为调节—温.爱德华（Wyune-Edwards）学说 社群等级、领域性等行为可能是一种传递有关种群数量的信息，可有效调节种群密度。 2：内分泌调节—克里斯蒂（Christian）学说 用来解释某些哺乳动物的周期性数量变动（啮齿类） 3：遗传调节—奇蒂（Chitty）学说 种群中具有的遗传多型是遗传调节学说的基础（蝗虫） 4.4 种群的种内关系 4.4.1 种群内个体的空间分布 4.4.2 群聚与阿利氏原则 4.4.3 种内竞争与自疏 4.4.4 隔离和领域性 4.4.5 社会等级及分工 建筑学结构：植物重复出现的构件的空间排列方式。决定植物与环境及个体之间的相互作用。 在寻找食物、发现配偶、逃避捕食等生存竞争中，动物的行为和活动具有首要意义，而对于营固着生活的植物，执行这些功能的是构件空间排列的建筑学结构。如同动物种群生态学强调研究社会行为，植物种群生态学则强调研究个体和构件的空间排列。这是植物种群生态学与动物种群生态学研究的另一重要区别。 存活 4.2.5 种群的内禀增长率 1 自然增长率：种群的实际增长率称为自然增长率，用r来表示。自然增长率可由出生率和死亡率相减来计算出。 R可按下式计算：r=㏑Ro/T。式中T表示世代时间，它是指种群中子代从母体出生到子代再产子的平均时间。用生命表资料可估计出世代时间的近似值，即 T=（∑x lx mx ）/（∑ lx mx ） 2 种群的内禀增长率 内禀增长率：指在环境条件（食物、领地和邻近其他有机体）没有限制性影响时，由种群内在因素决定的稳定的最大相对增值速度，rm，又称为生物潜能或生殖潜能。 因为实验条件并不一定是“最理想的”，所以由实验测定的rm值不会是固定不变的。 4.3 种群的数量动态及调节 4.3.1 种群增长的基本理论模型 4.3.2 种群的实际数量动态 4.3.3 种群调节 4.3.4 生态对策 如何估测非密度制约性种群的数量加倍时间？ 根据Nt=No. ert ，当种群数量加倍时，Nt=2No，因而： ert =2，t=0.69315/r。 r与λ 的关系？（ Nt=No. λt ，Nt=No. ert ） 如何根据生命表数据求种群增长率？ r=lnRo/T 酵母培养 酵母培养 有限条件下的阻滞增长模型比无限条件下的指数增长模型增加了两点假设： （1）有一个环境容纳量K，当Nt=K时，种群为零增长，即dN/dt=0； （2）增长率随密度上升而降低的变化是按比例的，种群每增加1个个体对增长率降低产生1/K的影响。 将上述指数增长方程dN/dt=rN乘上一个密度制约因子（1-N/K），就得到著名的逻辑斯蒂方程： dN/dt=rN（ 1-N/K） “S”曲线有两个特点： （1）曲线渐近于K值， 即平衡密度； （2）曲线上升是平滑 的 在种群增长早期阶段，N很小，N/K也很小，因此1-N/K接近于1，所以抑制效应可以忽略不计，种群增长实际上为r/N，呈指数增长。 然而，当N变大时，抑制效应增加，直到当N=K时，（1-N/K）变成了（1-K/K），等于0，这是种群的增长为0，种群达到一个稳定的平衡状态。 开始期 加速期 转折期 减速期 饱和期 所观察到的实际种群的增长 逻辑斯蒂方程的意义： 逻辑斯蒂方程中的两个参数r和K，均具有重要的生物学意义。r表示物种的潜在增值能力。K是环境容纳量，即种群在特定环境中的平衡密度。但应注意K同其他生态学特征一样，也是随环境条件（资源量）的改变而改变的。 逻辑斯蒂方程的重要意义体现在以下几方面：1是许多两个相互作用种群增长模型的基础；2 是渔业、牧业、林业等领域确定最大持续产量的主要模型；3 模型中两个参数r和K，已成为生物进化对策理论中的重要概念。 最大持续产量MSY（maximum sustainable yield） 出生率、死亡率之差