? 密度制约的发生导致r随密度增加而降低,这与r保持不变的非密度制约性的情
况相反。S曲线可以解释并描述为非密度制约增长方程乘上一个密度制约因子,就得到逻辑斯谛方程(logistic equation)。
? t时间种群增长率=内禀增长率×种群大小×密度制约因子 dN/dt=r·N(1-(N/K))
四、自然种群的数量变动
? (一)种群增长 ? (二)季节增长 ? (三)不规则波动 ? (四)周期性波动 ? (五)种群的爆发 ? (六)种群平衡
? (七)种群的衰落和灭亡
? (八)生态入侵 (二)季节消长
? 受生活史的适应性变化和环境因素的季节变化所调节。
? 种群的最高数量通常在一年中最后一次繁殖之末:以后其生殖停止,只有死亡而无
生殖,故种群数量下降,直到下一年繁殖开始,这是种群数量最低的时期。 ? 动态研究只需一年两次数量统计。
(三)不规则波动
由非生物因子特别是气候因子在不同年份中的变动所引起的。 (四)周期性波动
每隔若干年的密度高峰与低谷的周期性波动,其规律可达有效预测程度。 (五)种群的爆发
具不规则或周期性波动的生物都可能出现种群的爆发。
(六)种群平衡种群平衡:种群较长期地维持在几乎同一水平上
(七)种群的衰落和灭亡
当种群长久处于不利条件下(人为过渡捕猎或栖息地被破坏),其数量会出现持久性下降,即种群衰落、甚至灭亡。 (八)生态入侵
由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区,种群不断扩大,分布区逐步稳定地扩展,这种过程称生态入侵(ecological invasion)。
32
第四节 种群调节
? 一、 气候学派多以昆虫为研究对象,他们的观点认为,种群参数受天气条件强烈影
响,他们强调种群数量的变动,否定稳定性。
? 二、生物学派主张捕食、寄生、竞争等生物过程对种群调节的决定作用 ? 三、食物因素强调食物因素的学者也可归入生物学派。 ? 四、自动调节学说 四、自动调节学说
? (一)行为调节 ? (二)内分泌调节 ? (三)遗传调节 (一)行为调节
? 种内个体间通过行为相容与否调节其种群动态结构的一种方式。
? 领域性:指由个体、家庭或其他社群单位所占据的,并积极保卫不让同种其他成员
侵入的空间。保卫领域方式:鸣叫、气体标志、威胁、直接进攻驱赶入侵者。 ? 社群等级:动物种群种各个动物的地位具有一定顺序的等级现象。通过社群行为,
可以限制生境中的动物数量。 (二)内分泌调节
? 种群数量上升时,种内个体经受的社群压力增加,加强了对中枢神经系统的刺激,
影响了脑垂体和肾上腺的功能,使促生殖激素分泌减少(使生长和生殖发生障碍)和促肾上腺皮质激素增加(机体的抵抗力可能下降)。
(三)遗传调节
? 种群数量可通过自然选择压力和遗传组成的改变加以调节的过程。 该章重点
? 定义:
? 种群、年龄结构、环境容纳量、生态入侵
? 问答:
? 年龄结构的类型?
? 生命表在分析种群动态的意义? ? 种群分布格局及类型?
? 比较种群指数增长模型和逻辑斯谛增长模型。
种群生态学Part three: 种群生活史 第6章. 生活史对策
§1. 生活史概述 §2. 植物种群的扩散与定居 §3. 繁殖的能量权衡 §4. 生活史策略
§1. 生活史概述
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? ? ? ?
生活史的概念 个体大小 生长和发育速度 繁殖 扩散
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生活史的概念
? ?
生活史:生物从出生到死亡所经历的全部过程,生活史的关键成分包括:身体大小、生长率、繁殖、寿命。
生物的生活史是其遗传物质决定的,但受外界条件的影响,在一定范围内某些性状具有可塑性,但其生活史格局保持稳定。
不同生物的生活史差异
? 不同种类生物生活史的差异是巨大的
? ? ?
?
一些种类能活成百上千年, 一些种类仅仅能活几分钟; 一些种类个体巨大, 而另一些则很微小;
一些能生产很多小的后代个体,另一些生产的后代数量较少,但个体较大……
同一物种生活在不同环境中,由于不同生态因子影响,生物必须有一定的适应机制
才能生存,这种机制将保存在物种的遗传信息库中。
生活史性状 1、出生时个体大小 2. 生长形式
3. 成熟年龄 *
4. 成熟时个体大小
5. 后代的数量、大小、性比* 6. 特定年龄和大小的繁殖投入* 7. 特定年龄和大小的死亡规律*
8. 寿命
个体大小的意义
? 物种个体的大小与其寿命有很强的正相关关系。 ? 个体大小与内禀增长率r有同样强的负相关关系。
? ?
体型大、寿命长的个体有较强的竞争力。 体型小、寿命短的物种进化速度更快。
生长和发育速度
? 生长:1生物体生物物质的增加;2生物细胞数量的增加。
? 发育:伴随着生长的过程,生物体的结构和功能从简单到复杂,从幼体形成一个与亲代相似的性成熟的个体的过程。
生物体的异速生长 如图显示
繁殖方式及生态学意义
? 生物的繁殖方式:有性繁殖和无性繁殖
?
多种繁殖方式的生态学意义
? 在现有环境条件下的扩展性
? ? ? ?
对多变环境的适应性 决定繁殖速度 决定繁殖潜力
影响在自然选择压力下的进化速度
后代的数量vs.个体大小 Q: 生活史是某一个物种固定的特征吗?
? 有限的资源,要求在后代的数量和大小间取得权衡 ? 少数的大的后代个体vs. 较多的小的后代个体
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种群和繁殖体扩散
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动植物扩散的意义
可以使种群内和种群间的个体得以交换,防止近亲繁殖
可以补充或维持正常分布区以外的暂时性分布区域的种群数量 扩大种群的分布区
生活史:植物种群进入一个新的生境,或者在其生存空间的持续存在,都要通过种子或其构件(无性繁殖体)的传播过程。 繁殖
植物种群与生境的相互作用可以概括为两个主要的生态行为过程:传播和定居。 现象:伊利诺斯的凤仙花,林内和林缘繁殖成熟期不同。
原因:7月甲虫定期侵扰,林内凤仙花提前开花,后开花者结实很少。 理论:繁殖开始的最适时间是由延迟所面临的风险-收益平衡所决定的。
§2.植物种群的生活史
植物的繁殖成熟
植物种群的传播和定居
? 自然植物种群的扩散方式
? ? ?
自然力传播 自力传播
动物传播(体内和体外)
? 人为协助
植物无性繁殖体的传播
种子的传播过程
? 种子雨空间(生境)中和时间内,种子输入与输出的流通量,也称种子流 ? 种子传播的时空动态研究的主要问题
? 进入新分布区的种群大小的增加和分布范围的扩展;
? 在稳定的群落里,某一定居种群如何维持它的数量分布和分布格局的稳定性
种子传播的影响因素
? ? ?
植物种的传播特性 生境空间的适宜性
生境在时态上的适合性
种子传播的格局 如图Q:天然植物种群扩散方式有何意义? 种子库的动态流动
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Cornell(1970)种群定居模型
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植物种群的定居过程及其影响因素
I:单位面积种子密度曲线
P:(专性种子或幼苗采食动物所导致的)种子或幼苗的损失曲线
PRC:种群更新曲线(峰值表示新的植株最可能出现的距离)
简介: 动物种群的扩散
? 主动扩散和被动扩散 ? 动物的个体扩散 迁入 迁出 迁移 动物的迁移模式
§3.繁殖的能量分配与权衡
生活史的能量权衡原理:在生活史的各个生命环节(维持生命、生长、繁殖、竞争等),都要分享有限资源,如果增加一个环节的能量分配,就必然会减少其他环节的能量分配。
能量分配与权衡 如图 生长和繁殖 如图
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