农业生物种群和群落(1).ppt

第五章农业生物种群和群落 生物个体 生物种群 生物群落 生物群体 个体 第一节农业生物种群 一 生物种群 一 生物种群的概念 二 种群的基本特征 三 种群增长规律 四 种群的调节 一 种群的概念 一定的时间和空间内 同种生物个体的总和 是物种存在的基本单位 如 一口池塘中全部的鲤鱼 要点 一定的空间 这个空间内的同种生物与外界的个体隔离 一种生物的全部个体 个体之间相互联系 二 种群的基本特征 种群虽是由许多个体集合而成 但并不是个体的简单组合 而是有规律地组成一个整体 并表现有个体所不具备的一些群体属性 1 种群空间特征 即种群有一定的分布区域和分布方式 种群的空间界限和时间界限并不是十分明确的 常由研究者根据调查目的予以划定 2 种群的数量特征 1 种群密度 概念 单位空间内某种群的个体数量 出生率和死亡率 出生率 指种群中单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数目 死亡率 指种群中单位数量的个体在单位时间内死亡的个体数目 出生率和死亡率是种群数量及密度改变的直接表现 物种的内部和外界因素影响都以改变出生率和死亡率来体现 a 出生率 死亡率群密度增加b 出生率 死亡率群密度降低 年龄组成 指一个种群中各年龄期的个体数目的比例 年龄组成一般分三种类型 出生率 死亡率 出生率 死亡率 出生率 死亡率 增长型 稳定型 衰退型 幼体数 成体数 老年个体数 1 概念 指一个种群中雌雄个体数目的比例 性别比例也会影响种群密度和种群大小 2 种群可分为三种类型 雄多于雌 雌雄相当 雌多于雄 4 性别比例 雌雄相当型 雌多雄少型 雌少雄多型 3 遗传特征 即种群具有一定基因组成 即系一个基因库 以区别其他物种 三 种群增长规律 种群增长的 型曲线 种群增长的 型曲线 四 种群的调节 种内调节 种间牵制 无机环境 二 农业生物种群 一 农业生物种群的分类 二 农业生物种群的特征 种群密度大 种群内个体分布均匀 个体间差异小 基因型单一 人工选育 种群进化快 个体繁育性能严格受到人为控制 种群波动大 在一块草原上有8户牧民 每户牧民各养了一群羊 其中有6户养的是绵羊 有2户养的是山羊 这块草原上的8群羊是 种群 第二节农业生物群落 生活在这些地方的各种动物 植物和微生物 组成了它们的生物群落 一 生物群落 一 生物群落的概念生物群落指生活在一定的自然区域内 相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和要点 一定的自然区域 包含这里的各种生物 区内各种生物之间具有直接或间接关系 只要有生物的地方就不会只有一种 多种多样的生物生活在一起就构成了生物群落 二 生物群落的特征 1 具有一定的种类组成每个群落都是有一定的植物 动物和微生物种类组成的 群落的物种组成是区分不同群落的首要特征 一个群落中物种的多少和每个种群的数量 是度量群落多样性的基础 2 具有一定的外貌 包括垂直结构和水平结构 垂直结构 在垂直方向上的明显的分层现象 即不同生物占据不同高度 在森林生物群落中 高大的乔木总是处于群落最高层 它下面有灌木层 草本层 地被层 还有地下生物 动物则鹰 松鼠等处于顶层 麻雀处于中层 鼠和兔等在地面 蚯蚓 蝼蛄等在地下 垂直结构 在垂直方向上的明显的分层现象 即不同生物占据不同高度 池塘生物群落中 荷花 芦苇等将茎叶高高地挺出水面 睡莲 满江红 浮萍等浮于水面 金鱼藻等则生长于水底 鲢鱼在水体浅层 鲩鱼在中层 青鱼 虾 蚌等在水底 泥鳅 鳝鱼等则在水底淤泥中生活 水平结构 在水平方向上由于地形的起伏 光照的明暗 湿度的高低等环境因素影响 不同生物分布于不同地段的现象 荔枝 木棉 榕树等只能生长于温暖湿润的南方 马尾松等适应性强的植物南方北方都可生长 红松等喜凉怕热植物只能生长于东北较为寒冷的地方 雪莲等生长于终年积雪的雪峰之上 根系发达 茎杆粗壮的木本和草本植物在阳光充足的区域生长 某些喜阴的植物只能生长于它们的阴蔽之下 而极喜阴的苔藓等则只能生长于小草下形成地被层 3 群落有一定的营养结构和代谢方式 以食物链形式构成群落的营养结构 以生产者 消费者 分解者形成群落物质的代谢方式 4 群落是不断发展变化的 生物群落是生态系统中有生命的部分 生命的特征就是不断运动 群落也是如此 其运动形式包括季节变化 年际变化 演替 三 群落内的种间关系 一 正相互作用正相互作用可按其作用程度分为互利共生 偏利共生和原始协作三种类型 互利共生是指两个物种长期共同生活在一起 彼此相互依赖 相互依存 并能直接进行物质交流的一种相互关系 常见于需求极不相同的生物之间 偏利共生指种间相互作用仅对一方有利 对另一方无影响 原始协作是指两种群相互作用 双方获利 但协作是松散的 分离后 双方仍能独立生存 合作 在热带地区 兰花通常以树干作支撑 鱼以海葵作庇护的场所 偏利作用 二 负相互作用 负相互作用包括竞争 捕食和寄生等 负相互作用使受影响的种群增长率降低 但并不意味着有害 从生态角度看 负相互作用能增加自然选择能力 有利于新的适应性状的发展 竟争生物种群的竞争通常包括种间竞争和种内竞争 竞争有两种形式 一为直接干涉型 二为资源利用型 2 捕食与寄生 不同生物种群之间存在着捕食与被捕食关系 捕食包含广义和狭义两种含意 广义的捕食是指高一营养级动物取食或伤害低一营养级的动物和植物的种间关系 如草食动物吃食植物 植物诱食动物以及寄生 狭义的捕食是指肉食动物捕食草食动物 黄蜂产卵于蛾幼虫体内 黄蜂蛹覆在虫体上 以幼虫内部组织为生 将幼虫致死 讨论种群间相互关系在农业生产中应用 1 建立人工混交林 林粮间作 农作物间套种2 稻田养鱼 养萍 稻鱼 稻萍混作3 蜜蜂与虫媒授粉作物的互利作用4 生物防治病虫害及杂草 1 生物防治病虫害 2 生物防治杂草 二 农业生物群落结构的特点 种群构成简单水平结构较复杂垂直结构层次较少群落的年周期变化更加明显营养结构简单 第二章生物与环境 环境与生态因子生物与环境关系的基本原理生物与主要生态因子的相互关系 环境与生态因子 环境概念生态因子的类型自然环境的基本特征 环境和环境因子 环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间 以及直接 间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和 由许多环境要素构成 这些环境要素称环境因子 生态因子 ecologicalfactors 环境中对生物的生长 发育 生殖 行为和分布有着直接或间接影响的环境要素 生态因子是环境中对生物起作用的因子 而环境因子则是指生物体外部的全部要素 生态因子的分类 生态因子通常分为非生物因子和生物因子两大类生物因子 biOticfactors 有机体 同种和异种 非生物因子 abioticfactors 温度 光 湿度 pH 氧气等有的学者将生态因子分为五类气候因子 climaticfactors 土壤因子 edaphicfactors 地形因子 topographicfactors 生物因子 人为因子 anthropogenicfactors Begon等将非生物因子分为条件和资源两类条件 温度 湿度 pH等资源 营养物质 水 辐射能等 生态因子作用的特点 综合性 如气候的作用非等价性 主导因子作用 塜雉孵卵的温度控制 渔业高密度养殖增氧直接性和间接性 食物 降水限定性 因子作用的阶段性 中华绒螯蟹的孵化生态因子的不可替代性和互补性 水体内的钙和锶 生物对非生物因子的耐受限度 最小因子定律 Liebig slawofminimum 植物的生长取决于那些处于最低量的营养元素 这些处于最低量的营养元素称最小因子 JustusvonLiebig 1840 德国 两个补充条件 Odum 1983 1 严格的稳定状态 2 因子补偿作用 factorcompensation 生物在一定程度和范围内 能够减少温度 光 水等生态因子的限制作用 耐受性定律 Shelford slawoftolerance V E Shelford 1913 美国 每种生物对一种生态因子都有一个耐受范围 即一个生态学上的最低点和一个生态学上的最高点 在最高点和最低点之间的范围就称为生态幅 ecologicalamplitude 或生态价 ecologicalvalence 限制因子 limitingfactors 在众多生态因子中 任何接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存 生长 繁殖或扩散的因子称限制因子限制因子概念的意义为分析生物与环境相互作用的复杂关系奠定了一个便利的基点 有助于把握问题的本质 寻找解决问题的薄弱环节 种群数量 数量很低 种群消失 种群消失 数量很低 数量最高 不能耐受区 生理受抑制 生理受抑制 不能耐受区 最适区 环境梯度 高 低 耐受性下限 耐受性上限 生物种的耐受性限度图解 据Smith 1980 生态位 生态位 niche 与栖