生态学-种群生命表及分析

1、 LIFE TABLE AND THE ANALYSIS本章内容本章内容2.1 生命表的基本概念生命表的基本概念2.2 生命表的一般构成生命表的一般构成2.3 特定时间特定时间(静态静态)生命表生命表2.4 特定年龄特定年龄(动态动态)生命表生命表2.5 其他形式的生命表其他形式的生命表2.6 生命表建立的一般步骤生命表建立的一般步骤2.7 生命表分析生命表分析2.8 有关概念总结和比较有关概念总结和比较生命表的具体类型生命表的具体类型生命表的定义：生命表的定义： 生命表生命表(life table)是按种群生长的时间是按种群生长的时间,或或按种群的年龄按种群的年龄(发育阶段发育阶段)的程序编

2、制的的程序编制的,系系统记述了种群的死亡或生存率和生殖率。统记述了种群的死亡或生存率和生殖率。是最清楚、最直接地展示种群死亡和存活是最清楚、最直接地展示种群死亡和存活过程的一览表。过程的一览表。 最初用于人寿保险。对研究人口现象和人口最初用于人寿保险。对研究人口现象和人口的生命过程有重要的意义。的生命过程有重要的意义。 x: 按按年龄年龄或一定时间划分的单位期限或一定时间划分的单位期限(如如:日、周、日、周、月等月等) nx: x期开始时的期开始时的存活个体数存活个体数(存活数存活数)dx: 从年龄从年龄x年龄年龄x+1期间的期间的死亡个体数死亡个体数(死亡数死亡数) lx: x期开始时期开始

3、时存活个体的百分数存活个体的百分数(存活率存活率)lx = nx/n1qx:从年龄从年龄x年龄年龄x+1期间的期间的死亡率死亡率,常以常以100 qx 和和1000 qx表示。表示。 qx= dx/ nx Lx: xx+1期间的期间的平均存活个体数平均存活个体数或本年龄组的或本年龄组的个体平均个体平均寿命和寿命和, Lx = (nx+nx+1)/2Tx: 种群种群全部个体的平均寿命和全部个体的平均寿命和,Tx=Lxex: x期开始时的平均生命期望值期开始时的平均生命期望值(平均余年平均余年),ex=Tx/nx 只有只有nx dx是是直接观察值直接观察值,其余参数为统计值。其余参数为统计值。(t

4、ime-specific life table)又称静态生命又称静态生命表表(static life table)：根据：根据某一特定某一特定时间时间对种群年龄对种群年龄分布频率的取样分析而获得的分布频率的取样分析而获得的,实际反映了种群在实际反映了种群在某一特定时刻的剖面。某一特定时刻的剖面。(它是根据某一特定时间对它是根据某一特定时间对种群作一年龄结构调查资料编制的种群作一年龄结构调查资料编制的) 静态生命表中的个体出生于静态生命表中的个体出生于不同年不同年(或其他单位时间或其他单位时间),经历了经历了不同的环境条件不同的环境条件。因此,编制静态生命表等于假定种群所经历的环境是有变化的。有

5、的学者对静态生命表持怀疑态度,但在难以获得动态生命表数据时,如果将静态生命表应用得法,还是有价值的。n一般用于一般用于适用于：适用于：世代重叠的生物世代重叠的生物,而且种而且种群大小应当是稳定的群大小应当是稳定的,年龄结构也趋向于稳年龄结构也趋向于稳定。是生命表中常见的形式。定。是生命表中常见的形式。n教材教材P100 (age-specific life table)又又称称动动态生命表态生命表(dynamic life table)或或同龄群生命表同龄群生命表(cohort life table) ：从大约：从大约同时出生或同时同时出生或同时孵化孵化的一群个体的一群个体(同龄群同龄群)开始

6、开始,跟踪观察并记跟踪观察并记录其录其死亡过程死亡过程,直至全部个体死完为止。直至全部个体死完为止。动态生命表是根据对同年出生同年出生的所有个体进行存活数动态监察资料编制而成的。动态生命表中的个体经历了动态生命表中的个体经历了同样的环境条件同样的环境条件,即即假定种群所经历的环境是没有变化的。假定种群所经历的环境是没有变化的。优点：优点：记录种群各年龄或个发育阶段死亡过记录种群各年龄或个发育阶段死亡过程的同时程的同时,还可以查明和记录还可以查明和记录死亡原因死亡原因,从而从而可以分析种群发育的薄弱环节可以分析种群发育的薄弱环节,找出造成种找出造成种群数量下降的关键因素。群数量下降的关键因素。

7、适用于：适用于：世代不重叠生物世代不重叠生物(如一化性昆虫如一化性昆虫)。n教材P101 另外还有另外还有动态混合生命表、动态混合生命表、图解式生命表图解式生命表, 植物生命表植物生命表等。等。 植物生命表植物生命表: 其存活可用种子的萌发百分数其存活可用种子的萌发百分数和实生苗的存活百分数来表示。和实生苗的存活百分数来表示。离散世代离散世代离散世代离散世代一年生植物一年生植物 如如,特定时间生命表特定时间生命表(静态静态)：世代重叠、寿命较长：世代重叠、寿命较长和年龄结构稳定的种群。和年龄结构稳定的种群。 特定年龄生命表特定年龄生命表(动态动态)：离散世代：离散世代(时代不重叠时代不重叠)、

8、寿命较短、数量波动较大的种群。寿命较短、数量波动较大的种群。 根据研究对象的生活史、分布及各类环境因子特根据研究对象的生活史、分布及各类环境因子特点点,确定调查取样方案。确定调查取样方案。 方法方法(试验与田间调查相结合试验与田间调查相结合)：标记、环志、遗：标记、环志、遗骸、猎物等等。骸、猎物等等。 在了解其生物学的基础上在了解其生物学的基础上,合理划分时间间隔合理划分时间间隔,可采可采用年、月、日或小时等。但野外用年、月、日或小时等。但野外(如对自然种群如对自然种群)要得到有关生物年龄资料较困难。要得到有关生物年龄资料较困难。 可通过鉴定它可通过鉴定它们死亡时的年龄们死亡时的年龄,对对dx

9、 (死亡数死亡数)作出估计。作出估计。：进一步了解种群数量动态的内在规律进一步了解种群数量动态的内在规律和机制和机制以生命表中的以生命表中的年龄年龄或年龄组或年龄组为横坐为横坐标标,以相应于各以相应于各年龄或年龄组年龄或年龄组的的qx值值(死亡率死亡率)为为纵坐标作图所得。纵坐标作图所得。以生命表中的以生命表中的年龄年龄或或年龄组年龄组( (或平均期望寿或平均期望寿命的百分离差命的百分离差) )为横坐标为横坐标, ,以相应于各年龄以相应于各年龄或年龄组的或年龄组的n nx x值值( (存活数存活数)()(或其对数值或其对数值) )为为纵坐标作图所得。纵坐标作图所得。 存活曲线存活曲线 存活曲线

10、通常分为以下存活曲线通常分为以下3种类型：种类型： 型型(曲线凹型曲线凹型)：种群种群幼年期死亡率很高幼年期死亡率很高,但一旦活但一旦活到某一年龄死亡率就低。到某一年龄死亡率就低。许多海洋鱼类、海产无许多海洋鱼类、海产无脊椎动物及寄生虫等脊椎动物及寄生虫等, ,接近此型。接近此型。型型(曲线呈对角线曲线呈对角线)：种群各年龄组的种群各年龄组的死亡率相等死亡率相等。许多鸟类、小型哺乳动物和某些多年生植物许多鸟类、小型哺乳动物和某些多年生植物( (毛毛茛属茛属) )接近此型。接近此型。 型型(曲线凸型曲线凸型)：绝大多数个体都能活到该物种的绝大多数个体都能活到该物种的生理年龄生理年龄,早期死亡率极

11、低早期死亡率极低,但达到一定生理年龄但达到一定生理年龄时时,短期内几乎全部死亡短期内几乎全部死亡。例如大型兽类和人以及例如大型兽类和人以及许多一年生植物就属此类型。许多一年生植物就属此类型。不同类型的不同类型的存活曲线存活曲线需要说明的是同一物种的存活曲线并不是一成不变的需要说明的是同一物种的存活曲线并不是一成不变的,会随环会随环境条件等的变化而变化境条件等的变化而变化。(型到型到型的转变型的转变) 瑞典人口存活曲线的变化：每过一个世代的种群数量增长倍数。每过一个世代的种群数量增长倍数。世代不重叠：世代不重叠：R0=Nt+1/Nt 世代重叠世代重叠 ：R0= lx(存活率存活率)mx (生育力

12、生育力)对于世代重叠的种群来说对于世代重叠的种群来说,一个世代所经历的一个世代所经历的时间是不清楚的时间是不清楚的,可以用个体产仔的平均年可以用个体产仔的平均年龄来表示世代长短。龄来表示世代长短。 T=lxmxx/lxmx (近似值近似值) 在实验条件下在实验条件下,人为地排除不利的环境条件人为地排除不利的环境条件,排除捕食者和疾病的影响排除捕食者和疾病的影响,并提供理想的和充足的食并提供理想的和充足的食物物,这种条件下所观察到的种群增长能力这种条件下所观察到的种群增长能力(先天的增先天的增长率长率)。包括：最佳温湿组合、充足高质量食物、无。包括：最佳温湿组合、充足高质量食物、无限空间、最佳种

13、群密度、排除其它生物的有害影响。限空间、最佳种群密度、排除其它生物的有害影响。(瞬时增长率瞬时增长率) 满足满足: rm=ln(R0)/T (近似值近似值) e-rmxlxmx=1 (Elure方程方程) 尚尚P116;P70 周限增长率周限增长率( ): 一定时间内种群数量增长倍数一定时间内种群数量增长倍数 =ermK因素：影响着各种群死亡率的因素：影响着各种群死亡率的关键因素。关键因素。(K1是关键因子是关键因子)P69-70静态生命表静态生命表/动态生命表动态生命表/其他形式生命表其他形式生命表优点优点: 容易使我们看出种群的生存、生殖对策容易使我们看出种群的生存、生殖对策; 可计算内禀增长率可计算内禀增长率rm和周限增长率和周限增长率; 编制较易。编制较易。缺点缺点: 无法分析死亡原因或关键因素无法分析死亡原因或关键因素; 也不适用于出生或死亡变动很大的种群。也不适用于