生态学-种群的数量波动和调节

1、第2章 种群生命表及分析(复习),life table and the analysis,1. 生命表中各个符号代表的含义,哪些是直接观察值,哪些是统计值,2.生命表可以分为几种？3. 静态生命表和动态生命表有何区别？4. 什么是死亡率曲线？5.什么是生存率曲线？有哪几种类型？6.辨析：特定年龄生殖率mx /净生殖率r0 /内 禀增长率rm /周限增长率/瞬时增长率r,第3章 种群的增长(复习)population growth,目的和内容:认识种群数量上的动态,用数学模型加以描述,进而分析其数量变动规律,预测未来数量动态趋势。,1. 比较种群的增长模型:几何级数增长、指数增长(j型增长)、逻

2、辑斯蒂增长(s型增长) (可以从适用范围、公式、曲线特点等几个方面来说明) 2. 什么是时滞效应？,几何级数的增长：nt=r0tn0,指数增长模型：nt=n0ert,逻辑斯谛增长,第4章 种群的数量变动和调节机制 population dynamic,4.1 自然种群的数量变动 4.1.1 种群的季节消长(年内变动) 4.1.2 种群的波动 4.1.3 种群的爆发(或大发生) 4.1.4 种群平衡 4.1.5 种群的衰落和灭亡 4.1.6 生态入侵(ecological invasion) 4.2 种群调节 4.2.1 外源性种群调节理论：密度制约的生物学派、非密度制约的气候学派、综合学派 4

3、.2.2 内源性自动调节理论 4.3 结论,4.1 自然种群的数量变动,种群增长：自然种群数量变动中,j型和s型增长都可以见到,但曲线不像数学模型所预测的光滑、典型,常常还表现出两类增长模型之间的之间过渡类型。(外来种、入侵种的特例;j型和s型的转变) 4.1.1 种群的季节消长(年内变动) 温带湖泊的浮游植物(主要是硅藻)春、秋两季2次密度峰值。,4.1.2 种群的波动 种群波动的原因：1)出生率和死亡率的改变(时滞的密度制约);2)环境条件的改变;3)过度补偿性密度制约。 种群波动的类型： 1)不规则波动：东亚飞蝗的不规则变动与干旱密切相关(马世俊等,1965) 2)周期性波动：旅鼠、北极

4、狐34年周期;猞猁和雪兔910周期。教材p212215,4.1.3 种群的爆发(或大发生) 蝗虫、鼠害;赤潮生物(腰鞭毛藻、褐甲藻);水生生物。 4.1.4 种群平衡 种群平衡：较长期维持在几乎同一水平上。如大型有蹄类、食肉动物等多数一年只产一仔,寿命长,种群数量一般很稳定;一些蜻蜓成虫和具有良好内调节机制的社会性昆虫(红蚁、黄墩蚁。,4.1.5 种群的衰落和灭亡 其一般特征：个体大、出生率低、生产慢、成熟晚。大熊猫;白鱀豚;海洋鲸鱼。 主要原因：人类过度捕杀;栖息地破坏 4.1.6 生态入侵(ecological invasion) 由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息地和繁衍的

5、地区,种群不断扩大,分布区逐步稳定地扩展的过程。,外来入侵种,是指那些出现在其过去或现在的自然分布范围及扩散潜力以外(即在其自然分布范围以外或在没有直接或间接引入或人类照顾之下而不能存在)的物种、亚种或以下的分类单元,包括其所有可能存活、继而繁殖的部分、配子或繁殖体。 外来入侵种是对于一个生态系统而言,在该生态系统中原来并沿有这个物种的存在,它是借助人类活动越过不能自然逾越的空间障碍而进来的。人自然情况下,山脉、河流、海洋等的阻隔以及气候、土壤、温度、湿度等自然地理因素的差异构成了物种迁移的障碍,依靠物种的自然扩散能力进入一个新的生态系统是相当困难的。虽然也有由于气候和地质构造变化,使动物、植

6、物或病原体进入新的系统的情况,但更多的却是由于人类活动而有意或无意地导致了越来越多的物种迁移。,常见外来入侵生物,外来入侵植物：紫茎泽兰、凤眼莲(水葫芦)、喜旱/空心莲子草(水花生)、加拿大一枝黄花、三裂叶豚草等。 外来入侵动物：牛蛙、松材线虫等。,4.2 种群调节,4.2.1 外源性种群调节理论 强调外因。分为：密度制约的生物学派、非密度制约的气候学派和综合学派。 a. 生物学派 主张生物因素为种群自然调节的主要因素,如捕食、寄生性天敌,还有疾病饥饿等。这些生物因素一般称密度制约因素,这些因素的作用一般是种群数量趋向稳定。,b. 气候学派 主张种群密度主要靠气候来调节,包括暴风雨、高温和其它

7、灾难性气候条件,一般称非密度制约因素,这些因素的作用一般造成种群数量的波动性。 c. 综合学派 把生物学派和气候学派观点结合起来,以生物因子和非生物因子间复杂的组合作为种群波动机制的多因性,并因时间地点而变化。 以上理论都特别强调外在因素的作用,如食物、天敌、气候和隐蔽场所等。,4.2.2 内源性自动调节理论,种群调节机制除外源性因素外,种群内的自我调节机制也是种群数量波动的重要原因。均强调种群内成员的异质性(行为上、生理特征上或遗传性质上)及生物进化的作用。 a. 因种群内个体的差异性,即种群内在的变异性对控制种群的重要性。种群个体的变异有两种类型:表现型、基因型。,b. 自我调节理论学派的生态学家重视进化方面的论据。 如:一种研究认为,种群增长期间增加了种群内的变异同时很多劣质基因保存下来条件恢复正常时,劣质个体因自然选择而被淘汰种群下降,同时变异也下降。即种群的质量影响数量。 自动调节学说又分为：行为调节、内分泌调节和遗传调节。具体见相关教材。,讨论:种群动态研究方法和理论,野外考察(直接的经验) 实验室里建立的模型 数学理论和模型 您对种群动态的看法：种群数量如何变动、何种原因,如何研究？,偏重于生物方面,课外作业,比较主要种群调节假说的特点及优缺点(6月10号上交),4.3 结论,种群数量自然调节的各种理论不应当是相