第二章种群-期终总结

1、上节重点： 理解学习农业生态学的重要性； 对我国目前存在的环境问题，重点是五大危机有较好的认识。,物质流 能量流 价值流 信息流,第二章 种群,一. 种群（population）： 在一定时间内占据特定空间的同一物种（或有机体）的集合体。,种群的基本特征是指各种生物种群在正常的生长发育条件下所具有的共同特征，即种群共性。 包括：数量、空间结构和遗传变异三个方面的特征。,二、种群的基本特征,种群的遗传变异特征：对种群来说，由于不同个体间的联系，其变异除突变外还可以通过遗传物质的重新组合来实现，这样产生适应新环境的新个体的机率增大，就更容易维持物种的延续。种群的这种特征称之为。 不同的物种特征不同

2、：如自交与杂交,种群的基本特征之一 遗传变异特征,种群的基本特征之二 空间结构特征,种群的空间结构：组成种群的个体在空间上的分布格局及其位置的变动状态。,(1) 种群的空间静态分布,均匀型分布（uniform distribution）也叫规则分布(regular dispersal)，即种群内各个体在空间呈等距离分布。,随机型分布（random distribution） 即种群内个体在空间的位置不受其它个体分布的影响（即互相独立）；同时每个个体在任一空间分布的概率是相等的。,成群型分布(aggregated distribution) 即种群内个体的分布既不随机，也不均匀，而是形成密集的斑

3、块。,（2）种群的空间动态分布 扩散 dispersal,空间变动：指种群内个体因某种原因而发 生的从原种群空间移出移入 的现象，也称种群的扩散。,迁出emigration：从亲代分离出去而不复 归来的单方向移动。,迁移migration：指有周期性的离开和返回,迁入immigration：指从其它分布区单方 向进入的移动现象,内因：是不同生物对空间需要与利用方式不同。,A 空间需要：指组成种群的每一个有机体都需要有一定的空间来与环境进行物质与能量的转换。,（3）造成分布不同和扩散主要原因：,B 种群的空间利用方式：,a 分散利用：指以个体或家族生活方式的物种，占有特定的空间，并不允许同种的其

4、它个体在其空间内生活的空间利用方式。,一是积极地保护个体或家庭领域，不允许同种的其它个体入侵。往往发生种内个体间争夺领域的直接冲突。,二是仅保护整个活动区域中的核心部分，即巢穴的邻近部分。,分散利用的意义： ？,b 共同利用：指以集群为生活方式的种群对其空间资源的利用方式。,一是调节种群密度,能保证食物的需要；,二是保证有生殖地和隐蔽所从而保护幼体。,三是各自独立生活，没有固定的受保护个体或领域。许多昆虫类。,按稳定性可分为： 一、暂时性的集群：是不稳定且个体间常无特殊联系的群体结构，有些个体经常从集群中分离出去，另一些个体又不时地加入进来。 二、季节性集群 ：指一些季节以集群方式生活，在另一

5、些季节以个体或家族为生活方式的群体。 三、稳定而经常性的集群：这种集群中，个体间是相互依赖的，且有一定的组织结构。,共同利用空间的优点： ？,一，改变小气候；,二，充分利用空间和资源；,三，协同捕食或防御；,四，有利于动物的繁殖和幼体发育。,植物成群分布的其它原因？：,A 繁殖特性 B 微域差异 C 天然障碍 D 动物及人为活动。,动物成群分布其它原因： A 局部生境差异 B 配偶和生殖的结果,了解种群的空间分布特征的意义：,根据动植物的利用空间方式合理配置群体。,1）数量特征之一：种群有大小和密度之分，存在出生率和死亡率，有一定的年龄和性别结构。,种群的基本特征之三 种群的数量特征 （qua

6、ntity character),种群大小：一个种群全体数目的多少。 种群密度Density：单位面积内某个生物种的个体总数。S,种群粗密度Crude Density：单位总空间内的生物个体数或生物量 种群的生态密度Ecological Density：单位栖息空间内某种群的个数或生物量。,（1）种群的大小与密度,A 对种群自身来讲，密度是其进行自我调节的重要指标（种内调节 密度调节）,B 对与之有关的其它种群来讲，其密度可以作为它们调节自己群体密度的重要指标（也属密度调节，种间调节）,密度指标的重要性,C 对人类来讲，可以根据动植物种群密度判断其发展趋向从而及时进行调控。 S,年龄结构：指某

7、一种群中，具有不同年龄级的个体生物数目与种群个体总数的比例，也称龄级比,（2）种群的年龄和性别结构（age and sexual structure）,年龄,4060岁21.4%,2040岁36.3%,20岁以下31%,60岁以上,性比结构（sex ratio）：在每一年龄段或整个种群个体中，雌性与雄性个体所占种群个体总数的比例，构成了生物种群的。,性比结构是种群结构的一个要素，它 反映了种群产生后代的潜力 中国、越南的性比结构？,总人口男性女性男性比例女性比例性别比 126583 65355 61228 51.63 48.37 106.7,（3）出生率和死亡率（natality and mo

8、rtality）：,出生率指种群在以生产、孵化、分裂或出芽等方式下，产生新个体的能力，是种群内部个体数量增长的重要因素，常用单位时间内产生新个体的数量表示。,出生率的高低受以下三个方面因素的影响： 一是性成熟的时间。成熟越早出生率越高。 二是每次产生后代的数量。 三是每年产生后代的次数。 S,种群的数量特征之二：数量变动特征,1、短时期内种群数量增长（下降）曲线,1.1 内禀增长率（Intrinsic Rate of Increase）,内禀增长率指种群在不受空间、食物的限制并排除了天敌、疾病、他种生物危害以及温度、湿度等物理因素的不利影响，具有最适密度和稳定年龄分布时表现出的最大增殖速度，其

9、单位为时间的倒数，用rm表示。,1.2.1 几何级数增长 geometric growth,1.2按内禀增长率变化的种群数量增长模型,是指在无限的环境中生长，不受食物、空间的限制，种群的寿命只有1年，且一年只有一个繁殖季节，同时种群无年龄结构，彼此隔离的一种增长方式。,几何级数的数量增长模型：？,Nt=N0（rm）t， rm 是内禀增长率,数量增长模型为：Nt=N0ermt， rm 是内禀增长率,1.2.2J型增长（exponential growth）,在无限的环境条件下，当某种生物世代发生交替，发生连续繁殖的情况下，种群的增长表现为指数形式。,指数增长的瞬时增长率：dN/dt=rm N,1

10、.2.3 环境容纳量（carrying capacity）,某种群在一个有限的环境中所能稳定达到的最大数量（或最大密度），称为系统或环境对该物种的容纳量，用K表示。 容纳量大小决定于： 1、温、光、水、养分（食物）等因子构成的环境 2、食性、行为、适应能力等种群 的遗传特性,1.2.4实际增长率(realized rate of increase)与S型增长（logistic growth),r=(K-N)/K*rm, S型增长：在实际环境下，由于种群数量总会受到食物、空间和其它资源的限制，其增长是有限的，往往是开始很快然后逐渐减低最后平稳，这种增长方式叫。,dN/dt=rN=rm *(K-N

11、)/K*N,种群的J型增长与S型增长曲线比较,K-N K,dN/dt=rmN,2.1 季节消长规律：指种群受环境因子季节性变化的影响，使生活在该环境中的生物群产生与之相适应的季节性消长的生活史节律，属于周期性的波动。,2长时期内种群数量变动规律：,病虫害的预报：棉花盲蝽、部分昆虫 小麦锈病、白粉病等,2.2 种群数量的年际周期波动：,种群数量变化表现为隔若干年突然上升或下降，然后趋于平稳的状况。 冻原地带的旅鼠、北极狐34年； 美洲兔、加拿大猞猁910年； 伊春地区的小型鼠与黄鼬 3年,2.3 种群数量的年际非周期波动,波动无周期性，数量也极不稳定，大多数昆虫如此,西非12国联合“扫蝗”,3生

12、态引进与生态入侵（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.,如欧洲穴兔对澳大利亚（1859年）的入侵，黏液瘤病毒？！,水葫芦,4 种群数量的相对稳定性与波动的调节,4.1 种群数量的相对稳定性:是指种群数量保持在环境容纳量水平上的倾向,4.2种群调节（population regulation）,当种群数量偏离平衡水平上升或下降时，有一种使种群数量返回平衡水平的作用，称为种群调节,种群调节（population regulation）, 5 种群数量变动与调节的影响因素（有关

13、种群的三种关系）,5.1种群与非生物环境的关系,非生物环境主要指光温水土气等自然因子及自然灾害。种群与气候等非生物环境之间的关系最简单但却非常密切，种群的数量受环境变化影响非常剧烈，尤其是植物，土壤养分与水分对其影响更加剧烈。,5.2种内关系：即种群内个体之间的关系,A种内协作：如狼群和狮群的合作捕猎，食草动物野牛群对捕食者的合作防御也是十分普遍的事 。蚂蚁种内协作,种内关系可粗略的分为四种？：,B中性作用：,C种内竞争：,D同类相食：,5.3种间关系?,A 互利共生：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。分离后其中一方不能单独存活。,B 偏

14、利共生：指种群间相互作用仅对一方有利，对另一方无影响，,C 原始协作：两个种群相互作用，双方获利，但协作是松散的，分离后双方仍能独立生存。,D 中性作用：即两个种群彼此没有影响,E种间竞争：不同物种为争夺空间和资源等产生的相互抑制，竞争的结果可向两个方向发展：第一是一个物种完全挤掉另一个物种；第二是物种占据不同的空间，捕食不同的食物，即生态分离。,Garlic Mustard in early spring,竞争化感作用 指由植物体分泌的化学物质对自身或其它种群发生影响的现象。,西瓜不能连作,灌木分泌挥发性萜形成无草带 微生物培养中常见的抑制圈,F寄生：寄生物以寄主身体为定居空间，靠吸取寄主的

15、营养而生活。,菟丝子图片dodder,G捕食：指高一营养级动物取食或伤害低一营养级动物或植物的种间关系。包括：草食动物捕食植物、肉食动物捕食动物、昆虫的拟寄生（赤眼蜂与蛾类幼虫）。,6.1建立人工混交林，林粮间作，农作物间套种,6、种群间相互关系在农业生产中的应用 ?,6.2 稻田养鱼、养萍；,6.3 蜜蜂与虫媒授粉作物的互利作用,6.4 生物防治病虫害及杂草 1.生物防治病虫害利用天敌防治病虫害已有 不少成功的事例 瓢虫介壳虫、蚜虫 寄生蜂螟虫 苏云金杆菌菜青虫、菜蛾 捕食螨红蜘蛛 弱毒疫苗番茄病毒病,2.生物防治杂草 金丝桃叶甲克拉马思毒草、美国利用食草昆虫不同程度地控制了25种杂草,6月15日，库尔勒市香梨研究中心技术人员正在