环境生态学_生物圈中的生命系统-生物种群的特征及动态

第三章生物圈中的生命系统分子基因细胞组织生态系统群落种群个体第一节生命系统的层次性（一）种群的概念第二节生物种群的特征及动态一、种群概念及其基本特征种群:在一定的时空中，同种个体的组合。是在特定的时间和一定的空间中生活和繁殖的同种个体所组成的群体。谁能举个例子？种群是物种在自然界的存在单位，是繁殖单位、进化单位。肯尼亚的斑马种群栗树鸭种群麋鹿种群1.同一生境。2.繁殖并产生有生殖力的后代。3.种群是构成生物群落的基本单元。构成种群的要素种群的内涵不是个体的简单相加：有机体之间相互作用，整体上呈现组织结构特性;个体之间差异性：不同的发育阶段(年龄不同)；同一生长阶段，个体贡献不同;个体水平与种群水平的差异：个体有出生、死亡，种群称为出生率和死亡率。个体vs.种群基因频率寿命期望年龄结构性别比例死亡率出生率群体特征种群基因型寿命年龄性别死亡出生个体特征个体（二）种群的基本特征密度特征出生率和死亡率特征年龄结构和性比例特征空间分布特征迁入迁出特征种群密度：指单位面积（或空间）上的种群大小，通常以个体数或生物量 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示。1.绝对密度：单位面积或空间上的实有个体数。2.相对密度：是表示生物数量多少的相对指标。密度特征种群的出生率：在单位时间内出生的新个体数占种群总个体数的百分比。最高出生率（理论出生率）：最适宜（理想）条件下的出生率。2.自然出生率（实际出生率）：在一般情况下的出生率。影响出生率的因素：a.性成熟速度；b.每次产仔数；c.每年生殖次数；d.生殖年龄的长短。出生率和死亡率特征最小死亡率（生理死亡率）：在最适宜环境条件下，种群中的每个个体都能活到生理寿命，最后由于生理机能衰退而老死。2.自然死亡率（生态死亡率）：在一般情况下的实际死亡率。种群的死亡率：单位时间内死亡的个体数占种群总个体数的比例。种群的数量变动取决于出生率和死亡率的对比关系。种群的年龄结构：指不同年龄组的个体在种群内所占比例。种群各年龄组的个体数或百分比的分布呈金字塔形，因此，称这样的年龄分布称为年龄金字塔或年龄锥体。年龄锥体有三种类型：下降、稳定和增长型。意义：种群的年龄分布体现种群存活、繁殖的历史，以及未来潜在的增长趋势，因此，研究种群的历史，便可预测种群的未来。年龄结构和性比例①下降型种群:幼年组个体数少，老年组个体数多，种群的死亡率大于出生率，种群数量趋向减少。②稳定型种群:种群出生率大约与死亡率相当，种群稳定。③增长型种群:幼年组个体数多，老年组个体数少，种群的死亡率小于出生率，种群迅速增长。年龄锥体的三种基本类型性比:指种群中雄性个体与雌性个体的比例。第一性比:受精卵中雄性个体和雌性个体数目的比例;第二性比:个体性成熟时的性比;第三性比:充分成熟的个体性比。种群的空间格局（空间分布类型）:指种群内个体的空间分布方式或配置特点。类型：随机的、均匀的、聚群的原因：资源、繁殖体、行为空间分布型随机分布均匀分布聚群分布随机分布成群分布迁入迁出特征防止近亲繁殖利于生物多样性的增多利于病虫害防治工作不规则波动（非周期性波动）；周期性波动季节波动种群爆发生态入侵种群的衰落和灭亡二、种群数量的变动外源性种群调节理论（非密度调节）气候学派生物学派内源性自动调节理论（密度调节）行为调节生理调节遗传调节三、种群调节理论外源性调节内源性调节种群数量受天气的强烈影响－－气候学派捕食、寄生、竞争、食物等生物因素对种群起调节作用－－生物学派种内成员的异质性－－自动调节学说社群的等级和领域性－－行为调节学说激素分泌的反馈调节机制－－内分泌调节学说遗传多态－－遗传调节学说气候学派气候学派多以昆虫为研究对象种群参数受气候条件强烈影响，种群增长主要受有利气候时间短暂的限制。种群没有时间达到环境容量所容许的数量水平，无食物竞争。强调种群数量的变动，否定稳定性。（一）外源性种群调节理论生物学派主张捕食、寄生、竞争等过程对种群调节的决定作用只有密度制约因子才能调节种群的密度食物对种群调节的重要作用气候学派和生物学派的折中：适于不同的环境条件（二）内源性自动调节种内调节种内调节是指种内成员之间，由于行为、生理和遗传的差异而产生的一种密度制约性调节方式。①行为调节；②生理调节；③遗传调节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。生理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，使生殖激素分泌减少(使生长和生殖发生障碍)和肾上腺皮质激素增加(机体的抵抗力可能下降)，这种生理反馈机制使种群增长受到停止或抑制，社群压力降低。主要适用于兽类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得到调节种群内的遗传多型是遗传调节的基础不同遗传结构的个体其生存能力不同遗传与生物的行为、扩散等因素一起对种群数量进行调节种内关系：生物种群内部的个体间的相互作用主要形式有集群、种内竞争等。第三节种群关系种间关系：生活于同一生境中的物种间的相互作用正相互作用：偏利共生、原始合作、互利共生负相互作用：竞争、捕食、寄生和偏害作用集群的意义：不容易被捕食者发现；提高警觉性；稀释效应；（一）集群集群是指同一种生物的不同个体，或多或少都会在一定时期内生活在一起，从而保证种群生存和正常繁殖。如：蚂蚁，蜜蜂，大雁等。一、种内关系集体防御；迷惑捕食者；避免使自己成为牺牲品。通过信息交流更快地找到食物；提高猎食成功率；便于捕捉较大的猎物；有利于捕食者在与其他捕食者的竞争中取胜。对捕食者的好处：同样年龄大小的固着生活生物中,竞争个体不能通过运动逃避竞争，因此竞争中失败者死去,这种竞争结果使较少量的较大个体存活下来，同一种植物因密度引起的个体死亡，这一过程叫自疏。种内竞争是指同种生物个体之间由于食物、栖息场所或其它生活条件的矛盾而斗争的现象。（二）种内竞争竞争的结果去劣存良有利于扩大种群的生存空间有利于避免近亲繁殖二、种间关系正相互作用偏利共生原始协作互利共生中性作用负相互作用竞争偏害作用捕食作用寄生种间相互作用的基本类型互利共生:不同种两个个体间的一种互惠关系，可增加双方的适合度。互利共生的类型：1.仅表现在行为上的互利共生，如鼓虾和丝鱼段鯱鱼2.种植和饲养的互利共生，白蚁和真菌3.有花植物和传粉动物的互利共生，蜜蜂和植物4.动物消化道中的互利共生，反刍动物和胃纤毛虫5.高等植物与真菌的互利共生，菌根6.生活在动物组织或细胞内的共生体，纤毛虫和藻类正相互作用偏利共生：仅对一方有利的共生。1.附生植物与被附生植物；2.藤壶固着于鲸背，遨游四海，增加获取食物机会，得利；鲸则未受到明显的利害；原始合作:两种群相互作用，双方获利，但协作是松散的，分离后，双方仍可以独立生存。如蟹背上的腔肠动物对蟹起到伪装保护作用，而腔肠动物利用蟹作运输工具，从而得以在更大范围内获得食物。1.蚂蚁和大象，共同生活，但并无利害；2.植物与植物、植物与动物等；中性作用当两物种利用同样的有限资源时，种间竞争就会发生。种间竞争的例子：硅藻星杆藻和针杆藻。后者对硅酸盐的利用率高，当二者在一起培养时，前者被淘汰。种间竞争负相互作用原生动物双核小草履虫和大草履虫。当二种在一起培养时，由于前者生长快，最后大草履虫死亡消失。竞争排斥原理，又称高斯原理内容：具有相同生态位的不同物种，在同一生境中不能长期共存。捕食生物种群间捕食捕食即是指生物种群间存在的吃与被吃关系。非洲獅捕食食草动物，但对大象则只能退避三舍一种生物靠吸收另一种生物的营养为生，从而对宿主产生有害影响。体外寄生、体内寄生全寄生、半寄生寄生专性寄生、兼性寄生寄生物对寄生生活的适应感官和神经系统退化超强的繁殖能力复杂的生活史：转换寄主寄生物与寄主的协同进化负作用→→减弱→→互利共生自然界两个物种在一起时，由于一个物种的存在，可以对另一个物种起抑制作用，而自身却无影响。例如：1.胡桃树分泌一种化学物质----Juglone，可以抑制其它植物的生长。2.亚洲象在林中游荡，撞断树木，并无利害收获；树木被撞受到损害；3.大型动物运动过程中无意识踩死小型动物，自身并未得利或受害；小型动物受损；偏害作用