生态学基础种群生态学习教案

1、会计学1生态学基础生态学基础(jch)种群生态种群生态第一页，共70页。第1页/共70页第二页，共70页。第2页/共70页第三页，共70页。第3页/共70页第四页，共70页。对物质和能量的利用效率的高低、生物种群营养级的高低及种群本身的生物学特性。n最适密度：维持种群最佳状况的密度n最低密度：太低引起灭亡阿利氏规律：在一定的条件下，当种群密度（数量）处于阿利氏规律：在一定的条件下，当种群密度（数量）处于(chy)适度的情况时，种群的增长最快，密度太低或太高都会对种群的增长起着限制作用。适度的情况时，种群的增长最快，密度太低或太高都会对种群的增长起着限制作用。第4页/共70页第五页，共70页。随

2、机分布无脊椎动物(jzhudngw)，蜘蛛 均匀的树木(竞争)集群分布橡树（种子）第5页/共70页第六页，共70页。迁出迁出（）（）迁入迁入（）（）出生出生（）（）种群数量种群数量死亡死亡（）（）第6页/共70页第七页，共70页。生率是理论上的最大值，自然条件下大多(ddu)不能达到。n生态出生率或称实际出生率：指在实际环境条件下的种群出生率。第7页/共70页第八页，共70页。随着种群状况和环境(hunjng)条件的变化而改变。第8页/共70页第九页，共70页。18.62,人口死亡率7.08;自然增长率=出生率-死亡率第9页/共70页第十页，共70页。类型类型图例图例年龄比例年龄比例 出生率与

3、出生率与 死亡率大小死亡率大小种群密度种群密度变化变化增长型增长型年幼个体大于年老个年幼个体大于年老个体数体数出生率死亡出生率死亡率率增大增大稳定型稳定型各年龄期个体比例适各年龄期个体比例适中中出生率出生率死亡死亡率率稳定稳定衰退型衰退型年幼个体小于年老个年幼个体小于年老个体数体数出生率死亡出生率死亡率率减小减小意义：年龄组成是预测种群意义：年龄组成是预测种群(zhn qn)(zhn qn)密度未来变化趋势的重要依密度未来变化趋势的重要依据。据。第10页/共70页第十一页，共70页。第11页/共70页第十二页，共70页。等营社会性生活的动物。性别比例的应用：利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的

4、雄性个体，破坏害虫种群正常的性别比例，从而达到杀虫效果。第12页/共70页第十三页，共70页。外界外界(wiji)环环境境性别性别(xngbi)比比例例出生率、死亡率出生率、死亡率迁入率、迁出率迁入率、迁出率年龄年龄(ninlng)组成组成决定密度大小决定密度大小种群密度种群密度预测变化方向预测变化方向影响数量变动影响数量变动6 6种群特征间的相互关系种群特征间的相互关系第13页/共70页第十四页，共70页。 2、哈迪温格平衡 3、影响遗传规律的因素第14页/共70页第十五页，共70页。第15页/共70页第十六页，共70页。（2）是食性、行为、适应能力等种群遗传特性；第16页/共70页第十七页

5、，共70页。结构等。增长率 自然增长率 十 净迁移率 出生率 死亡率 迁入率 迁出率。如果设迁入 迁出，那么，增长率就等于自然增长率。第17页/共70页第十八页，共70页。2 2、种群、种群(zhn qn)(zhn qn)增长型增长型 在没有限制的指数增长中，增长速在没有限制的指数增长中，增长速度（度（G G）与个体数量（）与个体数量（N N）成正比，）成正比，也就是说，个体数量越大，增长速也就是说，个体数量越大，增长速度越快。度越快。指数增长模式指数增长模式(msh)(msh)只是一种理想只是一种理想的状态的状态第18页/共70页第十九页，共70页。2 2、种群、种群(zhn qn)(zhn

6、 qn)增长型增长型 实际的种群增长都是有限的，因为种群的数量总会受到食物、空实际的种群增长都是有限的，因为种群的数量总会受到食物、空间和其他资源的限制。间和其他资源的限制。细菌实际增长曲线，分为三段：最初的阶段个体数量的增长在加细菌实际增长曲线，分为三段：最初的阶段个体数量的增长在加速；减速速；减速(jin s)阶段阶段 ；动态平衡；动态平衡 。种群生长限制因子、环境限制因子种群生长限制因子、环境限制因子增长率随着种群密度的增增长率随着种群密度的增加而按一定的比例下降加而按一定的比例下降K值为环境容纳量值为环境容纳量第19页/共70页第二十页，共70页。2 2、种群、种群(zhn qn)(z

7、hn qn)增长型增长型 以大草履虫为例以大草履虫为例的型增长的型增长(zngzhng)曲线曲线环境负荷量：环境负荷量：实际上，在一定的空间时间下，环境条件（包括资源、食实际上，在一定的空间时间下，环境条件（包括资源、食物、生活空间等）是有限的，它所能支持的种群最大数量也是有限的，物、生活空间等）是有限的，它所能支持的种群最大数量也是有限的，其极限值，即环境负荷量，用其极限值，即环境负荷量，用K表示。表示。第20页/共70页第二十一页，共70页。环境(hunjng)对一个物种的承受容量决定于这个物种对环境(hunjng)的需求和该物种繁衍的各种决定因素。正常情况下，大多数种群个体的数量基本都是

8、稳定的，种群的数量在环境(hunjng)承受容量K值上下波动。3、种群的数量(shling)动态变化与调节 种群中个体数量(shling)的变化与其天敌有直接的关系。第21页/共70页第二十二页，共70页。第22页/共70页第二十三页，共70页。第23页/共70页第二十四页，共70页。蝗灾蝗灾(hungzi)爆爆发发黄海海州湾海域赤潮黄海海州湾海域赤潮第24页/共70页第二十五页，共70页。灾，严重挤压本地无刺鱼的生长，美国总统责成有关部门予以治理；水葫芦被引入中国后，在中国南方大面积蔓延，无法控制。第25页/共70页第二十六页，共70页。水葫芦再次水葫芦再次(zi c)入侵入侵闽江闽江第26

9、页/共70页第二十七页，共70页。不改变环境容纳量K2、非密度制约与密度无关的其他因素包括温度、光照、降雨等因素引起的，环境变化可导致环境容纳量K值的变化。第27页/共70页第二十八页，共70页。种群种群(zhn qn)调节调节外源性学说外源性学说内源性学说内源性学说1.1.气候学派气候学派2.2.生物学派生物学派3.3.折衷派折衷派1.1.行为调节学说行为调节学说2.2.内分泌调节学说内分泌调节学说3.3.遗传调节学说遗传调节学说气候因子是影响种群动态的首要因素。气候因子是影响种群动态的首要因素。密度制约，包括强调食物因素的学者密度制约，包括强调食物因素的学者密度制约和非密度制约都起作用密度

10、制约和非密度制约都起作用强调动物种群的社群行为强调动物种群的社群行为种群中的遗传两型现象或遗传多型现象有调节种群的意义种群中的遗传两型现象或遗传多型现象有调节种群的意义第28页/共70页第二十九页，共70页。2.2.内分泌调节内分泌调节(tioji)(tioji)学说学说生长激素减少生长激素减少生长代谢障碍生长代谢障碍免疫力降低免疫力降低促肾上腺皮质促肾上腺皮质激素增加激素增加机体抵抗力减弱机体抵抗力减弱生殖受到抑生殖受到抑制制死亡率上升死亡率上升出生率下降出生率下降促性腺激素促性腺激素分泌减少分泌减少第29页/共70页第三十页，共70页。第30页/共70页第三十一页，共70页。第31页/共7

11、0页第三十二页，共70页。第32页/共70页第三十三页，共70页。Y W d。 Y为总产量，W为平均每株重，d为密度，总产量最终(zu zhn)接近于一个定值。n意义：种植密度第33页/共70页第三十四页，共70页。n该模式表明产量与密度变化无关，即在很大播种密度范围内，其最终产量是相等的。第34页/共70页第三十五页，共70页。第35页/共70页第三十六页，共70页。n该模式表明产量与密度变化无关，即在很大播种密度范围内，其最终产量是相等的。第36页/共70页第三十七页，共70页。低等动物或植物的则是化学性的，即：通过(tnggu)抗生素或他感物质产生隔离。第37页/共70页第三十八页，共7

12、0页。生殖领域求偶、交配生殖领域求偶、交配(jiopi)、繁殖、繁殖第38页/共70页第三十九页，共70页。驯鹿驯鹿(xn l)在觅食在觅食第39页/共70页第四十页，共70页。-等级地位较高的优势个体比等级地位较低的从属个体优先获得资源，满足其食物、栖息场所、配偶等需要。第40页/共70页第四十一页，共70页。社会等级的生态学意义：社会等级的生态学意义：（1）非争斗性地获得有限资源。）非争斗性地获得有限资源。（2）调节种群）调节种群(zhn qn)数量。数量。第41页/共70页第四十二页，共70页。第42页/共70页第四十三页，共70页。相互作用类型相互作用类型 物种物种1 1 物种物种2

13、2相互作用的一般特征相互作用的一般特征 中性作用中性作用 0 00 0两物种彼此不受影响两物种彼此不受影响 负相互负相互作用作用 竞争竞争 - - - - 相互干扰型：每一种群直接抑制另一个种群相互干扰型：每一种群直接抑制另一个种群资源利用型：资源缺乏时的间接抑制资源利用型：资源缺乏时的间接抑制 偏害作用偏害作用 - - 0 0种群种群1 1受抑制，种群受抑制，种群2 2无影响无影响 寄生作用寄生作用 + +- - 种群种群1 1寄生者，通常较宿主寄生者，通常较宿主2 2的个体小的个体小捕食作用捕食作用+ +- -种群种群1 1捕食者，通常较猎物捕食者，通常较猎物2 2的个体的个体 正相互正相

14、互作用作用 偏利作用偏利作用 + +0 0种群种群1 1偏利者，而宿主偏利者，而宿主2 2无影响无影响 原始合作原始合作+ + +相互作用对两种都有利，但不是必然相互作用对两种都有利，但不是必然 互利共生互利共生 + + +相互作用对两种都必然有利相互作用对两种都必然有利 表示表示(biosh)(biosh)有利；表示有利；表示(biosh)(biosh)有害，有害，0 0表示表示(biosh)(biosh)无利也无害无利也无害 第43页/共70页第四十四页，共70页。结果(ji gu)： 两个物种形成协调的平衡状态，实现生态位的分化。 一个种群被另一个种群消灭掉。 一个种群被赶跑到另一空间，

15、利用另一种食物。第44页/共70页第四十五页，共70页。北极熊在打斗北极熊在打斗(d du)第45页/共70页第四十六页，共70页。左：双小核草履虫增长左：双小核草履虫增长(zngzhng)较快，竞争占优，大草履虫灭亡。较快，竞争占优，大草履虫灭亡。右：双小核草履虫多生活于培养试管的中、上部，以细菌为食；而袋状草履虫生活于底部右：双小核草履虫多生活于培养试管的中、上部，以细菌为食；而袋状草履虫生活于底部，以酵母菌为食。两个竞争种之间出现了食性和栖息环境的分化。，以酵母菌为食。两个竞争种之间出现了食性和栖息环境的分化。第46页/共70页第四十七页，共70页。n在一个稳定的自然群落中，各生物种群的

16、生态位必定是有差异的，种群间都是趋向于互相补充而不是直接竞争。因此由多个物种组成的群落，要比单一物种所组成的群落能更有效地利用环境资源，维持较高的生产力，并具有更高的稳定性。第47页/共70页第四十八页，共70页。北美地区，五种莺都从同一种云杉树上取食。通过北美地区，五种莺都从同一种云杉树上取食。通过瓜瓜分分不同区域不同区域(qy)以减少相互间的竞争以减少相互间的竞争第48页/共70页第四十九页，共70页。 A、传统捕食（狭义捕食） B、植食 C、拟寄生（会杀死宿主） D、同类相食第49页/共70页第五十页，共70页。传统传统(chuntng)捕食捕食拟寄生拟寄生(jshng)植食植食同类同类

17、(tngli)相食相食第50页/共70页第五十一页，共70页。得鹿群数量大增，对牧草过度利用，导致草场褪化。在农业生产中如忽视生物控制，滥用农药，导致天敌的大量(dling)死亡，使害虫数量严重增长，为防治带来困难。第51页/共70页第五十二页，共70页。 2) 原始合作原始合作是指两个物种生活在一起均从对方(dufng)获得利益，但二者不存在依赖关系，即分开后生活几乎不受影响。如腔肠动物门的海葵生长于螃蟹的背壳上，螃蟹利用海葵作于躲避天敌的伪装；而海葵利用螃蟹作为交通工具，借以四处活动得到更多的食物。 稻田养鱼； 农区养蜂：第52页/共70页第五十三页，共70页。藤壶藤壶兰花兰花偏利共生偏利

18、共生(gngshng)第53页/共70页第五十四页，共70页。作物作物(zuw)间间作作果园果园(guyun)养养鸡鸡海葵海葵(hi ku)和螃蟹和螃蟹原始合作原始合作第54页/共70页第五十五页，共70页。（2）兼性互利共生。大多数互利现象通常属于兼性互利，兼性互利并不是两个物种的固定配对，合作往往是分散的，即合作一方是多物种的混合。例如(lr)，在不同季节，蜜蜂到不同植物的花上采蜜，而其他的昆虫传粉者也会到这些有花植物上采蜜。植物与固氮菌的关系，如豆科植物和根瘤菌也是兼性互利。第55页/共70页第五十六页，共70页。地衣地衣(dy)共生体共生体第56页/共70页第五十七页，共70页。微寄生

19、物，在寄主体内或表面繁殖。如病毒、细菌。大寄生物，在寄主体内或表面生长，但不繁殖。主要是无脊椎动物。例子： 菟丝子寄生在植物上。 蛔虫寄生在动物上。 赤眼蜂寄生在棉铃虫上。第57页/共70页第五十八页，共70页。第58页/共70页第五十九页，共70页。所有生物都不得不在分配给当前繁殖（Current reproduction）的能量(nngling)和分配给存活的能量(nngling)之间进行权衡，后者 与 未 来 的 繁 殖 （ f u t u r e reproduction）相关联。生殖价（reproduction value）是该个体马上要生产的后代数量，加上那些预期的、在以后的生命过

20、程中要生产的后代数量。进化预期使个体传递给下一世代的总后代数量最大，换句话说，使个体出生时的生殖价最大。如果未来生命期望低，分配给当前繁殖的能量(nngling)应该高，而如果剩下的预期寿命很长，分配给当前繁殖的能量(nngling)应该较低。第59页/共70页第六十页，共70页。第60页/共70页第六十一页，共70页。第61页/共70页第六十二页，共70页。第62页/共70页第六十三页，共70页。r r选择选择 k k选择选择 气候气候 多变多变, ,难以预测和不确定难以预测和不确定稳定，可预测，较确定稳定，可预测，较确定 死亡率死亡率 常是灾难性的，无一定规律性，常是灾难性的，无一定规律性

21、，非密度制约非密度制约的的 比较具有规律性，比较具有规律性，密度制约的密度制约的 存活曲线存活曲线 常是灾难性的，无一定规律性，非密度制约常是灾难性的，无一定规律性，非密度制约的的比较具有规律性，密度制约的比较具有规律性，密度制约的 种群大小种群大小 属迪维（属迪维（DeeveyDeevey）划分）划分C C型的，幼体存活率很型的，幼体存活率很低低属属A A、B B型的，幼体存活率高时间上型的，幼体存活率高时间上稳定，种群平衡，密度在稳定，种群平衡，密度在K K值临近。值临近。种内种间斗争种内种间斗争选择有利于选择有利于 时间上变动大，不稳定，通常低于环境容纳时间上变动大，不稳定，通常低于环境容纳K K值，群落不饱和，生态上真空，每年有再移值，群落不饱和，生态上真空，每年有再移植变动性大，通常不紧张植变动性大，通常不紧张时间上稳定，种群平衡，密度在时间上稳定，种群平衡，密度在K K值临近。值临近。 寿命寿命 快速发育