种群群落生态系统.

种群、群落和生态系统种群密度的定义种群在单位面积或单位体积中的个体数（个/m2、km2、m3等）种群密度种群的个体数量空间大小（面积或体积）种群密度种群的个体数量空间大小（面积或体积）种群数量统计种群数量研究方法1.调查研究：密度调查2.实验研究：酵母菌的增长研究，显微（血球板）计数法3.数学模型研究（种群增长方式模型）：S型增长曲线推导，预测增长趋势调查研究法：统计学方法：样方法标志重捕法：1898年就已经由丹麦渔业学家Petersen运用样方法在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。要求：移动范围小的生物随机取样，数理统计分析偏差和显著性样方具有良好代表性，形状限制不太大mnnnm21种群密度=设各样方的种群密度分别为n1、n2、n3……nm，标记重捕法设某种群的总数为N，第一次捕获标记的个体为M，第二次重捕的个体数为n，其中已标记的为m，若随机捕捉，则N:M=n:m,即适用范围：活动范围大的动物随机捕捉假设往往不真实，动物捕捉后会更容易或更难捕捉，标记物会影响动物死亡率等N=m（重捕中标志数）M(总标志数）n（重捕个体数）N=m（重捕中标志数）M(总标志数）n（重捕个体数）种群初级参数和增长率出生率：一定时期内，种群在特定条件下实际繁殖的个体数量。死亡率：一定时间内死亡个体的数量除以该段时间内种群的平均大小。迁入：有别的种群的个体迁入领地。迁出：种群内个体离开种群领地。这些参数与种群密度密切相关。自然增长率：出生率—死亡率种群密度出生率死亡率迁入率迁入率++--年龄结构种群的年龄结构是把每一年龄群个体的数量描述为一个年龄群对整个种群的比率。年龄群可以是特定分类群，如年龄、月龄，也可以是生活史期，如卵期、幼虫期等。年龄结构对了解种群历史，分析预测种群动态具有重要价值。年龄结构图金字塔型：增长型钟型：稳定型壶型：衰退型生殖后期生殖期生殖前期年龄结构图分析1982年河北省人口的年龄结构图0-10年龄组较少，说明计划生育效果显著10-20年龄组人多，说明没有显著计划生育效果35-45年龄段人口少是战争期间人口出生减少的结果性比例性比例指种群中雌雄个体的比例。大多数动物种群1:1哺乳动物出生时雄性比例一般偏高，但是死亡率也高于雌性，如加拿大驼鹿，胚胎雄雌比例1.13，但是成体种群雌性多有些种群以具有生殖能力的雌性个体为主，主要是可以进行孤雌生殖的，如轮虫等。某些营社会生存的昆虫种群雄多于雌某些生物性比例随环境条件改变，如盐生钩虾，5度下后代雄多，23度下雌多有些动物有性转变特点，如黄鳝，幼年都是雌性，生殖之后多数转变为雄性种群的空间结构种群的分布型是指种群的个体在生活空间中的位置状态或布局均匀分布：较少见，主要因为种内个体间竞争，如植物竞争阳光、土壤，繁殖期鸟类的鸟巢随机分布：也很少，某一个体的存在不影响其他个体的分布，一般在资源分布均匀、丰富情况下出现，如面粉中的黄粉虫幼虫集群分布：最常见，原因①资源分布不均匀②植物种子以母柱为中心扩散③动物的集群行为生命表和存活曲线以lgnx或lglx对x作图即得到存活曲线。I型：凸型，幼体存活率高，老年死亡率高。如人类和大型哺乳动物。II型：对角线型，整个生活周期有较稳定死亡率。如鸟类。III型：凹形，幼体死亡率高，如产卵鱼类、贝类和松树等。大多数野生动物介于II和III型之间，多数植物接近III型。动物由海洋到陆地过程中，产仔率减少，存活曲线III—II—I方向进化。I型II型III型两种模型的增长速率曲线增长速率3.4种群数量变动01020304季节消长种群数量波动种群的爆发外来物种入侵季节消长一年生的草本植物的个体数量变化种群数量波动原因：环境随机变化，导致K值变动时滞（延缓的密度制约）过度补偿非周期波动：环境的随机变化导致不可预测的波动东亚飞蝗周期性波动：捕食导致的延缓密度制约松树猞猁-美洲兔种群爆发周期和非周期波动生物都可能出现种群爆发，如蝗灾、鼠灾、赤潮外来物种入侵紫茎泽兰、凤眼莲（水葫芦）等3.5种群数量调节——外源性调节非密度制约因素——气候昆虫的早期死亡率85-90%的原因是天气条件不良密度制约因素——食物、捕食和疾病食物：如旅鼠种间竞争两种或多种不同生物共同利用同样资源时的关系捕食捕食是一种生物摄取其他种生物个体的全部或部分为食。典型捕食：袭击猎物后迅速将其杀死而食。草食：逐渐的杀死或不杀死，只消费对象个体的一部分。草食动物、肉食动物、杂食动物寄生微寄生物：在寄主体内或表面繁殖病毒、细菌、真菌和原生动物大寄生物：在寄主体内或表面生长但不繁殖无脊椎动物，寄生蠕虫（动物）、蝴蝶或蛾幼虫及甲虫（植物）拟寄生物（重寄生物）：在昆虫寄主身上或体内产卵，通常导致其死亡。寄生蜂和蝇社会寄生：不摄取寄主组织，而是通过强迫寄主动物为其提供食物或其他利益。窝寄生种内：鸭，寄生雌体在其他个体巢中产卵，寄主雌体会减少自己的产卵量种间：杜鹃和褐头牛鹂，将蛋下在其他种鸟的巢中，并将寄主巢中原来一个蛋扔掉蚂蚁，寄生蚁王侵袭其他蚁巢并杀死或控制土著蚁王，发生殖民霸占，土著工蚁继续为其窝幼体提供食物和服务，而寄生蚁王向窝中加入自己的卵。（2014，北京，4）为控制野兔种群数量，澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒性病毒比例最高，兔被强毒性病毒感染后很快死亡，致兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间。几年后中毒性病毒比例最高，兔种群数量维持在低水平。由此无法推断出A．病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用B．毒性过强不利于维持病毒与兔的寄生关系C．中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降所致D．蚊子在兔和病毒之间的协同（共同）进化过程中发挥了作用互利共生菌根：真菌菌丝与多种植物的根共生，真菌帮助植物吸收营养物质（磷），并从植物获取营养清洁鱼：清洁鱼从顾客鱼身上移走寄生物和死亡皮肤，并以此为食地衣：真菌藻类共生体，真菌保护藻类免受干旱和阳光照射，藻类提供菌丝光合产物珊瑚：珊瑚虫从藻类获取大部分糖类，藻类从珊瑚虫获得营养素植物和固氮根瘤菌：植物为菌提供光合产物，固氮菌为植物提供氮植物-传粉者互利共生：传粉者获取花蜜、果实、种子花粉等为食或其他化合物，为植物散布种子（2012，北京，3）金合欢蚁生活在金合欢树上，以金合欢树的花蜜等为食，同时也保护金合欢树免受其他植食动物的伤害。如果去除金合欢蚁，则金合欢树的生长减缓且存活率降低。由此不能得出的推论是A.金合欢蚁从金合欢树获得能量B.金合欢蚁为自己驱逐竞争者C.金合欢蚁为金合欢树驱逐竞争者D.金合欢蚁和金合欢树共同（协同）进化4.2群落概念和分类群落：在相同时间聚集在同一地段上的各种生物种群集合体。植物群落：研究最为透彻动物群落微生物群落4.3群落的特征物种组成结构演替群落的物种组成任何一个群落都由一定的动物、植物和微生物种群组成。种类组成是区别不同群落的首要特征。获取完整生物种类名单（高等植物名录或动物名录）：最小面积法统计。生物多样性生物多样性是指生物中的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性。遗传多样性：全部生物遗传信息的总和物种多样性：生物有机体的多样化种的数目（丰富度）：物种数目多少种的均匀度：个体分配的均匀程度生态系统多样性：生物群落、生境与生态过程的多样化群落结构垂直结构分层性包括地上和地下部分分层越复杂，植物对环境利用越充分植物分层：争夺阳光、空间、水分和矿质营养（地下分层）动物分层：主要与食物、微气候有关水生生物：阳光、温度、食物和含氧量水平结构斑块性、镶嵌性，个体在水平方向上分布不均匀，造成小群落。小、微地形变化、土壤湿度、盐质化、动物活动和人类影响等如林冠下光照不均匀：光照强处较多阳性植物，光照弱处长耐阴植物群落的环境异质性越高，群落的水平结构越复杂时间结构不同物种生命活动在时间上的差异周期性动物的迁徙、冬眠群落演替群落演替指由低级到高级、简单到复杂、一个阶段接着另一个阶段、一个群落取代另一个群落的自然演变过程。演替分类：原生演替：发生在从未有任何植物覆盖过，或原来存在过植被，但被彻底消灭了（包括地下的土壤）的原生裸地上的演替。如冰川移动造成的裸地。美国密执安湖沙丘的原生演替：先锋植物+无脊椎动物——松林、黑栎林、山核桃林——稳定的山毛榉、槭树林，十分缓慢，至少1000年次生演替：发生在原有植被留下的土壤条件下的次生裸地上的演替。如深林砍伐、火烧等造成的裸地。农田弃耕：土壤残留农作物和杂草种子等——飞蓬——紫菀——须芒草——牧草、灌木——针叶林——松林——稳定的栎、山核桃，100年左右演替系列（阶段、时期）水生演替（多水）：水生演替就是湖泊填平的过程自由漂浮植物阶段：浮萍、满江红等一些藻类沉水植物阶段：轮藻属、金鱼藻、眼子菜、黑藻浮叶根生植物阶段：莲、睡莲直立水生阶段：芦苇、香蒲、泽泻，水底开始露出水面与大气接触湿生草本植物阶段：沙草科、禾本科草本植物阶段：灌木、森林旱生演替（极干）：地衣植物阶段：地衣苔藓植物阶段：苔藓草本植物阶段：禾本科、菊科、蔷薇科灌木植物阶段：灌木乔木植物阶段：乔木森林顶级群落顶级群落：最终演替阶段，稳定状态的群落。决定因素：气候土壤养分、湿度、坡度、光照、牧食压力、火等5生态系统生态系统就是在一定空间中共同栖居着的所有生物（即生物群落）与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形成的相互作用和相互依存的统一整体。生态系统成分非生物环境：包括无机元素、化合物、有机物质和气候等其他物理条件。也可将三者分开（无机物、有机物和气候）生产者：能以简单无机物制造有机物，是自养生物。绿色植物、藻类、蓝藻和化能合成细菌等。生产者是生态系统中最基本和最关键的生物成分。消费者：直接或间接利用生产者所制造的有机物，属于异养生物。草食动物、肉食动物、顶级肉食动物和寄生动物。分解者：属于异养生物，把动植物复杂有机物转化为生产者能重新利用的简单化合物，并释放能量，功能与生产者相反。细菌、真菌、蟹、软体动物和蠕虫、蚯蚓、螨无脊椎动物、白蚁、秃鹫等。生态系统成分食物链和食物网食物链：生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序称为食物链。食物网：生态系统中许多食物链彼此交错连接，形成的一个网状结构。由于受能量传递效率的限制，食物链的长度不可能太长，一般食物链都是由4～5个环节构成的。食物链类型捕食食物链：直接以生产者为基础，继之以植食性动物和肉食性动物，能量沿着太阳→生产者→植食性动物→肉食性动物的途径流动。如：青草→野兔→狐→狼。在大多数生态系统中，净初级生产量只有很少一部分通向捕食食物链，不是主要的食物链。食物链类型碎屑食物链：以碎屑为基础，高等植物的枯枝落叶被分解者分解成碎屑，然后再为多种动物所食。其构成方式为枯枝落叶→分解者或碎屑→食碎屑动物→小型肉食动物→大型肉食动物。除此之外，还有寄生食物链。生物放大生物扩大作用：由于生物体对于某物质不能代谢，它们就累积在个体的体内，通过食物链或食物网的传递导致在更高营养级上的有机体中的积累。营养级越高，积累量越大。如DDT在海水中的浓度为5.0X10-11g，而在浮游植物中则为4.0X10-8g，在蛤蜊中为4.2X10-7g，到银鸥时就达75.5X10-6g。DDT从初始浓度到食物链最后一级的浓度扩大了百万倍。营养级食物链和食物网中物种关系复杂，无法用图解方法完全表示，为了便于进行能量流动和物质循环研究，所以提出了营养级概念。营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。生态系统的营养级一般只有四、五级，很少有超过六级的。金字塔（生态锥体