第5章种群系统的结构

第5章种群系统的结构和过程空间结构遗传结构性别结构社会结构提问：什么是结构？种群概念种群是结构单位——占据物理空间和时间种群也是功能单位——生态、遗传和进化种群是动态的–表现型库和基因库–基因库种群不同称谓–种群、居群、繁群、。。“口”种群生态学是生态学的起源点之一种群的结构特征——同构系统结构简单（甚至由完全相同的单一组分构成）系统过程主要以组分数量变化为核心，总体来说自我调节能力不强；因为没有非生物组分，因而也就没有内稳态；系统组分可以分离和扩散；与生物环境的相互作用明显而形式多样；系统自身基本没有寿命；在受干扰后或被完全去除后，只要再恢复原来条件，就可再生。有机体的空间属性影响种群结构空间需要–体型–食性–生活史阶段领域和领域行为–动物争夺空间，繁殖期典型–植物基本体积占有空间、遮蔽邻体、他感影响领域大小的因素–体型–食性–生活史阶段集团分布均匀分布随机分布种群的水平分布格局(内分布型)内分布型一次分布型与二次分布型数学检验——多种方法–离散系数–聚块性指数–平均拥挤度–Morista指数公式看书动物空间分布方式的意义动物单体分布构成典型的种群格局–动物小群（二次分布）--意义保证食物需求营巢、隐蔽调节种群密度–动物大群（二次分布）—意义类型1-不稳定、暂时集群类型2-季节性集群类型3-经常性、稳定性集群集群行为有利于获得集中资源植物的空间分布方式分散行为有利于获得分散、均匀资源两次分布更紧密植株形成一次分布，构件形成二次分布种群空间分布方式的时间变化–种子散布种群的遗传结构表现型=基因型+环境饰变表型多样性与基因型多样性–表型的多变性–基因型的整体性和不可见性基因库、基因频率与遗传平衡–哈代-温伯格定律——注意模型前提–小群遗传飘变生态型---趋异适应的结果地理隔离与地方种群生态型、生态宗与生态渐变型生态型的生态和进化意义–适应多种环境–形成新种的基础生态型---趋异适应的结果植物的主要生态型——针对生态因子分化–气候生态型–土壤生态型–人工生态型——品种动物的主要生态型–地理生态型–食物生态型–寄生生态型–季节生态型–人工生态型——品种种群的年龄结构年龄锥体幼年型稳定型老年型老年个体数成体数幼体数种群年龄结构的意义幼年型不一定就是扩大型，与存活率有关老年型一定意味着种群衰退，幼体补充不足（也是大种群回归K的方法）均匀型是稳定发展的种群，是世界人口的发展目标构件生物有特别的年龄结构–整株年龄与构件年龄–植物可以具有很长的年龄，与构件更迭有关，特别是克隆植物种群的性别结构性比就是种群的性别结构性比对于生殖资源和食物的利用有意义性比的维持–蜂群——食物不足时赶走雄蜂–群居生物，多余雄性在大群之外–裂唇鱼变性，保持一个雄个体–其他类群？同学们找例子种群的性别分化的意义性别分化的意义——加强种群内个体的横向联系，交流信息，性选择性别关系的进化——进化链上由弱到强，人类最强有性生殖的生态意义–增加变异，增强适应能力和扩大范围–基因重组的计算–加快进化——性分化前的进化极慢有性生殖的退化——经济核算生殖方式的转变——裂唇鱼的例子动物的婚配方式动物的婚配制度–单配偶制——一雌一雄（分散资源）–多配偶制——（集中资源）一雄多雌一雌多雄植物的婚配方式植物的性别和婚配（传粉与受精）从所有的部分均能生殖到集中生殖过渡–雌雄同花–雌雄异花同株–雌雄异株–风媒（花间不定向，最广泛形式）–虫媒（花间定向）种群的社会结构社会——种群发育的顶点社会中个体的不平等性–社会等级和支配行为–个体功能分化–个体结构分化–作为“超个体”的社会种群社会结构的事例和意义各类型社会的实例–不典型社会–昆虫社会（法布尔）–灵长类社会（黑猩猩在召唤）–人类社会种群过程的基本概念出生率–实际出生率与最大出生率死亡率–最小死亡率与实际死亡率存活率迁出率和迁入率增长率（表现型）内禀增长能力(rm)：当资源不受限制、无环境胁迫、种群处于良好状态时，种群能够达到的理论上的最大增长能力（基因型）种群内个体数量动态模型看书自学为主下次课提问和讨论与密度无关的单种群离散增长模型模型假设–环境容量无限–没有迁入迁出–世代不重叠–不具年龄结构模型形式:Nt+1=λNt–Nt=N0λt–λ：周限增长率与密度无关的单种群连续增长模型模型假设–环境容量无限–没有迁入迁出–世代重叠–具年龄结构模型形式:dN/dt=rN–Nt=N0ert–r：瞬时增长率–r＝lnλ，λ=er与密度有关的种群增长模型环境容量有限、没有迁入迁出与密度有关的单种群离散增长模型与密度有关的单种群连续增长模型–Logistic增长–环境容量K相邻压力时滞与密度有关的种群离散增长模型模型假设–环境容量有限–没有迁入迁出–世代不重叠–不具年龄结构模型形式:Nt＋1＝λNt＝〔1.0-B（Nt-K）〕Nt–环境容量K–不同B值种群有不同表现与密度有关的种群连续增长模型环境容量有限没有迁入迁出世代重叠具年龄结构与密度有关的种群连续增长模型模型形式——Logistic增长dN/dt=rN·(1-N/K)=rN·[(K-N)/K]或Nt=K/(1+eα-rt)–环境容量K–相邻压力：N/K–剩余空间：1-N/K与密度有关的种群增长模型r和K的意义时滞Nt＋1＝〔1.0-B（Nt-1-K）〕Nt植物种群增长的特殊性所需资源相近，但资源质量不高，相邻压力与动物不同固定生活，相邻压力不易扩散，不均匀亚种群，二次分布和二级“个体数量”易克隆性（与无性生殖）自然界中的种群增长一般（常规）增长爆发（蝗虫-马世骏）生态入侵种群中个体数量的变动和维持存活过程和存活曲线–I型–II型–III型增长与衰落小种群灭绝种群中个体数量过程的研究方法生命表–动态生命表（水平——同生群生命表）–静态生命表（垂直生命表）致死压力K因素分析生育力分析-内禀增长能力种群内个体数量的变动周期性波动（内生）–季节–年际(与模型相关)–多年变动不规则波动（外生）种群系统的自我调节自我调节——系统的共同特征，表现程度不同而已种群的动态平衡–数量调节为主-种群密度平衡点-环境容纳量（范围,时间）种群的内稳态少蚁蜂穴中T、RH，T人房间中种群系统的自我调节信息联系是调节的基础–动物明显（化学、物理、符号、文字）味觉、嗅觉、触觉、听觉种群结构紧密则信息联系密切–植物以化学信息为主–少量物理信息—含羞草、捕蝇草种内关系密度制约----调节的内因–非密度制约是特例密度制约的三个阶段–负竞争(逆密度制约,指数增长）–分摊竞争（非密度制约）–争夺竞争（密度制约）种内竞争与合作稳定的种群（成熟或超成熟）有相当比例的分摊竞争–中国、欧洲的文化特征–老鼠、吸血蝙蝠小群中的分摊与争夺竞争–幼子间的争夺竞争–父母与子女间的分摊竞争小群间的竞争动物多样、有趣的表现–资源争夺\性争夺\育幼争夺（场地、权利）合作普遍存在–明显或潜在的：分摊、负竞争、社会结构–意义：增种群中个体数量、提高环境容纳量种群密度的自我调节自稳定种群(出生率调节)非自稳定种群（保持种群稳定的其他调节：其他种群的作用和大系统的调控）两类策略不能完全明确区分生态策略–对于同样因素会有多种策略–每个种群往往同时在多个性状上有多个策略种群密度的自我调节r-策略与K-策略–生殖率的r–Logistic模型中的K–生活史和存活曲线r-K连续体,相对性动物出生率和死亡率的调节领域行为–调节个体距离迁移–迁入和迁出，动态调节种群内有密度信息调节出生率–虎（争夺竞争，K）、象（社会性分摊竞争，K）–赤鹿（r-K相对性，分摊竞争，种群平衡调整的拨动性，原因是被食者）植物出生率和死亡率的调节植物构件数调节（个体间分摊竞争）植株繁殖率受密度影响–最后产量恒值法则c=W*d死亡率调节——自疏–-3/2~-4/3定律（个体间争夺竞争）种群内个体密度自我调节方式起始密度影响未来密度密度补偿–适当补偿–过度补偿–不足补偿已有研究成果的融合不同理论之间的关系合并同类梳理线条各层次间比较完善种群生态学