4基础生态学-全套课件

种群系统的结构种群概念种群是结构单位种群也是功能单位种群还是遗传单位和进化单位——种群是物种在自然界中的基本存在单位，是动态基因库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生物的空间需要和领域性空间需要领域和领域行为影响领域大小的因素生物的空间需要和领域性领域和领域行为–动物表现明显脊椎动物、一些昆虫繁殖期典型–植物也有基本体积荫蔽他感生物的空间需要和领域性影响领域大小的因素–体型–食性–生活史阶段三种基本类型–集群–随机–均匀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指数植物和动物的空间分布方式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不稳定、暂时集群季节性集群经常性、稳定性集群植物和动物的空间分布方式种群空间分布方式的时间变化–繁殖–迁徙植物和动物的空间分布方式种群空间分布方式的时间变化–繁殖–迁徙植物和动物的空间分布方式与个体相似：–分散行为，获得分散、均匀资源–集群行为，获得集中资源种群内表型和基因型的复杂性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–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植物的主要生态型–气候、土壤、人工（品种）动物的主要生态型–地理、食物、寄生、季节生态型的生态和进化意义–适应多种环境–形成新种的基础种群的年龄结构年龄锥体幼年型均匀型老年型老年个体数成体数幼体数种群的年龄结构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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关系性的意义——加强种群内个体的横向联系，性选择性别关系的进化——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–裂唇鱼的例子性比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？找例子生物的婚配方式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一雌多雄生物的婚配方式植物的性别和婚配–雌雄同花–雌雄异花同株–雌雄异株种群的社会结构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–超个体种群的社会结构各类型社会的实例–不典型社会–昆虫社会–灵长类社会–人类社会种群系统的过程——种群内部的活动基本概念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内禀增长能力(rm)与密度无关的种群增长模型环境容量无限、没有迁入迁出与密度无关的单种群离散增长模型与密度无关的单种群连续增长模型–指数增长与密度无关的单种群离散增长模型环境容量无限、没有迁入迁出、世代不重叠、不具年龄结构–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环境容量无限、没有迁入迁出、世代重叠、具年龄结构–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–种群增长率与密度的线性函数关系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环境容量有限、没有迁入迁出、世代不重叠、不具年龄结构与密度有关的单种群离散增长模型–种群增长率与密度的线性函数关系–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与密度有关的单种群连续增长模型–Logistic增长–dN/dt=rN·(1-N/K)=rN·[(K-N)/K]–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时滞问题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”易克隆性自然界中的种群增长一般增长爆发生态入侵种群中个体数量的变动和维持种群内个体的存活存活过程和存活曲线–I型–II型–III型种群中个体数量的变动和维持种群内个体的存活生命表–动态生命表（水平生命表、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生育力分析种群内个体数量的变动周期性波动–季节–年际(与模型相关)不规则波动种群的衰落与灭亡–与增长一样，灭亡是必然趋势(与模型相关)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）–内稳态少蚁穴中T、RH蜂巢中T人房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–植物也有（化学信息为主）也有物理信息—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）–分摊竞争（非密度制约）–争夺竞争种内竞争与合作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–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小群间的竞争种内竞争与合作动物多样、有趣的表现–对资源的争夺–性争夺–育幼争夺（场地、权利）合作是普遍存在的–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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–生活史–生殖–环境特化型r-K连续体,相对性出生率和死亡率的调节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–最后产量横值法则c=W*d出生率和死亡率的调节死亡率调节_自疏–植物：-3/2定律（个体间争夺竞争）–动物成体密度的调节领域行为–调节个体距离迁移–迁入和迁出，动态调节密度自我调节方式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完善种群生态学种群系统的功能——种群作为一个系统的外部性•生物间相互关系的类型•相互动态（co-dynamics）—短期行为•协同进化（co-evolution）—长期关系种间关系•生物间相互关系的类型类型AB特点竞争--彼此互相抑制捕食--A种杀死或吃掉B种食草中性OO彼此互不影响共生++彼此有利，分开后不能生活合作++彼此有利，分开能独立生活附生+OA种有益，B种无影响寄生和拟+-对A有利，对B有害种间关系种间竞争物种共存中最普遍的关系种间竞争的方式–资源利用性竞争（exploitationcompetition）–相互干涉性竞争（interferencecompetition）种间竞争的特点–不对称性（在某一资源点上）–对一种资源的竞争能够影响对另一种资源的竞争结果种间竞争生态位分离和竞争排斥原理–其共存的相似性极限多大?d/w＝1种间竞争植物种间竞争的特殊性–对少数资源的共同需求–不可移动性–他感作用—相互干涉性竞争种间竞争植物种间竞争的特殊性-Tilman模型种间竞争植物种间竞争的特殊性-Tilman模型种间竞争种间竞争策略–竞争型–压力容忍型–干扰容忍型捕食捕食是一大类，可以有4类–典型捕食–食草–寄生–拟寄生捕食捕食者-猎物模型–猎物按指数方式增长–捕食者在没有猎物条件下按指数方式减少–世代连续–当两者共存于一个有限空间内，猎物增长将因捕食而降低–猎物方程为dN/dt＝r1N–εPN–捕食者方程为dP/dt＝-r2P＋θNP捕食捕食者-猎物模型捕食自然界中的捕食者-猎物种群动态–相互动态——斗争与协同上一营养级调控下一营养级下一营养级调控上一营养级–协同进化（后面详细讲）–生物防治的有效手段食草经济原理食草动物对植物的伤害植物对于损伤的补偿作用植物的防卫--食草动物对植物的有利方面（生态系统部分细讲）植物和食草动物的相互动态食草植物的防卫（—耗能）–各种成分综合作用含水率下降、营养成分下降–防御时间长期：木质素、纤维、机械组织短期：酚、氰–防御物质来源强光：C类弱光：N类食草植物和食草动物的相互动态—牧食系统寄生和拟寄生两种关系的区别寄生物和宿主种群密度动态的相互作用共生与合作普遍存在，意义重大，紧密程度不同–动物间共生（包括饲养共生）–植物和动物共生–植物和真菌共生–动物和菌类–真核生物内共生学说附生好的环境、生物多样性高时多协同进化协同进化的定义——性状关系“协同”意味着非敌对，关系弱化两方面的进化速度不同——不对称进化–捕食者难以专化–避稀效应–活命-饱餐原理–捕食者密度低，近亲繁殖较多–捕食者繁殖速度慢（寄生者进化速度快）上帝精明，并无恶意种群-环境相互关系环境对种群结构的影响—作用种群对环境的适应种群对环境的影响—反作用种群-环境相互关系环境对种群空间结构的影响–均匀分布资源—领域性–集中分布资源—集群生活种群-环境相互关系环境对种群性别关系的影响–动物的婚配制度单配偶制多配偶制多配偶阈值–植物的性别关系环境对种群密度调节的影响–食物–气候条件–捕食者自然选择（长期影响的结果）自然选择及其类型–稳定选择–定向选择–分裂选择–个体选择–配子选择–亲属选择–群体选择–性选择选择压与进化速度种群的适应物种形成—渐进式和爆发式物种绝灭种内关系的进化种群作为一个系统，个体关系更亲密–性关系–亲子关系–群体关系–社会关系利他行为种群对综合环境适应能力的提高