植物种群与基本特征PPT讲稿课件.ppt

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1、植物种群与基本特征课件,主要内容,种群概念种群动态种群空间格局种群调节,第一节 种群的概念,1、种群population:指在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合。种群是物种在自然界存在的基本单位，又是群落的组成部分，同时也是生态系统研究的基础。2、种群生态学：研究种群内各成员间以及它们与周围环境中生物和非生物因子间相互关系及作用规律的科学。种群动态(population dynamics）：研究种群大小或数量在时间、空间的变动规律。,3、自然种群具有三个特征,空间特征：种群具有一定的分布区域和分存形式；数量特征：每单位面积（或空间）上的个体数量（即密度）将随时间而发生变动；遗传特征：种

2、群具有一定的基因组成，即系一个基因库，以区别于其它物种，但基因组成同样是处于变动之中的。,一、种群密度与分布（1）大小与密度 大小size：种群全部个体数目的多少。密度density：单位空间的种群大小。（相对密度、绝对密度）统计方法：总数量调查法、样方法（2）单体生物与构件生物 Unitary organism：由一个受精卵发育而成，个体清楚,如多数动物和一些低等植物即是。Modular organism:由一个合子发育成一套构件组成，并且构件数很不相同，且随环境条件而变化。如：大多数植物,第二节 植物种群的动态,6,草 原,样方法,二、种群统计学,A 出生率natality：泛指任何生物产

3、生新个体的能力 最大出生率（Maximum natality）：指种群处于理想条件下的。实际出生率（Realized natality）：指在有限制因子的特定条件下，种群的。,1、初级种群参数,B 死亡率（Mortality）生理死亡率（Realized mortality）：生物活到了生理寿命才死亡。生态死亡率（Ecological mortality）：种群在特定环境条件下，各个个体的平均实际寿命。C 迁入是个体由别的种群进入领地，迁出是种群内个体离开种群的领地。,2、次级种群参数,A 年龄结构 种群内各个体的年龄分布状况，即各个年龄级个体数在整个种群中所占的百分比。（1）年龄结构类型：增

4、长型(a)、稳定型(b)、衰退型（下降型c）（2）年龄结构划分：按繁殖年龄：繁殖前期、繁殖期、繁殖后期 按个体发育：休眼期、营养生长期、生殖生长期、老龄期,10,不同国家的年龄结构,B 性比(sex ratio)S=（M/F）100%C 种群增长率(r)和内禀增长率(rm)内禀增长率（innate rate of increase)：当环境无限制(空间、食物和其他有机体在理想条件下)，稳定年龄结构的种群所能达到的最大增长率.,成活率,出生率,3、生命表（life table),种群统计的核心是建立反映种群全生活史的各年龄组或生活态级出生率、死亡率，甚至包括迁移率在内的信息综合表。,（1）一般的

5、人口生命表格式或构成，表头依序是：,x：龄级（按年龄的分段）nx:在x龄级开始时的存活个体数lx:在x龄级开始时的存活率 lx=nx/n0dx:从x到x+1期的死亡个体数 dx=nx-nx+1 qx:从x到x+1期的死亡率 qx=dx/nx ex:x期开始时的平均期望寿命或平均余年 ex=Tx/nxLx:从x到x+1龄期的平均存活个体数 Lx=（nx+nx+1）/2 Tx:龄期x及其以上各年龄级的个体存活总年数,（2）生命表的类型,A 图解生命表,Begon和Mortimer在1976年专为高等植物设计的一种图解生命表,时间：t,时间：t+1,生殖,Nt+1=（Nt F g e）+(Nt p)

6、,F：平均每株产种子数,g：种子平均发芽率,e：幼苗长成个体的平均成活率,P：存活率,B 同生群生命表（cohort life table）,统计的对象是同期出生的同龄个体群。属于动态生命表。,C 特定时间生命表（time specific life table）,在同一时间内，用收集到的植物样地内一个种群所有个体的年龄数据编制而成的生命表。属于静态生命表。,D 综合生命表 包含出生率mx(生产力表),种群增长率(r)和内禀增长率(rm)内禀增长率（innate rate of increase)：当环境无限制(空间、食物和其他有机体在理想条件下)，稳定年龄结构的种群所能达到的最大增长率.,成

7、活率,出生率,生命表分析：1、种群的成活曲线2、种群的内禀增长率3、关键（主导）因子分析4、种群趋势指标（I）相关文章,1 艾氏剂对连续三个世代多刺裸腹溞生命表统计学参数的影响 全文快照陈艳 席贻龙.生态学报-2009年10期2 不同药剂亚致死剂量对褐飞虱不同种群生命表参数的影响 全文快照王海荣 吴进才.生态学报-2009年9期3 改进实验种群生命表编制的方法以黑肩绿盔盲蝽为例 全文快照刘家莉 杨斌.生态学报-2009年6期4 椰心叶甲啮小蜂（Tetrastichus brontispae）实验种群生命表的编制 全文快照唐超 彭正强.生态学报-2009年1期5 荔枝蒂蛀虫（Conopomorp

8、ha sinensis Bradley）的饲养及其实验种群生命表 全文快照王少山 黄寿山.生态学报-2008年2期6 稻纵卷叶螟（Cnaphalocrocis medinalis（Gene）在水稻品种上的半自然种群生命表参数及对植株含糖量的影响 全文快照许璐 王芳.生态学报-2007年11期7 薇甘菊（Mikania micrantha）天敌安婀珍蝶（Actinote anteas（Doubleday Hewitson）实验种群生命表 全文快照刘雪凌 韩诗畴.生态学报-2007年8期8 烟草和香芋上斜纹夜蛾的自然种群生命表 全文快照周忠实 陈泽鹏.生态学报-2007年4期9 濒危植物沉水樟的种

9、群生命表和谱分析 全文快照陈远征 马祥庆.生态学报-2006年12期10 长尾麝凤蝶生活史、生命表、生境及保护 全文快照李秀山 张雅林.生态学报-2006年10期,1 濒危植物永瓣藤的种群生命表与动态分析 全文快照郝朝运 张小平.林业科学-2009年9期2 转基因741杨林中靶标害虫实验种群生命表研究 全文快照刘军侠 高宝嘉.林业科学-2009年5期3 白蜡虫自然种群年龄特征生命表及主要死亡因素分析陈晓鸣 王自力.林业科学-2008年9期4 乳源木莲与红花木莲苗期动态生命表方乐金 吴汝章林业科学-2004年5期5 竹缺爪螨实验种群生命表的研究张飞萍 钟景辉.林业科学-2001年3期6 枣步曲自

10、然种群生命表的研究及其在测报上的应用师光禄 杨富斗林业科学-1997年3期7 在相同生境不同发生年代的异地取样编制害虫生命表的研究张志勇 刘贤谦林业科学-1991年2期8 油松毛虫种群生命表的研究李桂和 代德纯林业科学-1990年4期,4、存活曲线（survivorship curve),存活曲线表示种群成活率随时间变化的过程，可以直观地表达同生群的存活过程。以生物的相对年龄为横坐标，以各年龄的成活率为纵坐标。,存活曲线有三种类型：,三、种群的增长模型,1、与密度无关的种群增长模型,（1）世代不重叠离散型,1)假设：种群增长是无限的；世代不重叠；无迁入迁出；无年龄结构。2)模型：Nt=N0 R

11、0t 3)R0是种群离散增长模型中的重要参数，R01，种群上升；R0=1，种群稳定；0 R0 1，种群下降；R0=0，雌体没有繁殖，种群在下一代灭亡。,（2）世代重叠连续型,1）假设：种群增长是无限的；世代重叠、连续；无迁入迁出；无年龄结构。2)模型：种群的瞬时出生率为b,死亡率为d,种群的瞬时增长率r=b-d r0，种群上升；r=0，种群稳定；r 0，种群下降,t,2、与密度有关的种群增长模型-logistic方程,假设：环境容量K；增长率虽密度上升而降低的变化是按比例的（即每增加1个个体，增长率下降1/K），无时滞；无迁入迁出；无年龄结构。模型（Logistic equation or V

12、erhulst Pearl equation）,种群增长早期，N0，N/K也很小，种群增长呈指数增长；N=K时，种群的增长为0，种群达到了一个稳定的平衡状态。,K/2,3）逻辑斯谛方程的重要意义：,a 是许多两个相互作用种群增长模型的基础,b 是渔业、牧业、林业等领域确定最大持续产量(maximum sustained yield)的主要模型c 模型中两个参数r 和K，已成为生物进化对策理论中的重要 概念。,四、自然种群的数量变动,1 种群增长 2 季节消长 3 不规则波动4 周期性波动 5 种群的爆发 6 种群平衡7 种群的衰落和灭亡8 生态入侵,J增长与S增长,季节消长,不规则波动,由环境

13、因子特别是气候的随机变化引起 小型、短寿命物种的变化大,周期性波动,旅鼠、北极狐；美洲兔，加拿大猞猁；森林脑炎的监测,种群的爆发,具不规则或周期性波动的生物都可能出现种群的爆发 蝗灾、赤潮,种群平衡,种群较长期地维持在几乎同一水平上通过种群的内部调节机制完成,大型动物（一年产一子的），社会性的昆虫（蚂蚁、蜜蜂，等）,种群的衰落和灭亡,当种群长久处于不利条件下数量出现持久性下降的现象 个体大、出生率低、生长慢、成熟晚的生物易出现 种群衰落和灭亡加快的原因：过度捕杀、生境破坏 最小可存活种群,生态入侵,由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区，其种群不断扩大，分布区逐步稳定地扩

14、展的过程 紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)原产墨西哥，解放前由缅甸、越南进入我国云南，现已蔓延至2533N地区，并向东扩展到广西、贵州境内。它常连接成片，发展成单种优势群落，侵入农田，危害牲畜，影响林木生长，成为当地“害草”。欧洲穴兔入侵澳大利亚加拿大一枝黄花、飞机草、水葫芦、中华蟹、巴西龟等,记者从中科院西双版纳热带植物园获悉，在国家自然科学基金重点项目的资助下，该园与美国蒙塔那大学、墨西哥国立自治大学和特立尼达西印度群岛大学合作，探讨了多种入侵机制对飞机草入侵我国的作用。该成果对认识外来植物入侵机理有重要意义，于日前发表在新植物学家上。据介绍，有关外来植物入侵机制的

15、理论或假说有很多，但没有一种理论或假说能够解释所有外来植物成功入侵的原因。此外，很少有研究者同时研究多种理论或假说对同一外来植物成功入侵的贡献。在该园教授冯玉龙的指导下，硕士研究生秦瑞敏和博士研究生郑玉龙分别在中国、墨西哥展开了研究。在飞机草的原产地墨西哥和入侵地中国的两个同质种植园中，通过让来自入侵地和原产地的飞机草分别与来自两地的本地植物竞争，科研人员发现：飞机草入侵种群可能通过进化提高了竞争能力，降低了天敌防御能力，该结果支持了增强竞争能力的进化假说；来自飞机草原产地墨西哥的本地植物竞争能力强于来自飞机草入侵地中国的本地植物，支持了生物阻抗假说；与来自墨西哥的本地植物相比，中国的本地植物

16、种子萌发对飞机草化感作用更敏感，进而支持新化学武器假说。该研究显示，增强竞争能力的进化、先天的竞争优势、本地植物的生物阻抗和新化学武器可能共同推动了飞机草的成功入侵。此外，该研究意味着，同时在多个环境条件下，研究多个互不排斥的入侵机制或假说至关重要。,第三节 种群的空间分布格局（Spatial distribution pattern）,组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局，称为。,一、分布格局的三种类型,A 随机的（random）,B 均匀的（uniform）,随机分布(Random dispersion)指每一个体在种群领域中各个点上出现的机会是相等，且每一个体的存在不影响其他个体

17、分布。这种分布在自然界中不常见。,种群内的各个个体之间保持一定的均匀的距离。在自然情况下，均匀分布最为罕见。,C 成群的（clumped）,种群内个体分布不均匀，形成许多密集的团块状。在自然情况下，大多数植物种群常呈成群分布。,随机分布,个体在种群中出现的机会是相等的，个体间互相不影响。随机分布比较少见 当一批植物(种子繁殖)首次入侵裸地上，常形成随机分布，但要求裸地的环境较为均一,均匀分布,个体呈等距离的分布格局。原因：竞争 森林中植物为竞争阳光(树冠)和土壤中营养物(根际)沙漠中植物为竞争水分 地形或土壤物理形状的均匀分布使植物呈均匀分布,成群分布,成群分布：个体呈块状或呈簇、成群分布 原

18、因：微地形的差异 繁殖特性所致：种子不易移动而使幼树在母树周围或无性繁殖 动物和人为活动的影响,种群的空间格局,44,二、样方大小与种群内分布型分析,(a)实际分布(b)大块的样方，结果呈现是聚集分布(c)小块的样方，结果呈现的是随机分布,三、分布格局类型的判定,常用而简便的检验内分布型的指标是 方差/平均数比率，即,第四节 种群调节,外源性种群调节理论 气候学派 生物学派 食物因素内源性自动调节理论 行为调节 内分泌调节 遗传调节,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

19、种群数量的变动，否定稳定性,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,Effects of supplemental feeding in the California vole,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：动物种群中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,内分泌调节,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，使促生殖激素分泌减少(使生长和生殖发生障碍)和促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,