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1、 Population & developmentZ S WangCollege of Life SciencesCNU2013.11.151Focus on種群及其動(dòng)態(tài);種群開放性與集合種群理論;種群管理的基本理念;人口與可持續(xù)發(fā)展。2一、種群及其動(dòng)態(tài)1. 概念: 種群(population)是指在同一時(shí)期內(nèi)占有一定空間的同種生物個(gè)體的集合。2. 特征: 空間特征 數(shù)量特征 遺傳特征 系統(tǒng)特征33. 種群動(dòng)態(tài):兩種模式: 指數(shù)增長(zhǎng); 邏輯斯諦增長(zhǎng)。4指數(shù)增長(zhǎng)分析: 前提條件:資源無(wú)限;入侵種早期發(fā)展。 蘇格蘭松5指數(shù)增長(zhǎng)分析: 前提條件:資源無(wú)限; 增長(zhǎng)速率:決定于物種繁殖能力; 生態(tài)效應(yīng):

2、對(duì)共存物種的強(qiáng)烈抑制,導(dǎo)致物種多樣性降低、群落和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化和系統(tǒng)動(dòng)蕩;Species物質(zhì)能量空間SpeciesSpecies650010001500單種年產(chǎn)量(噸)撫仙湖太湖新銀魚入侵致 白魚種群急劇衰退7指數(shù)增長(zhǎng)分析: 前提條件:資源無(wú)限; 增長(zhǎng)速率:決定于物種繁殖能力; 生態(tài)效應(yīng):對(duì)共存物種的強(qiáng)烈抑制,導(dǎo)致物種多樣性降低、群落和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化和系統(tǒng)動(dòng)蕩; 種群危機(jī):天敵和寄生物的潛在威脅。如:馬尾松林松毛蟲危害;人類的傳染病。8邏輯斯諦增長(zhǎng)分析: 前提條件:資源有限;9邏輯斯諦增長(zhǎng)分析: 前提條件:資源有限; 增長(zhǎng)速率:受環(huán)境阻力負(fù)反饋調(diào)節(jié);10邏輯斯諦增長(zhǎng)分析: 前提條件:資源有限;

3、 增長(zhǎng)速率:受環(huán)境阻力負(fù)反饋調(diào)節(jié); 生態(tài)效應(yīng):允 許競(jìng)爭(zhēng)共存, 維持系統(tǒng)穩(wěn)定。11二、種群開放性與集合種群理論種群開放性:地理種群間存在著不同程度的個(gè)體交流和基因流。因此,較大空間尺度上看,種群間的隔離是相對(duì)的。種群間交流的普遍性: 遷徙、洄游; 遷飛; 擴(kuò)散和擴(kuò)張; 花粉和種子的傳播。121. 集合種群理論的背景:何謂種群 ?種群間的聯(lián)系:個(gè)體流 基因流生境萎縮和破碎對(duì)種群的影響 種群大小和穩(wěn)定性 ? 種群間關(guān)系和動(dòng)態(tài) ?13定義1:Population of populations (Levins 1970).定義2:局域?。ǖ乩恚┓N群通過(guò)一定程度的個(gè)體交流而連接在一起所組成的區(qū)域范圍內(nèi)的

4、小種群集合(Hanski 1994)。集合種群局域種群2. 概念:14適宜的生境(suitable habitat)以離散斑塊形式存在。這些斑塊均可為目標(biāo)物種所占據(jù)(occupied);所有斑塊內(nèi)的局域種群(local population)都有滅絕的風(fēng)險(xiǎn)。不存在永恒的大陸斑塊;離散斑塊間不可過(guò)于隔離而阻礙了重新侵占(re-colonization)的發(fā)生;各個(gè)局域種群的興-滅動(dòng)態(tài)不能完全同步。否則整個(gè)集合種群續(xù)存時(shí)間不會(huì)長(zhǎng)于滅絕風(fēng)險(xiǎn)最小的局域種群。3. 集合種群的特征:154. 集合種群理論的應(yīng)用啟示:自然保護(hù):瀕危物種保護(hù)應(yīng)有盡可能多的斑塊且連接良好;局域種群間的相互拯救對(duì)區(qū)域?qū)哟紊系姆N群

5、續(xù)存意義重大,不可忽視;保護(hù)物種的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)選擇合適的空間尺度。害蟲的生物防治:區(qū)域性統(tǒng)一防治效果較好;監(jiān)測(cè)害蟲種群動(dòng)態(tài),防止局域種群間的交流和拯救;抗蟲、抗病作物種植中應(yīng)間種非抗性品種,以保持穩(wěn)定的益蟲種群。16三、種群管理基本理念核心目標(biāo):維持種群穩(wěn)定;科學(xué)管理是雙刃劍:保護(hù)vs.控制,應(yīng)具體對(duì)待;如:銀魚天然群體的退化和移植種群的泛濫,該如何管理?四大家魚野生群幾近消失,養(yǎng)殖群泛濫,又該如何管理?17天然銀魚分布區(qū)縮減18天然銀魚產(chǎn)量下滑19大銀魚和太湖新銀魚人工引種種群擴(kuò)張20三、種群管理基本理念核心目標(biāo):維持種群穩(wěn)定;科學(xué)管理是雙刃劍:保護(hù)vs.控制,應(yīng)具體對(duì)待;動(dòng)態(tài)管理;整體布局:

6、突出種群間的聯(lián)系,從區(qū)域尺度上規(guī)劃;環(huán)境友好:監(jiān)測(cè)研究種群在系統(tǒng)中的作用和地位,種群管理應(yīng)有利于系統(tǒng)穩(wěn)定。21四、人口與可持續(xù)發(fā)展Explosive growth 1999年60億2007年66億2011年70億 人口在時(shí)空上的發(fā)展和演變過(guò)程,包括: 自然變動(dòng) 機(jī)械變動(dòng) 社會(huì)變動(dòng) 人口是生活在特定社會(huì)、特定地域具有一定數(shù)量和質(zhì)量,并在自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境中同各種自然因素和社會(huì)因素組成復(fù)雜關(guān)系的人的總稱。2223世界人口增長(zhǎng)趨勢(shì): 1、高出生率,高死亡率,低增長(zhǎng)率階段; 2高出生率,低死亡率,高增長(zhǎng)率階段; 3、低出生宰,低死廣率低增長(zhǎng)率階段。24世界人口分布:25國(guó)家2001年中人口總生育率俄羅

7、斯1.44億1.2日 本1.27億1.3德 國(guó)0.82億1.3英 國(guó)0.60億1.7中 國(guó)12.73億1.8法 國(guó)0.59億1.8美 國(guó)2.85億2.1巴 西1.72億2.4印 尼2.06億2.7印 度10.33億3.2巴基斯坦1.45億5.6坦桑尼亞0.36億5.6沙特阿拉伯0.21億5.7尼日利亞1.27億5.8埃塞俄比亞0.65億5.9也門0.18億7.226發(fā)達(dá)國(guó)家較低;不發(fā)達(dá)國(guó)家較高。人口增長(zhǎng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系:27發(fā)達(dá)國(guó)家較低;不發(fā)達(dá)國(guó)家較高。人口增長(zhǎng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系:平均年增長(zhǎng)率:28發(fā)達(dá)國(guó)家較低;不發(fā)達(dá)國(guó)家較高。人口增長(zhǎng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系:2000年人口自然增長(zhǎng)率:29中國(guó)人口增長(zhǎng)

8、特點(diǎn):人口增長(zhǎng)速度快農(nóng)村人口比重大 1983年農(nóng)業(yè)人口為7.837億,占世界總農(nóng)業(yè)人口22.7億的62.3%。3.人口城市化加快 1995年的統(tǒng)計(jì)表明,已有1/3的人口居住在城市。304. 人口老齡化:源于人口出生率下降和人口平均壽命延長(zhǎng)。65歲及以上人口的百分比含量達(dá)7%為老齡化社會(huì)。我國(guó)2000年65歲以上的老年人口占6.7%。315. 男女比例失調(diào):正常情況下出生人口性比應(yīng)在104106。 黑河騰沖面積占全國(guó)的46%人口占全國(guó)人口的96%面積占全國(guó)的54%人口只占全國(guó)人口的4% 我國(guó)1989年嬰兒性比比已大到114;2003年北京市出生人口性別比達(dá)108,北京流動(dòng)人口新生兒性比高達(dá)128

9、。 6. 人口分布不均: 322004年全國(guó)人口普查數(shù)據(jù):?jiǎn)挝唬喝f(wàn)人33對(duì)土地資源的壓力: 2002年,我國(guó)人均耕地占有量0.098公頃,2003年為0.095公頃。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織提出的人均耕地最低界限為0.05公頃 。人口增長(zhǎng)的生態(tài)影響:34對(duì)土地資源的壓力: 2002年,我國(guó)人均耕地占有量0.098公頃,2003年為0.095公頃。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織提出的人均耕地最低界限為0.05公頃 。對(duì)森林資源的壓力:全國(guó)人均森林面積為0.11公頃,只及世界人均水平的1/6。名列第120位。對(duì)水資源的壓力:全國(guó)水資源總量28124108 m3,居世界第六位。 人均水資源量 2700 m3 ,不及世界平均值

10、1/4 。 對(duì)能源的影響:人口增長(zhǎng)的生態(tài)影響:內(nèi) 容美 國(guó)全世界原油總儲(chǔ)藏量(109m3 )30215320目前年開采量(109m3)0.5525按目前速率總的開采年數(shù)5585130按目前速率剩余儲(chǔ)藏量開采年數(shù)307011535對(duì)土地資源的壓力: 2002年,我國(guó)人均耕地占有量0.098公頃,2003年為0.095公頃。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織提出的人均耕地最低界限為0.05公頃 。對(duì)森林資源的壓力:全國(guó)人均森林面積為0.11公頃,只及世界人均水平的1/6。名列第120位。對(duì)水資源的壓力:全國(guó)水資源總量28124108 m3,居世界第六位。 人均水資源量 2700 m3 ,不及世界平均值1/4 。 對(duì)能

11、源的影響:對(duì)物種資源的影響:據(jù)估算,中國(guó)生物資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值在1000億美元以上。人口增長(zhǎng)的生態(tài)影響:36 技術(shù)革命促進(jìn)人口增長(zhǎng):人口增長(zhǎng)預(yù)警:獲取資源的方式37 資源消耗型增長(zhǎng): 高消耗,資源消耗增長(zhǎng)速率高于人口增長(zhǎng); 高能耗,浪費(fèi)嚴(yán)重; 高污染,不可持久。人口的快速增長(zhǎng)基于對(duì)資源的掠奪性開發(fā)和利用,是以犧牲環(huán)境為代價(jià)的不和諧的生態(tài)過(guò)程,因此是不可持續(xù)的。38 水資源利用逼進(jìn)極限1950年人類利用了半數(shù)水資源;現(xiàn)今依賴大壩蓄水;水污染喪失了33的可利用水資源;水資源利用已經(jīng)逼進(jìn)極限。39內(nèi) 容美國(guó)全世界原油總儲(chǔ)藏量(109m3 )30215320目前年開采量(109m3)0.5525按目前速率

12、總的開采年數(shù)(a)5585130按目前速率剩余儲(chǔ)藏量開采年數(shù)(a)3070115 石油王國(guó)行將傾覆 能量消耗與日俱增:40 公共資源深受威脅:Atmospheric pollution and climate changeWater pollution, including ground aquifersDeforestation and loss of oxygenation The oceans, coral reefs and their bountyNational parks, wildernesses and wetlandsNonrenewable natural resource depletionFo

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