普通生物學(xué) 種群的結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)與數(shù)量調(diào)節(jié)

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種群的結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)與數(shù)量調(diào)節(jié)33.1種群的概念和特征33.1.1種群是同一物種個(gè)體的集合體種群：占有一定空間和時(shí)間的同一物種個(gè)體的集合體。種群是物種存在的基本單位，也是進(jìn)化的基本單位。種群是群落的基本組成。33.1.2出生率和死亡率是決定種群動(dòng)態(tài)的兩個(gè)重要參數(shù)種群密度是對(duì)種群進(jìn)行數(shù)量描述的重要指標(biāo)。影響種群密度的重要參數(shù)：出生率：?jiǎn)挝粫r(shí)間每100個(gè)體的出生個(gè)體數(shù)死亡率：?jiǎn)挝粫r(shí)間每100個(gè)體的死亡個(gè)體數(shù)人類的人口控制：降低出生率遷移率：遷入率與遷出率33.1.3年齡結(jié)構(gòu)預(yù)示著種群未來的增長趨勢(shì)種群的年齡結(jié)構(gòu)：不同年齡個(gè)體在種群的比例關(guān)系。動(dòng)物的年齡分為生殖前期、生殖期和生殖后期年齡結(jié)構(gòu)與未來種群數(shù)量動(dòng)態(tài)增長型：金字塔形，出生率大于死亡率衰退型：壺形，出生率小于死亡率穩(wěn)定型：鐘形，出生率與死亡率持平世界人口的年齡結(jié)構(gòu)：歐洲，北美，俄羅斯：穩(wěn)定型南亞，非洲和南美洲：增長型菲律賓墨西哥印度哈利法塔33.1.4標(biāo)志重捕是動(dòng)物種群密度調(diào)查的一種常用方法種群密度:單位面積上（同種生物）個(gè)體數(shù)量。調(diào)查方法：取樣調(diào)查法，隨機(jī)取樣。

動(dòng)物：標(biāo)志重捕法

應(yīng)用條件：（1）均勻混合（2）不傷害動(dòng)物＆不影響動(dòng)物行為（3）無遷入，遷出

植物：樣方法，分別調(diào)查后統(tǒng)計(jì)計(jì)算33.1.5種群中的個(gè)體有3種分布型種群的空間結(jié)構(gòu)：種群中個(gè)體的空間分布格局。分布格局：集群分布：種群成員間有一定程度相互關(guān)系。生境差異，生殖方式，社會(huì)行為。均勻分布：種群成員間相互競(jìng)爭(zhēng)。動(dòng)物領(lǐng)域行為；植物自毒現(xiàn)象、自疏現(xiàn)象 隨機(jī)分布：生境均一，種群成員間無吸引或排斥。33.2種群的數(shù)量動(dòng)態(tài)33.2.1種群在資源無限條件下呈指數(shù)增長基本假設(shè)：（世代重疊的生物種群），資源無限。微分方程：

瞬時(shí)增長率指數(shù)增長：特點(diǎn)：增長不受資源，空間及其他因素控制，“種群爆炸”J型曲線種群數(shù)量遷入遷出出生死亡N1=N0+B–D+I-EN1=N0+B–D33.2.2資源有限：邏輯斯諦增長基本假設(shè)：資源有限。環(huán)境容納量Ｋ:有限資源條件所能允許的種群最大值種群密度對(duì)種群增長率影響：逐漸，按比例增加（1/k）微分方程：邏輯斯諦增長：特點(diǎn)：種群數(shù)量趨向于環(huán)境容納量K

曲線：S型增長曲線邏輯斯諦曲線的意義農(nóng)林牧漁業(yè)的應(yīng)用（最大持續(xù)產(chǎn)量）生物進(jìn)化對(duì)策33.2.3 人類人口不能無限增長人口的增長速度越來越快人口激增的重要標(biāo)志：人口加倍需時(shí)越來越短人口控制：人口問題不僅是生物學(xué)問題，更是社會(huì)問題Nature437,967-968(13October2005)托馬斯·羅伯特·馬爾薩斯弗里茨·哈伯1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)NormanBorlaug1970年諾貝爾和平獎(jiǎng)袁隆平33.2.4 為什么有些生物人類想消滅消滅不了，而另一些生物想保護(hù)又保護(hù)不??？生活史對(duì)策：生物在生存斗爭(zhēng)中獲得了生存的對(duì)策，這些對(duì)策通過生物在進(jìn)化過程中形成了特有的生活史。r對(duì)策：以“量”取勝。死亡因素：環(huán)境變化導(dǎo)致（大量）死亡特點(diǎn)：個(gè)體小，壽命短、生殖力強(qiáng)存活率低，親代對(duì)子代缺乏保護(hù)，易遷移散布種類：無脊椎動(dòng)物，昆蟲，小型哺乳動(dòng)物＆鳥類，一年生植物（群落演替早期）K對(duì)策：以“質(zhì)”取勝。特點(diǎn)：個(gè)體大，壽命長、生殖力弱存活率高，親代對(duì)子代有很好保護(hù)，遷移散布能力弱死亡因素：密度制約因素種類：大型鳥獸及林木，較大的昆蟲，群落演替的晚期階段r-選擇者K-選擇者兩種生活史對(duì)策的比較 不同自然選擇壓力下形成的不同對(duì)策： r對(duì)策：選擇高增長率的基因型，利于種群繁殖K對(duì)策：選擇更好適應(yīng)環(huán)境的基因型，利用環(huán)境K對(duì)策：穩(wěn)定平衡點(diǎn)S，滅絕點(diǎn)X（瀕危物種)r對(duì)策：一個(gè)穩(wěn)定平衡點(diǎn)S，無滅絕點(diǎn)（害蟲)33.2.5 種群的數(shù)量波動(dòng)種群數(shù)量波動(dòng)的原因：環(huán)境條件發(fā)生變化。不規(guī)則波動(dòng)例：東亞飛蝗（干旱）周期波動(dòng)：任兩個(gè)波峰之間間隔的時(shí)間相。例：猞猁＆雪兔33.3種群的數(shù)量調(diào)節(jié)33.3.1密度制約因子和非密度制約因子影響或調(diào)節(jié)著種群數(shù)量密度制約因素：對(duì)種群大小很敏感，當(dāng)種群增加時(shí)，該機(jī)制更有效。傳染病等生物因子。 非密度制約因素：起作用時(shí)與種群大小無關(guān)，對(duì)擁擠種群和數(shù)量稀少種群都有相似的效應(yīng)。氣候等非生物因子。密度制約因子的反饋調(diào)節(jié)：生物種群的相對(duì)穩(wěn)定和有規(guī)則的波動(dòng)和密度制約因素的作用有關(guān)（食物，生殖力，抑制物，疾病和寄生物等）。非密度制約因子的作用：生物種群的不規(guī)則的波動(dòng)和非密度制約因素的作用