种群生态学
一、名词解释
1.集群(aggregation,colony):同一种生物的不同个体在一定时期内生活在一起而形成的
群体,分为临时性和永久性两种类型。有利于提高捕食效率、共同防御敌害、改变小生境、提高学习效率、促进繁殖
2.种群(population):在同一时期内占据特定空间的同种有机体的集合群,是物种具体的
存在单位、繁殖单位和进化单位,也是构成群落的基本单位。
3.生态密度(ecological density):按照生物实际所占有的面积计算的密度。在某一单位空
间内,种群并不占据所有的空间,每一个生物都只能在适合它们生存的地方生活和生长,这样导致的种群斑点状分布可以用生态密度来描述。
4.生理出生率(physiological natality):又叫最大出生率(maximum natality),是种群在理
想条件下所能达到的最大出生数量。
5.生态出生率(ecological natality):又叫实际出生率(realized natality),是指在一定时期
内,种群在特定条件下实际繁殖的个体数量。
6.多形现象(polymorphism):由于环境因素的作用,种群内的个体在形态、生殖力、体
重、色斑以及其他生理生态习性上产生差异,因而产生种群内生物型不同的现象。
凉拌木耳怎么做世界那么大还是遇见你7.生命表(life table):指列举同生群在特定年龄中个体的死亡和存活比率的一张清单。比
如,特定时间生命表和特定年龄生命表、动态生命表和静态生命表、综合生命表、图解式生命表、植物生命表。
8.存活曲线(survivorship curve):借助于存活个体数量来描述特定年龄死亡率,它是通过
把特定年龄组的个体数量,相对于年龄作图而得到,如图1所示,
图1 生存曲线基本类型
9.环境负荷量(carrying capacity):指由环境资源所决定的种群限度,即某一环境所能维
持的种群数量。如果种群密度低于环境负荷量(即K值),种群数量就会继续增加,但种群增长率下降;当种群大小等于环境负荷量的时候,种群就会停止增长;如果种群密度超过了K,密度就会下降。
10.稳定平衡密度(stable equilibrium density):由于种群数量高于环境负荷量(即K值)时
便下降,低于K时便上升,所以K值就是种群在该环境中的稳定平衡密度。
11.密度制约(density dependent):是一个内稳定过程(homeostatic process),当种群达到
一定大小时,某些与密度相关的因素(如食物)就会发生作用,通过降低出生率和增加死亡率而抑制种群的增长。如果种群数量降到了一定水平以下,出生率就会增加,死亡率就会下降。这样一种反馈机制将会导致种群数量的上下波动。
12.非密度制约(density independent):非密度制约因素可以对种群大小施加重大影响,也
能影响种群的出生率和死亡率。非密度制约因素对种群影响之大,可以使得任何密度制约调节因素的影响变得难以觉察
13.种间竞争(interspecific interaction):出现在种与种之间为共有的资源进行的竞争。
14.种内竞争(intraspecific interaction):出现在种内个体之间为共有的资源进行的竞争。
15.干扰竞争(interference competition 或contest competition):即一种动物借助于行为排
斥另一种动物使其得不到资源。最明显的是打斗或产生毒素,例如植物产生的一些抑制性物质
16.(资源)利用竞争(exploitive competition 或scramble competition):即一个物种通过
消耗短缺的资源,间接对第二个物种产生竞争,但两个物种并不发生直接接触。
17.生活史(life history):一个生物从出生到死亡所经历的全部过程。其关键组分包括身体
大小(body size),生长率(growth rate),繁殖(reproduction),和寿命(longevity)。
18.雌雄二形(xual dimorphism):那些在婚配中适宜于表达给异性的特征,容易通过世
代遗传而加强,所以在性选择的压力下,特别是在修饰、色泽、求偶行为等方面产生明显的两性差异的现象。
19.R-策略者(r-strategists)和k-策略者(k-strategists):r-策略者指生活在条件严酷和不
可预测环境中,用于生殖的能量多,生殖力强,数量经常处于逻辑期谛增长曲线的上升阶段的种群;k-策略者指生活在条件优越和可预测环境中,种内竞争激烈,用于生殖的能量少,数量常常稳定在逻辑斯谛曲线渐近线K值的附近的种群。
20.集合种群(metapopulation):指生境斑块中局域种群的集合,这些局域种群在空间上存炒虾仁的做法
在隔离,彼此间通过个体扩散而相互联系。
21.他感作用(allelopathy):也叫异株克生,指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学
物质,对其他植物产生直接或间接影响。
22.生态位(niche):一个生物种群,只能生活在一定的环境条件下,利用特定的资源,并
在一定时间内出现,这些因子综合描述了种群的生态位(niche)。
23.自疏法则(lf-thinning law):在植物群体内,随着种群密度的提高,种内竞争不仅影
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响植株的生长发育,而且影响到植株的存活率,少量较大的个体存活下来。自疏法则则用于描述自疏过程:w = c × d-3/2(W是植物个体平均重量,d为密度,c为常数)。
24.净增值率(net reproductive rate):将综合生命表中的存活率和出生率两方面数据相乘
并累加起来(R0=l x m x)。表示种群在整个生命表时期中增长或下降的程度,R0>1,种群增长;R0 =1,种群稳定;R0<1,种群下降。
25.内禀增长率(innate rate of increa):指具有稳定年龄结构的种群,在食物不受限制、
同种其他个体的密度维持在最适水平,环境中没有天敌,并在某一特定的温度、湿度、光照和食物等环境条件组配下,种群的最大瞬时增长率,用r m表示,r m = ㏑R0 / T。
二、问答题
1.试述种群间的相互关系类型
种间相互作用有竞争,捕食(predation),互利共生(mutualism),寄生(parasitism),当中又有拟寄生(parasitoidism)和重寄生。
竞争:彼此互相抑制
捕食:种群A杀死或吃掉种群B种的一些个体
寄生和贝次拟态:种群A寄生于种群B并有害于后者
中性:彼此互不影响
共生:彼此互相有利,专性
互惠(原始合作):彼此相互有利,兼性
和谬勒拟态:彼此相互有利,兼性
偏利:对种群A有利,对种群B无利也无害
偏害:对种群A有害,对种群B无利也无害
2.举例说明干涉(扰)竞争和资源利用竞争
竞争是个体间利用有限资源的一种相互作用。把竞争区分为以下两种类型:
一种是干扰竞争(interference competition 或contest competition),即一种动物借助于行为排斥另一种动物使其得不到资源。最明显的是打斗或产生毒素,例如植物产生的一些抑制性物质。
另一种竞争类型是资源利用竞争(exploitive competition 或scramble competition),即一个物种通过消耗短缺的资源,间接对第二个物种产生,但两个物种并不发生直接接触。例如蚂蚁和啮齿动物在种子利用上的竞争,啮齿动物的存在减少了蚂蚁群的数量,而蚂蚁的存在也降低了啮齿动物的密度。
3.试述竞争排斥原理
两个在生态学(位)上完全相同的物种不可能同时同地生活在一起,其中一个物种
最终必将把另一个物种完全排除,这被称为竞争排斥原理(Competitive exclusion principle)。
但是,完全的生态位重叠是不可能的。因此,如果两个物种出现共存,那么它们之间必然会存在生态学差异。
这一原理强调不同物种要实现在饱和环境和竞争群落中的共存,就必须具有某些生态学上的差异。
4.试述r对策和k对策种群的特征
r对策种群:
生物通常是短命的,一般不足一年,生殖率很高,产生大量后代,但后代存活率低,发育快;
种群的死亡率主要是由环境变化引起的(常常是灾难性的),而与种群密度无关;
有较强的迁移和散布能力,容易在新的生境中定居;
常常出现在群落演替的早期阶段;
它的种群数量经常处于逻辑期谛增长曲线的上升阶段。等差数列定义
K对策种群:
通常是长寿的,数量稳定,竞争能力强;生物个体大但生殖力弱,产生很少的种子、卵或幼仔;亲代对后代提供很好的照顾和保护;
死亡率由与种群密度相关的因素引起,而不是由不可预测的环境条件变化引起;
对生境有极好的适应能力,能有效地利用生境中的各种资源,但它们的种群数量通常是稳定在环境负荷量的水平上或附近,并受着资源的限制;
k 对策种群在新生境中定居的能力较弱,它们常常出现在群落演替的晚期阶段;
它的种群数量常常稳定在逻辑斯谛曲线渐近线K值的附近。
5.试述种群的繁殖对策
繁殖对策是指生物对环境的生殖适应趋势,是资源或能量向生存、生长和生殖等活动中最适分配的结果,在不同的环境中具有其独特的表现形式。
生活在条件严酷和不可预测环境中的种群,其死亡率通常与种群密度无关,种群内的个体常把较多的能量用于生殖,而把较少的能量用于生长、代谢和增强自身的竞争能力。它的种群数量经常处于逻辑期谛增长曲线的上升阶段,因此称r这种对策。
r 对策的生物通常是短命的,一般不足一年,生殖率很高,产生大量后代,但后代存活率低,发育快。
生活在条件优越和可预测环境中的种群,其死亡率大都由与密度相关的因素引起,生物之间存在着激烈竞争,因此种群内的个体常把更多的能量用于除生殖以外的其他各种活动。它的种群数量常常稳定在逻辑斯谛曲线渐近线K值的附近,故称K对策。
k对策的种群通常是长寿的,数量稳定,竞争能力强;生物个体大但生殖力弱,产生很少的种子、卵或幼仔;亲代对后代提供很好的照顾和保护
6.试述种群逻辑斯谛增长
种群随着密度增大,总会受到食物、空间和其他资源的限制,使种群增长率下降,形成逻辑斯谛增长,其增长曲线如图2。
逻辑斯谛增长与指数增长的差距即为环境阻力,它是拥挤效应的一个测度,环境阻力随种群增长而加大。
曲线在N=K/2处有一个拐点(转折点),该点上的瞬时增长率最大,到达该点前,瞬时增长率随种群增加而上升,到达该点后,瞬时增长率随种群增加而逐步下降。
图2 逻辑斯谛增长曲线
7.试述种群数量调节的主要理论
生物学派自然调节理论:
主张捕食、寄生和竞争等生物过程对种群调节起决定性作用;
生物学派中的Nicholson 理论:控制因素总是与竞争相关的,如竞争食物、竞争栖息地以及捕食者和寄生物的竞争等;
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生物学派核心思想--自然平衡:不同种类的生物常常具有不同的平衡密度,同一种动物在不同的环境条件下,也会有不同的平衡密度,而动物数量的变化常
常只围绕在平衡密度周围,这是因为动物种群有一种趋于平衡密度的倾向,气候学派自然调节理论:
气候对昆虫种群的各个参数有极大影响
昆虫大发生常常与气候相关
强调昆虫种群的波动性;而不太重视其稳定性
Andrewartha和Birch的理论:自然种群中的动物数量只受3个方面的限制:资源数量的短缺,如食物和营巢地的不足;
动物获取这些资源的能力(如散布能力和寻觅能力有限);
当种群增长率为正值时,受种群增长时间不足的限制。
在后一种情况下,种群增长率的波动可以是由气候、捕食者或任何其他环境成
分引起的。
种群自我调节理论:自我调节学派强调内因的作用,强调种群内个体在行为、生理和遗传上的差异。认为种群数量变化是由于个体特性的变化所致。当密度增加的时候,
制止种群增长的力量不是环境因素的改变,而是个体特性的劣化。
中间学派自然调节理论:
在良好的环境条件下,种群数量的变化主要是一个密度制约过程;
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在恶劣的或不太适宜的环境条件下,由于环境条件波动极大,种群数量的变化主要是一个非密度制约
默默无言的意思过程。
密度制约:种群的密度制约调节是一个内稳定过程,当种群达到一定大小时,某些与密