扬州大学普通生态学重点刘芳杨益众1.1生态学与昆虫生态学的基本概念什么是生态学ecology？研究生命系统与其环境之间相互关系的学科。

（马世骏，著名生态学家）环境又包括非生物环境和生物环境。

Levels of biological organization?Five levels：个体、种群、群落、生态系统、生物圈。

1869年，生态学由德国生物学家恩斯特·海克尔首次描述“研究生物有机物与其周围环境相互关系的科学。

”几个重要概念：Species 种生物个体间相近似而能够交配，产生可育（fertile）的后代；population群，种群指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。

Community 群落具有直接或间接关系的多种生物种群的有规律的组合，具有复杂的种间关系。

包含一定的空间。

Ecosystem 生态系统指由生物群落与无机环境构成的统一整体。

个体生态学autecology = ethology群体生态学synecology生态学的三个主要研究步骤：1、野外观察与调查。

这是基本方法；2、室内实验测定。

进一步完善，检验科学理论和假设。

这是重要途径；3、理论分析。

是前两者的升华，可用于解释现象和结果，指导生产实践。

田间昆虫取样调查的方法：A.五点取样：适用于较小或近方形的田块，样点可稍大；B.对角线取样：分单对角线和双对角线，样点可稍大，取样数较少；C.棋盘式取样将田块划分等距、等面积方块，每隔一个中央取点；D.单行线取样适用于成形的作物田；E.“Z”字形取样样点分布沿田边较多，田中较少。

主要针对在田间分布不均的昆虫，如红蜘蛛。

昆虫的观测方法：1、直接肉眼观察；2、拍打或抖动法（拍离法）3、抽吸法4、网捕法2.1种群生态学昆虫种群生态学（population ecology of insect）的概念：研究种群，环境和时间、空间，性比、出生率、存活率、迁移率、年龄结构、分布、种内竞争、种间竞争、生态对策、种群模型以及种群调节和数量波动原因等。

种群生态学的首个重要的理论贡献者Thomas Malthus 托马斯·马尔萨斯。

他发表了《人口学原理》。

2.1.1 什么是种群？种群（population）的概念：是指生活在一定空间内，同属一个物种的个体的集合。

Properties of population?研究种群的几个property（性质）：Density 密度birth rate 出生率mortality rate 死亡率Growth rate 增长率age-structure 年龄结构Δ则很稳定Distribution in time and space 时空分布sex radio 性别比例种群有哪些特征？1、数量特征。

（出生率、死亡率、迁入率和迁出率）2、空间特征。

（随机分布、聚集分布、均匀分布）3、遗传特征。

4、系统特征。

2.1.2昆虫种群的空间格局种群的空间分布图式（spatial distribution pattern）包括A.分布是数理统计上的变量分布：即poisson分布、正二项分布和负二项分布。

B.图式是有机体在空间定位所表现的图式：即随机分布、均匀分布、聚集分布。

Ps: A.和B. 一一对应。

2.1.3昆虫种群增长模型用于描述种群的两种数学模型：A.世代不重叠的离散型昆虫种群数学模型差分方程N t+1 =N t f(N)B.世代重叠的昆虫种群数学模型微分方程d N/dt = f(N)N种群增长的类型概述：昆虫种群增长型是指在一定空间里，种群随时间序列所表现出的数量变化形式。

它的增长有两个基本形式，即J型和S型增长。

1.种群的指数增长模型种群的指数增长又称为“J”型增长，是昆虫种群中常见的两个模型之一。

2.种群的逻辑斯谛增长模型在自然界，昆虫种群不可能长期地指数增长。

S型增长。

2.1.4逻辑斯蒂增长模型Logistic population growth 增长曲线为“S”型。

在自然界中，昆虫种群不可能长期地指数增长。

当昆虫种群在一个有限的空间中增长时，随着种群密度的上升，对有限空间资源和其他生活必需条件的种内竞争也增加。

d N/dt = r N ((K- N) / K )积分式：N t = K / (1+e a-rt)K为环境容纳量，即空间被该种群个体所饱和时的密度。

r为每个个体的种群增长率（瞬时增长率）“S”增长曲线的五个时期：潜伏期（开始期）、加速期、转折期（个体数达到饱和密度的一半，即K/2时，增长最快）、减速期（超过K/2时）、饱和期。

2.1.5种群的r-selection 和K-selection （ps :在r-selection和K-selection 之间还有中间型对策。

）r-selection的概念：有利于昆虫发展较大的r值的选择，称为r对策（r-strategy）；K-selection的概念：有利于昆虫竞争能力增加的选择，称为K对策（K-strategy）对比：r选择和K选择的有关特征的比较特征r-对策者K-对策者栖息地气候条件多变的，不确定的稳定的，较为确定的死亡率灾变的，非密度制约密度制约种群密度多变的，低于K值在K值附近种内竞争不紧张激烈的选择有利于①快速发育②高r m值③提早生育④体型小①缓慢发育②高竞争力③延迟发育④体形较大寿命短长一般，迁飞性昆虫及蚜虫、红蜘蛛为典型的r类昆虫，十七年蝉为典型的K类害虫。

处于两者之间的为r-K选择。

根据不同的生态对策，对害虫所采取的管理策略不同。

一般情况下，对r类害虫，采用化学防治或生物防治；对r-K中间类型害虫，采用生物防治和农业防治；对K类害虫，采用农业防治、抗虫育种、遗传防治和化学防治。

2.2昆虫天敌作用的评价2.2.1生态学中昆虫的生命表可分为两类：A.特定时间生命表（time specific life table）在年龄组配稳定的前提下，以特定时间为单位间隔（如：年，月，周，天）系统调查记载在时刻x开始时存活的数量（或存活率）和x期间的死亡数量。

有时也包括各时间间隔内每一雌体的平均产雌量m x。

注意：只记载在同一时间存在各种年龄个体的组合。

适用于世代重叠以及种群数量波动幅度小的昆虫。

B.特定年龄生命表（age-specific life table）以种群的年龄阶段（如虫态或龄期）作为划分时间的标准，系统观察并记载不同发育阶段或年龄区组中的死亡数量、死亡原因以及成虫阶段的繁殖数量。

注意：只记载某一发育阶段或年龄组的个体数或死亡数。

适用于世代分隔清晰的自然种群。

2.2.2Survival curve ?2.2.3种群趋势指数与Morris-Watt模型（1959）1) 种群趋势种群趋势指标（population trend index，I）指昆虫新一代的卵量与上一代卵量的比值。

I = N2 / N1式中，N1、N2分别为上、下代种群的卵量；I＞1为种群数量上升趋势；I＜1为种群数量下降趋势。

也可用世代存活率（S G）表示可以发育、最后羽化为成虫的卵所占的比例。

S G = N2 / N1种群趋势指标I 还可以通过将各年龄阶段存活率S x。

连乘，并乘以种群最高产卵量而得到：I = S x1•••••••S x2•S x3•…•S xn •（每雌最高产卵量／2）2) Morris-Watt模型应用于对关键因子的分析。

（关键因子是指：对下一代或经历一般时间后种群数量变化起主导作用的因子）Morris-Watt回归分析法：根据种群趋势指数公式I = S E S L S P S A P FP F两端取对数：lg I = lg S E + lg S L + lg S P + lg S A + lg P + lg F + lg P Fps: 如果生命表提供的资料与下一代无关联，那么可以用最后的逐期存活率S G代替I2.2.4种群波动的模式四种：（1）小规模不规则变动（3）周期性变动（2）大规模不规则变动（4）爆发性变动2.3.5 density-dependent factor与density-independent factorA。

密度制约因子（density-dependent factor）的概念：种群的死亡率随密度增加而增加，主要由生物因子引起。

相当于选择性因子。

如舞毒蛾种群密度受寄生性天敌的作用影响，使种群密度按比例地变化。

B。

非密度制约因子（density-independent factor）的概念：种群的死亡率不随密度变化而变化，主要由气候因子所引起的。

相当于灾难性因子。

如非生物因素（暴雨、高温、低温），总是杀死一定比例的舞毒蛾的个体，与种群密度无关。

2.2.5.种群的内禀增长率种群的内禀增长率（r m）（innate capamty for increase，intrinsic rate of natural in-crease）是指在食物、空间和同种其他昆虫的数量处于最优，实验中完全排除了其他物种时，在任一特定的温度、湿度、食物的质量等的组合下所获得的最大增长率。

根据生命表中种群的年龄结构（x）；各个特定年龄结构下的存活率（l x）及生育力（m x）可以估计种群的内禀增长率r m。

r m=ln（R0）／T其中及R0为净生殖率，R0=Σl x m x；T为世代平均长度T：T=∑xl x m x / ∑l x m x。

3.1 种群和环境在环境中，对生物（如昆虫）个体或群体的生活或分布有影响作用的因素，称为生态因子（ecological factor）。

2 生态因子通常可分为非生物因子（abiotic factor ）和生物因子（biotic factor ）。

非生物因子的概念：又称为环境因子，包括温度、光、湿度、pH 等理化因子和土壤环境；生物因子的概念：则包括同种生物的其他个体和异种生物的个体。

前者构成了种内关系（in-traspecific relationship ），后者构成了种间关系（interspecific relationship ）。

什么叫做生存竞争？又称生存斗争。

每个生物在生活过程中必须跟自然环境作斗争、跟同一物种的生物作斗争、跟不同物种的生物作斗争,其中以同一物种的生物之间的斗争最为激烈。

即：当种群的扩增超过了自然资源的必备补充时，种群的指数增长会导致昆虫为生活资料而战的竞争增加。

1859年，达尔文曾说“survival of the fittest ”适者生存。

Demography （n.）人口统计学人口统计学Demography 是：阐述搜集整理反映人口现象的状态、变动过程及其与社会经济发展的数量关系的方法论学科。

fecundity （n.）繁殖力人口统计学的数据可以用于计算种群的增长或减少，估算收成的比率，估算灭绝的时间。