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森林生态学专题知识

▪ 种群的空间界限和时间界限并不是十 分明确的,常由研究者根据调查目的 予以划定。
▪ 种群可以由单体生物(Unitary organism) 或构件生物(modular organism)组成。
2021/3/1
▪ 单体生物:个体由一个受精卵直接发育而 来,其形态和发育可以预测,如哺乳类、 鸟类、两栖类和昆虫等;
▪ 种群个体的空间分布格局大致可分为3种类 型:随机型(random)、均匀型(uniform)和集 群(成群)型(clumped)(图3-1)。
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种群的年龄结构
▪ 种群的年龄结构(age-structure)是指种群内个体的年 龄分布状况,即各年龄或年龄组的个体数占整个种 群个体总数的百分比结构。
▪ 一个在资源有限的空间中生长的简单种群, 其增长可简单的描述成“S”型曲线 (Sshaped)。S曲线可以解释并描述为非密度制 约增长方程乘上一个密度制约因子,就得到 逻辑斯谛方程(logistic equation)。
▪ 相对密度:是指一个种群的株数占样地内所 有种群总株数的百分比。
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▪ 1种群密度过大时,每一种生物都会以特有 的方式作出反应,如森林自然稀疏(如下 图所示);
▪2 种群密度也有一 个最低限度,种群 密度过低时,使种 群的异性个体不能 正常相遇和繁殖, 会引起种群灭亡, 表现出产量过低。
一、种群生态学
▪ 种群生态学:是研究生物种群与环境 相互作用关系的一门科学。研究内容 包括种群特征和动态、种群增长、种 群调节、种群相互作用。
▪ 种群:一定空间时间范围内同种生物 个体的组合。
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▪ 种群虽是由许多个体集合而成,但并 不是个体的简单组合。
▪ 种群是物种(species)具体的存在单位、 繁殖单位和进化单位。
▪ 一般用年龄金字塔(age pyramid)的形式来表示种群的 年龄结构。
▪ 年龄金字塔是以不同宽度的横柱从上到下配置而成 的图,横柱高低位置表示从幼年到老年的不同年龄 组,宽度表示各年龄组的个体数或在种群中所占的 百分比。按锥体形状,可划分为3个基本类型。
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▪ 增长型种群:基部宽,顶部狭。表示种群 有大量幼体而老年个体较小,反映该比较 年轻并且种群的出生率大于死亡率,是迅 速增长的种群。
▪ 世代重叠(连续型)/世代不重叠(离散型) (昆虫、一年生草本)
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与密度有关的种群增长模型:
▪ 两点假设:①环境容纳量(K):环境条件所容 纳的种群最大值。②增长率随密度上升而降 低的变化,是成比例的。每一个体利用空间 为1/K,N个体利用N/K空间,剩余空间为1N/K。
▪ dN/dt=r·N(1-(N/K))
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▪ 植物的性别系统:雌雄同花(两性花)、同株 异花(单性花\成熟期不一致问题)、雌雄异株。
▪ 他感作用:植物体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 间接影响的现象。存在于种内和种间。
▪ 克生物质:乙烯、香精油、酚及其衍生物, 不饱和内脂、 生物碱、配糖体等。
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▪ 稳定型种群:大致呈钟型,从基部到顶部具有 缓慢变化或大体相似的结构,说明幼年个体和 中老年个体数量大致相等,出生率与死亡率大 致相等,种群数量处于相对稳定状态。
▪ 下降型种群:呈壶型,基部比较狭、而顶部比 较宽。表示种群中幼体比例很小而老体个体的 比例较大,种群的死亡率大于出生率。说明种 群数量趋于下降,为衰退种群。
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▪ 生态密度:单位栖息空间(种群实际所占有 的有效空间)内的个体数;
▪ 粗密度:单位空间内的个体数。
如一片面积为10hm2的马尾松林,林木 总株数为30 000株,但其中有2hm2的面积 为裸露的岩石,2 hm2的水域面积,因此, 实际分布有马尾松林的面积只有6 hm2。则 该马尾松林的粗密度为3 000株/hm2、生态 密度为5 000株/ hm2。
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种群的空间结构
▪ 种群内个体在生存空间的分布方式或配置 特点,称为种群的空间分布格局(spatial pattern)或内分布型(internal distribution pat-tern)。它是由种群的 生物学特性,种内、种间关系和环境因素 的综合影响所决定的。
:凸型的存活曲 线,表示种群在接近 于生理寿命之前,只 有个别的死亡,即几 乎所有的个体都能达 到生理寿命。
▪ B型:呈对角线的存 活曲线,表示个体各 时期的死亡率是对等 的。
▪ C型:凹型的存活曲 线,表示幼体的死亡 率很高,以后的死亡 率低而稳定。
种群的增长模型
▪ 与密度无关的种群增长模型:种群在“无 限”的环境中,即假定环境中的空间、食 物等资源是无限的,则种群就能发挥内禀 增长能力,数量迅速增加。种群增长率不 随种群本身的密度而变化,种群呈指数增 长格局。
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种群的大小和密度
▪ 大小:个体数量或生物量、能量。 ▪ 密度:单位面积或体积、生境中的个体数量或生物
量、能量。
▪ 由于生物的多样性,具体数量统计方法随生物种类或栖息 地条件而异 。
▪ 种群密度的统计首先就是划分研究种群的边界,森林呈大 面积连续分布,种群边界不明显,所以在实际工作中往往 需要研究者根据需要自己确定种群边界。
▪ 动态生命表:连续观察一群同一时期出身 的生物的命运所得数据编制的生命表。
▪ 静态生命表:是根据某一特定时间对种群 大作一个年龄结构调查,并根据调查结果 而编制的生命表。
▪ 存活曲线:以存活数的对数(lgnx)对年龄(x) 作图可得到存活曲线。存活曲线用于直观 表达同生群的存活过程。
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▪ 构件生物:一个合子发育成一套构件组成 个体。如高等植物。
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单体生物“鱼”和构件生物“海
自然种群的基本特征
▪ 空间特征:种群具有一定的分布区域。 ▪ 数量特征:每单位面积(或空间)上的个体数
量(即密度)及变动。 ▪ 遗传特征:种群具有一定的基因组成(是一
个基因库),以区别于其它物种,但个体在 遗传上有差异,基因组成也在变动中。
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