东南季风
中国人口分布VS影响人类入侵的因素
青 藏 高 原 隆 起
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影响人类种群密度的因素：年均温
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影 响 种 群 密 度 降 水
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中 国 铁 路 分 布
近两千年来中国人口变化 哪些因素影响人口波动？
种内竞争. 、气候、食物 14
生物入侵
局域入侵群落的形成和 维持机制？ 1) 随机过程（物种库 大小，更新限制扩散限 制） 2) 确定性过程（环境 和种间相互作用）
➢ 非密度制约性自然选择就是自然选择压力与种群密度无关，常称 为r-选择，昆虫、各种微生物、藻类、草本植物接近r对策生物。
生物适应环境会朝着两种不同的进化方向r-选择和k选择发展。这种 选择的结果，使一部分特征与r-选择结合，使另一部分特征为k选择结合，从而形成两种不同的生活史策略类型，即r-对策和k对策。
环境：生物有机体 周围空间以及其中 可以直接或间接影 响有机体生活和发 展的各种因素。
环境
特定主体
生态因子
➢ 生态因子：环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接 或间接影响的环境要素。如：光照、温度、湿度、食物、水分、 氧气、二氧化碳和其它生物等。
➢ 生境：生物个体和群体生活地段上的所有生态因子总和称为生境 。
为什么研究入侵生物？
生态学理论与实践 ➢ 防: 防止人为引入潜在入侵生物。 ➢ 控：分布范围，种群大小，危害。 ➢ 生物多样性保护 ➢ 生态系统管理：增加土壤有机质、修复污染土壤
Natural invasions
➢ 突破地理障碍： 冰川、板块运动、季风、洋流 ➢ 突破生理障碍： 气候变化（地质历史很多）
r-对策和k-对策
生物入侵及相关假说
李荣华
2018.11.02
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消灭入侵生物？
消灭是不可能消灭的，这辈子都不可能消灭的！ 。
为什么研究入侵生物？
生态学理论发展
➢ 演化生物学：快速演化 ➢ 个体生态学：驯化、生态幅 ➢ 种群生态学：适应辐射、种群动态 ➢ 群落生态学: 群落形成机制、中性理论、生物多样性 ➢ 生态系统生态学：物质循环、食物网 ➢ 对社会的影响：经济、技术、人类健康
k-对策
➢ k-对策者：种群保持在k值临近，出生力降低，相应地存活率增加 ，有亲代关怀，防御和保护幼体的能力较强，寿命长和个体大。所 有这些特征都保证k-对策者在激烈的生存竞争中取得胜利。k-对策 者在生存竞争中是以“质”取胜。
➢ k-对策者种群在受到过度死亡或激烈动乱之后，回到平衡水平的能 力是有限。如果确实很低，还有可能灭绝。如大熊猫和虎。
Frequency
Human-mediated invasions
Natural invasions
Spatial scale
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5
自然生物入侵：人类为例
为什么能够入侵？ 符合哪些假说？
中国人口分布
胡 焕 庸 线
中国人口分布VS影响人类入侵的因素
青 藏
荒漠、沙漠、草原
高
原
青藏高原
隆
亚热带森林
起
西南季风
影响外来生物成功入侵的因素
食物网 生产力 物质循环 能量流动
气候 分布
土壤
自然、人为干扰
生态型 生活型 生长发育
多样性 优势种 建群种 垂直结构 水平结构 营养结构 群落演替
生命表、存活曲线、种 群增长及调节
大小、密度、年龄结构、 性比、生活史对策
外来生物本身特征
个体和种群生态学： 在原产地广泛分布（生态幅广）、遗传分化特征、表型可塑性、 繁殖（无性繁殖、有性繁殖）、扩散方式、食性广、争强好胜、个体 小、快速生长、光合速率高、养分利用效率高、构建成本低、繁殖后 代多、人类关系密切。 ➢内禀优势假说（Inherent superiority hypothesis） ➢理想杂草特征假说（Ideal weeds characteristics hypothesis） ➢可塑性假说（Phenotypic plasticity hypothesis） ➢繁殖体压力假说（Propagule pressure hypothesis）
r-对策
➢ r-对策者：种群密度是经常激烈变动的，常常突然暴发并猛 烈下降，具有较高的增殖力（r），但寿命短，个体小，缺乏 保护后代的机制，死亡率高，防御能力弱，竞争能力不强。
➢ r-对策者具有很强的扩散能力，一有机会就侵入新的环境， 通过高增殖力迅速增殖。
➢ 在数量很低时，它们不象k-对策者易于灭绝，而通过迅速增 殖而恢复到较高水平。r-对策者称为“机会主义者”。
就能量分配而言，个体将获得的能量分配于维持生长繁殖和防御，在 总能量恒定的条件下，必须在不同生活史组分间进行“权衡”。
能量分配和权衡 入侵物种：欧洲琼鸟
就能量分配而言，个体将获得的能量分配于维持生长繁殖和防御，在 总能量恒定的条件下，必须在不同生活史组分间进行“权衡”。
r-对策和k-对策
➢ 密度制约性自然选择就是自然选择压力与种群密度有关，常称为 k-选择，脊椎动物和木本植物接近K对策生物。
生态因子作用的规律-限制因子规律
限制因子：接近或超过某种生物的耐受性极限
生态因子作用的规律-耐性定律
不数 能量 存很 活低
生物数量最多
数不 量能 很存 低活
生殖
生长
存活
生态因子作用的规律-生态幅
狗尾草
淡竹叶
生态幅(ecological amplitude)：每种生物对每一种生态因子都有一个 耐受范围，即一个生态上的最低点和最高点，在这个最低点(耐受性下 限)和最高点(耐受性上限)之间的范围称为生态幅。
完美的假定生物（hypothetical organism）即“达尔文魔鬼”应 该具备可使繁殖力达到最大的一切特征——在出生后短期内达到大 型的成体大小，生产许多大个体后代并长寿。但是这种“达尔文魔 鬼”（Darwinian demons）不存在，因为不可能使生活史的每一特 性都这样达到最大。
能量分配和权衡
生活史
生物一生中生长和繁殖的模式。生活史的关键组合是个体大小，生长率 、繁殖和寿命。
➢ 一些种类能活成百上千年如红豆杉，有些种类则寿命很短； ➢ 一些种类，如鲸和加利福尼亚红杉身体巨大，而另一些身体则微小； ➢ 一些种类，如真菌或远洋鱼类生产许多小型后代，而另一些生产数量
虽小，但个体较大。
能量分配和权衡