上一页 下一页
4、生态入侵
由于人类有意识或无意识地把某 种生物带入适宜于其栖息和繁衍的地区， 种群不断扩大，分布区逐步稳定地扩展， 这种过程称生态入侵(ecologcal invasion)。 紫老泽兰（Eupatorium adenophorum）原产墨西哥，1865年 作为观赏植物引入夏威夷，1875年引 入澳大利亚。后来发展为到处繁衍、泛 滥成人。解放前由缅甸、越南进入我国 。 境内，现已蔓延到25 33’N地区，并向 东扩展到广西、贵州境内。它常连接成 片，发展为单优势群落，侵入农田、危 害牲畜，影响林木生长成为当地“害 草”。
最高数量达到最低数量的万倍以上。然而，在大量繁
殖之后，也是迅速地回到原有水平。
上一页
下一页
上一页
下一页
3、种群的衰落和灭亡 当种群长久处于不利条件下，或在人类 过度捕措、或栖息地被破坏的情况下，其种 群数量会出现持久性下降，即种群衰落，甚 至灭亡。个体大、出生率低、生长慢、成熟 晚的生物，最易出现这种情形。 物种种群的持续生存，不仅需要有保护 良好的栖息环境，而且要有足够数量的最低 种群密度。过低的数量因近亲繁殖而使种群 的生殖力和生活力衰退。例如美洲的草原鸡 在种群数量降低到50对以后，即使采取有力 措施也未能使久恢复而灭绝。
2、生物学派
种间因素包括捕食、寄生和种间竞争共同资源 等影响，这些因素的作用通常是密度制约性的主张这 些生物因子对种群调节起决定作用的就是生物学派。 代表人物有澳大利亚经济昆虫学家尼科森。
上一页 下一页
环境A （有利的）
环境B
非 密 作度 用制 约
密 度 制 约 作 用
环境C （不利的）
图 不同环境类型中，决定种群动态的密度 制约因素与非密度制约因素的相对作用 在气候学派和生物学派的论战中，也有学者想协调这两 派的见解，提出折衷的观点，米尔恩（Milne,1957）是这方 面的代表。他们认为在对于物种最有利的环境中，密度制约 因素决定种群的数量，在环境不利，变动激烈的条件下，非 密度制约因素左右种群数量变动。
上一页 下一页
2、在种群世代数有重叠的情况下的模式 对于在无限环境中瞬时增长率保持恒定的 种群，种群增长仍表现指数式增长，即J型增 长 。其积分式：Nt= N0ert 推导：dN/dT=rN dN/N=rdT lnN=rt+C Nt= N0ert+C=ec· ert ∵ t=0时，N0=ec ∴ Nt=ert 瞬时增长率r与周限增长率λ之间的关系是： λ=er 或r=logeλ
上一页 下一页
紫茎泽兰的种子随风传播
紫茎泽兰的花
凤眼莲/水葫芦
1901年，凤眼莲被作为观赏植物引入中国， 上个世纪五六十年代被作为猪饲料推广，之后， 凤眼莲在中国一发不可收拾。 凤眼莲主要在中国南方分布，由于北方河流有冻 结期，凤眼莲无法在自然状态下生存。 凤眼莲对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略， 挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡， 破坏水下动物的食物链，导致水生动物死亡。同 时，任何大小船只也别想在水葫芦的领地里来去 自由。不仅如此，凤眼莲还有富集重金属的能力， 凤眼莲死后腐烂体沉入水底形成重金属高含量层， 直接杀伤底栖生物。正可谓三位一体式的灭绝战 术！ 在南方凤眼莲已经泛滥成灾，比如现在的珠江水 系已经遍布凤眼莲（据统计，珠江水系凤眼莲每 十年数目增长十倍！）。
上一页 下一页
二、种群的增长 （一）种群在无限环境中的指数式增长 1、在种群世代不重叠的情况下的模式 假定初始种群大小为N0，并恰好在一年或 一个世代以后，所有的亲代个体都平均倍增为 原来的λ倍，那么在一个季节以后，种群的大小 （N1）将为：N1=λN0 N2=λN1=λ（λN0）=λ2N0 N3=λ3N0 Nt=λtN0 这种增长模式适用于季节性繁殖的植物和 昆虫。
有两次密度高峰，称为“开花”（bloom）。其原因
是：冬季的低温和光照减少，降低了水体的光合强度，
氮、磷等营养物质随之逐渐积累；到春季水温升高、 光照适宜，加之有充分营养物，使具巨大增殖能力的
硅藻迅速增长，形成春季数量高峰。但是不久后营养
物质耗尽，水温也可能过高，硅藻数量下降；以后营
养物质又有积累，形成秋季较低的数量高峰。这种典
上一页 下一页
瞬时增长率与周限增长率的关系,可以用银行中 存款的复利来说明。假定100元存款，年利10%。一、 二、三年后的本利是： 一年后 100（1+10%）=110 二年后 110（1+10%）=121 三年后 121（1+10%）=133.1 1.10就是周限增长率。如果我们把周限从一年缩 短到半年，则5%的利率的本利和为： 半年后 100（1+5%）=105 一年后 105（1+5%）=110.25 二年后为121.55，三年后为134.01，与10%的 年利比较是有一些区别的。
上一页 下一页
科尔（Cole，1954）曾作过计算：假如 妇女全部在20岁开始首次生产，那么每个家 庭有3个子女，就要达到rm=0.02。如果首次 生产年龄推迟到30岁，则每个家庭要有3.5个 子女才能达到。如果要达到rm=0.04，那么13 岁开始首次生产，每家要有3.5个子女；而推 迟到25岁开始首次生产，每家有6个子女才能 达到rm=0.04。因此，在决定人口增长率上， 妇女首次生产的年龄是很重要的。
鼠和兔数量高峰的后一年出现，因为北极狐的主要食
物是旅鼠，而猞猁的主要食物是兔。
上一页
下一页
上一页
下一页
2、种群数量的相对稳定性
在环境条件稳定的情况下，种群数量能较长期地
维持在几乎同一水平上，种群数量在暂时下降和大发
生之后都能迅速地回到原有的水平，保持一种相对稳 定性。如德国森林中松毛虫在1880～1940年中的数 量波动（1885～1890，1935～1940），我们看到的 是比较长期的小范围的波动，但突然出现大量繁殖，
上一页 下一页
5、进化对策
各种动物种群的稳定性是不同的，在生物的进化中，按 种群动态类型划分，形成了两类互不相同的适应。一类称为K选择的（K-selected），它们的种群密度比较稳定，经常处于K 值（环境容纳量）周围。这类动物通常是出生率低、寿命长、 个体大，具有较完善的保护后代机制，子代死亡率低，通常不 具较强的扩散能力，它们适应于稳定的栖息生境，存活曲线多 为A型。另一类称为r-选择的（r-selected），它们的种群密度很 不稳定，很少达到K值，大部分时间保持在逻辑斯谛曲线的上升 段。这类动物通常是出生率高、寿命短、个体小，常常缺乏保 护后代的机制，子代死亡率高，通常具有较大的扩散能力，它 们适应于多变的栖息生境，存活曲线多为C型。属于K-选择的生 物，称为K-对策者，如脊椎动物和种子植物；属于r-选择的生物， 称为r-对策者，如昆虫和细菌。
λ λ>1 λ=1 0<λ<1 λ=0
上一页
种群变化 种群上升 种群稳定 种群下降 雌体无生殖，种群灭亡
下一页
（二）种群在有限环境中的逻辑斯蒂增长 种群在一个有限的空间中增长时，随着种 群密度的上升，种内竞争加剧，必然影响种群 的出生率和存活率，从而降低种群的实际增长 率，可以设想有一个环境条件允许的最大值， 当种群数量达到最大时，数量将不再增长。另 外，种群增长率降低的影响，是随着种群密度 上升而逐渐地、按比例增加。故种群的增长曲 线将是“S”型的。 dN/dT=rN[（K-N)/K] r为种群的瞬时增长率，K为环境最大容纳 量。
上一页 下一页
r-对策者和K-对策者是两个进化方向不同的类型， 其间还有各种过渡的类型，有的更接近于r-对策者，有 的更接近于K-对策者。 脊椎动物在进化史中主要盛发期是侏罗纪、白垩 纪、始新世，正是气候温热而稳定的地质时期，相反， 昆虫进化迅速的是二叠纪和三叠纪。当时的气候条件 被认为是很容易变的。 K-对策者种群在遭受过度死亡或激烈动乱以后, 种群返回平衡水平的能力是比较低的（因为r值较小）， 容易灭绝。因此对于K-对策者的资源保护工作，比对r对策者更需要关心和重视。个体巨大的恐龙是极端的 K-对策者，它们的灭绝，可能是由于无能力回答白垩 纪气候的改变。
普通生态学
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 绪 论 生物与环境 种群生态学 群落生态学 生态系统 应用生态学
上一页 下一页
制作人：佘新松 2009年2月2日
第三章 种群生态学
第二节 种群动态
一、种群的内禀增长能力
在实验室的条件下，我们能够排除不利的天 气条件，提供理想的食物条件，排除捕食者和疾 病。在这种人为的“不受限制”的条件下，我们 能够观察到种群的最大的内禀增长能力rm。由实 验室测定的rm值不是毫无用处的，相反，它可以 成为一个模型，与在自然中观察到的实际增长能 力进行比较。
上一页 下一页
四、种群调节
所有能影响出生率、死亡率和迁移的 因素，都对种群数量变动有影响。在这些因 素中，一般说来，天气条件、氢离子浓度 （PH）、污染物等非生物因素对种群的作 用与种群本身的密度无关，是非密度制约因 素。而种间和种内竞争、捕食、寄生、疾病 等因素的作用则是随着种群本身密度而变化 的，是密度制约因素 。
上一页 下一页
从包含出生率的综合生命表中，我们得 出r=lnR0/T,其中R0为世代的净增殖率， R0=Σlxmx ；T为世代时间，它是指种群中从 母体出生到子代再产子代的平均时间，T= （Σlxmxx）/(Σlxmx)。从r=lnR0/T式来看，r值 的大小，随R0增大而变大，随T增大而变小。 故增加繁殖次数（或窝数）、增加每窝仔数 和提高第一次繁殖年龄都能使rm值上升。但 在大多情况下，改变第一次繁殖的年龄，在 这些因素中影响更大。
上一页 下一页
密度 死亡数
10 5
50 25
100 50
500 1000 5000 10000 250 500 2500 50% 4900 5000 50% 9950 1.非密 度制 约