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第十章 植物种群


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2.随机型:即种群内个体在
空间的位置不受其它个体分 布的影响(即相互独立); 同时每个个体在任一空间分 布的概率是相等的。
随机分布比较少见,因为在 环境的分布均匀一致,种群 内个体间没有彼此吸引或排 斥时才易产生随机分布。
3.集群型:即种群个体的分
布极不均匀,常成群、成块 或斑块密集分布,各群的大 小、群间距离、群内个体密 度等都不相等。
•死亡率是描述的是种群个体的死亡情况,是种内个体衰
减的数量。 •死亡率分为最低死亡率和实际死亡率或生态死亡率。 最低死亡率是在最适宜条件下的死亡率,种群个体都 活到生理寿命才死亡。而实际死亡率受环境条件、种 群大小和年龄组成的影响。
增长率:是描述种群数量变化的重要指标,
是指单位时间内种群数量增加的百分数。 (出生率+迁入率)-(死亡率+迁出率)
影响出生率、死亡率和增长率的因素有: 环境条件、种群年龄、性别结构等。
3.种群年龄和性别结构
任何种群都是由不同年龄结构的个体所 组成。 年龄结构(age structure)是指某一种 群中,具有不同年龄级的个体生物数目与种 群个体总数的比例。
A 幼年(繁殖前期)
B 中年(繁殖期)
C 老年(繁殖后期)
生物种群年龄结构的三种基本类型
A.增长型种群 B.稳定型种群 C.衰退型种群
(1)增长型种群(expanding population)其年龄
结构呈典型的金字塔形,基部阔而顶部窄,表示种群中有 大量的幼体和极少的老年个体。这类种群的出生率大于死 亡率,是典型增长型的种群 。
(2)稳定型种群(stable population)其年龄结构
种群密度 环境阻力
( K为环境容纳量 )
K
J形曲线
S形曲线
时间
种群增长模型
第三节 生态对策
生态对策(ecological strategy):
是指生物在进化过程中,在繁殖和竞争等方 面朝着不同方向、适应不同栖息生境的对策。生 物在自然选择中总是面临着两种相反的可供选择 的进化对策:即r对策(或r选择)和k对策(或K 选择)。
种群是构成物种的基本单位,是物种繁殖和进化 单位,也是构成群落的基本单位(组成成分)。
二、植物种群的一般特征

种群的基本特征是指各类生物种群在正常的生长 发育条件下所具有的共同特征,即种群的共性, 而个别种群在特定环境条件下所产生的特殊适应 特征,不包括在此范围内。
(一)种群的数量特征
1、种群大小和种群密度:
在实际环境下,由于种群数量总会受到食物、空间 和其它资源的限制,因此,增长是有限的。由于环境 对种群增长的限制作用是逐渐增加的,故增长曲线呈 现“S”型,也称S型增长,其数学模型可用logistic 方程描述。
dN/dt= r·N[(K-N)/K]
N为种群数量;K为环境容量,即某一环境所能维持的 种群数量,在曲线中表示为渐近线。
年龄 存 活 率
存 活 率
存 活 率 年龄 年龄
r–选择和K–选择的典型特征
表 4.5 海洋 r–选择和 K–选择的生活史比较(转引自 Lalli & Parsons,1997) r–选择 (机会种,opportunistic species) 气 候 多变,难以预测,不确定 小 快 早 多 多 高 可变,常<K 值 低 高,非密度制约 短(<1a) 高 成体大小 生 长 率 性成熟时间 繁殖周期 幼体数量 扩散能力 种群大小 竞争能力 死 亡 率 生命周期 水层/底栖的比率 K–选择 (平衡种,equilibrium species) 稳定,可预测,较确定 大 慢 迟 少 少 低 相对稳定,接近 K 值 高 低,密度制约 长(>1a) 低
一、种内竞争
同种个体间发生的竞争称----种内竞争。 从个体看,种内竞争可能是有害的,但
对整个种群而言,因淘汰了较弱的个体, 保存了荣。
1、 密度效应
植物种群内个体间的竞争,主要表现为个 体间的密度效应,反映在个体产量和死亡率 上。 在一定时间内,当种群的个体数目增加时, 就必定会出现邻接个体之间的相互影响,称 为密度效应或邻接效应。
• 种群大小:种群全部个体数目的多少。
• 种群密度:单位面积内生物种群个体的数量。
种群数量变化的公式:
Nt+1=Nt+B+I-D-E
Nt+1—t+1时种群的数量; Nt—t时种群的数量 ; B—新出生的个体数 ; I—迁入的个体数 ; D—死亡的个体数 ; E—迁出的个体数 。
2.出生率、死亡率和增长率
(二)种群的空间分布特征
种群的空间格局:是指种群个体在水平空 间的配置状况或在水平空间上的分布状况, 或者说在水平空间内个体彼此间的关系。 一般分为均匀型、随机型和集群型三种类 型。
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1.均匀型:也叫规则分布,
即种群内各个体在空间呈等 距离分布。 当有机体能够占据的空间比 其所需要的大时,则在其分 布上所受到的阻碍较小,这 样使种群中的个体呈均匀分 布。 人工栽培植物种群多为均匀 型,自然状况下很少。

度如何,最后产量差不多都 是一样的,即最后产 量衡值法则(1aw of constant final yield)。 最后产量衡值法则可用下式表示
单位面 积产量
常数 植物个体 平均重量 密度
原因:在高密度 情况下,植株之间对 光、水、营养物等资 源的竞争十分激烈; 在有限的资源中,植 株的生长率较低,个 体变小。
(2)–3/2自疏法则
该法则可用下式表示:
-3/2 W =C×d
两边取对数得:
lgW = lgC – 3/2lgd
W 表示植物个体平均重量;d为密度;C是一常数
如果播种密度进一步提高和随着高密度播种下植株的继续生长, 种内对资源的竞争不仅影响到植株生长发育的速度,而且进而 影响到植株的存活率。在高密度的样方中,有些植株死亡了,
r对策。生物个体小,寿命短,存活 率低,但增殖率高(r),具有较大的 扩散能力,适应于多种栖息环境, 种群数量常出现大起大落的突发性 波动。属于r对策的生物称r对策者, 昆虫、细菌、藻类等属于r对策生物。
k对策。生物个体较大,寿命长, 存活率高,适应于稳定的栖息生 境,不具较大扩散能力,但具有 较强的竞争能力,种群密度较稳 定,常保持在k水平。属于k对策 的生物称为k对策者。通常脊椎 动物和种子植物属于k对策生物。
在自然界中,这种分布是最 常见的。成群分布又常有成 群随机分布和成群均匀分布 两种现象。
4.内分布鉴定方法
测定种群分布特征的方法有多种,最常用的指
标是方差/平均数比率,即S2/m。通常把要调查的地块 均匀分成若干小块,以小块为单位进行抽样,进行统 计分析,若: 方差( S2 )= 平均数(m),种群倾向于随机分布; 当 S2 < m 时;种群倾向于均匀分布; 当 S2 > m 时,种群分布倾向于集群分布。
• 出生率是指种群产生新个体的能力。是种群内个体数 量增长的重要因素,常用单位时间内产生新个体的数量 表示。 •出生率分为最大出生率和实际出生率或生态出生率。
•最大出生率也叫绝对或生理出生率,是在理想条件 下产生新个体的理论最大值,对于特定种群,它是一 个常数。 •实际出生率表示在一定的环境条件下产生新个体的 能力,其大小随种群数量、年龄结构以及环境而改变。
于是种群开始出现“自疏现象”。其斜率为-3/2。
二、种群间的相互关系
生物种与种之间有着相互依存和相互 制约的关系,且这一关系是极其复杂的。 如果用“十”、“一”、“0”三种符号 分别表示某一物种对另一物种的生长和存 活产生有利的、抑制的或没有产生有意义 的影响和作用,则两个物种间的基本关系 可归纳为九种类型,如下表 :
作用类型 中性作用 竞 直接干涉型 争 资源利用型 偏害作用 寄生作用
物种1 0 -
物种2 0 -
相互作用的一般特征 彼此都不受影响 直接相互抑制
+
0
-
资源缺乏时的间接抑制 1受抑制,2不受影响 1寄生者得利,2猎物受抑制 1捕食者得利,2猎物受抑制 1共栖者得利,2宿主不受影响 1、2都有利,不发生依赖关系 对双方都有利,并彼此依赖
几乎呈钟形,基部和中部几乎相等,出生率与死亡率大致 平衡,种群数量稳定 。
(3)衰退型种群(diminishing population)这类
种群的年龄结构呈壶形,基部窄而顶部宽,表示种群中幼 体比例很小,而老年个体比例大,出生率小于死亡率,种 群数量趋于下降。
植物可根据植物生长发育情况的 差异来划 分年龄级,如休眠期(种子和营养繁殖体 处于休眠状态的时期)、营养生长期(包 括幼苗期、幼年期和成年期)、生殖期、 老年期等。 林业上常用立木级来表示种群年龄结构以 及种群动态。
捕食作用 偏利共生 原始合作 互利共生
+ + + +
0 + +
两个物种的种群相互作用类型
(一)正相互作用
正相互作用可按其作用程度分为互利共生、偏 利共生和原始协作三种类型。
•互利共生是指两个物种长期共同生活在一起,彼此 相互依赖,相互依存,并能直接进行物质交流的一种 相互关系。常见于需求极不相同的生物之间。 •偏利共生指种间相互作用仅对一方有利,对另一方 无影响。

种群中雄性和雌性个体数目的比例称为性比(sex ratio),也称性比结构(sexual structure),通常分为雌、 雄和两性3种类型。 对于雌雄异株植物,性比影响到种群的繁殖力以至数量变 动,一般需要雌雄比例保持一定。
4.种群的迁入和迁出
迁入和迁出是描述种群之间进行交流的生 态过程。迁入和迁出的数量影响种群数量变 化。
M = ∑fx/N S2 = {∑(fx2)-[(∑fx)2/N]}/(N-1) ∑为总和,x为样方中个体数,f为出现频率,N为样 本总数
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