農(nóng)業(yè)生態(tài)學Agroecology農(nóng)業(yè)生態(tài)學Agroecology第三章生物種群第三章生物種群第一節(jié)種群的概念與特征第二節(jié)種群的數(shù)量動態(tài)與調(diào)節(jié)第三節(jié)生物種間的相互作用主要內(nèi)容第一節(jié)種群的概念與特征主要內(nèi)容第一節(jié)

種群的概念與特征一、種群的概念二、種群的特征第一節(jié)種群的概念與特征一、種群的概念一、種群的概念（population）是指在一定時間內(nèi)占據(jù)特定空間的同一物種(或有機體)的集合體。種群是通過種內(nèi)關系組成的一個有機統(tǒng)一體或系統(tǒng)。種群是一個自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)。種群是自然界物種存在、物種進化、物種關系的基本單位，生物群落、生態(tài)系統(tǒng)的基本組成成份，生物資源保護、利用和有害生物綜合管理的具體對象。一、種群的概念（population）是指在一定時間內(nèi)一個物種，由于地理隔離，有時不只有一個種群。種群既可以作為抽象概念，也可作為具體存在的客體。一、種群的概念（population）抽象意義——種群是表示由物種個體所組成的集合群。具體對象——自然種群(某一湖泊中的鯉魚種群)實驗種群(實驗條件下人工飼養(yǎng)的小白鼠)一個物種，由于地理隔離，有時不只有一個種群。一、種群的概念（種群有一定的分布區(qū)域和分布方式。二、種群的特征空間特征種群有一定的分布區(qū)域和分布方式。二、種群的特征空間特征均勻分布（uniformdistribution）統(tǒng)計方差=0均勻分布（uniformdistribution）統(tǒng)計方差隨機分布（randomdistribution）統(tǒng)計方差=平均數(shù)隨機分布統(tǒng)計方差=平均數(shù)聚群分布（aggregateddistribution）統(tǒng)計方差﹥

平均數(shù)聚群分布（aggregateddistribution）種群有一定的密度、出生率、死亡率、年齡結構、性別結構等。種群在單位面積上個體數(shù)量的變動受整個生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)控能力的控制，這是種群最重要的屬性。二、種群的特征

數(shù)量特征種群有一定的密度、出生率、死亡率、年齡結構、性別結構等。二、

絕對密度（absolutedensity）和相對密度（relativedensity）。絕對密度是指單位面積（或體積）空間中的生物個體數(shù)量。相對密度是指單位棲息空間內(nèi)某種群的個體數(shù)量。

密度是種群內(nèi)部調(diào)節(jié)的基礎，它部分地決定著種群的能流、資源可利用性、種群內(nèi)部壓力大小及種群分布和生產(chǎn)力。

種群密度（populationdensity）：單位面積（或體積）空間中的生物個體數(shù)量。

數(shù)量特征絕對密度（absolutedensity）和相對密度（r可分為生理出生率和生態(tài)出生率：生理出生率是指種群在理想條件下（無任何生態(tài)因子限制，只受生理狀況影響）的最高出生率——理論常數(shù)。生態(tài)出生率是指在—定的環(huán)境條件下種群的實際出生率。出生率（natality）：單位時間內(nèi)種群新出生的個體數(shù)，是種群內(nèi)個體數(shù)量增長的重要因素。

數(shù)量特征可分為生理出生率和生態(tài)出生率：出生率（natality）：單

數(shù)量特征出生率的大小主要受3方面因素影響：

性成熟的時間每次產(chǎn)生后代的數(shù)量每年產(chǎn)生后代的次數(shù)數(shù)量特征出生率的大小主要受3方面因素影響：

生理死亡率和生態(tài)死亡率：生理死亡率是指在理想條件下，種群每一個個體由生理壽命所決定的死亡率——生物學常數(shù)。生態(tài)死亡率是指在實際條件下的種群死亡率，受環(huán)境條件、種群大小和年齡組成的影響。死亡率（mortality）：單位時間內(nèi)種群死亡的個體數(shù)。是種群內(nèi)個體數(shù)量衰減的重要因素。

數(shù)量特征生理死亡率和生態(tài)死亡率：死亡率（mortality）：單位

數(shù)量特征種群數(shù)量變化取決于出生率與死亡率的對比關系，種群數(shù)量的增長靠繁殖，而數(shù)量的減少則是由于個體死亡。在單位時間內(nèi)出生率與死亡率之差即為增長率，當：出生率﹥死亡率，增長率﹥0，種群數(shù)量增長；出生率﹤死亡率，增長率﹤0，種群數(shù)量減少；出生率﹦死亡率，增長率﹦0，種群數(shù)量相對穩(wěn)定。數(shù)量特征種群數(shù)量變化取決于出生率與死亡率的對比關系，種群數(shù)種群年齡結構（populationagestructure）：某一種群中，具有不同年齡級的個體數(shù)目與種群個體總數(shù)的比例。常用年齡錐體或年齡金字塔（agepyramid）表示。種群年齡結構的3種基本類型

數(shù)量特征expandingstablediminishing種群年齡結構（populationagestructur不同物種種群具有不同的性別比例特征：人、狼等高等動物的性別比例為1，蜜蜂、螞蟻等社會性昆蟲的性別比例小于1。性別比例（sexratio）：種群雄性和雌性個體數(shù)目的比例。通常用每100個雌性的雄性數(shù)來表示。

數(shù)量特征不同物種種群具有不同的性別比例特征：性別比例（sexrat

種群的遷入和遷出：種群常有遷移擴散的現(xiàn)象，種群的遷出（emigration）或遷入（immigration），影響著一個地區(qū)種群數(shù)量的變動。種群的遷移率是指在一定時間內(nèi)種群遷出數(shù)量與遷入數(shù)量之差占總體的百分率。數(shù)量特征種群的遷入和遷出：種群常有遷移擴散的現(xiàn)象，種群的遷出種群通常是由相同基因型的個體組成，但在繁殖過程中，可以通過遺傳物質(zhì)的重新組合及突變作用使種群的遺傳性狀發(fā)生變異，然后通過自然選擇使某些個體更能適應環(huán)境特點而占據(jù)優(yōu)勢。因此，隨環(huán)境條件的變化，種群可能發(fā)生進化或適應能力的變化。二、種群的特征

遺傳特征種群通常是由相同基因型的個體組成，但在繁殖過二、種群小麥的進化二粒系小麥與擬山羊草雜交一粒系小麥小麥進化史上的第一次飛躍二粒系小麥普通小麥與節(jié)節(jié)草雜交小麥進化史上的第二次飛躍山羊草節(jié)節(jié)草小麥的進化二粒系小麥與擬山羊草雜交一粒系小麥小麥進化史上的第玉米的進化雌雄同株異位的玉米：野生玉米果穗穗軸長只有2.4cm，到公元十六世紀初，玉米果穗已經(jīng)增加到13cm。玉米的原始祖先大芻草：植株細小，叢生，雌雄同花，花器著生在植株莖梢，果穗及籽粒小且易脫落。選擇“芽變”變異個體：從植株中部結出果穗玉米的進化雌雄同株異位的玉米：玉米的原始祖先大芻草：植株細小水稻的進化普通栽培稻：穗大粒飽、成熟時不易脫粒一年生野生稻：生育期短多年生野生稻：生育期很長水稻的進化普通栽培稻：穗大粒飽、成熟時不易脫粒一年生野生稻：種群是一個自組織、自調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。它以一個特定的生物種群為中心，以作用于該種群的全部環(huán)境因子為空間邊界組成了系統(tǒng)。二、種群的特征

系統(tǒng)特征種群是一個自組織、自調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。它以一個特定二、種群第二節(jié)種群的數(shù)量動態(tài)與調(diào)節(jié)一、種群增長二、種群波動三、種群調(diào)節(jié)四、種群進化和適應的r對策和K對策第二節(jié)種群的數(shù)量動態(tài)與調(diào)節(jié)一、種群增長由于人類有意識或無意識地把某種生物帶入適宜其棲息和繁衍的地區(qū)，種群不斷擴大，分布區(qū)逐步穩(wěn)定地擴展，這種過程稱生物入侵。

生物入侵一、種群增長穴兔由于人類有意識或無意識地把某生物入侵一、種群增長穴根據(jù)環(huán)境對種群的作用以及種群世代的重疊狀況，種群增長模型可以分為幾何級數(shù)增長、指數(shù)型增長和邏輯斯諦(S型)增長3種典型類型。一、種群增長

種群增長型根據(jù)環(huán)境對種群的作用以及種群世代的重疊狀況，一、種群種群在無限的環(huán)境中生長,不受食物、空間等條件的限制，種群的壽命只有一年，且一年只有一個繁殖季節(jié)，同時種群無年齡結構，彼此隔離的一種增長方式。其數(shù)學模型為：Nt＝Nt—1×λ或Nt＝No×λt式中:No為初始種群大小，Nt為時間t時的種群大小,λ是種群的周期增長率（reproductiverate）。根據(jù)以上模型可以計算世代不相重疊種群的增長情況。

λ＞l時，種群增長;λ＝1時,種群穩(wěn)定;λ＜1時,種群下降;λ＝0時,種群無繁殖現(xiàn)象,且在下一代滅亡。幾何級數(shù)增長（geometricgrowth）種群在無限的環(huán)境中生長,不受食物、空間等條件的限制，

在無限環(huán)境條件下，除了種群的離散增長外，有些生物可以連續(xù)進行繁殖，沒有特定的繁殖期，在這種情況下，種群的增長表現(xiàn)為指數(shù)形式。其數(shù)學模型為：dN／dt＝r·N

Nt＝N0·ertr為瞬時增長率（等于瞬時出生率與瞬時死亡率之差），在理論上被稱為內(nèi)稟增長率（intrinsicrateofincrease），常用rm表示。內(nèi)稟增長率是指在環(huán)境條件無限制作用時，由種群內(nèi)在因素決定的最大相對增殖速度。指數(shù)增長（exponentalgrowth）在無限環(huán)境條件下，除了種群的離散增長外，有些生從種群的幾何級數(shù)增長和指數(shù)增長模型可知，只要λ＞l或r＞0，種群就會持續(xù)增長，即形成無限增長。但在實際環(huán)境下，由于種群數(shù)量總會受到食物、空間和其他資源的限制，因此，種群增長是有限的。而且環(huán)境對種群增長的限制作用是逐漸增加的，故增長曲線呈現(xiàn)“S”型，也稱S型增長，其數(shù)學模型可用logistic方程描述：dN／dt=r·N(K—N/K)式中：N為種群數(shù)量，K為環(huán)境容量（carryingcapacity）。Logistic增長從種群的幾何級數(shù)增長和指數(shù)增長模型可知，只要λ指數(shù)增長與Logistic增長模型比較：邏輯斯諦方程的兩個參數(shù)r和K均具有重要的生物學意義。r表示物種的潛在增殖能力，而K則表示環(huán)境容納量，即物種在特定環(huán)境中的平衡密度。指數(shù)增長與Logistic增長模型比較：邏輯斯諦方邏輯斯諦方程的意義：是許多相互作用種群增長模型的基礎。是漁業(yè)、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等實踐領域中確定最大持續(xù)產(chǎn)量的主要模型。模型中兩個參數(shù)r、K，已成為生物進化對策理論中的重要概念。邏輯斯諦方程的意義：農(nóng)業(yè)生態(tài)學-生物種群課件大型生物有蹄類、食肉類、蝙蝠類動物，多數(shù)一年只產(chǎn)一仔，壽命長，種群數(shù)量一般是很穩(wěn)定的。昆蟲中，如一些蜻蜓成蟲和具有良好內(nèi)調(diào)節(jié)機制的紅蟻等昆蟲，其數(shù)量也是十分穩(wěn)定的。一、種群增長

種群平衡種群較長期地維持在幾乎同一個水平上的現(xiàn)象。大型生物有蹄類、食肉類、蝙蝠類動物，多數(shù)一年只產(chǎn)一仔，壽命長一、種群增長

種群衰落當種群長久處于不利條件下(人類過度捕獵或棲息地被破壞)，其數(shù)量會出現(xiàn)持久性下降，即種群衰落，甚至死亡。

個體大、出生率低、生長慢、成熟晚的生物，最早出現(xiàn)此種情況。一、種群增長種群衰落當種群長久處于不利條件下(人類種群不規(guī)則波動無周期性，且數(shù)量也極不穩(wěn)定。種群產(chǎn)生不規(guī)則波動的主要原因在于種群的生活環(huán)境極不穩(wěn)定，或環(huán)境不固定。大多數(shù)昆蟲種群波動就屬于此類。二、種群波動三種形式（1）不規(guī)則波動種群不規(guī)則波動無周期性，且數(shù)量也極不穩(wěn)定。種群產(chǎn)生不可分為：季節(jié)性波動和種群數(shù)量的年波動。這種波動主要是受環(huán)境因子的周期性年際變化、種群本身的內(nèi)在機制、種間營養(yǎng)關系的制約引起的。（2）周期性波動

三種形式可分為：季節(jié)性波動和種群數(shù)量的年波動。（2）周期性波動農(nóng)業(yè)生態(tài)學-生物種群課件農(nóng)業(yè)生態(tài)學-生物種群課件不規(guī)則或周期性波動的生物都可能出現(xiàn)種群的暴發(fā)。

（3）種群爆發(fā)蝗災鼠害

三種形式不規(guī)則或周期性波動的生物都可能出現(xiàn)種群的暴發(fā)。赤潮（紅潮）由于水中一些浮游生物（腰鞭毛蟲、裸甲藻、夜光藻等）暴發(fā)性增殖引起的水色異常現(xiàn)象，主要發(fā)生在近海。赤潮（紅潮）二、種群波動

波動的原因（1）非密度制約——與種群數(shù)量無關的因素變化二、種群波動波動的原因（1）非密度制約——與種群數(shù)量無關的

①種內(nèi)競爭食物或領地；②對某些特殊生物種的增長，心理限制起著重要作用，心理上的抑制使種群不能繁殖過多；③捕食者與獵物之間的反饋控制作用；

④致病的病原菌和寄生物對種群的影響，它們隨著被感染生物或寄主密度的增大而增大。（2）密度制約——種群內(nèi)部密度的變化

波動的原因非密度制約引起種群密度的改變，有時是劇烈的；而密度制約使種群保持“穩(wěn)定狀態(tài)”，或使種群返回穩(wěn)定水平。①種內(nèi)競爭食物或領地；（2）密度制約——種群內(nèi)部密度種群數(shù)量受天氣的強烈影響－－氣候學派捕食、寄生、競爭、食物等生物因素對種群起調(diào)節(jié)作用－－生物學派種內(nèi)成員的異質(zhì)性－－自動調(diào)節(jié)學說社群的等級和領域性－－行為調(diào)節(jié)學說激素分泌的反饋調(diào)節(jié)機制－－內(nèi)分泌調(diào)節(jié)學說遺傳多態(tài)－－遺傳調(diào)節(jié)學說外源性調(diào)節(jié)內(nèi)源性調(diào)節(jié)三、種群調(diào)節(jié)

調(diào)節(jié)機制種群數(shù)量受天氣的強烈影響－－氣候學派外源性調(diào)節(jié)內(nèi)源性調(diào)節(jié)三、

種間調(diào)節(jié)是指捕食、寄生和種間競爭等因子對種群密度的制約過程。當種群離開平衡密度時，就有返回平衡密度的傾向。調(diào)節(jié)種群密度的因素只能是密度制約因素：競爭

食物調(diào)節(jié)是指種群個體變化主要受食物供應狀況影響。三、種群調(diào)節(jié)密度調(diào)節(jié)：通過密度因子對種群大小的調(diào)節(jié)過程。

調(diào)節(jié)方式 種間調(diào)節(jié)是指捕食、寄生和種間競爭等因子對種群密度的制約過程盲蝽的動態(tài)變化與降水狀況非密度調(diào)節(jié)：非生物因子對種群大小的調(diào)節(jié)。氣候因子、化學限制因子、污染物等常按非密度制約方式發(fā)揮作用。

調(diào)節(jié)方式盲蝽的動態(tài)變化與降水狀況非密度調(diào)節(jié)：非生物因子對種群大小的調(diào)四、種群進化和適應的r對策和K對策在生態(tài)系統(tǒng)中，隨著時間的變化，生物種群出現(xiàn)兩種行為上的變化：在短時間內(nèi)的波動和在長時間內(nèi)的進化。而進化又是生物種群對環(huán)境適應性的表現(xiàn)。種群的適應與進化是生態(tài)系統(tǒng)重要的穩(wěn)態(tài)機制。生物為適應環(huán)境而朝不同方向進化的對策稱之為生態(tài)對策（ecologicalstrategy）。不同生物對環(huán)境的適應對策各不相同，從而促使生物種群向不同的方向進化。四、種群進化和適應的r對策和K對策在生態(tài)系統(tǒng)中，隨著根據(jù)生物的進化環(huán)境和生態(tài)對策把生物分為：r對策：有利于發(fā)展較大r值的選擇。K對策：有利于競爭能力增加的選擇。根據(jù)生物的進化環(huán)境和生態(tài)對策把生物分為：可見，K對策者以“質(zhì)”取勝，r對策者以“量”取勝；K對策者將大部分能量用于提高存活，而r對策者則將大部分能量用于繁殖。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，利用r對策生物能迅速適應變化了的環(huán)境，K對策生物具有穩(wěn)定環(huán)境的作用，適當配置r-K型譜系中的各種生物，如利用浮游生物、蚯蚓、蜂、蠶、食用菌等生活周期短、繁殖快的特點，以加速物質(zhì)的循環(huán)利用，減少養(yǎng)分流失，增加產(chǎn)品產(chǎn)出；利用多年生的林果、竹木等以穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境?？梢?，K對策者以“質(zhì)”取勝，r對策者以“量”取勝；K第三章生物種群第三章生物種群第一節(jié)種群的概念與特征第二節(jié)種群的數(shù)量動態(tài)與調(diào)節(jié)第三節(jié)生物種間的相互作用主要內(nèi)容第一節(jié)種群的概念與特征主要內(nèi)容第一節(jié)

種群的概念與特征一、種群的概念二、種群的特征第一節(jié)種群的概念與特征一、種群的概念抽象意義——種群是表示由物種個體所組成的集合群。具體對象——自然種群(某一湖泊中的鯉魚種群)實驗種群(實驗條件下人工飼養(yǎng)的小白鼠)一、種群的概念是指在一定時間內(nèi)占據(jù)特定空間的同一物種(或有機體)的集合體。抽象意義——種群是表示由物種個體所組成的集合群。一、種群的概種群是通過種內(nèi)關系組成的一個有機統(tǒng)一體或系統(tǒng)。種群是一個自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)。種群是自然界物種存在、物種進化、物種關系的基本單位，生物群落、生態(tài)系統(tǒng)的基本組成成份，生物資源保護、利用和有害生物綜合管理的具體對象。一、種群的概念一個物種，由于地理隔離，有時不只有一個種群。種群既可以作為抽象概念，也可作為具體存在的客體。種群是通過種內(nèi)關系組成的一個有機統(tǒng)一體或系統(tǒng)。一、種群的概念種群有一定的分布區(qū)域和分布方式。二、種群的特征空間特征種群有一定的分布區(qū)域和分布方式。二、種群的特征空間特征均勻分布均勻分布隨機分布隨機分布聚群分布聚群分布聚群分布形成的原因：繁殖特性：營養(yǎng)繁殖，種子集中在母株周圍。微域差異：受適宜生長的區(qū)域影響。天然障礙：種子散布過程中遇到障礙。動物及人為活動影響：如啄木鳥將云杉的球果聚集，螞蟻在蟻巢附近堆積某些種子。聚群分布形成的原因：繁殖特性：營養(yǎng)繁殖，種子集中在母株周圍種群有一定的密度、出生率、死亡率、年齡結構、性別結構等。種群在單位面積上個體數(shù)量的變動受整個生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)控能力的控制，這是種群最重要的屬性。二、種群的特征

數(shù)量特征種群有一定的密度、出生率、死亡率、年齡結構、性別結構等。二、

可分為絕對密度和相對密度——調(diào)查方法。絕對密度是指單位面積（或體積）空間中的生物個體數(shù)量。相對密度是指單位棲息空間內(nèi)某種群的間接個體數(shù)量。二、種群的特征種群密度：單位面積（或體積）空間中的生物個體數(shù)量。

數(shù)量特征可分為絕對密度和相對密度——調(diào)查方法。二、種群的特征種群密對于活動能力弱（如植物）的種群：樣方抽樣法原理：直接計算一定樣方中的個體數(shù)量。對于活動能力強（如獸類）的種群，標志重捕法原理：將捕獲的種群個體進行標志后釋放，間隔一段時間后進行重捕。種群密度的計算方法對于活動能力弱（如植物）的種群：樣方抽樣法種群密度的計算方法計算方法：N／M=n／RN=M×n／RN：種群大??；M：首次捕獲并標志的個體數(shù)n：第二次捕獲的個體數(shù)；R：第二次捕獲的個體中已被標志的個體數(shù)例：首次捕獲50只，全部對其進行標記后釋放，第二次捕獲的60只當中有6只擁有標記，那么種群大小:N=M×n／R=50×60/6=500（只）標志重捕法的計算過程計算方法：N／M=n／R標志重捕法的計算過程

可分為生理出生率和生態(tài)出生率生理出生率是指種群在理想條件下（無任何生態(tài)因子限制，只受生理狀況影響）的最高出生率——理論常數(shù)。生態(tài)出生率是指在—定的環(huán)境條件下種群的實際出生率。二、種群的特征出生率：單位時間內(nèi)種群新出生的個體數(shù)。

數(shù)量特征可分為生理出生率和生態(tài)出生率二、種群的特征出生率：單位時農(nóng)業(yè)生態(tài)學-生物種群課件

生理死亡率和生態(tài)死亡率生理死亡率是指在理想條件下，種群每一個個體由生理壽命所決定的死亡率——生物學常數(shù)。生態(tài)死亡率是指在實際條件下的種群死亡率，受環(huán)境條件、種群大小和年齡組成的影響。二、種群的特征死亡率：單位時間內(nèi)種群死亡的個體數(shù)。

數(shù)量特征生理死亡率和生態(tài)死亡率二、種群的特征死亡率：單位時間內(nèi)種群二、種群的特征種群年齡結構：某一種群中，具有不同年齡級的個體數(shù)目與種群個體總數(shù)的比例。年齡錐體年齡金字塔

數(shù)量特征二、種群的特征種群年齡結構：某一種群中，具有不同年齡級的個體不同物種種群具有不同的性別比例特征：人、狼等高等動物的性別比例為1，蜜蜂、螞蟻等社會性昆蟲的性別比例小于1。二、種群的特征性別比例：種群雄性和雌性個體數(shù)目的比例。

數(shù)量特征不同物種種群具有不同的性別比例特征：二、種群的特征性別比例：種群的遷移率是指在一定時間內(nèi)種群遷出數(shù)量與遷入數(shù)量之差占總體的百分率。二、種群的特征

種群的遷入和遷出：種群常有遷移擴散的現(xiàn)象，種群的遷出或遷入，影響著一個地區(qū)種群數(shù)量的變動。數(shù)量特征種群的遷移率是指在一定時間內(nèi)種群遷出數(shù)量與遷入數(shù)量之

種群通常是由相同基因型的個體組成，但在繁殖過程中，可以通過遺傳物質(zhì)的重新組合及突變作用使種群的遺傳性狀發(fā)生變異，然后通過自然選擇使某些個體更能適應環(huán)境特點而占據(jù)優(yōu)勢。因此，隨環(huán)境條件的變化，種群可能發(fā)生進化或適應能力的變化。二、種群的特征

遺傳特征種群通常是由相同基因型的個體組成，但在繁殖過程中小麥的進化二粒系小麥與擬山羊草雜交一粒系小麥小麥進化史上的第一次飛躍二粒系小麥普通小麥與節(jié)節(jié)草雜交小麥進化史上的第二次飛躍

山羊草

節(jié)節(jié)草小麥的進化二粒系小麥與擬山羊草雜交一粒系小麥小麥進化史上的第玉米的進化雌雄同株異位的玉米野生玉米果穗穗軸長只有2.4cm，到公元十六世紀初，玉米果穗已經(jīng)增加到13cm。玉米的原始祖先大芻草：植株細小，叢生，雌雄同花，花器著生在植株莖梢，果穗及籽粒小且易脫落。選擇“芽變”變異個體：從植株中部結出果穗玉米的進化雌雄同株異位的玉米玉米的原始祖先大芻草：植株細小，水稻的進化普通栽培稻：穗大粒飽、成熟時不易脫粒一年生野生稻：生育期短多年生野生稻：生育期很長水稻的進化普通栽培稻：穗大粒飽、成熟時不易脫粒一年生野生稻：

種群是一個自組織、自調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。它以一個特定的生物種群為中心，以作用于該種群的全部環(huán)境因子為空間邊界組成了系統(tǒng)。二、種群的特征

系統(tǒng)特征種群是一個自組織、自調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。它以一個特定的生華盛頓圣喬恩島藤壺生命表(1959～1968)華盛頓圣喬恩島藤壺生命表(1959～1968)各符號的含義及計算方法如下：x：年齡、年齡組或發(fā)育階段。nx：本年齡組開始時的存活個體數(shù)。lx：本年齡組開始時，存活個體的百分數(shù)，即lx=nx/n0。dx：本年齡組的死亡個體數(shù)，即從年齡x到年齡x+1期間的死亡個體數(shù)。qx：本年齡組的死亡率，即從年齡x到年齡x+1期間的死亡率，qx=dx/nx。Lx：本年齡組全部個體平均存活數(shù)目。Tx：其值等于將生命表中的各個Lx值自下而上累加值，即Tx=∑Lx。ex：本年齡組開始時存活個體的平均生命期望，即ex=Tx/nx。各符號的含義及計算方法如下：第二節(jié)種群的數(shù)量動態(tài)與調(diào)節(jié)一、種群增長二、種群波動三、種群調(diào)節(jié)四、種群進化和適應的r對策和K對策第二節(jié)種群的數(shù)量動態(tài)與調(diào)節(jié)一、種群增長

由于人類有意識或無意識地把某種生物帶入適宜其棲息和繁衍的地區(qū)，種群不斷擴大，分布區(qū)逐步穩(wěn)定地擴展，這種過程稱生物入侵。

生物入侵一、種群增長由于人類有意識或無意識地把某種生物入侵一、種群增長

生物入侵一、種群增長毒麥薇甘菊生物入侵一、種群增長毒麥薇甘菊

根據(jù)環(huán)境對種群的作用以及種群世代的重疊狀況，種群增長模型可以分為幾何級數(shù)增長、指數(shù)型增長和邏輯斯諦(S型)增長3種典型類型。一、種群增長

種群增長型根據(jù)環(huán)境對種群的作用以及種群世代的重疊狀況，種群

種群在無限的環(huán)境中生長,不受食物、空間等條件的限制,種群的壽命只有1年,且一年只有一個繁殖季節(jié)，同時種群無年齡結構,彼此隔離的一種增長方式。Nt＝Nt—1×λ或Nt＝No×λt式中:No為初始種群大小,Nt為時間t時的種群大小,λ是種群的周期增長率。根據(jù)以上模型可以計算世代不相重疊種群的增長情況。當λ＞l時，種群增長;λ＝1時,種群穩(wěn)定;λ＜1時,種群下降;λ＝0時,種群無繁殖現(xiàn)象,且在下一代滅亡。幾何級數(shù)增長種群在無限的環(huán)境中生長,不受食物、空間等條件的

在無限環(huán)境條件下，除了種群的離散增長外，有些生物可以連續(xù)進行繁殖，沒有特定的繁殖期，在這種情況下，種群的增長表現(xiàn)為指數(shù)形式。dN／dt＝r·N

Nt＝N0·ertr為瞬時增長率（等于瞬時出生率與瞬時死亡率之差），在理論上被稱為內(nèi)稟增長率。內(nèi)稟增長率是指在環(huán)境條件無限制作用時，由種群內(nèi)在因素決定的最大相對增殖速度。指數(shù)增長在無限環(huán)境條件下，除了種群的離散增長外，有些生物

從種群的幾何級數(shù)增長和指數(shù)增長模型可知，只要λ＞l或r＞0，種群就會持續(xù)增長，即形成無限增長，但在實際環(huán)境下，由于種群數(shù)量總會受到食物、空間和其他資源的限制，因此，種群增長是有限的。而且環(huán)境對種群增長的限制作用是逐漸增加的，故增長曲線呈現(xiàn)“S”型，也稱S型增長，其數(shù)學模型可用logistic方程描述：dN／dt=r·N(K—N/K)式中：N為種群數(shù)量，K為環(huán)境容量。Logistic增長 從種群的幾何級數(shù)增長和指數(shù)增長模型可知，只要λ＞lLogistic增長

邏輯斯諦方程的兩個參數(shù)r和K均具有重要的生物學意義。r表示物種的潛在增殖能力，而K則表示環(huán)境容納量，即物種在特定環(huán)境中的平衡密度。Logistic增長邏輯斯諦方程的兩個參數(shù)r和K均邏輯斯諦方程的意義：是許多相互作用種群增長模型的基礎。是漁業(yè)、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等實踐領域中確定最大持續(xù)產(chǎn)量的主要模型。模型中兩個參數(shù)r、K，已成為生物進化對策理論中的重要概念。邏輯斯諦方程的意義：大型生物有蹄類、食肉類、蝙蝠類動物，多數(shù)一年只產(chǎn)一仔，壽命長，種群數(shù)量一般是很穩(wěn)定的。昆蟲中，如一些蜻蜓成蟲和具有良好內(nèi)調(diào)節(jié)機制的紅蟻等昆蟲，其數(shù)量也是十分穩(wěn)定的。一、種群增長

種群平衡概念：種群較長期地維持在幾乎同一個水平上的現(xiàn)象。大型生物有蹄類、食肉類、蝙蝠類動物，多數(shù)一年只產(chǎn)一仔，壽命長個體大、出生率低、生長慢、成熟晚的生物，最早出現(xiàn)此種情況。一、種群增長

種群衰落當種群長久處于不利條件下(人類過度捕獵或棲息地被破壞)，其數(shù)量會出現(xiàn)持久性下降，即種群衰落，甚至死亡。個體大、出生率低、生長慢、成熟晚的生物，最早出現(xiàn)此種情

種群不規(guī)則的波動無周期性，且數(shù)量也極不穩(wěn)定。種群產(chǎn)生不規(guī)則波動的主要原因在于種群的生活環(huán)境極不穩(wěn)定，或環(huán)境不固定。

大多數(shù)昆蟲種群波動就屬于此類。二、種群波動三種形式（1）不規(guī)則波動種群不規(guī)則的波動無周期性，且數(shù)量也極不穩(wěn)定。種群可分為：季節(jié)性波動和種群數(shù)量的年波動。這種波動主要是受環(huán)境因子的周期性年際變化、種群本身的內(nèi)在機制、種間營養(yǎng)關系的制約引起的。二、種群波動（2）周期性波動

三種形式可分為：季節(jié)性波動和種群數(shù)量的年波動。二、種群波動（2）周期農(nóng)業(yè)生態(tài)學-生物種群課件不規(guī)則或周期性波動的生物都可能出現(xiàn)種群的暴發(fā)。

二、種群波動（3）種群爆發(fā)蝗災鼠害

三種形式不規(guī)則或周期性波動的生物都可能出現(xiàn)種群的暴發(fā)。赤潮赤潮二、種群波動

波動的原因（1）非密度制約——即與種群數(shù)量無關的因素影響二、種群波動波動的原因（1）非密度制約——即與種群數(shù)量無關

①種內(nèi)競爭食物或領地；②對某些特殊生物種的增長，心理限制起著重要作用，心理上的抑制使種群不能繁殖過多；③捕食者與獵物之間的反饋控制作用；

④致病的病原菌和寄生生物種群的影響，它們隨著被感染生物或寄主密度的增大而增大。二、種群波動（2）密度制約——種群內(nèi)部密度的變化

波動的原因①種內(nèi)競爭食物或領地；二、種群波動（2）密度制約——種群數(shù)量受天氣的強烈影響－－氣候學派捕食、寄生、競爭、食物等生物因素對種群起調(diào)節(jié)作用－－生物學派種內(nèi)成員的異質(zhì)性－－自動調(diào)節(jié)學說社群的等級和領域性－－行為調(diào)節(jié)學說激素分泌的反饋調(diào)節(jié)機制－－內(nèi)分泌調(diào)節(jié)學說遺傳多態(tài)－－遺傳調(diào)節(jié)學說種群調(diào)節(jié)的新理論外源性調(diào)節(jié)內(nèi)源性調(diào)節(jié)三、種群調(diào)節(jié)

調(diào)節(jié)機制種群數(shù)量受天氣的強烈影響－－氣候學派外源性調(diào)節(jié)內(nèi)源性調(diào)節(jié)三、

種間調(diào)節(jié)是指捕食、寄生和種間競爭等因子對種群密度的制約過程。當種群離開平衡密度時，就有返回平衡密度的傾向。 食物調(diào)節(jié)是指種群個體變化主要受食物供應狀況影響。三、種群調(diào)節(jié)密度調(diào)節(jié)：通過密度因子對種群大小的調(diào)節(jié)過程。

調(diào)節(jié)方式 種間調(diào)節(jié)是指捕食、寄生和種間競爭等因子對種群密度的制約過程三、種群調(diào)節(jié)非密度調(diào)節(jié)：非生物因子對種群大小的調(diào)節(jié)。氣候因子、化學限制因子、污染物等常按非密度制約方式發(fā)揮作用。

調(diào)節(jié)方式三、種群調(diào)節(jié)非密度調(diào)節(jié)：非生物因子對種群大小的調(diào)節(jié)。氣候因子四、種群進化和適應的r對策和K對策生態(tài)對策(ecologicaistrategy):是指在種群生活史的各個階段為適應不同環(huán)境而表現(xiàn)出的各種生態(tài)習性，包括形態(tài)、生理、生殖、生態(tài)等適應特征和行為。

根據(jù)生物的進化環(huán)境和生態(tài)對策把生物分為r對策與K對策兩大類有利于發(fā)展較大r值的選擇稱為r對策。有利于競爭能力增加的選擇稱為K對策。四、種群進化和適應的r對策和K對策生態(tài)對策(ecologicr對策和K對策有關特征比較r對策和K對策有關特征比較第三節(jié)生物種間的相互作用一、中性作用二、正相互作用三、負相互作用四、種間關系在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用第三節(jié)生物種間的相互作用一、中性作用種間相互作用包括兩個或多個物種之間的競爭、捕食、寄生作用等多種類型。不同物種種群之間的相互關系可以是直接的，也可以是間接的，這種影響可能是有利的，也可能有害的。從性質(zhì)上歸納，可以簡單的分為3種類型，即：中性作用、正相互作用、負相互作用。種間相互作用包括兩個或多個物種之間的競爭、捕食、寄生種群之間的各種相互關系種群之間的各種相互關系一、中性作用（neutralism

interaction）種群之間沒有作用。事實上，生物和生物之間是普遍聯(lián)系的，沒有相互作用是相對的。一、中性作用（neutralisminteraction二、正相互作用（positiveinteraction）

指兩個物種長期共同生活在一起，彼此相互依賴，相互依存，并能直接進行物質(zhì)交流的一種相互關系。按作用程度分為互利共生、偏利共生和原始協(xié)作。二、正相互作用（positiveinteraction）

兩個物種長期共同生活在一起，彼此相互依賴，相互依存，并能直接進行物質(zhì)交流的一種相互關系。

三種類型（1）互利共生（mutualism）兩個物種長期共同生活在一起，彼此相互依賴，相互依存，種間相互作用僅對一方有利，對另一方無影響。（2）偏利共生（commensalism）豆蟹地衣三種類型種間相互作用僅對一方有利，對另一方無影響。（2）偏利共生（c

兩種群相互作用，雙方獲利，但協(xié)作是松散的，分離后，雙方仍能獨立生存。（3）原始協(xié)作（proto-cooperation）三種類型兩種群相互作用，雙方獲利，但協(xié)作是松散的，分離后，雙

負相互作用包括競爭、捕食、寄生和偏害等。

負相互作用使受影響的種群增長率降低。但并不意味著有害，從生態(tài)角度看，負相互作用能增加自然選擇能力，有利于新的適應性狀的發(fā)展。三、負相互作用（negativeinteraction）負相互作用包括競爭、捕食、寄生和偏害等。三、負相互作

廣義的競爭是指兩個生物爭奪同一對象的相互作用。發(fā)生在同種個體之間的競爭稱為種內(nèi)競爭；發(fā)生在兩個或更多物種個體之間的競爭稱為種間競爭。生物種群愈豐富，種間競爭越激烈。競爭的雙方都力求抑制對方，其結果使雙方的增長和生存都受到抑制。四種類型（1）競爭（competition）廣義的競爭是指兩個生物爭奪同一對象的相互作用。發(fā)

資源利用性競爭資源利用性競爭

直接干涉性競爭直接干涉性競爭

似然競爭

即當一個捕食者捕食兩個物種，一個物種個體數(shù)量的增加將會導致捕食者種群個體數(shù)量的增加，從而加重對另一個物種的捕食作用，這種競爭與資源利用性競爭在性質(zhì)上類似，故稱為似然競爭。似然競爭即當一個捕食者捕食兩個物種，一個物種個體數(shù)（2）捕食（predation）

是指某種生物消耗另一種其他生物活體的全部和部分，直接獲得營養(yǎng)以維持自己生命的現(xiàn)象，前者稱為捕食者（predator），后者稱為獵物（prey）。四種類型（2）捕食（predation）是指某種生物消耗另一包括4種類型：（1）食肉動物捕食食草動物或

其他食肉動物（2）食草動物食綠色植物（3）昆蟲的擬寄生者，如寄生蜂（4）同類相食包括4種類型：捕食者對獵物的捕食效應是不同的，每個捕食者的捕食率隨獵物密度變化的反應稱為功能反應，有3種類型：①Ⅰ型反應，又稱線性反應，捕食者的捕食量隨獵物密度增加開始直線上升，之后到達一平衡值，捕食率在前一階段因捕食量與獵物成正比而不變，直到食物多于捕食者能捕食的水準而下降。②Ⅱ型反應，又稱凸型反應，捕食者的捕食量隨獵物密度增加而上升，直到飽和，捕食率的負加速是由于在高獵物密度下饑餓程度下降了，搜索成功的比率下降，用于搜索的時間增大所致。③Ⅲ型反應，又稱S形反應，捕食者的捕食量隨獵物密度增加呈S形變化，捕食率開始時有正加速期，接著是負加速期而后達到飽和水平，其負加速期同Ⅱ型反應。

捕食者對獵物的捕食效應是不同的，每個捕食者的捕食率隨捕食理論：

最重要的有食譜寬度模型和邊際值原理。動物的捕食過程可分為對獵物的搜尋、捕獲、處理和進食，影響捕食動物收益的因素有：獵物的含能值、搜尋獵物的時間、處理獵物的時間。捕食理論：最重要的有食譜寬度模型和邊際值原理。食譜寬度模型推論：（1）任何捕食者都不捕食不利的獵物，不論該獵物的可獲得性如何之高；（2）搜尋精明的捕食動物應當是泛化種（generalist），否則它們將要花費長時間搜索獵物；（3）處理精明的捕食動物一定是?；N（specialist），有利于減少處理獵物的時間；（4）高生產(chǎn)力的環(huán)境有利于專化種，因為搜索更為容易，而非高生產(chǎn)力和環(huán)境則有利于泛化種。食譜寬度模型推論：（1）任何捕食者都不捕食不利的獵物，不論該邊際值原理推論：（1）最優(yōu)覓食者在優(yōu)質(zhì)資源斑塊里停留的時間更長；（2）若資源斑塊間的旅行時間越長，覓食者在資源斑塊中停留時間則越長；（3）若整個環(huán)境的質(zhì)量差，覓食者在一資源斑塊中的停留時間相應延長。邊際值原理推論：（1）最優(yōu)覓食者在優(yōu)質(zhì)資源斑塊里停留的時間更（3）寄生（parasitism）

四種類型指一種生物從另一種生物的體液、組織或已消化物質(zhì)獲取營養(yǎng)并造成對宿主危害的現(xiàn)象。以寄生方式生長的生物稱為寄生物，被寄生的生物稱為宿主。捕食者通常殺死獵物，而寄生一般不“立即”或直接殺死宿主；寄生者的密度越大，對宿主的影響亦越大，但寄生者不一定有害。（3）寄生（parasitism）四種類型指一種生小米草列當菟絲子小米草列當菟絲子（4）化感作用（allelopathy）

四種類型

由植物體分泌的化學物質(zhì)對自身或其他種群發(fā)生影響的現(xiàn)象，也是植物界種間競爭的一種表現(xiàn)形式。例如：冬黑麥對小麥，向日葵對蓖麻，番茄對黃瓜都有抑制作用。（4）化感作用（allelopathy）四種類型由1.建立人工混交林，林糧間作，農(nóng)作物間套種果樹間作套種馬鈴薯四、種間關系在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用1.建立人工混交林，林糧間作，農(nóng)作物間套種果樹間作套種馬鈴薯柑橘‖青椒柑橘‖花生柑橘‖芝麻柑橘‖紅薯柑橘‖青椒柑橘‖花生柑橘‖芝麻柑橘‖紅薯2.稻田養(yǎng)魚、養(yǎng)萍，稻魚、稻萍混作2.稻田養(yǎng)魚、養(yǎng)萍，稻魚、稻萍混作3.蜜蜂與蟲媒授粉作物的互利作用3.蜜蜂與蟲媒授粉作物的互利作用

生物防治病蟲害及雜草是根據(jù)種群競爭、捕食、寄生等負相互作用原理，利用一種生物種群壓制另一種群，使其不能達到危害農(nóng)作物的種群密度。4.生物防治病蟲害及雜草生物防治病蟲害及雜草是根據(jù)種群競爭、捕食、寄生等負相主要知識點種群的概念和特征種群增長類型種群波動的形式和原因種群調(diào)節(jié)的機制和方式種間相互作用的類型種間相互作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用主要知識點種群的概念和特征生物種間的相互作用一、中性作用二、正相互作用三、負相互作用四、種間相互關系在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用生物種間的相互作用一、中性作用

種間相互作用包括兩個或多個物種之間的競爭、捕食、寄生作用等多種類型。不同物種種群之間的相互關系可以是直接的，也可以是間接的，這種影響可能是有利的，也可能有害的。 從性質(zhì)上歸納，可以簡單的分為3種類型，即中性作用、正相互作用、負相互作用。 種間相互作用包括兩個或多個物種之間的競爭、捕食、種群之間的各種相互關系種群之間的各種相互關系

即種群之間沒有作用，事實上，生物和生物之間普遍聯(lián)系的，沒有相互作用是相對的。一、中性作用即種群之間沒有作用，事實上，生物和生物之間普遍聯(lián)二、正相互作用概念：是指兩個物種長期共同生活在一起，彼此相互依賴，相互依存，并能直接進行物質(zhì)交流的一種相互關系。按作用程度分為互利共生、偏利共生和原始協(xié)作。二、正相互作用概念：是指兩個物種長期共同生活在一起，彼此相互

兩個物種長期共同生活在一起，彼此相互依賴，相互依存，并能直接進行物質(zhì)交流的一種相互關系。

三種類型（1）互利共生兩個物種長期共同生活在一起，彼此相互依賴，相互依存，種間相互作用僅對一方有利，對另一方無影響。（2）偏利共生豆蟹地衣三種類型種間相互作用僅對一方有利，對另一方無影響。（2）偏利共生豆蟹兩種群相互作用，雙方獲利，但協(xié)作是松散的，分離后，雙方仍能獨立生存。（3）原始協(xié)作三種類型兩種群相互作用，雙方獲利，但協(xié)作是松散的，分離（3）

負相互作用包括競爭、捕食、寄生和偏害等。

負相互作用使受影響的種群增長率降低。但并不意味著有害，從生態(tài)角度看，負相互作用能增加自然選擇能力，有利于新的適應性狀的發(fā)展。三、負相互作用負相互作用包括競爭、捕食、寄生和偏害等。三、負相互作

生物種群的競爭通常包括種間競爭和種內(nèi)競爭。種內(nèi)競爭是指發(fā)生在同種個體之間的競爭。種間競爭是指發(fā)生在兩個或更多物種個體之間的競爭，生物種群愈豐富，種間競爭越激烈。四種類型（1）競爭生物種群的競爭通常包括種間競爭和種內(nèi)競爭。種內(nèi)競資源利用性競爭資源利用性競爭農(nóng)業(yè)生態(tài)學-生物種群課件相互干擾性競爭相互干擾性競爭似然競爭

即當一個捕食者捕食兩個物種，一個物種個體數(shù)量的增加將會導致捕食者種群個體數(shù)量的增加，從而加重對另一個物種的捕食作用，這種競爭與資源利用性競爭在性質(zhì)上類似，故稱為似然競爭。似然競爭即當一個捕食者捕食兩個物種，一個物種個體數(shù)量（2）捕食

是指某種生物消耗另一種其他生物活體的全部和部分，直接獲得營養(yǎng)以維持自己生命的現(xiàn)象，前者稱為捕食者，后者稱為獵物。四種類型（2）捕食是指某種生物消耗另一種其他生物活體的全部和包括4種類型：（1）食肉動物捕食食草動物

或其他食肉動物（2）食草動物食綠色植物（3）昆蟲的擬寄生者（4）同類相食包括4種類型：捕食理論：①Ⅰ型反應，又稱為線性反應②Ⅱ型反應，又稱為凸型反應③Ⅲ型反應，又稱為S形反應功能反應：

捕食者覓食和選擇獵物是動物最基本的捕食行為，在長期的協(xié)同進化過程中，捕食者逐漸形成了一系列捕食策略，并發(fā)展為一系列的理論，最重要的有食譜寬度模型和邊際值原理。捕食理論：①Ⅰ型反應，又稱為線性反應功能反應：捕食食譜寬度模型：（1）任何捕食者都不捕食不利的獵物，不論該獵物的可獲得性如何之高；（2）搜尋精明的捕食動物應當是泛化種，否則它們將有花費長時間搜索獵物的不利；（3）處理精明者的捕食者動物一定是?；N，由于有利于減少處理獵物的時間；（4）高生產(chǎn)力的環(huán)境有利于?；N，因為搜索更為容易，而非高生產(chǎn)力和環(huán)境則有利于泛化種。食譜寬度模型：（1）任何捕食者都不捕食不利的獵物，不論該獵物邊際值原理：（1）最優(yōu)覓食者在優(yōu)質(zhì)資源斑塊里停留的時間更長；（2）若資源斑塊間的旅行時間越長，覓食者在資源斑塊中停留時間則越長；（3）若整個環(huán)境的質(zhì)量差，覓食者在一資源斑塊中的停留時間相應延長。邊際值原理：（1）最優(yōu)覓食者在優(yōu)質(zhì)資源斑塊里停留的時間更長；

寄生是指一種生物從另一種生物的體液、組織或已消化物質(zhì)獲取營養(yǎng)并造成對宿主危害的現(xiàn)象。以寄生方式生長的生物稱為寄生物，被寄生的生物稱為宿主。（3）寄生

四種類型菟絲子寄生是指一種生物從另一種生物的體液、組織或已消化菟絲子的吸盤是植物中的一種特殊的結構，將寄主的木質(zhì)部和韌皮部同自身的木質(zhì)部和韌皮部融合，使身的導管和篩管與寄主聯(lián)通，直接從寄主身上獲取水分和營養(yǎng)物質(zhì)。（KBlee.,2009）菟絲子的吸盤是植物中的一種特殊的結構，將寄主的木質(zhì)部和韌皮部列當列當獨腳金（Strigaasiatica）

獨腳金（Strigaasiatica）

由植物體分泌的化學物質(zhì)對自身或其他種群發(fā)生影響的現(xiàn)象，也是植物界種間競爭的一種表現(xiàn)形式。例如：冬黑麥對小麥，向日葵對蓖麻，番茄對黃瓜都有抑制作用。（4）化感作用

四種類型由植物體分泌的化學物質(zhì)對自身或其他種群發(fā)生影響在使用秸稈還田的農(nóng)田中，收貨后秸稈將留在土壤表層，研究發(fā)現(xiàn)收貨后的大麥、燕麥、小麥殘體對第二年雜草的生長都有抑制作用。研究表明，黑麥覆蓋物可以有效地控制蔬菜田和果園中雜草的生長，并且證實起化感作用的是一種叫做香草酸（hydroxamicacids)的化感物質(zhì)。利用化感作用控制雜草的方法在使用秸稈還田的農(nóng)田中，收貨后秸稈將留在土壤表層，研究發(fā)現(xiàn)收1.建立人工混交林，林糧間作，農(nóng)作物間套種果樹間作套種馬鈴薯四、種群間相互關系在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用1.建立人工混交林，林糧間作，農(nóng)作物間套種果樹間作套種馬鈴薯柑橘‖青椒柑橘‖花生柑橘‖芝麻柑橘‖紅薯柑橘‖青椒柑橘‖花生柑橘‖芝麻柑橘‖紅薯種群間相互關系在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用1．建立人工混交林，林糧間作，農(nóng)作物間套種人工混交林、林糧間作、農(nóng)作物間套作，是利用種群間的正相互作用，合理搭配林木及作物種群，以充分利用光能、水肥、空間及生長季節(jié)，提高光熱等資源的轉化利用效率，從而獲得高的生產(chǎn)力。種群間相互關系在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用2.稻田養(yǎng)魚、養(yǎng)萍，稻魚、稻萍混作四、種群間相互關系在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用2.稻田養(yǎng)魚、養(yǎng)萍，稻魚、稻萍混作四、種群間相互關系在農(nóng)業(yè)生3.蜜蜂與蟲媒授粉作物的互利作用四、種群間相互關系在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用3.蜜蜂與蟲媒授粉作物的互利作用四、種群間相互關系在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

生物防治病蟲害及雜草是根據(jù)種群競爭、捕食、寄生等負相互作用原理，利用一種生物種群壓制另一種群，使其不能達到危害農(nóng)作物的種群密度。4.生物防治病蟲害及雜草四、種群間相互關系在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用生物防治病蟲害及雜草是根據(jù)種群競爭、捕食、寄生等負相本章主要知識點種群的概念和特征種群增長類型種群波動的形式和原因種群調(diào)節(jié)的機制和方式種間相互作用的類型種群間相互作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用本章主要知識點種群的概念和特征農(nóng)業(yè)生態(tài)學Agroecology農(nóng)業(yè)生態(tài)學Agroecology第三章生物種群第三章生物種群第一節(jié)種群的概念與特征第二節(jié)種群的數(shù)量動態(tài)與調(diào)節(jié)第三節(jié)生物種間的相互作用主要內(nèi)容第一節(jié)種群的概念與特征主要內(nèi)容第一節(jié)

種群的概念與特征一、種群的概念二、種群的特征第一節(jié)種群的概念與特征一、種群的概念一、種群的概念（population）是指在一定時間內(nèi)占據(jù)特定空間的同一物種(或有機體)的集合體。種群是通過種內(nèi)關系組成的一個有機統(tǒng)一體或系統(tǒng)。種群是一個自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)。種群是自然界物種存在、物種進化、物種關系的基本單位，生物群落、生態(tài)系統(tǒng)的基本組成成份，生物資源保護、利用和有害生物綜合管理的具體對象。一、種群的概念（population）是指在一定時間內(nèi)一個物種，由于地理隔離，有時不只有一個種群。種群既可以作為抽象概念，也可作為具體存在的客體。一、種群的概念（population）抽象意義——種群是表示由物種個體所組成的集合群。具體對象——自然種群(某一湖泊中的鯉魚種群)實驗種群(實驗條件下人工飼養(yǎng)的小白鼠)一個物種，由于地理隔離，有時不只有一個種群。一、種群的概念（種群有一定的分布區(qū)域和分布方式。二、種群的特征空間特征種群有一定的分布區(qū)域和分布方式。二、種群的特征空間特征均勻分布（uniformdistribution）統(tǒng)計方差=0均勻分布（uniformdistribution）統(tǒng)計方差隨機分布（randomdistribution）統(tǒng)計方差=平均數(shù)隨機分布統(tǒng)計方差=平均數(shù)聚群分布（aggregateddistribution）統(tǒng)計方差﹥

平均數(shù)聚群分布（aggregateddistribution）種群有一定的密度、出生率、死亡率、年齡結構、性別結構等。種群在單位面積上個體數(shù)量的變動受整個生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)控能力的控制，這是種群最重要的屬性。二、種群的特征

數(shù)量特征種群有一定的密度、出生率、死亡率、年齡結構、性別結構等。二、

絕對密度（absolutedensity）和相對密度（relativedensity）。絕對密度是指單位面積（或體積）空間中的生物個體數(shù)量。相對密度是指單位棲息空間內(nèi)某種群的個體數(shù)量。

密度是種群內(nèi)部調(diào)節(jié)的基礎，它部分地決定著種群的能流、資源可利用性、種群內(nèi)部壓力大小及種群分布和生產(chǎn)力。

種群密度（populationdensity）：單位面積（或體積）空間中的生物個體數(shù)量。

數(shù)量特征絕對密度（absolutedensity）和相對密度（r可分為生理出生率和生態(tài)出生率：生理出生率是指種群在理想條件下（無任何生態(tài)因子限制，只受生理狀況影響）的最高出生率——理論常數(shù)。生態(tài)出生率是指在—定的環(huán)境條件下種群的實際出生率。出生率（natality）：單位時間內(nèi)種群新出生的個體數(shù)，是種群內(nèi)個體數(shù)量增長的重要因素。

數(shù)量特征可分為生理出生率和生態(tài)出生率：出生率（natality）：單

數(shù)量特征出生率的大小主要受3方面因素影響：

性成熟的時間每次產(chǎn)生后代的數(shù)量每年產(chǎn)生后代的次數(shù)數(shù)量特征出生率的大小主要受3方面因素影響：

生理死亡率和生態(tài)死亡率：生理死亡率是指在理想條件下，種群每一個個體由生理壽命所決定的死亡率——生物學常數(shù)。生態(tài)死亡率是指在實際條件下的種群死亡率，受環(huán)境條件、種群大小和年齡組成的影響。死亡率（mortality）：單位時間內(nèi)種群死亡的個體數(shù)。是種群內(nèi)個體數(shù)量衰減的重要因素。

數(shù)量特征生理死亡率和生態(tài)死亡率：死亡率（mortality）：單位

數(shù)量特征種群數(shù)量變化取決于出生率與死亡率的對比關系，種群數(shù)量的增長靠繁殖，而數(shù)量的減少則是由于個體死亡。在單位時間內(nèi)出生率與死亡率之差即為增長率，當：出生率﹥死亡率，增長率﹥0，種群數(shù)量增長；出生率﹤死亡率，增長率﹤0，種群數(shù)量減少；出生率﹦死亡率，增長率﹦0，種群數(shù)量相對穩(wěn)定。數(shù)量特征種群數(shù)量變化取決于出生率與死亡率的對比關系，種群數(shù)種群年齡結構（populationagestructure）：某一種群中，具有不同年齡級的個體數(shù)目與種群個體總數(shù)的比例。常用年齡錐體或年齡金字塔（agepyramid）表示。種群年齡結構的3種基本類型

數(shù)量特征expandingstablediminishing種群年齡結構（populationagestructur不同物種種群具有不同的性別比例特征：人、狼等高等動物的性別比例為1，蜜蜂、螞蟻等社會性昆蟲的性別比例小于1。性別比例（sexratio）：種群雄性和雌性個體數(shù)目的比例。通常用每100個雌性的雄性數(shù)來表示。

數(shù)量特征不同物種種群具有不同的性別比例特征：性別比例（sexrat

種群的遷入和遷出：種群常有遷移擴散的現(xiàn)象，種群的遷出（emigration）或遷入（immigration），影響著一個地區(qū)種群數(shù)量的變動。種群的遷移率是指在一定時間內(nèi)種群遷出數(shù)量與遷入數(shù)量之差占總體的百分率。數(shù)量特征種群的遷入和遷出：種群常有遷移擴散的現(xiàn)象，種群的遷出種群通常是由相同基因型的個體組成，但在繁殖過程中，可以通過遺傳物質(zhì)的重新組合及突變作用使種群的遺傳性狀發(fā)生變異，然后通過自然選擇使某些個體更能適應環(huán)境特點而占據(jù)優(yōu)勢。因此，隨環(huán)境條件的變化，種群可能發(fā)生進化或適應能力的變化。二、種群的特征

遺傳特征種群通常是由相同基因型的個體組成，但在繁殖過二、種群小麥的進化二粒系小麥與擬山羊草雜交一粒系小麥小麥進化史上的第一次飛躍二粒系小麥普通小麥與節(jié)節(jié)草雜交小麥進化史上的第二次飛躍山羊草節(jié)節(jié)草小麥的進化二粒系小麥與擬山羊草雜交一粒系小麥小麥進化史上的第玉米的進化雌雄同株異位的玉米：野生玉米果穗穗軸長只有2.4cm，到公元十六世紀初，玉米果穗已經(jīng)增加到13cm。玉米的原始祖先大芻草：植株細小，叢生，雌雄同花，花器著生在植株莖梢，果穗及籽粒小且易脫落。選擇“芽變”變異個體：從植株中部結出果穗玉米的進化雌雄同株異位的玉米：玉米的原始祖先大芻草：植株細小水稻的進化普通栽培稻：穗大粒飽、成熟時不易脫粒一年生野生稻：生育期短多年生野生稻：生育期很長水稻的進化普通栽培稻：穗大粒飽、成熟時不易脫粒一年生野生稻：種群是一個自組織、自調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。它以一個特定的生物種群為中心，以作用于該種群的全部環(huán)境因子為空間邊界組成了系統(tǒng)。二、種群的特征

系統(tǒng)特征種群是一個自組織、自調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。它以一個特定二、種群第二節(jié)種群的數(shù)量動態(tài)與調(diào)節(jié)一、種群增長二、種群波動三、種群調(diào)節(jié)四、種群進化和適應的r對策和K對策第二節(jié)種群的數(shù)量動態(tài)與調(diào)節(jié)一、種群增長由于人類有意識或無意識地把某種生物帶入適宜其棲息和繁衍的地區(qū)，種群不斷擴大，分布區(qū)逐步穩(wěn)定地擴展，這種過程稱生物入侵。

生物入侵一、種群增長穴兔由于人類有意識或無意識地把某生物入侵一、種群增長穴根據(jù)環(huán)境對種群的作用以及種群世代的重疊狀況，種群增長模型可以分為幾何級數(shù)增長、指數(shù)型增長和邏輯斯諦(S型)增長3種典型類型。一、種群增長

種群增長型根據(jù)環(huán)境對種群的作用以及種群世代的重疊狀況，一、種群種群在無限的環(huán)境中生長,不受食物、空間等條件的限制，種群的壽命只有一年，且一年只有一個繁殖季節(jié)，同時種群無年齡結構，彼此隔離的一種增長方式。其數(shù)學模型為：Nt＝Nt—1×λ或Nt＝No×λt式中:No為初始種群大小，Nt為時間t時的種群大小,λ是種群的周期增長率（reproductiverate）。根據(jù)以上模型可以計算世代不相重疊種群的增長情況。

λ＞l時，種群增長;λ＝1時,種群穩(wěn)定;λ＜1時,種群下降;λ＝0時,種群無繁殖現(xiàn)象,且在下一代滅亡。幾何級數(shù)增長（geometricgrowth）種群在無限的環(huán)境中生長,不受食物、空間等條件的限制，

在無限環(huán)境條件下，除了種群的離散增長外，有些生物可以連續(xù)進行繁殖，沒有特定的繁殖期，在這種情況下，種群的增長表現(xiàn)為指數(shù)形式。其數(shù)學模型為：dN／dt＝r·N

Nt＝N0·ertr為瞬時增長率（等于瞬時出生率與瞬時死亡率之差），在理論上被稱為內(nèi)稟增長率（intrinsicrateofincrease），常用rm表示。內(nèi)稟增長率是指在環(huán)境條件無限制作用時，由種群內(nèi)在因素決定的最大相對增殖速度。指數(shù)增長（exponentalgrowth）在無限環(huán)境條件下，除了種群的離散增長外，有些生從種群的幾何級數(shù)增長和指數(shù)增長模型可知，只要λ＞l或r＞0，種群就會持續(xù)增長，即形成無限增長。但在實際環(huán)境下，由于種群數(shù)量總會受到食物、空間和其他資源的限制，因此，種群增長是有限的。而且環(huán)境對種群增長的限制作用是逐漸增加的，故增長曲線呈現(xiàn)“S”型，也稱S型增長，其數(shù)學模型可用logistic方程描述：dN／dt=r·N(K—N/K)式中：N為種群數(shù)量，K為環(huán)境容量（carryingcapacity）。Logistic增長從種群的幾何級數(shù)增長和指數(shù)增長模型可知，只要λ指數(shù)增長與Logistic增長模型比較：邏輯斯諦方程的兩個參數(shù)r和K均具有重要的生物學意義。r表示物種的潛在增殖能力，而K則表示環(huán)境容納量，即物種在特定環(huán)境中的平衡密度。指數(shù)增長與Logistic增長模型比較：邏輯斯諦方邏輯斯諦方程的意義：是許多相互作用種群增長模型的基礎。是漁業(yè)、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等實踐領域中確定最大持續(xù)產(chǎn)量的主要模型。模型中兩個參數(shù)r、K，已成為生物進化對策理論中的重要概念。邏輯斯諦方程的意義：農(nóng)業(yè)生態(tài)學-生物種群課件大型生物有蹄類、食肉類、蝙蝠類動物，多數(shù)一年只產(chǎn)一仔，壽命長，種群數(shù)量一般是很穩(wěn)定的。昆蟲中，如一些蜻蜓成蟲和具有良好內(nèi)調(diào)節(jié)機制的紅蟻等昆蟲，其數(shù)量也是十分穩(wěn)定的。一、種群增長

種群平衡種群較長期地維持在幾乎同一個水平上的現(xiàn)象。大型生物有蹄類、食肉類、蝙蝠類動物，多數(shù)一年只產(chǎn)一仔，壽命長一、種群增長

種群衰落當種群長久處于不利條件下(人類過度捕獵或棲息地被破壞)，其數(shù)量會出現(xiàn)持久性下降，即種群衰落，甚至死亡。

個體大、出生率低、生長慢、成熟晚的生物，最早出現(xiàn)此種情況。一、種群增長種群衰落當種群長久處于不利條件下(人類種群不規(guī)則波動無周期性，且數(shù)量也極不穩(wěn)定。種群產(chǎn)生不規(guī)則波動的主要原因在于種群的生活環(huán)境極不穩(wěn)定，或環(huán)境不固定。大多數(shù)昆蟲種群波動就屬于此類。二、種群波動三種形式（1）不規(guī)則波動種群不規(guī)則波動無周期性，且數(shù)量也極不穩(wěn)定。種群產(chǎn)生不可分為：季節(jié)性波動和種群數(shù)量的年波動。這種波動主要是受環(huán)境因子的周期性年際變化、種群本身的內(nèi)在機制、種間營養(yǎng)關系的制約引起的。（2）周期性波動

三種形式可分為：季節(jié)性波動和種群數(shù)量的年波動。（2）周期性波動農(nóng)業(yè)生態(tài)學-生物種群課件農(nóng)業(yè)生態(tài)學-生物種群課件不規(guī)則或周期性波動的生物都可能出現(xiàn)種群的暴發(fā)。

（3）種群爆發(fā)蝗災鼠害

三種形式不規(guī)則或周期性波動的生物都可能出現(xiàn)種群的暴發(fā)。赤潮（紅潮）由于水中一些浮游生物（腰鞭毛蟲、裸甲藻、夜光藻等）暴發(fā)性增殖引起的水色異?，F(xiàn)象，主要發(fā)生在近海。赤潮（紅潮）二、種群波動

波動的原因（1）非密度制約——與種群數(shù)量無關的因素變化二、種群波動波動的原因（1）非密度制約——與種群數(shù)量無關的

①種內(nèi)競爭食物或領地；②對某些特殊生物種的增長，心理限制起著重要作用，心理上的抑制使種群不能繁殖過多；③捕食者與獵物之間的反饋控制作用；

④致病的病原菌和寄生物對種群的影響，它們隨著被感染生物或寄主密度的增大而增大。（2）密度制約——種群內(nèi)部密度的變化

波動的原因非密度制約引起種群密度的改變，有時是劇烈的；而密度制約使種群保持“穩(wěn)定狀態(tài)”，或使種群返回穩(wěn)定水平。①種內(nèi)競爭食物或領地；（2）密度制約——種群內(nèi)部密度種群數(shù)量受天氣的強烈影響－－氣候學派捕食、寄生、競爭、食物等生物因素對種群起調(diào)節(jié)作用－－生物學派種內(nèi)成員的異質(zhì)性－－自動調(diào)節(jié)學說社群的等級和領域性－－行為調(diào)節(jié)學說激素分泌的反饋調(diào)節(jié)機制－－內(nèi)分泌調(diào)節(jié)學說遺傳多態(tài)－－遺傳調(diào)節(jié)學說外源性調(diào)節(jié)內(nèi)源性調(diào)節(jié)三、種群調(diào)節(jié)

調(diào)節(jié)機制種群數(shù)量受天氣的強烈影響－－氣候學派外源性調(diào)節(jié)內(nèi)源性調(diào)節(jié)三、

種間調(diào)節(jié)是指捕食、寄生和種間競爭等因子對種群密度的制約過程。當種群離開平衡密度時，就有返回平衡密度的傾向。調(diào)節(jié)種群密度的因素只能是密度制約因素：競爭

食物調(diào)節(jié)是指種群個體變化主要受食物供應狀況影響。三、種群調(diào)節(jié)密度調(diào)節(jié)：通過密度因子對種群大小的調(diào)節(jié)過程。

調(diào)節(jié)方式 種間調(diào)節(jié)是指捕食、寄生和種間競爭等因子對種群密度的制約過程盲蝽的動態(tài)變化與降水狀況非密度調(diào)節(jié)：非生物因子對種群大小的調(diào)節(jié)。氣候因子、化學限制因子、污染物等常按非密度制約方式發(fā)揮作用。

調(diào)節(jié)方式盲蝽的動態(tài)變化與降水狀況非密度調(diào)節(jié)：非生物因子對種群大小的調(diào)四、種群進化和適應的r對策和K對策在生態(tài)系統(tǒng)中，隨著時間的變化，生物種群出現(xiàn)兩種行為上的變化：在短時間內(nèi)的波動和在長時間內(nèi)的進化。而進化又是生物種群對環(huán)境適應性的表現(xiàn)。種群的適應與進化是生態(tài)系統(tǒng)重要的穩(wěn)態(tài)機制。生物為適應環(huán)境而朝不同方向進化的對策稱之為生態(tài)對策（ecologicalstrategy）。不同生物對環(huán)境的適應對策各不相同，從而促使生物種群向不同的方向進化。四、種群進化和適應的r對策和K對策在生態(tài)系統(tǒng)中，隨著根據(jù)生物的進化環(huán)境和生態(tài)對策把生物分為：r對策：有利于發(fā)展較大r值的選擇。K對策：有利于競爭能力增加的選擇。根據(jù)生物的進化環(huán)境和生態(tài)對策把生物分為：可見，K對策者以“質(zhì)”取勝，r對策者以“量”取勝；K對策者將大部分能量用于提高存活，而r對策者則將大部分能量用于繁殖。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，利用r對策生物能迅速適應變化了的環(huán)境，K對策生物具有穩(wěn)定環(huán)境的作用，適當配置r-K型譜系中的各種生物，如利用浮游生物、蚯蚓、蜂、蠶、食用菌等生活周期短、繁殖快的特點，以加速物質(zhì)的循環(huán)利用，減少養(yǎng)分流失，增加產(chǎn)品產(chǎn)出；利用多年生的林果、竹木等以穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境?？梢姡琄對策者以“質(zhì)”取勝，r對策者以“量”取勝；K第三章生物種群第三章生物種群第一節(jié)種群的概念與特征第二節(jié)種群的數(shù)量動態(tài)與調(diào)節(jié)第三節(jié)生物種間的相互作用主要內(nèi)容第一節(jié)種群的概念與特征主要內(nèi)容第一節(jié)

種群的概念與特征一、種群的概念二、種群的特征第一節(jié)種群的概念與特征一、種群的概念抽象意義——種群是表示由物種個體所組成的集合群。具體對象——自然種群(某一湖泊中的鯉魚種群)實驗種群(實驗條件下人工飼養(yǎng)的小白鼠)一、種群的概念是指在一定時間內(nèi)占據(jù)特定空間的同一物種(或有機體)的集合體。抽象意義——種群是表示由物種個體所組成的集合群。一、種群的概種群是通過種內(nèi)關系組成的一個有機統(tǒng)一體或系統(tǒng)。種群是一個自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)。種群是自然界物種存在、物種進化、物種關系的基本單位，生物群落、生態(tài)系統(tǒng)的基本組成成份，生物資源保護、利用和有害生物綜合管理的具體對象。一、種群的概念一個物種，由于地理隔離，有時不只有一個種群。種群既可以作為抽象概念，也可作為具體存在的客體。種群是通過種內(nèi)關系組成的一個有機統(tǒng)一體或系統(tǒng)。一、種群的概念種群有一定的分布區(qū)域和分布方式。二、種群的特征空間特征種群有一定的分布區(qū)域和分布方式。二、種群的特征空間特征均勻分布均勻分布隨機分布隨機分布聚群分布聚群分布聚群分布形成的原因：繁殖特性：營養(yǎng)繁殖，種子集中在母株周圍。微域差異：受適宜生長的區(qū)域影響。天然障礙：種子散布過程中遇到障礙。動物及人為活動影響：如啄木鳥將云杉的球果聚集，螞蟻在蟻巢附近堆積某些種子。聚群分布形成的原因：繁殖特性：營養(yǎng)繁殖，種子集中在母株周圍種群有一定的密度、出生率、死亡率、年齡結構、性別結構等。種群在單位面積上個體數(shù)量的變動受整個生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)控能力的控制，這是種群最重要的屬性。二、種群的特征

數(shù)量特征種群有一定的密度、出生率、死亡率、年齡結構、性別結構等。二、

可分為絕對密度和相對密度——調(diào)查方法。絕對密度是指單位面積（或體積）空間中的生物個體數(shù)量。相對密度是指單位棲息空間內(nèi)某種群的間接個體數(shù)量。二、種群的特征