厦门大学：《海洋生态学》课程教学资源（PPT课件）第四章 生态系统中的生物种群

第四章 生态系统中的生物种群 学习目的: 掌握种群的概念及其群体特征，了解种群统计学的基本 参数、生命表及其应用、种群数量变动的基本数学模型及自 然种群的数量变动规律。 掌握K-、r-生态对策的特征及在保护生物学方面的实践 意义、影响种群数量动态的密度制约和非密度制约因素，了 解种群调节及种群衰退与灭绝的机制， 并理解应用种群生 态学有关理论对待自然生物资源的保护和持续利用的重要意 义

第四章 生态系统中的生物种群 学习目的: 掌握种群的概念及其群体特征，了解种群统计学的基本 参数、生命表及其应用、种群数量变动的基本数学模型及自 然种群的数量变动规律。 掌握K-、r-生态对策的特征及在保护生物学方面的实践 意义、影响种群数量动态的密度制约和非密度制约因素，了 解种群调节及种群衰退与灭绝的机制， 并理解应用种群生 态学有关理论对待自然生物资源的保护和持续利用的重要意 义

第一节 种群的概念与种群统计学基本参数 一、种群概念 1、物种与种群定义： 种群(居群、繁群、 Population)：指特定时间内栖息 于特定空间的同种生物的集合群。种群内部的个体可以 自由交配繁衍后代，从而与邻近地区的种群在形态和生 态特征上彼此存在一定差异。种群是物种在自然界中存 在的基本单位，也是生物群落基本组成单位。 生物种：是一组彼此能互配并产生后代的种群，组与组 之间在生殖上是隔离的。分布广泛的物种常在形态、生 理、行为与遗传特征上存在广泛变异

第一节 种群的概念与种群统计学基本参数 一、种群概念 1、物种与种群定义： 种群(居群、繁群、 Population)：指特定时间内栖息 于特定空间的同种生物的集合群。种群内部的个体可以 自由交配繁衍后代，从而与邻近地区的种群在形态和生 态特征上彼此存在一定差异。种群是物种在自然界中存 在的基本单位，也是生物群落基本组成单位。 生物种：是一组彼此能互配并产生后代的种群，组与组 之间在生殖上是隔离的。分布广泛的物种常在形态、生 理、行为与遗传特征上存在广泛变异

2、自然种群三个基本特征： 空间特征、数量特征、遗传特征 3、研究意义 （1）种群生态学处于个体生态学和系统生态学两个层次之间，并起 到连接作用的中间层次； （2）对自然资源的科学利用、有害种类的防治有指导意义 ； （3）探索自然界物种进化等

2、自然种群三个基本特征： 空间特征、数量特征、遗传特征 3、研究意义 （1）种群生态学处于个体生态学和系统生态学两个层次之间，并起 到连接作用的中间层次； （2）对自然资源的科学利用、有害种类的防治有指导意义 ； （3）探索自然界物种进化等

（一）种群的密度（population density） 种群密度指单位面积或单位体积内有机体的数量。 海洋生物种群数量统计主要方法有： 1、绝对密度： ① 所有个体的直接计数 ② 取样调查：样方法、标志重捕、去除取样法 2、相对密度 遇见率、捕获率、粪堆、毛皮收购量、单位捕捞力量渔获 量 （二）阿利氏规律（Allee′s law） 种群密度过疏和过密对种群的生存与发展都是不利的，每 一 种生物种群都有自己的最适密度。 二、种群密度与阿利氏规律

（一）种群的密度（population density） 种群密度指单位面积或单位体积内有机体的数量。 海洋生物种群数量统计主要方法有： 1、绝对密度： ① 所有个体的直接计数 ② 取样调查：样方法、标志重捕、去除取样法 2、相对密度 遇见率、捕获率、粪堆、毛皮收购量、单位捕捞力量渔获 量 （二）阿利氏规律（Allee′s law） 种群密度过疏和过密对种群的生存与发展都是不利的，每 一 种生物种群都有自己的最适密度。 二、种群密度与阿利氏规律

图 4.1 图示阿利氏规律 在某些种群增长中，种群小时，存活率最高（A）；另一些种群，在种群中等大小时最有利 （B），在后一种情况下，过疏和过密都是有害的（引自 Odum，1971）。 （A） （B） 存 活 率 存 活 率 密 度 密 度 图4－1

图 4.1 图示阿利氏规律 在某些种群增长中，种群小时，存活率最高（A）；另一些种群，在种群中等大小时最有利 （B），在后一种情况下，过疏和过密都是有害的（引自 Odum，1971）。 （A） （B） 存 活 率 存 活 率 密 度 密 度 图4－1

（三）集群现象（schooling）及其生态学意义 有利：繁殖 、防卫 、索饵 、提高游泳效率、改变环境化 学性质以抵抗有毒物质，若形成社会结构，自我调节及生 存能力更强。 不利：种内竞争、大量被捕食 成因：水动力条件、温盐及营养盐含量变化等等。 （四）物种内竞争 动物为争夺有限的食物与空间资源、产卵场所、异性， 植物为争夺有限的土壤和空间资源发生着的形式多样的竞 争

（三）集群现象（schooling）及其生态学意义 有利：繁殖 、防卫 、索饵 、提高游泳效率、改变环境化 学性质以抵抗有毒物质，若形成社会结构，自我调节及生 存能力更强。 不利：种内竞争、大量被捕食 成因：水动力条件、温盐及营养盐含量变化等等。 （四）物种内竞争 动物为争夺有限的食物与空间资源、产卵场所、异性， 植物为争夺有限的土壤和空间资源发生着的形式多样的竞 争

1、争夺竞争（contest competition） 当种群数量小于环境容纳量（K）时，物种内个体都能获 得足够的物质 ；当种群数量超过K时，种内竞争胜利者将获 得足够的物质，失败者则因不能得到充分的食物将死亡，种 群 数量维持在负荷量水平。如领域性鸟类。 2、分滩竞争（scramble competition） 所有个体都有相等的机会去竞争有限的资源，竞争没有产生完全的胜 利者。当种群数量未超过K时，种群如同争夺竞争一样，死亡率为零； 当种群超过K时，种群将全部死亡。 自然界的竞争类型是从争夺竞争到分滩竞争的连续谱。 3、负竞争 一定范围内密度提高对成活率有利，即阿利氏效应。 物种内竞争的类型：

1、争夺竞争（contest competition） 当种群数量小于环境容纳量（K）时，物种内个体都能获 得足够的物质 ；当种群数量超过K时，种内竞争胜利者将获 得足够的物质，失败者则因不能得到充分的食物将死亡，种 群 数量维持在负荷量水平。如领域性鸟类。 2、分滩竞争（scramble competition） 所有个体都有相等的机会去竞争有限的资源，竞争没有产生完全的胜 利者。当种群数量未超过K时，种群如同争夺竞争一样，死亡率为零； 当种群超过K时，种群将全部死亡。 自然界的竞争类型是从争夺竞争到分滩竞争的连续谱。 3、负竞争 一定范围内密度提高对成活率有利，即阿利氏效应。 物种内竞争的类型：

(一) 种群的年龄结构（age structure of population） 1、种群中各年龄期个体的百分比 种群个体可分为三个生态时期：繁殖前期、繁殖期和繁殖 后期。 年龄分布图（年龄金字塔）：增长型种群、稳定型种群与下降型种群， 可预测未来种群的动态。 三、种群的年龄结构和性比 图4－2

(一) 种群的年龄结构（age structure of population） 1、种群中各年龄期个体的百分比 种群个体可分为三个生态时期：繁殖前期、繁殖期和繁殖 后期。 年龄分布图（年龄金字塔）：增长型种群、稳定型种群与下降型种群， 可预测未来种群的动态。 三、种群的年龄结构和性比 图4－2

2、稳定年龄结构：从理论上说，种群在一个恒定的 环境里，迁入及迁出保持平衡或者不存在，且当其 出生率与死亡率相等时，各年龄级的个体数基本上 保持不变。理论上的概念，实际不可能，但在研究 方法上很重要。 3、优势年龄组（dominant age class）：如美洲兔和 加拿大猞猁每隔9~10年，都可见到一个数量高峰年， 平均是9.6年

2、稳定年龄结构：从理论上说，种群在一个恒定的 环境里，迁入及迁出保持平衡或者不存在，且当其 出生率与死亡率相等时，各年龄级的个体数基本上 保持不变。理论上的概念，实际不可能，但在研究 方法上很重要。 3、优势年龄组（dominant age class）：如美洲兔和 加拿大猞猁每隔9~10年，都可见到一个数量高峰年， 平均是9.6年

图4－3

图4－3