农业生态与环境保护（第二版）第2节种群电子课件.ppt

农业生态与环境保护（第二版）第2节种群电子课件v被新发现蜘蛛种群之一被新发现蜘蛛种群之一v国际在线报道（中国国际广播电台记者国际在线报道（中国国际广播电台记者 孙宇）孙宇）：近日，一支国际科学家小组在哥伦比亚境：近日，一支国际科学家小组在哥伦比亚境内发现新蜘蛛种群，因其外形相近都酷似电内发现新蜘蛛种群，因其外形相近都酷似电影影星球大战星球大战中暴风战士，被正式命名为中暴风战士，被正式命名为“暴风蜘蛛暴风蜘蛛”。v这支由哥伦比亚和乌拉圭科研人员组成的研这支由哥伦比亚和乌拉圭科研人员组成的研究小组在哥伦比亚中东部海拔究小组在哥伦比亚中东部海拔1300到到4000米米的原始森林中发现了六种属于鳞毛蛛科（又的原始森林中发现了六种属于鳞毛蛛科（又名伞形蛛科）的稀有蜘蛛种群，其中四个种名伞形蛛科）的稀有蜘蛛种群，其中四个种群此前从未有相关记录。这四种蜘蛛体型中群此前从未有相关记录。这四种蜘蛛体型中等，体色为咖啡和土黄色，生存能力极强，等，体色为咖啡和土黄色，生存能力极强，v拥有其他鳞毛蛛科蜘蛛所不具备的挖土钻洞拥有其他鳞毛蛛科蜘蛛所不具备的挖土钻洞的习性。根据其秃头的外观和都近似于的习性。根据其秃头的外观和都近似于“星星战战”中暴风战士的形象，科学家们为这四种中暴风战士的形象，科学家们为这四种新发现的蜘蛛单独设立一个全新的科属，命新发现的蜘蛛单独设立一个全新的科属，命名为暴风蜘蛛属。鳞毛蛛科下设属的数量也名为暴风蜘蛛属。鳞毛蛛科下设属的数量也由此前的由此前的11个增加到个增加到12个。个。v鳞毛蛛科蜘蛛与食鸟蛛、狼蛛等大型毛蜘蛛鳞毛蛛科蜘蛛与食鸟蛛、狼蛛等大型毛蜘蛛是是“近亲近亲”，同属猛蛛亚目（又称原蛛亚目），同属猛蛛亚目（又称原蛛亚目），是南美洲和中美洲独有物种，也被称作猛，是南美洲和中美洲独有物种，也被称作猛蛛类蜘蛛中最神秘的种群。蛛类蜘蛛中最神秘的种群。1889年首次在秘年首次在秘鲁被发现。鲁被发现。第二章第二章 农业生态系统农业生态系统第一节第一节 生态系统生态系统第二节第二节 种群的概念与基本特征种群的概念与基本特征第三节第三节 生物群落的概念与特征生物群落的概念与特征第四节第四节 农业生态系统农业生态系统 第二节第二节 种群的概念与基本特征种群的概念与基本特征一、种群的特征一、种群的特征 二、种间关系二、种间关系 种群是占据特定空间的、具有潜在杂交能力种群是占据特定空间的、具有潜在杂交能力的同一种生物的个体群。的同一种生物的个体群。它是一个客观生态生物它是一个客观生态生物学单位，例如，某一块山地上的马尾松种群，一学单位，例如，某一块山地上的马尾松种群，一个池塘里的水绵种群。个池塘里的水绵种群。种群种群(population)指在一定时间内占据一定空间的指在一定时间内占据一定空间的同种生物同种生物的所有个体。种群中的个体并不是机械地集的所有个体。种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因基因传给后代。种群是进化的基本单位，同一种群的传给后代。种群是进化的基本单位，同一种群的所有生物共用一个基因库。对种群的研究主要是其数所有生物共用一个基因库。对种群的研究主要是其数量变化与量变化与种内关系种内关系，种间关系的内容已属于，种间关系的内容已属于生物群落生物群落的研究范畴。的研究范畴。一般认为，种群是物种在自然界中存在的基本单位。一般认为，种群是物种在自然界中存在的基本单位。在自然界中，在自然界中，门纲目科属门纲目科属等分类单元是学者按物种的特等分类单元是学者按物种的特征及其在进化中的亲缘关系来划分的，唯有征及其在进化中的亲缘关系来划分的，唯有种种才是真实才是真实存在的，因为组成种群的个体随着时间的推移而死亡消存在的，因为组成种群的个体随着时间的推移而死亡消失，又不断通过新生个体的补充而持续，所以进化过程失，又不断通过新生个体的补充而持续，所以进化过程就是种群中个体基因频率从一个世代到另一个世代的变就是种群中个体基因频率从一个世代到另一个世代的变化过程。化过程。因此，从进化论的观点看，种群是一个演化因此，从进化论的观点看，种群是一个演化单位；任何一个单位；任何一个种群在自然界中都不能孤立存种群在自然界中都不能孤立存在在，而是与其它物种的种群一起组成，而是与其它物种的种群一起组成群落群落，因，因此，一个群落中常包括不同的种群，所以从生态此，一个群落中常包括不同的种群，所以从生态学的观点看，学的观点看，种群又是生物群落的基本组成单位种群又是生物群落的基本组成单位。种群的概念既可以从抽象的理论意义上理解为个体种群的概念既可以从抽象的理论意义上理解为个体组成的集合群，这是学科划分层次上的概念，如种群生组成的集合群，这是学科划分层次上的概念，如种群生态学、种群遗传学等；也可从具体方面理解为某个确切态学、种群遗传学等；也可从具体方面理解为某个确切的生物种群。事实上，除非种群栖息地具有清楚的边的生物种群。事实上，除非种群栖息地具有清楚的边界，如岛屿、湖泊等，种群的时间界限和空间界限一般界，如岛屿、湖泊等，种群的时间界限和空间界限一般难以准确界定，因此，种群的时空界限通常以研究方便难以准确界定，因此，种群的时空界限通常以研究方便而划分。而划分。种群指一定空间中同种个体的总和。是在一定空间种群指一定空间中同种个体的总和。是在一定空间中，相互相互杂交、具有一定结构、一定遗传特性的同中，相互相互杂交、具有一定结构、一定遗传特性的同种个体总和。种个体总和。种群特性不同于个体特性的相加，从个体到种群，种群特性不同于个体特性的相加，从个体到种群，其特性有了质的飞跃，是一个具有自己独立的特征、结其特性有了质的飞跃，是一个具有自己独立的特征、结构和机能的整体。每一个种群都有其数量及数量动态、构和机能的整体。每一个种群都有其数量及数量动态、年龄结构、空间分布格式、种群内个体间及种群间的相年龄结构、空间分布格式、种群内个体间及种群间的相互关系，因而每一个种群必有其生态位，并且，种群还互关系，因而每一个种群必有其生态位，并且，种群还具有能按照环境条件而调节其自身密度的自我调节能力。具有能按照环境条件而调节其自身密度的自我调节能力。自然界中的生物没有一种是以个体存在的，个体必自然界中的生物没有一种是以个体存在的，个体必须依赖群体，因而须依赖群体，因而种群是生物存在的基本单位种群是生物存在的基本单位。种群不是某个种多个个体的简单组合，形成种群的种群不是某个种多个个体的简单组合，形成种群的个体间存在相互作用，使得种群具备个体所没有的群体个体间存在相互作用，使得种群具备个体所没有的群体特征。特征。种群具有其独特的性质、结构和功能，它是一个具种群具有其独特的性质、结构和功能，它是一个具有自我组织自我调节能力的整体。有自我组织自我调节能力的整体。在具体研究中，一个种群在时间和空间上的界限可在具体研究中，一个种群在时间和空间上的界限可随研究人员的需要而定。如一个种群可以包括全世界的随研究人员的需要而定。如一个种群可以包括全世界的狼；也可以很小，仅指一滴海水中某一微生物的种群狼；也可以很小，仅指一滴海水中某一微生物的种群。一、种群的特征一、种群的特征（一）种群的数量和增长（一）种群的数量和增长 种群的数量是指在一定面积或容积中某个种种群的数量是指在一定面积或容积中某个种的个体总数。一个种群的个体数目多少，也叫种的个体总数。一个种群的个体数目多少，也叫种群大小。如果用群大小。如果用单位面积单位面积或或单位容积单位容积内的个体数内的个体数目来表示种群大小，则为目来表示种群大小，则为种群的密度种群的密度，如每立方，如每立方米的水域有米的水域有500500万个硅藻，每亩地有万个硅藻，每亩地有2020株树。株树。种群的数量或密度是经常变化的，影响其变种群的数量或密度是经常变化的，影响其变化因素是种群的特性（繁殖特性、性别比例和年化因素是种群的特性（繁殖特性、性别比例和年龄结构）、种内种间关系及外界环境因素。龄结构）、种内种间关系及外界环境因素。种群的数量变动首先要决定于出生率和死亡种群的数量变动首先要决定于出生率和死亡率的对比关系。在单位时间内，出生率与死亡率率的对比关系。在单位时间内，出生率与死亡率之差为增长率，也就是单位时间内种群数量增加之差为增长率，也就是单位时间内种群数量增加的百分数。因而，种群的数量大小，也可以说是的百分数。因而，种群的数量大小，也可以说是由增长率来调整的，当出生率超过死亡率，即增由增长率来调整的，当出生率超过死亡率，即增长率为正，种群的数量增加；如果死亡率超过出长率为正，种群的数量增加；如果死亡率超过出生率，增长率为负时，则种群数量减少；而当出生率，增长率为负时，则种群数量减少；而当出生率和死亡率相平衡，增长率接近于零时，种群生率和死亡率相平衡，增长率接近于零时，种群数量将保持相对稳定状态。数量将保持相对稳定状态。一、种群的特征一、种群的特征（一）种群的数量和增长（一）种群的数量和增长 种群增长是种群的种群增长是种群的生物潜力与其所处环境的生物潜力与其所处环境的环境阻力同作用的结果环境阻力同作用的结果。表现为两种形式：。表现为两种形式：1.1.种群的指数式增长（种群的指数式增长（J J型增长型增长）在实验室条件下，单种种群的数量，在理论在实验室条件下，单种种群的数量，在理论上决定于三个因素：出生率、死亡率和起始种群上决定于三个因素：出生率、死亡率和起始种群的个体数量。的个体数量。指数增长模型的提出者是著名人口学家托马斯指数增长模型的提出者是著名人口学家托马斯马马尔萨斯，他认为种群数量的增长不是简单的相加关系，尔萨斯，他认为种群数量的增长不是简单的相加关系，而是成倍地增长；后来，生物学家查尔斯而是成倍地增长；后来，生物学家查尔斯罗伯特罗伯特达达尔文通过对大象种群的研究再次确认了这一增长模式。尔文通过对大象种群的研究再次确认了这一增长模式。这种客观存在的增长模式表明，所有种群都有爆炸式增这种客观存在的增长模式表明，所有种群都有爆炸式增长的能力长的能力 。世界人口数量 1492年，5亿1830年，10亿1930年，20亿1960年，30亿1975年，40亿1987年，50亿1999年，60亿2011年，70亿 指数增长的函数式是指数方程，变量为时间指数增长的函数式是指数方程，变量为时间t t，常数为种群密度增长的倍数。这一增长模式，常数为种群密度增长的倍数。这一增长模式没有上限，完全的指数增长只存在于没有天敌、没有上限，完全的指数增长只存在于没有天敌、食物与空间绝对充足（以至于没有种内斗争）的食物与空间绝对充足（以至于没有种内斗争）的理想情况，实际生活中，培养皿中刚接种的细菌、理想情况，实际生活中，培养皿中刚接种的细菌、入侵生物（例如凤眼莲）、蓝藻爆发时，种群会入侵生物（例如凤眼莲）、蓝藻爆发时，种群会在相当一段时间内进行指数增长，随后则趋于稳在相当一段时间内进行指数增长，随后则趋于稳定或大量死亡。定或大量死亡。种群的种群的指数增长指数增长，种群数量随时间的变化呈指数曲，种群数量随时间的变化呈指数曲线形式，表现为开始时增长缓慢，以后逐渐加快，上升线形式，表现为开始时增长缓慢，以后逐渐加快，上升到一定程度以后，环境阻力比较突然地表现出来，如食到一定程度以后，环境阻力比较突然地表现出来，如食物、空间等条件都有一定的极限，种群的增长必然加剧物、空间等条件都有一定的极限，种群的增长必然加剧个体间的竞争，同时随着种群的增长，被捕食、疾病等个体间的竞争，同时随着种群的增长，被捕食、疾病等因素也不断增长，导致种群受到抑制，从而使种群数量因素也不断增长，导致种群受到抑制，从而使种群数量急剧下降；种群数量下降到一定程度以后，环境阻力的急剧下降；种群数量下降到一定程度以后，环境阻力的影响得到缓冲，种群有开始指数上升，使种群增长中较影响得到缓冲，种群有开始指数上升，使种群增长中较长的时间内表现为忽上忽下的波动。长的时间内表现为忽上忽下的波动。如某些细菌、浮游生物、昆虫、一年生杂草。如某些细菌、浮游生物、昆虫、一年生杂草。种群密度种群密度环境阻力环境阻力KJ形曲线形曲线S形曲线形曲线时间时间(K为环境容纳量为环境容纳量)一、种群的特征一、种群的特征（一）种群的数量和增长（一）种群的数量和增长1.1.种群的指数式增长（种群的指数式增长（J J型增长）型增长）2.2.种群的逻辑斯蒂增长（种群的逻辑斯蒂增长（阻滞增长，阻滞增长，S S型增长型增长）在环境资源有限制的情况下，种群的增长呈逻辑斯在环境资源有限制的情况下，种群的增长呈逻辑斯蒂增长。蒂增长。种群的增长除了决定于种本身的特性以外，在大多种群的增长除了决定于种本身的特性以外，在大多数情况下，还决定于环境中空间、物质、能量等资源的数情况下，还决定于环境中空间、物质、能量等资源的可利用程度和利用效率。可利用程度和利用效率。种群的逻辑斯蒂增长（种群的逻辑斯蒂增长（阻滞增长）阻滞增长）：表现为开：表现为开始时增长缓慢，然后逐渐加快，但不久以后，由于环境始时增长缓慢，然后逐渐加快，但不久以后，由于环境阻力的增加，增长速度不断下降，并不断靠近一条渐进阻力的增加，增长速度不断下降，并不断靠近一条渐进线。线。在实际环境下，由于种群数量总会受到食物、空间在实际环境下，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，故增长曲线呈现种群增长的限制作用是逐渐增加的，故增长曲线呈现“S”S”型。型。在环境资源有限的条件下，随着种群内个体数量的在环境资源有限的条件下，随着种群内个体数量的增多，对于有限空间和其它生活必需资源的种内竞争也增多，对于有限空间和其它生活必需资源的种内竞争也加剧，这必然影响到种群的加剧，这必然影响到种群的出生率和存活率出生率和存活率，从而降低，从而降低种群的实际增长率。当种群个体的数目接近于环境所能种群的实际增长率。当种群个体的数目接近于环境所能支持的最大值，即环境负荷量支持的最大值，即环境负荷量K K值时，种群将不再增长值时，种群将不再增长而保持在该值左右。而保持在该值左右。关于逻辑斯蒂增长是在动物生态学研究中一关于逻辑斯蒂增长是在动物生态学研究中一个被热烈讨论的问题，个被热烈讨论的问题，自然界大多数种群都是这自然界大多数种群都是这种形式的增长的。种形式的增长的。有的学者把它视为种群增长的有的学者把它视为种群增长的普遍规律，称之为普遍规律，称之为种群增长模型种群增长模型。逻辑斯蒂增长模型能更好地指导人为的种群逻辑斯蒂增长模型能更好地指导人为的种群调节。逻辑斯蒂增长的种群在数量上，存在一个调节。逻辑斯蒂增长的种群在数量上，存在一个上限，这个上限就被称为环境容纳量，简记上限，这个上限就被称为环境容纳量，简记“K K值值”，代表着环境在不受到破坏的情况下对该种，代表着环境在不受到破坏的情况下对该种群最大承载量，或该种群在该环境的最大数量。群最大承载量，或该种群在该环境的最大数量。一个种群在种群密度为一个种群在种群密度为K/2K/2时，增长率最快，这时，增长率最快，这可以指导经济生物的采集，让种群密度始终控制可以指导经济生物的采集，让种群密度始终控制在在K/2K/2的范围内，的范围内，“多余多余”的进行采集，可以让的进行采集，可以让经济生物保持最快的增长。经济生物保持最快的增长。一、种群的特征一、种群的特征（一）种群的数量和增长（一）种群的数量和增长（二）种群的年龄结构（二）种群的年龄结构 生物种群的结构，一般包括年龄组成和性别生物种群的结构，一般包括年龄组成和性别比例两个要素。但是，由于大多数植物都是雌雄比例两个要素。但是，由于大多数植物都是雌雄同株的，因而就植物种群而言，年龄组成是植物同株的，因而就植物种群而言，年龄组成是植物种群结构的主要要素。种群结构的主要要素。年龄组成或称年龄结构，是指种群内各个体年龄组成或称年龄结构，是指种群内各个体的年龄分布的状况，也就是各个年龄级的个体数的年龄分布的状况，也就是各个年龄级的个体数在整个种群个体总数中所占的百分比。种群的年在整个种群个体总数中所占的百分比。种群的年龄结构是种群的重要特征之一。一般用龄结构是种群的重要特征之一。一般用年龄金字年龄金字塔塔形式来表示种群的年龄结构。年龄金字塔是从形式来表示种群的年龄结构。年龄金字塔是从小到大将各年龄级的比例用图表示。小到大将各年龄级的比例用图表示。ABC幼年（繁殖前期）幼年（繁殖前期）中年（繁殖期）中年（繁殖期）老年（繁殖后期）老年（繁殖后期）生物种群年龄结构的三种基本类型生物种群年龄结构的三种基本类型 A增长型种群增长型种群 B稳定型种群稳定型种群 C衰退型种群衰退型种群 种群年龄金字塔的三个基本类型种群年龄金字塔的三个基本类型 种群的增长情况也随着种群年龄结构的变化种群的增长情况也随着种群年龄结构的变化而变化，所以，一个种群年龄结构的状况，不仅而变化，所以，一个种群年龄结构的状况，不仅反映种群当时的发育阶段，而且是预示着种群数反映种群当时的发育阶段，而且是预示着种群数量变化和动态发展趋势的一个主要指标。量变化和动态发展趋势的一个主要指标。一、种群的特征一、种群的特征（一）种群的数量和增长（一）种群的数量和增长（二）种群的年龄结构（二）种群的年龄结构（三种类型）三种类型）1.1.增长型种群增长型种群 这类种群的年龄结构，以幼年个体占有最大的百分这类种群的年龄结构，以幼年个体占有最大的百分数，老年个体数量减少。幼、中年个体除了补充死去的数，老年个体数量减少。幼、中年个体除了补充死去的老年个体外还有剩余。塔形，基部阔而顶部窄，表示种老年个体外还有剩余。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，所以，这类种群的数量是呈上升趋势，率大于死亡率，所以，这类种群的数量是呈上升趋势，为增长型种群。为增长型种群。（二）种群的年龄结构（二）种群的年龄结构（三种类型）三种类型）1.1.增长型种群增长型种群2.2.稳定型种群稳定型种群 这类种群，其各个年龄级的个体数的分布比较均这类种群，其各个年龄级的个体数的分布比较均匀，每一个年龄级进入上一级的个体数，与一个年龄级匀，每一个年龄级进入上一级的个体数，与一个年龄级进入该级的个体数大致接近（幼年、中年的个体数比老进入该级的个体数大致接近（幼年、中年的个体数比老年略多些），年龄结构几乎呈钟形，基部和中部几乎相年略多些），年龄结构几乎呈钟形，基部和中部几乎相等，出生率与死亡率大致平衡，故种群的大小趋于稳定。等，出生率与死亡率大致平衡，故种群的大小趋于稳定。（二）种群的年龄结构（二）种群的年龄结构（三种类型）三种类型）1.1.增长型种群增长型种群 2.2.稳定型种群稳定型种群3.3.衰退型种群衰退型种群 这类种群与增长型相反，老年个体数很大，幼年个这类种群与增长型相反，老年个体数很大，幼年个体数很少，大多数个体已过了生殖年龄，年龄结构呈壶体数很少，大多数个体已过了生殖年龄，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，种群的数量趋向于年个体比例大，出生率小于死亡率，种群的数量趋向于减少。减少。植物种群的年龄组成，还可分为植物种群的年龄组成，还可分为同龄级和异同龄级和异龄级两类龄级两类。凡是一年生植物和一切农作物种群，。凡是一年生植物和一切农作物种群，都可以列为同龄级种群。一切多年生植物，都是都可以列为同龄级种群。一切多年生植物，都是异龄级种群。异龄级种群的全部个体成员的年异龄级种群。异龄级种群的全部个体成员的年龄，可以相差很大，例如一株百年大乔木，与其龄，可以相差很大，例如一株百年大乔木，与其新萌发的幼苗相比，年龄相差极为悬殊，但同属新萌发的幼苗相比，年龄相差极为悬殊，但同属于一个种群。在森林群落中这种情况是常见的，于一个种群。在森林群落中这种情况是常见的，一个异龄级种群的全部个体成员，可以分布在群一个异龄级种群的全部个体成员，可以分布在群落中的不同层次，如地被层、中层和上层，或者落中的不同层次，如地被层、中层和上层，或者只分布在其中的一、两个层次。只分布在其中的一、两个层次。所以，从森林群落结构来讲，各层次以内的所有植所以，从森林群落结构来讲，各层次以内的所有植物成分，实际上是由各个种群的异龄个体成员所组成。物成分，实际上是由各个种群的异龄个体成员所组成。如地被层中包含着草本、灌木和乔木幼苗等种群个体，如地被层中包含着草本、灌木和乔木幼苗等种群个体，中层是由灌木，小树和乔木幼树所组成，上层是由各种中层是由灌木，小树和乔木幼树所组成，上层是由各种大乔木的成年和老年个体所组成，还有层间植物是由藤大乔木的成年和老年个体所组成，还有层间植物是由藤本、附生、寄生等种群的异龄个体所组成。本、附生、寄生等种群的异龄个体所组成。处在不同年龄时期的个体，对环境的要求和处在不同年龄时期的个体，对环境的要求和反应各不一样，在群落中的地位和所起的作用，反应各不一样，在群落中的地位和所起的作用，也是各不相同的。它们在群落内部的分布情况，也是各不相同的。它们在群落内部的分布情况，对于群落的结构、分类、生态，演替各方面都有对于群落的结构、分类、生态，演替各方面都有密切的关系。密切的关系。一、种群的特征一、种群的特征（一）种群的数量和增长（一）种群的数量和增长（二）种群的年龄结构（二）种群的年龄结构（三）种群内个体的空间分布格局（三）种群内个体的空间分布格局 种群内个体的空间分布方式或配置特点，称种群内个体的空间分布方式或配置特点，称为分布格局。分布格局是由种的生物学特性，种为分布格局。分布格局是由种的生物学特性，种内、种间关系和环境因素的综合影响决定的。内、种间关系和环境因素的综合影响决定的。一、种群的特征一、种群的特征（三）种群内个体的空间分布格局（三）种群内个体的空间分布格局1.1.随机分布随机分布 种群内个体的分布是偶然性的，每个个体的种群内个体的分布是偶然性的，每个个体的现都有同等机会，或者说，个体分布完全和机率现都有同等机会，或者说，个体分布完全和机率相符合。相符合。随机分布在自然界不常见随机分布在自然界不常见，只有在生境因素对，只有在生境因素对于很多个体的作用都差不多时，或某一主导因素成随机于很多个体的作用都差不多时，或某一主导因素成随机分布时，才会引起种的随机分布；在条件比较一致的环分布时，才会引起种的随机分布；在条件比较一致的环境里，也常会出现随机分布，如在潮汐带的环境里，有境里，也常会出现随机分布，如在潮汐带的环境里，有机体通常呈现一种随机型的分布；还有，用种子繁殖的机体通常呈现一种随机型的分布；还有，用种子繁殖的植物，在初入侵到一个新的地点时，也常呈随机分布。植物，在初入侵到一个新的地点时，也常呈随机分布。随机分布随机分布一、种群的特征一、种群的特征（三）种群内个体的空间分布格局（三）种群内个体的空间分布格局1.1.随机分布随机分布 2.2.均匀分布或规则分布均匀分布或规则分布 种群内的各个体之间保持一定的均匀距离。当有机种群内的各个体之间保持一定的均匀距离。当有机体能够占有的空间比其所需要的大时，则在其分布上所体能够占有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，这样就使种群中的个体常呈均匀分布。受到的阻碍较小，这样就使种群中的个体常呈均匀分布。株行距一定的人工栽培群落是均匀分布的一个例子。株行距一定的人工栽培群落是均匀分布的一个例子。在自然情况下，均匀分布最为罕见。在自然情况下，均匀分布最为罕见。但由于以下五种原但由于以下五种原因，常会引起植物种群的均匀分布：虫害、种内竞争、因，常会引起植物种群的均匀分布：虫害、种内竞争、优势种成均匀分布而使其伴生植物也成均匀分布、地形优势种成均匀分布而使其伴生植物也成均匀分布、地形或土壤物理性状（如土壤水分）的均匀分布、自毒现象。或土壤物理性状（如土壤水分）的均匀分布、自毒现象。均匀分布均匀分布 （三）种群内个体的空间分布格局（三）种群内个体的空间分布格局1.1.随机分布随机分布 2.2.均匀分布或规则分布均匀分布或规则分布3.3.集群分布或团块分布集群分布或团块分布 种群内个体分布不均匀，形成许多密集的团种群内个体分布不均匀，形成许多密集的团块状。块状。在自然情况下，大多数植物种群常成团块型在自然情况下，大多数植物种群常成团块型分布，是最广泛的一种分布格局。分布，是最广泛的一种分布格局。团块型分布形成的团块型分布形成的原因原因：生境不均匀的形成：生境不均匀的形成块状、植物种群本身的特性和与生境间的相互影块状、植物种群本身的特性和与生境间的相互影响、种群繁殖的特性和种子的传布方式、植物分响、种群繁殖的特性和种子的传布方式、植物分泌物的影响等。块状的大小，块间的距离，每块泌物的影响等。块状的大小，块间的距离，每块内个体的密度则随种和环境条件的变化而各异的。内个体的密度则随种和环境条件的变化而各异的。集群分布集群分布 即种群内个体的分布既不随机，也不均匀，而是形即种群内个体的分布既不随机，也不均匀，而是形成密集的斑块。在自然界中，这种分布是最常见的。成密集的斑块。在自然界中，这种分布是最常见的。成群分布又常有成群分布又常有成群随机分布成群随机分布和和成群均匀分布成群均匀分布两种现象。两种现象。种群的数量和密度及其生长发育状况，决定种群的数量和密度及其生长发育状况，决定了群体的结构和特性，而种群的密度和空间分布了群体的结构和特性，而种群的密度和空间分布格局，又是影响群体发展的主要因素，所以，种格局，又是影响群体发展的主要因素，所以，种群的数量、密度和空间分布格局及与生境关系，群的数量、密度和空间分布格局及与生境关系，能从客观的数量基础上说明群落演替动态过程。能从客观的数量基础上说明群落演替动态过程。一、种群的特征一、种群的特征（四）邻接效应（四）邻接效应 当种群的密度增加时，在邻接的个体之间所出现的当种群的密度增加时，在邻接的个体之间所出现的相互影响，称为相互影响，称为邻接效应邻接效应。密度增加的压力，在动物种群内部引起的变化，主密度增加的压力，在动物种群内部引起的变化，主要是对动物个体的影响，以致引起出生率和死亡率的变要是对动物个体的影响，以致引起出生率和死亡率的变化；而密度增加的压力对植物种群内邻接个体间的影化；而密度增加的压力对植物种群内邻接个体间的影响，则还有对个体上各构件，如叶、枝、花、果、细根响，则还有对个体上各构件，如叶、枝、花、果、细根的影响，以致于生死变化。的影响，以致于生死变化。邻接效应最明显的表现是密度对邻接效应最明显的表现是密度对形态、产量和死形态、产量和死亡率的影响等方面亡率的影响等方面。植物种群密度植物种群密度对产量的影响对产量的影响，如果当种群的密度，如果当种群的密度超过超过K K值很远，则种群数量大小与产量的关系往往表现值很远，则种群数量大小与产量的关系往往表现为：在一定条件（管理合理、充分生长条件）下，尽管为：在一定条件（管理合理、充分生长条件）下，尽管各田密度不同，杆数有别，而最后总产量却相接近。这各田密度不同，杆数有别，而最后总产量却相接近。这主要是由于邻接效应的缘故，因为种群密度过大，相邻主要是由于邻接效应的缘故，因为种群密度过大，相邻接的个体生长受抑制的程度增大，个体上的构件数量和接的个体生长受抑制的程度增大，个体上的构件数量和生长情况也越少或差，单株平均产量就减小。因而，在生长情况也越少或差，单株平均产量就减小。因而，在植物种群生长过程中，必须重视个体及各个构件的生长植物种群生长过程中，必须重视个体及各个构件的生长情况，充分估计个体上各个构件的意义。情况，充分估计个体上各个构件的意义。密度对不同生活型植物产量的影响又有所不密度对不同生活型植物产量的影响又有所不同，例如，对一年生禾谷类作物产量的构成要同，例如，对一年生禾谷类作物产量的构成要素，影响最大的是单株有效穗数、每穗粒数和粒素，影响最大的是单株有效穗数、每穗粒数和粒重。对双子叶植物产量变动影响最大的是单株果重。对双子叶植物产量变动影响最大的是单株果实数。对木本植物的影响，如对果树产量构成要实数。对木本植物的影响，如对果树产量构成要素影响最大的是单株果数和平均果重，对材用木素影响最大的是单株果数和平均果重，对材用木产量的影响是对高生长、粗生长和材积的影响。产量的影响是对高生长、粗生长和材积的影响。密度还对密度还对死亡率有直接影响死亡率有直接影响，常见的如，常见的如“自疏自疏”和和“他疏他疏”现象。哈勃（现象。哈勃（19611961）播种麦仙翁单一种群，密）播种麦仙翁单一种群，密度从度从107610761076010760株株/平方米，观察密度与死亡率的关系。平方米，观察密度与死亡率的关系。试验表明：播种的密度与收获时的密度呈线性关系，但试验表明：播种的密度与收获时的密度呈线性关系，但其死亡率是恒定的，在各种密度中都为其死亡率是恒定的，在各种密度中都为77%77%。在单种作。在单种作物大田中，在苗期以后（如稻田分蘖终止或拔节后），物大田中，在苗期以后（如稻田分蘖终止或拔节后），主茎的死亡率往往并不因密度增大而增加，但其产量或主茎的死亡率往往并不因密度增大而增加，但其产量或单株产量则会随密度增加而减少。这主要是由于种群个单株产量则会随密度增加而减少。这主要是由于种群个体的构件，如叶、茎、花、果、种子等的数量，因密度体的构件，如叶、茎、花、果、种子等的数量，因密度增加发生而发生了变化，在密度的压力下，产生了相应增加发生而发生了变化，在密度的压力下，产生了相应的死亡现象。这就是个体水平以下的一种的死亡现象。这就是个体水平以下的一种“自疏自疏”作用。作用。但若混种了其它种，如小麦或甜菜之后，则麦仙翁的死但若混种了其它种，如小麦或甜菜之后，则麦仙翁的死亡率就有不同程度的增加，即出现亡率就有不同程度的增加，即出现“他疏他疏”作用。作用。第二节第二节 种群的概念与基本特征种群的概念与基本特征一、种群的特征一、种群的特征二、种间关系二、种间关系 种群不是孤立存在的，而是和其它种的种群种群不是孤立存在的，而是和其它种的种群有联系的。在靠近生长的两个种之间，必然发生有联系的。在靠近生长的两个种之间，必然发生种间关系，不同种间的各种关系，对了解种群动种间关系，不同种间的各种关系，对了解种群动态、种群的数量调节，以及对研究群落的组成和态、种群的数量调节，以及对研究群落的组成和动态都具有重要的意义。动态都具有重要的意义。一般来说，种群的相互关系是比较复杂的，其复杂一般来说，种群的相互关系是比较复杂的，其复杂性主要是由下列因素所导致：种群的密度和个体生长发性主要是由下列因素所导致：种群的密度和个体生长发育状况；种群内部和种群之间个体和个体直接影响；群育状况；种群内部和种群之间个体和个体直接影响；群落内部的环境变化，如地上部分小气候环境和地下部分落内部的环境变化，如地上部分小气候环境和地下部分土壤环境的变化；以及植物本身的生态幅度、地理分布、土壤环境的变化；以及植物本身的生态幅度、地理分布、生活型、竞争能力、植物分泌物、荫蔽作用、寄生现象生活型、竞争能力、植物分泌物、荫蔽作用、寄生现象等等，所有这些都会直接、间接的影响种群内部和种群等等，所有这些都会直接、间接的影响种群内部和种群之间个体的相互关系。之间个体的相互关系。二、种间关系二、种间关系（一）竞争（一）竞争 竞争是指在同种或异种的两个或更多个体间，由于竞争是指在同种或异种的两个或更多个体间，由于它们的需求或多或少地超过了当时的空间或共同资源的它们的需求或多或少地超过了当时的空间或共同资源的供应状况，从而发生对于环境资源和空间的争夺，而产供应状况，从而发生对于环境资源和空间的争夺，而产生的一种生存竞争现象。在这种相互关系中，对竞争者生的一种生存竞争现象。在这种相互关系中，对竞争者的个体生长发育和种群数量都有影响。的个体生长发育和种群数量都有影响。植物种间的竞争能力还决定于种的生态习性、植物种间的竞争能力还决定于种的生态习性、生活型的生态幅度等。具有相似生态习性的植物生活型的生态幅度等。具有相似生态习性的植物种群，无论在对资源的需要和获取资源的手段种群，无论在对资源的需要和获取资源的手段上，竞争都是十分剧烈的，特别是在密度过大时上，竞争都是十分剧烈的，特别是在密度过大时就更为剧烈。生活型相同的不同种类的植物之就更为剧烈。生活型相同的不同种类的植物之间，也常常发生剧烈的竞争。间，也常常发生剧烈的竞争。此外，植物的生长速率、个体大小、抗逆性、此外，植物的生长速率、个体大小、抗逆性、叶子和根系的数目、生长习性（一年生还是多年叶子和根系的数目、生长习性（一年生还是多年生）以及禾本科植物产生分蘖的能力等，也都会生）以及禾本科植物产生分蘖的能力等，也都会影响竞争能力。影响竞争能力。在空间和资源不足的情况下，那些最能充分在空间和资源不足的情况下，那些最能充分利用环境资源空间的种，在竞争中取胜，获得较利用环境资源空间的种，在竞争中取胜，获得较好的生长，其它种则因资源或空间不足，生长受好的生长，其它种则因资源或空间不足，生长受到抑制，甚至被淘汰，有时可能是竞争的双方都到抑制，甚至被淘汰，有时可能是竞争的双方都受到抑制。受到抑制。二、种间关系二、种间关系（一）竞争（一）竞争（二）寄生（二）寄生 寄生物以寄主的身体为定居空间，并完全靠吸收寄生物以寄主的身体为定居空间，并完全靠吸收寄主的营养而生活。由于这样的营养关系，寄生物使寄寄主的营养而生活。由于这样的营养关系，寄生物使寄主生长减弱，生物量和生产量降低，最后使寄主的养分主生长减弱，生物量和生产量降低，最后使寄主的养分耗竭，并使组织破坏而致死。耗竭，并使组织破坏而致死。寄生物对寄主的生长有抑制作用，而寄主对寄生物对寄主的生长有抑制作用，而寄主对寄生物则有加速生长的作用。寄生物则有加速生长的作用。从这个意义来讲，食草动物与植物的相互关从这个意义来讲，食草动物与植物的相互关系，也具有类似的性质。在寄生关系中，寄生物系，也具有类似的性质。在寄生关系中，寄生物或致病菌的毒性大小和数量多少，寄主植物对致或致病菌的毒性大小和数量多少，寄主植物对致病菌的抗性强弱，以及环境条件的情况都会影响病菌的抗性强弱，以及环境条件的情况都会影响到寄生关系。到寄生关系。营寄生生活的高等植物，具有适应于寄生生活方营寄生生活的高等植物，具有适应于寄生生活方式的形态解剖特征和生理特征。首先是寄生者的生物体式的形态解剖特征和生理特征。首先是寄生者的生物体简化，如槲寄生和小米草等半寄生植物，它们仅保留含简化，如槲寄生和小米草等半寄生植物，它们仅保留含叶绿素的器官，能进行光合作用，但是水和无机盐类则叶绿素的器官，能进行光合作用，但是水和无机盐类则从寄主植物体中获取。全寄生植物则含叶绿素的器官完从寄主植物体中获取。全寄生植物则含叶绿素的器官完全退化，如大花草、白粉藤属是有花植物寄生者极端简全退化，如大花草、白粉藤属是有花植物寄生者极端简化的例子，它们仅保留花，身体的所有其它器官都转变化的例子，它们仅保留花，身体的所有其它器官都转变为丝状的细胞束，这种丝状体贯穿到寄主细胞的间隙为丝状的细胞束，这种丝状体贯穿到寄主细胞的间隙中，吸取寄主植物的营养。中，吸取寄主植物的营养。除了组织简化以外，几乎所有的寄生植物都出现专除了组织简化以外，几乎所有的寄生植物都出现专性固定器官（吸盘、小钩等等），借这些固定器官使寄性固定器官（吸盘、小钩等等），借这些固定器官使寄生者能侵入并固定在寄主植物体内或体表。生者能侵入并固定在寄主植物体内或体表。很多寄生植物还具有非常强的繁殖力和生命力，在很多寄生植物还具有非常强的繁殖力和生命力，在没有碰到寄主时，能长期保持生活力不死，一旦有机会没有碰到寄主时，能长期保持生活力不死，一旦有机会碰到寄主植物，又能立即恢复生长。如寄生在很多禾本碰到寄主植物，又能立即恢复生长。如寄生在很多禾本科植物根上的玄参科独脚金属植物，一株可产生科植物根上的玄参科独脚金属植物，一株可产生5050万个万个种子，可保持生命力种子，可保持生命力2