森林生态学基础—种群及其基本特征(教案)

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1、第三章种群及其基本特征种群生态学(populationecology)是研究生物种群与环境之间相互关系的科学。种群不仅是构成物种的基木单位，而R也是构成群落的基木单位。种群是人类利用与保护或控制牛•物物种的対象。因此种群生态学与生态环境建设和物种保护有着密切的关系，涉及珍贵、稀有及濒危物种的保护和开发，有害牛•物的控制。3.1种群的基本概念在自然界，生物很少以孤立的个体形式长期存在，它或多或少，直接或间接地依赖别的生物而存在。生物也只冇形成一个群体才能繁衍后代。因此个体必须依赖群体而存在，群体则是个体发展的必然结果。种群(popu

2、lation)是同一物种占有一定空间和一定时间的个体集合群。种群这个术语在牛物学科屮广泛应用，除生态学外，在进化论、遗传学和牛物地理学屮也经帘使用。种群虽是由许多个体集合而成，但并不是个体的简单组合。种群具有自己独特的性质、结构，特别是具有自动调节的能力，以适应空间和时间上的变化。因此，种群既反映了构成它的个体的特性，也反映了它构成群落的特性。种群的研究既有助于个体研究的深化，又是群落及生态系统研究的基础。种群是物种(species)具体的存在单位、繁殖单位和进化单位。一个物种通常可以包括许多种群，不同种群之间存在看明显的地理隔离

3、，长期隔离的结果有可能发展为不同的卞态种(ecospecies),其至产牛新的物种。如汕松从河南、山东向北分布到辽宁，内蒙，其分布比较广阔，显然不能说它们是一个种群，可能因地理隔离、人为作用、牛境分化等影响,在种内形成不同的类群。它们之间在形态上、牛理上或牛态习性上分别表现岀显著的差异。并随着住态环境的长期特化逐渐显现出变异现象。所以，物种的进化是通过种群表现出來,种群亦是物种进化的单位。事实上，利

4、群的空间界限和时间界限并不是十分明确的，除非种群栖息地具有清楚的边界,如岛屿、湖泊等。因此,种群的空间界限常常由研究者根据调查的目的

5、予以划定。如种群可以抽彖地泛指森林中的全部油松林，也町以具体指森林中一小块油松林，生长在不同地段内的同种各个集合休，可以理解为一个种群，也可以理解为彼此独立的种群。这样，种群可以作为抽象的概念在理论上加以应用如种群牛态学、种群遗传学理论和种群研究方法，也可以作为具体的研究对象乂分为白然种群和实验种群，实验种群指实验室内饲养或培养的一群生物。种群可以由单体生物(unitaryorganism)或构件生物(modularorganism)组成。在由单体牛物纽成的种群屮，每一个体都是rtr—个受精卵直接发育而來，个体的形态和发育都可以预

6、测，如哺乳类、鸟类、两栖类和昆虫都是单体牛物的例子。相反，由构件牛物纽•成的种群，受精卵首先发育成一结构单位或构件，然后发育成更多的构件，形成分支结构发育的形式和时间是不町预测的，大多数植物，水绵和珊瑚是构件生物。高等植物通过积累构件而生长。通常构件包括叶了、芽和茎，花也是一种类型的构件。一些构件生物，如树木和海扇,主要垂直生长，而冇根状茎的草和结硬壳的海绵沿棊质侧面扩散生长。构件生物各部分Z间的连接可能会死亡和腐烂，这样就形成了许多分离的个体，这些个体來自于同一个受精卵，并R棊因型相同，这样的个体被称为无性系分株(ramets)

7、。种群除了与组成种群的个体具有类似的牛.物学特性外，如牛•长、分化(性别等)、进化、死亡等，述具有个体所不具备的群体特性，例如出生率、死亡率、平均寿命、年龄结构和性比等。这些都说明了种群的整体性和统一性。概括地说，作为群体属性，口然种群应具有以下三个主要特征：①空间特征，即种群有一定的分布区域和分布方式；②数量特征，即种群具有一定的密度、出主率、死亡率、年龄结构和性比；③遗传特征，即种群具有一定基因组成，即系一个基因库，以区别其他物种，但基因纽成具有随着时间改变其遗传特性的能力，即进化、适应能力。种群由个体组成，但具冇自己独立的特

8、征、结构和功能，种群是组成群落和生态系统的基木成分。种群生态学就以生物种群及其环境为研究对彖，研究这些群体属性，包括种群的基木特征、数量动态及调节规律，林木种内与种间关系。种群生态学的主要任务是研究生物种群的数量结构变化及变化的原因，要定量地研究种群的出生率、死亡率、迁入率和迁出率,以便能够了解是什么因素影响著种群波动的范围及种群发牛•变化的规律，了解种群波动所围绕平均密度的变化以及了解种群衰落和绝灭的原因。了解的目的是为了能够控制种群。与种群生态学有密切关系的种群遗传学(populationgenetics)研究种群的遗传过程，

9、包括遗传变片、选择、基因流、突变和遗传漂变等。20世纪60年代，很多牛物学家认识到研究种群生态学和种群遗传学的局限性，发现种群个体数量动态和遗传特性动态冇密切的关系，并力图将两个独立的分支学科冇机地整合起來，从而提出了种群生物学。生态遗传学和进化生