森林昆虫学-- 种群及其研究内容.ppt

第一节种群及其研究内容
种群是生态学中的基本研究对象,包括:种群的群体特征、数量变动与生态因子的关系和规律,种群数量变化的原因。
一、种群数量动态的特征
(一)种群密度
指某时间内单位空间同种昆虫的个体数量。
可用单位面积、单位样本(叶、果、等)上的个体数表示。
种群数量确定办法:
种群数量的直接调查:抽样调查、标记回收、捕获量(百网虫数)或诱捕量法。
间接调查:虫害指数法,危害状估算法,排泄物推算法等。
(二)种群数量变化的固有特征
出生率是种群数量变动的固有能力,是单位时间内种群新增的个体数B=ΔN/Δt、b=ΔN/Δt·N,平均每个体的新增个体数。
理想条件下允许种群无限制地增长时种群的最高出生率即内禀增长率rmax(生理想出生率),特定条件下种群的实际出生率为生态出生率。
理想条件下种群每个个体因年老而死亡时的死亡率为生理死亡率,实际条件下种群的死亡率为生态死亡率:M=Nd/Δt,m=Nd/N。
生理与生态寿命或存活率:S=1-M、s=1-m。
以一定时间内种群的迁出数与迁入数之差占种群总体的比率即迁移率。
在特定时间及条件下种群的消长状况为净增殖率:R0=B-M。
性比:种群中雌雄个体数量的比值:♀/♂,或雌虫数占种群总数的比率。
种群结构:种群内生物学特性有差异的各类群的比例,
年龄组配:种群中各年龄组个体数的比率。
生物型,形态分化型(翅型、性二型等)。
二、种群数量变动的基本模型
(一)不连续增长模型
一年只有一个世代或世代间隔明显的昆虫,其种群变动或增长曲线在一年内是不连续的,其数学模型为:
Nt+1=R0Nt ——t世代。Nt种群数量。R0净增殖率, R0受t世代的环境影响而变化,可用at、或a+bt等表示。
(二)连续增长模型
世代重叠的昆虫,其种群的年变动曲线是连续的。
——见下页——
①当环境条件对种群的增长无限制时:种群瞬时增长率r恒定,即Nt=N0ert。该模型只适用于生活史很短、繁殖快、占有生存空间小的蚜、蓟马、螨类等小型昆虫。由于常无法判定世代数t、实践中多使用该种群出现的天数X,r也常难准确测定,
所以:Nt=N0ea+bx。
②在环境中生活资源有限的条件下:种群的增长要受到环境的阻滞,当种群数量达到该环境资源所能容纳的最大限度k时,种群的增长率r为零。r的阻滞系数h=r/k、在时间t时:
Nt=k/[1+ ea-rt],此即用途广泛的逻辑斯蒂模型。
三、种群的空间分布特征
种群空间分布型或空间格局是某一种群的个体在其生存空间散布方式的数学模型,涉及种群数量、空间和时间。
昆虫种群空间分布的主要类群有均匀分布、随机分布、聚集分布三大类。聚集分布中常见的有核心分布、嵌纹分布,均匀分布很少见。
确定分布型的方法:频次拟合法,聚集度指标法。
空间格局是种群的重要特性之一。用途如下。
①一个物种个体间相互吸引就会出现聚集、相互独立则呈随机分布、排斥则呈均匀分布。
②空间格局可以反映种群下的结构状况,即种群中是否有个体群、分布的基本成份是个体还是个体群、个体群的存在形式及其占有的面积等。
③了解空间分布特征是确定抽样技术的基础。
④据种群的空间特征可了解昆虫的扩散行为与生物学特性间的关系。
四、与种群相关的因素
一个生境内与种群有关的因素有两大类:
与其生存相联系的气侯、土壤,即非生物因素。
与该种群发生关系的各类生物,即生物因素。
生物与种群的关系可能是相克(如天敌)、竞争(生存空间、食物、光等)、共栖、共生、共食。这些性质不同的关系,是生物协同进化过程中关系特征的阶段性反映。
(一)非生物因素的特征
包括:温度、湿度(降水)、光、风、土壤、水体等;
对昆虫种群中所有个体的影响基本一致,对种群所施加的影响与该种群的数量即密度无关;
昆虫种群可调整或改变自身以适应环境;
该类因素也影响到同一群落内的每个物种,但对不同种群的影响程度不同。