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★种 群(第1页)

★种群

种群的概念

种群(p叩ulation)生态学上把在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。例如同一鱼塘内的鲤鱼或同一树林内的杨树。popul撕on一词源于拉丁语populus,原意为人群,在昆虫学中译为虫群,分类学家译为居群,生态学家普遍译为种群。

种群一词与物种概念密切相关。根据生物学种定义同一物种的个体不仅因其同源共祖而表现出性状上的相似(包括形态、大分子结构及行为等各个方面),而且它们之间能相互**并将其性状遗传给后代个体。但不同种之间则由于形态、生理或行为上的差异而不能**繁育,这称为生殖隔离。与此相应,广义的种群即是指一切可能**并繁育的同种个体的集群(该物种的全部个体)。例如世界上总人口。但在生物学上更关心的却是实际上进行**繁育的局部集群,下面主要讨论的便是这种狭义的种群。

因此,同一物种可有许多种群分别存在不同地区。主要是地理的原因阻止了它们之间的**。这地理的原因有两种,一种情况是存在着地理屏障,如岛屿上的兽群被海隔绝,绿洲中的兽群被沙漠包绕。这一类型的地理隔离是明显可见的。另有一种情况,如欧、亚、北美北部的广阔林带可绵延千里,其问环境条件连续渐变,无法找出明显界线可借以区分出个别种群。但林带中相距较远的同种个体仅因距离关系无法进行**,这是另一类型的地理隔离。

种群是生态学所研究的最小的生态单位。我们通常用生态龛作为最小单位。种群指的是分布在同一生态环境中,能自由**、繁殖的一群同种个体。在生物组织层次结构中,种群代表由个体水平进入群体水平的第一个层次。因为有性生殖过程是一个基因重组过程,重组产生新的变异,可供自然选择,所以相互**繁育的种群便构成了一个进化的单位,它可能成为分化新物种的起点。有的生物还环绕着繁育关系组成一定的社群结构。另一方面,同一地区的个体共享同一资源,因而在对待资源的关系上又表现出种内竞争或合作的关系。

种群的基本特征

种群具有以下四个特征。

(1)数量特征

这是种群的最基本特征。种群是由多个个体所组成的,其数量大小受四个种群参数(出生率、死亡率、迁入率和迁出率)的影响,这些参数继而又受种群的年龄结构、性别比率、内分布格局和遗传组成的影响,从而形成种群动态。

(2)空间特征

种群均占据一定的空间,其个体在空间上分布可分为聚群分布、随机分布和均匀分布,此外,在地理范围内分布还形成地理分布。

(3)遗传特征

既然种群是同种的个体集合,那么,种群具有一定的遗传组成,是一个基因库,但不同的地理种群存在着基因差异。不同种群的基因库不同,种群的基因频率世代传递,在进化过程中通过改变基因频率以适应环境的不断改变。

(4)系统特征

种群是一个自组织、自调节的系统。它以一个特定的生物种群为中心,也以作用于该种群的全部环境因子为空间边界所组成的系统。因此,应从系统的角度,通过研究种群内在的因子,以及生物境内各种环境因子与种群数量变化的相互关系,从而揭示种群数量变化的机制与规律。

种群密度是指单位空间内某种群的个体数量。不同物种的种群密度,在同样的环境条件下差异很大。同一物种的种群密度也不是固定不变的。(种群密度的一种调查方法——标志重捕法)

种群的年龄组成是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。包括:(1)增长型:种群中幼年个体很多,老年个体很少。这样的种群正处于发展时期,种群密度会越来越大;(2)稳定性:种群中各年龄期的个体数目比例适中,这样的种群正处于稳定时期,种群密度在一定时间内会保持稳定;(3)衰退性:种群中幼年个体较少,而老年个体较多,这样的种群正处于衰退时期,种群密度会越来越小。研究种群的年龄组成,对于预测种群数量的变化趋势具有重要意义。

种群中的性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例。性别比例在一定程度上影响着种群密度。例如:利用人工合的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体,破坏了害虫种群正常的性别比例,就会使很多雌性个体不能完成**,从而使害虫的种群密度明显降低。

在自然界中,绝大部分种群处于一个相对稳定状态。由于生态因子的作用,使种群在生物群落中,与其他生物成比例地维持在某一特定密度水平上的现象叫种群的自然平衡,这个密度水平叫做平衡密度。由于各种因素对自然种群的制约,种群不可能无限制的增长,最终趋向于相对平衡,而密度因素是调节其平衡的重要因素。种群离开其平衡密度后又返回到这一平衡密度的过程称为调节(regulation)。能使种群回到原来平衡密度的因素称为调节因素。根据种群密度与种群大小的关系,可分为密度制约和非密度制约两类。

密度制约因素:种群的死亡率随密度增加而增加,主要由生物因子所引起。如种群间竞争、捕食者、寄生以及种内调节等生物因素。

非密度制约因素:种群的死亡率不随密度变化而变化,主要有气候因子所引起。如暴雨、低温、高温、污染物,以及其他环境理化性质等非生物因素。

1.种群内部的相互关系

(1)集群。

集群(aggregahoy、y)现象普遍存在于自然种群当中。同一种生物的不同个体,或多或少都会在一定的时期内生活在一起,从而保证种群的生存和正常繁殖,因此集群是一种重要的适应性特征。在一个种群当中,一些个体可能生活在一起而形成群体,但是另一部分个体却可能是孤独生活的。例如:尽管大部分狮子以家族方式进行集群生活,但是另一些个体则是孤独生活着。

根据集群后群体持续时间的长短,可以把集群分为临时性和永久性两种类型。永久性集群存在于社会动物当中。所谓社会动物是指具有分工协作等社会性特征的集群动物。社会动物主要包括一些昆虫(如蜜蜂、蚂蚁、白蚁等)和高等动物(如包括人类在内的灵长类等)。社会昆虫由于分工专化的结果,同一物种群体的不同个体具有不同的形态。例如,在蚂蚁社会当中,有大量的工蚁和兵蚁以及一只蚁后。工蚁专门负责采集食物、养育后代和修建巢穴;兵蚁专门负责保卫工作,具有强大的口器;蚁后则成为专门产卵的生殖机器,具有膨大的生殖腺和特异的性行为,采食和保卫等机能则完全退化。大多数的集群属于临时性集群,临时性集群现象在自然界中更为普遍,如迁徙性集群、繁殖集群等季节性集群以及取食、栖息等临时性集群。

生物产生集群的原因复杂多样。这些原因包括以下5方面。(1)对栖息地的食物、光照、温度、水等生态因子的共同需要。如潮湿的环境使一些蜗牛在一起聚集成群;一只死鹿,作为食物和隐蔽地,招揽来许多食腐动物而形成群体。(2)对昼夜天气或季节气候的共同反应。如过夜、迁徙、冬眠等群体。(3)繁殖的结果。由于亲代对某环境有共同的反应,将后代(卵或仔)产于同一环境,后代由此一起形成群体。如鳗鲡,产卵于同一海区,幼仔一起聚为涸游性集群,从海区游回江河。家族式的集群也是由类似原因所引起的,但是家族当中的个体之间具有一定的亲缘关系。(4)被动运送的结果。例如强风、急,流可以把一些蚊子、小鱼运送到某一风速或流速较为缓慢的地方,形成群体。(5)由于个体之间社会吸引力相互吸引的结果。集群生活的动物,尤其是永久性集群动物,通常具有一种强烈的集群欲望,这种欲望正是由于个体之间的相互吸引力所引起的。当一只离群的鸽子,遇到一群素不相识的鸽子时,毫无疑问,这只离群的鸽子将很快地加入到素不相识的鸽子群当中。有时候,由于强烈的聚群欲望,离群的个体在没有其他同种生物可以聚群时,有些动物甚至加入到其他物种的群体,以满足其聚群欲望,如离群的海鸥加入到海燕群。

动物群体的形成可能是完全由环境因素所决定的,也可能是由社会吸引力所引起,根据这两种不同的形成原因,动物群体可分为两大类,前者称为集会,后者称为社会。

动物界许多动物种类都是群体生活的,说明群体生活具有许多方面的生物学意义,群体优点的适应价值促进了动物社会结构的进化,目前已经知道许多种昆虫和脊椎动物的集群能够产生有利的作用。同一种动物在一起生活所产生的有利作用,成为集群效应。集群的生态学意义主要有以下几个方面:

1)集群有利于提高捕食效率;

2)集群可以共同防御敌害;

3)集群有利于改变小环境;

4)集群有利于某些动物种类提高学习效率;

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