种群数量变化学习中的疑点解析

自然界中的种群数量在某种程度上维持在特定的水平上,在一定范围内波动。种群数量的变化包括增长、波动、稳定、下降等",J"型曲线和"S"曲线只研究了种群数量增长的规律。对于两种曲线产生的条件是":J"型增长曲线一般出现在理想条件下,自然条件下的种群很少出现"J"型增长曲线。某种群迁入一个比较适宜的环境中,在一段时间内可能出现"J"型增长曲线,由于环境阻力的限制作用,最终形成"S"型增长曲线。而对两种数学模型隐含的种群数量变化中的增长率和增长速率的认识仍然存在分歧。     

人口增长的数学模型探讨

本文根据人类种群与生物种群的共性与特点,给出一种人口增长的数学模型,并从生态学意义上作一些探讨。一、人口增长的确定性模型在人类种群的动态变化过程中,由于人类世代之间有重叠,因此宏观上可以认为种群数量是连续变化的,可以用一个实值连续函数x=x(t)表示t时刻人类种群的大小。人口运动的基本动态模型可表示为:     

哺乳动物种群系统时空变异性透视

综述了数学和统计学对哺乳动物种群系统生态学过程与环境随机过程交互作用的研究进展,以及种群波动同步性的Moran原理及效应。自然种群最普遍的现象是其数量在时间和空间上的变异性。在不同种群之间,种群大小的波动方式存在显著的差异。阐明和理解这种差异,探讨其随环境条件而改变的潜在规律,是种群和群落生态学的主要挑战之一。种群变异性存在空间分量,在相对大的距离内,种群的波动常同步发生。对种群内部密度制约过程与诸如环境变异性等外部因子交互作用的检验正在成为哺乳动物种群系统生态学领域关注的论题。     

樟翠尺蛾种群动态与植物群落结构及气候因子的关系

在昆虫种群的研究中,Ｇｉｅｉｒ和Ｃｌａｒｋ等曾经提出生命系统的基本概念[1,2],认为生命系统由一个对象种群和作用于这个种群的环境所组成。控制昆虫种群增长的有密度制约因子(如食源)和非密度制约因子(如气候环境)。昆虫和植物之间的关系,历来是生态学研究的重要领域。通过长期的定点监测,研究某种昆虫种群动态与各种生态因子之间的关系,不仅可揭示动物和植物及环境之间互相影响的关系,对保护生物学理论的某些方面将有所发展,而且可为林业生产和环保工作提供如何应用生态学原理控制虫害,保护生物多样性和维护生态平衡的理论依据。樟翠尺…     

布氏田鼠种群内部调节的研究——种群密度、肾上腺和生殖腺重量之间的相互关系

种群动态及其调节原理是当代生态学研究中心课题之一。早期有关这方面的工作多偏重于外部调节或控制因子的研究,如注意于食物、捕食者、气候、寄生及疾病等因子的作用。自四十年代初期Elton(1942)强调了种内因子的重要性后,引起了生态学界的注意,并已围绕这方面开展了大量的工作。五十年代以来,曾由Christian (1950)、Christian etal.(1964)、Chitty(1960)、Wynne-Edwards(1964)及Krebs(1971,1974)等提出哺乳动物种群自我调节的各种假说。各自的论点虽不相同,但在某些基本思想方面却有其共同之处,即认为动物在与环境的长期适应过程中,发展了控制其数量的自我调节系统,使动物与其周围环境(包括生物、非生物)之间维持动态平衡,以利于种的生存和发展。七十年代以来,种群作为种的生存形式并对环境条件起整体反应的系统概念渗入生态学后,种群内部调节因子的作用愈益引起重视。     

污染微生物生态学方法的研究

微生物生态学涉及的范围十分广泛,从微生物栖息的环境而论。主要有水体、土壤、动植物体,这是大环境;大环境中还包含无数小环境,如M. Alexander(1980)认为从生理学、分类学、生态学各个方面阐明微生物在各种环境中的组成、功能和环境因子对它们的相互影响。以及种间竞争,捕食者的关系。并从时间和空间的联系上观察到优势种的连续性。用历史的眼光观察,搜集和记录了科学的自然生态史,从中发现控制生态的结构和功能,以改善人们的生存环境和生产力,成为当前进一步认识生态学,发展生态学,利用生态学新的势头。当今世界各国随着科学的进展,工业,农业和医药等的生产有了日新月异的提高,废弃物的增多,严重污染了环境。为净化污染的环境,各国投入巨资进行研究和治理,以期得到一个优美的生态环境,因此污染生态学也随着生产的发展而深入。首先是点污染源的防治。研究了工厂中生物净化污水系统的微生物生态,然后,由于污水进入河流,农田,区域性的污染生态学也得到深入的研究,H. A. Hawkes在“废水处理生态学”(1963)中指出,生态学、生理学、分类学是生物学的分支,生态学是应用分类学研究废水处理系统中微生物的结构组成,种群变化,种群竞争,生物密度等。同时应用生理学研究生态系统中微生物的功能,被食微生物的营养,物理化学限制因子以及生物因子和捕食者与被捕食者的关系,有限食物的供给,对空间和氧的需求,种间和非种间的竞争等等。国内在这方面已作过大量的工作。     

野大豆种群转座子和转录因子的多样性和分子适应

对环境变化的适应机理一直是进化生物学和生态学长期争论的核心课题。根据适应逆境的生态学和分子生理的最新进展,设想逆境诱导转座子的转座,影响转录因子的表达,随即改变一系列抗性基因的表达水平,抗性种群快速适应形成;由此可能建立一个统一的进化理论。从黄河入海口野生大豆(Glycine soja)盐渍种群植株DNA扩增到一段干旱应答元件结合蛋白基因(DREB)序列,称为GsDREB1。克隆了一个全长的类Gypsy逆转录转座子整合酶基因序列,称为GsINT。种群内各植株该序列有多个拷贝,植株间存在限制片段长度多态性。根据所得的这两个序列,设计并合成包括GsINT 5'上游保守序列的Gs-1等若干引物,试图检测野大豆基因组中GsDREB1的5'上游是否存在逆转录转座子整合酶序列。将GsDREB1标记为探针,Southern杂交表明用Gs-1为正向引物GmDR1为逆向引物所扩增的产物既是多拷贝而又与GsDREB1高度同源。这一对引物扩增和部分测序的结果暗示逆转录转座子有的插入DREB的5'上游,种群内外植株间显现两基因间隔长度的多样性。据此提出抗性种群形成即适应进化分子机理的下列假说。正常种群主要由非抗性普通植株组成。当环境发生变化处于逆境条件时,种群内植株转座频率大大增加。转座子非定向地插入基因组。多数突变中性,不影响表型。少数插入到转录因子的5'上游或其编码区,可促进或阻抑其表达,由此引发转录因子所控制的抗性基因网络表达的增加或减少,抗性相应增加或降低。总的结果是在短时间内就能积累包括高抗性植株在内的有各种抗性水平的个体;对逆境敏感的个体不断地被自然选择所淘汰,但逆境不断诱导其产生,少数植株有可能利用逆境减弱的较短时间完成发育得以生存下来。此假说可以解释逆境条件下的植物种群为什么能快速形成而有更高的遗传多样性;又为什么抗性种群在高抗性植株产生的同时有时存在敏感植株。逆境促进的转座改变转录因子基因表达可能是植物生理和形态快速进化的一般分子机理。     

环境胁迫下植物的化感作用及其诱导机制

植物化感作用是生态学研究中一个十分活跃的领域,对植物为什么和在什么条件下释放化感物质这一重要问题有不同的认识。在对环境胁迫下植物化感作用的变化及环境胁迫因子对化感物质听诱导机制等方面进行了评述后,指出植物化感化质的产生和释放是植物在环境胁迫的选择压力下形成的,植物化感作用是植物在进化过程中产生的一种对环境的适应性机制。     

昆虫种群内禀增长率的变异估计方法

种群内禀增长率r。是综合考虑种群发育速率、存活率和生殖力,反映种群在特定环境下的数量增长潜能的一个指标。这一概念自从本世纪初期被提出以来［’］,已在种群生态学研究中被广泛用来预测或比较种群的增长潜能。无疑,r。是由种群样本数据估计得到的种群总体内禀增长率的一个估计值,必然存在变异。但根据常用的求r。方法,即由l－Ze’。”lxmx从和mx分别为特定年龄X的存活率和该年龄区间的产雌率）这个式子（以下简称Lotka法）,无法估计r。的变异。因此,也无法从统计上比较r。的差异。Meyer等［’1利用Jacknife原理提出了一种估计…     

草地植被生物量动态研究视角与研究方法评述

草地生物量动态是群落结构和功能的综合体现,也是生态学的重要研究方向。本文就影响草地生物量动态的主要干扰因素进行了阐述。从定性论述和定量证明两方面论证了个体动态与种群动态的关系。就生物量的测定指标与估算方法提出了复合生物量与复合生长动态的新概念,并阐述了复合生物量动态对群落生产力及稳定性的影响机制,指出应加强环境因子干扰对生物量动态及植被稳定性影响的研究,针对具体群落面临的主要限制因子或干扰形式,研究层面应深入到对群落内部生物学生态学过程变化的认识上,而研究的状态变量应涉及到生物量和高度等多个变量的综合作用,即以复合生物量为状态变量,从个体水平上认识和揭示种群、群落生物量的动态变化及其与环境因子的关系,有助于深入了解环境干扰对植物群落动态及其稳定性的影响机制,为草地生产力的维持提供理论依据。     

人类生态学(二):食物问题

人口持续高速增长,使越来越多的人在考虑这样一个问题:人口增长是否有一定的限度?回答是肯定的。因为人口增长和生物种群的增长一样,都不能超过环境负荷量,否则就会发生强制性和灾难性死亡。不同的是,人类可以通过改造环境,适当提高环境负荷量,并能自觉控制出生率。而生物则只能靠自然反馈机制和灾难性死亡来调节自身的种群密度。当然,提高环境负荷量也有一定限度,因为地球资源毕竟是有限的。对人类来说,决定地球负荷量的主要因素是食物、淡水、能源、矿物资源、环境(如水体、大气、气候、生物、居住空间)、疾病、天灾、战争和经济发展等。其中食物是最基本的,也是限制人口增长的关键因素之一。从全球角度探索食物生产的现状和未来,是人类生态学研究的一个重要组成部分。     

天敌-害虫系统中寻找效应数学模型的研究

天敌对害虫种群的寻找效应是天敌捕食(或寄生)过程中的一种行为特征,亦有人认为是一个物种的行为特性,寻找效应的高低不仅关系到对害虫种群的抑制作用的大小,而且亦关系到天敌自身种群在自然界的繁盛程度。上述情况,无论在实验室内的试验中,田间生物防治实践中,或者在自然群落的结构组成与丰盛度的调查中均已得到证实。因此寻找效应在天敌-害虫系统中作用的重要性,近十多年来,越来越多地受到国内外生态学工作者的重视。     

竞争指数及其在小红珠绢蝶保护生物学研究中的应用

利用多样性指数和种群动态相结合,建立竞争指数对小红珠绢蝶东灵山种群的濒危机制进行分析。结果表明,小红珠绢蝶的竞争指数在不同年份的下降过程中有不同的变化。以此为依据可以准确地判断出对该种群动态影响的环境因子。这一方法有很高的普适性,可应用于昆虫种群的保护生物学研究。     

干旱环境中褐家鼠的种群数量动态研究

动物种群数量动态研究是种群生态学研究的主要对象之一．借用Leslei矩阵建立数学模型对分布在新疆北部干旱环境中的褐家鼠种群数量动态进行了预测．同时经计算得新疆北部干旱环境中褐家鼠种群的特征根(λ),及其对应的特征向量(ns)．结果表明,12年后雌体总数达到29 801．686 28,同时根据褐家鼠种群增长曲线,发现该种群的增长属于稳定型的指数增长类型．     

动物种群数量变动的理论与试验研究 Ⅰ.试验种群与数理模式在动物种群数量变动研究中的地位、作用和应用

一、种群生态学发展历史,研究对象和课题 种群生态学的研究,无疑地是当前动物生态学中一个重要组成部分,同时也是当前生态学学术论坛上争论最热烈的中心课题。其所以形成这样局面,绝非偶然,而是有它发展的历史过程。因限于篇幅我们不可能尽详地叙述它的整个发展历史的过程,但是为了本文目的,我们似乎有必要将这段历史加以概述。赫克尔(Haeckel)在1866—69年首次引用“Oekologie”这个术语,并且予以定义为:“包括动物与其有机或无机环境的关系,尤其动     

美丽箬竹光合和荧光特性对异质环境的响应

美丽箬竹是优良观赏经济竹种, 对环境生态因子变化具有很高的敏感性。设置种群密度、光照、施肥、水分等几种关键生态因子的不同处理, 比较其在异质性环境条件下光合、荧光特征差异, 以主成分分析法评价竹子对各生态因子的响应情况, 为竹子良种选育及高效培育技术研究提供依据。结果发现: (1)在不同生态因子的各处理条件下, 美丽箬竹光合生产能力、光合作用效率、光保护能力各有差异和优劣势, 有的处理光合生产力很高, 但光合作用效率却相对较低, 有的处理光保护能力很强, 但光合生产力却相对较低; (2)采用2鞭段上盆、不加遮阳网、基质肥料配比为8:1、隔6天定量浇1次水等处理条件下, 美丽箬竹光合、荧光生理表现最好。结论认为: (1)环境异质性可能是造成同一竹种的光合生产能力、光合作用效率以及光保护等生理过程发生复杂变化的重要原因; (2)美丽箬竹是一种喜光、喜肥、耐旱, 同时需要在适宜种群密度下才能良好生长的竹种; (3)竹种对环境因子的光合生理响应差异, 还可能与竹种长期环境选择和遗传进化有关, 其详细机制仍需深入研究。     

内蒙古农牧交错带长爪沙鼠种群存活的季节格局及其动态机制

了解动物种群存活特征以及相关环境因子对其变化的独立或整合作用过程,有助于阐明动物种群动态的生态学机制。长爪沙鼠（Meriones unguiculatus）是分布于我国北方典型草原、荒漠草原及其毗邻的农牧交错带的优势鼠种之一。2000年10月至2004年10月通过标志重捕法研究了栖息于内蒙古农牧交错区草地生境的种群动态。本文通过MARK软件包中的CJS和MS模型分析了长爪沙鼠半自然围栏种群表观存活率（Φ,简称存活率）的性别（g）差异和年龄（as）特征表现及其季节变化格局,并对种群存活变化的密度和气候效应加以分析,旨在检验长爪沙鼠种群存活显示季节变化特征,并受密度制约和气候条件反馈调节的假设。结果发现,长爪沙鼠种群存活率初始最优模型Φ(t)p(g*t)中重捕时序（t）效应显著（ANODEV,F _27,47 =11.05,P <0.001）,月季效应最优模型Φ(month)p(g*t)也显示存活率 季节变化明显（ANODEV,F _5,69 =31.69,P <0.001）,总体呈现从春季到冬季经历下降再升高的“V”字型动态模式。在无环境因子限制条件下,雌鼠（0.788±0.013）和雄鼠（0.781±0.013）存活率差异不明显;存活率年龄差异表现明显的季节特征（ANODEV,F _5,246 = 67.85,P < 0.001）,繁殖消耗在一定时期影响成年个体的存活。长爪沙鼠种群存活的季节格局反映其生活史对策中适应高纬度气候和食物等资源季节波动的重要特征。进一步统计发现种群存活率受密度制约、与降水负相关,其中密度制约效应具有一定的时滞,降水作用是即时的,上述效应的作用强度在雌、雄鼠的存活反应上有所差异。这些结果暗示密度制约整合水热条件介导最适栖息地环境变化,引发雌、雄鼠存活率差异性反应,进而影响其它种群参数变化,调节种群增长。这可能是北半球高纬度地区小哺乳动物种群调节的一个重要机制。     

十种濒危植物的种群生态学特征及致危因素分析

从保护生态学的观点出发,对10个濒危植物的地理分布、生境条件、种群数量动态、空间分布格局、种间关系、种群的生命表、生殖力表、有性生殖、无性繁殖等种群生态学特征进行了综合分析。论述了濒危植物以光合、蒸腾、呼吸为主的生理生态学规律;预测种群数量动态的Leslie矩阵、刻画种群空间分布格局的模型、刻画种群生长和数量增长的Logistic方程和多元回归模型所反映出的生态学特征。分析了濒危植物种群动态、发展趋势以及在内外因素作用下的生态学特征和过程。针对濒危植物保护研究存在的问题,从生态学角度对我国未来濒危植物保护研究应注意的问题提出了建议。     

动物生理生态学的新动向

生理生态学(Physiological ecology)的研究是试图理解动物是如何适应特殊环境的。动物生理能力的限制(limit of physiological capacity)是其机械设计(mechanical design)的部分结果,同时也受过去选择的遗传素质限制的影响,对于动物生理多样性的理解需要这两方面的知识。生理生态学和种群生态学(population ecology)沿着各自的方向发展多年了。生理生态学家早已假定他们是以研究动物的适应来反映一个种的种群动态作为研究目的,种群生态     

啮齿动物的母体效应

母体可通过基因遗传之外的其他方式影响后代的表型,包括激素分泌、胎盘渗透性、母乳成分和母体抚育行为等。这种对后代形态和行为的影响很大且持续终生。母体效应是子代对环境异质性的一种表型反应,在进化生态学研究中是一个非常重要的变异来源,对种群生态学而言,也可能是种群调节机制的一个重要的因子。着重介绍了母体状况对啮齿动物后代生长发育、性比、性特征和对性选择的影响,对啮齿动物母体效应的进一步研究进行了展望。