浙江农林大学生态学考试

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种群的逻辑斯谛增长 (连续增长模型 ) ：随着资源 的消耗，种群增长率变慢，并趋向停止，因此，自 然种群常呈逻辑斯谛增长。 体现在增长曲线上为“ S” 型。种群停止增长处的种群大小通常称“环境容纳 量”或K,即环境能维持的特定种群的个体数量。 种群增长可以用逻辑斯谛模型描述。

模型前提条件： 增长率变化： 有限环境, 有一个 环境条件所允许的最大种群值,即环境容纳量 K； 世代重叠；密度与增长率关系是随种群的密度增加, 种群的增长率所受的影响逐渐地、按比例地增加。

数学模型：dN/dt = r N (1-N/K) (微分式) 模型行为： 该曲线在 N=K/2 处有一个拐点, 在拐 点上, dN/dt 最大,在拐点前, dN/dt 随种群增 加而上升,在拐点后, dN/dt 随种群增加而下降, 因此，曲线可划分为：①开始期(潜伏期)(N -0),

② 加速期(N-K/ 2)，③转折期(N = K/2)，④减 速期(N-K),⑤饱和期(N= K)

指数增长与逻辑斯谛增长之间的关系 逻辑斯蒂方程和无限环境中种群的指数增长微 分方程相比，增加了修正项(K-N) /K，也称为剩余 空间或增长力可实现程度。 (K-N) /K 也是逻辑斯蒂系数，它的生物学含义是 随着种群数量的增大，最大环境容纳量中种群尚未 利用的剩余空间，实际上也是环境压力的度量。 当(K-N) >0时，种群增长；当(K-N) <0时，种群 个体数目减少；当( K-N) =0 时，种群大小基本处 于稳定状态

可见，逻辑斯蒂系数对种群数量变化有一种制 约作用，使种群数量总是趋向于环境负荷量，形成 一种 S 形的增长曲线。

对逻辑斯谛增长模型的评价 虽然野外种群增长的数据比较少和比较粗糙， 但是它们足以说明，在一定的条件下，种群在短期 中能表现出逻辑斯谛增长，甚至指数型增长，这主 要表现在生活史比较单纯的种类。例如，将动物引 入新栖息地或处于最有利的季节等情况下。 在逻辑斯谛增长以后，种群稳定在 K 值不变，对这 方面，没有充分的证据。

自然情况复杂多变，“J”、“S'型为典型增长，中 间有过渡型。

但是，重要的是这两种种群增长的数学模型所提供 的有关种群增长的某些机制。

逻辑斯谛模型考虑的是各种动物本身所特有的种群 增长率 r 和由于种群密度增加，带来的降低种群增 长率的反馈作用力(K-N/K)。逻辑斯谛模型本身包 含着这样的假定：密度增加对于增长率减低的作用 是立即发生的，没有任何时滞，多数自然界的种群 是难以符合于这个假定的。

分解：是有机物质逐步降解过程，将有机物还原为 无机物，释放能量。理论意义：建立和维持全球生 态系统的动态平衡；通过死亡物质的分解，使营养 物质再循环，给生产者提供营养物质；维持大气中 二氧化碳的浓度；稳定和提高土壤有机质含量，为 碎屑食物链以后各级生物生产食物；改善土壤物理 性状，改造地球表面惰性物质。实践意义：粪便处 理；污水处理

物质循环的一般特征①物质循环不同于能量流动， 前者在生态系统中的运动是循环的②生物地化循环 可以用库和流通率两个概念来描述。库是由存在于 生态系统某些生物或非生物成分中一定数量的某种 化学物质所构成的，可分为贮存库和交换库。前者 的特点是库容量大，元素在库中滞留的时间长，流 动速率小，多属于非生物成分； 交换库则容量较小， 元素滞留的时间短，流速较大。物质在生态系统单 位面积 ( 或单位体积 ) 和单位时间的移动量称流通率。

③ 生物地化循环在受人类干扰以前一般是处于一种 稳定的平衡状态。④元素和难分解的化合物常发生 生物积累、生物浓缩和生物放大现象。

群落的基本特征：具有一定的种类组成；不群落中 各物种之间是相互联系的；群落具有自己的内部环 境；具有一定的结构；一定的动态特征；一定的分 布范围；具有边界特征；群落中各物种不具有同等 的群落学重要性 物种丰富度模型对影响群落因素的讨论

竞争对群落结构的影响：对于竞争占重要作用 的群落，资源可能被利用得更加完全。物种丰富度 将取决于有效资源范围的大小( a) , 种特化程度的 高低(b),以及生态位重叠的程度(c )。

捕食对群落结构的影响：捕食者可能消灭某些 猎物物种，群落因而出现未充分利用的资源，使饱 和度小，种数少(d)；捕食者使一些种的数量长久 低于环境容纳量，降低了种间竞争程度，允许更多 的生态位重叠，更多的物种共存( c )。

岛屿化影响：岛屿代表一种“发育不全”的群 落，面积小，资源范围小( a )；面积小，种被消灭 的风险大，反映在群落饱和度低( d )；能在岛上 生活的种可能尚未迁入岛中( d )。

解释多样性梯度的学说

进化时间学说： 热带群落比较古老， 进化时间较 长，并且在地质年代中环境条件稳定，很少遭受灾 害性气候变化，所以群落的多样性较高。而温带和 极地群落从地质年代比较年轻，遭受灾难性气候变 化较多，所以多样性较低。

生态时间学说： 考虑时间尺度更短， 认为物种的 分布区的扩大也需要一定时间。 因此物种从多样性 高的热带扩展到多样性低的温带需要足够的时间和 畅通的道路，但由于障碍的存在，温带地区物种相 对而言未充分饱和。

空间异质性学说： 物理环境越复杂， 则空间异质

性越高，提供的生境类型越多，动植物群落的复杂 性也干旱荒漠区。 。。纬向地带性：东部湿润森 林区自北越高，物种多样性也越大。

向南寒温带、温带、暖温带，亚热带、热 带气候。植气候稳定学说： 在生物进化的地质年代中， 地球 被：针叶落叶林 - 温带针叶阔叶混交林 - 暖温带落叶阔唯有热带的气候是最稳定的，所以通过自然选择， 那里叶林 - 北亚热带含常绿成分的落叶阔 叶林 - 中亚热带常出现了大量狭生态位和特化的种类，故物种多 样性高。绿阔叶林 - 南亚热带常绿阔叶林 - 热带季雨林、雨林；而在高纬地区，由于气候不稳定，自然选 择有利于广适中国西部亚洲内陆腹地：北到 南：温带半荒漠、荒漠带 应性的生物，所以多样性小于低纬。

- 暖温带荒漠带 -高寒荒漠 带- 高原草原带 -高原山地灌竞争学说： 在环境严酷的地区， 自然选择主要受 丛、草原带

物理因素控制，但在气候温和而稳定的热带地区， 生物之间的竞争则成为进化和生态位分化的主要动 力。 由合理密植：提高光合效率，进而提高光合产量，总 光合于生态位分化， 热带动植物要求的生境很狭 隘，食性与呼吸达最大；除草：通气，根呼吸促进矿物 质吸收； 也较特化。生态位重叠多，因此热带动植 物较温带常具施肥：提供养分； 喷药：减少、排除竞争， 减短食物有更精细的适应性。

链，使能量集中在庄家，使光合产物最大 量往人们想的捕食学说： 热带捕食者多， 捕食者将被捕食者的 方向发展。

种群数量压到较低水平，从而减轻了被食者的种间 竞争。竞争的减弱允许更多的被食者种的生存。较 丰富的碳循环：大气中减小增加CO2的途径(6)土壤呼吸； 人种数又支持更多的捕食者种类，因此捕食者 的存在可以口呼吸；植物的光合作用、呼吸作用、生物质燃 烧；化促进物种多样性的提高。

石燃料 +水泥 人类直接影响：化石燃料燃烧、植物总光生产力学说：如果其他条件相等，群落的生产 力越合生产 针对措施

高，生产的食物越多，通过食物网的能流量越 大，物种多样性就越高。

集合种群：局域种群通过某种程度的个体迁移而连 接在一起的区域种群，也有人将集合种群称为一个 种群的种群。

意义：①其重要应用是作出预测。其中一些预测对 景观管理和自然保护有很大的潜在使用价值。如 Levins 建立集合种群模型就是为解决大范围的害 虫防治问题。根据种群多度将随局域种群灭绝率的 瞬间变异度的增加而减少的结果，他建议害虫防治 措施应在充分大的范围同步使用。②该理论在保护 生物学中主要涉及环境破碎话的种群动态和遗传进 化的结局，以及自然保护区的设计原理。许多以前 是连续分布的种由于生境的破碎化而转变为集合种 群，研究这些种的动态可以提出适当的管理方法保 证不灭绝。③保护计划是建立一个大的保护区还是 建立几个相互联系的小的保护区的争论，其关键是 集合种群的问题。当我们保护的目的不仅仅是为了 一个或者几个种，而是整体上考虑物种多样性时则 必须考虑集合群落的问题。

植树造林和封山育林？群落演替理论 退耕还林理论。退耕还林：保护和改善生态环境而 言，将易造成水土流失的坡地耕地有计划步骤地停 止耕作，按照适度植树原则，因地制宜造林，恢复 森林植被。 主要内容：坡耕地退耕还林， 荒地造林。 目的：恢复植被，减少水土流失，防沙治沙，改善 生态环境，调整农村产业结构。总原则：春季至夏 初降雨量400mm以上地区以还林为主，以下的以还 草为主；符合当地的天然植被分布、 生长发育规律； 符合自然生态进展演替规律；符合调整当地产业结 构，增加农民收入需要；符合市场发展过滤，建立 超前长久的产业经济，即建立自然 -经济-社会符合 系统。

生态演替理论。理论基础。根据演替现象预测群落 未来，掌握其动向，使之朝着人类的方向发展自然 植被在干扰阀内，受损的植被会借助自身或者外界 输入的物质能量进行演替，这是生态系统演替及其 功能理论，通过干扰使其受损植被恢复的宏观行为 在理论上完全可行，且具有划时代意义。

退耕还林的途径。根据演替理论，若对于山区大面 积区域退耕还林很难达到预期效果。对于生境优越 的地区将暂时利用自然自身的力量，在排除人类活 动干扰的情况下封山育林，利用原生演替进行植被 恢复，待到条件允许将原生演替和人为干扰(植树 造林)结合，加速植被恢复。对于条件较差的区域 将以植树造林为主，在严禁认为破坏的情况下可以 加速其生态恢复。不同情况具体分析，有机结合。

2. 热带雨林特点：

(1) 种类组成特别丰富，大部分都是高大乔木。 (2) 群落结构复杂，树冠不齐，分层不明显。

(3) 藤本植物及附生植物极丰富， 在阴暗的林下地表 草本层并不茂密。在明亮地带草本较茂盛。

(4) 树干高大挺直， 分枝小， 树皮光滑， 常具板状根 和支柱根。

(5) 茎花现象 ( 即花生在无叶木质茎上 )很常见。 (6) 寄生植物很普遍。

(7) 热带雨林的植物终年生长发育。

3. 世界分布：世界上的热带雨林分成三大群系类型， 即印度马来雨林群系、非洲雨林群系和美洲雨林群 系。 能量流动的特点：①几乎每一类生态系统，由初级 生产者所固定的能量，其主要流经的途径是分解者 亚系统②只有以浮游生物为优势的水生群落活食的 消费者亚系统在能流过程中有重要作用，其同化效 率也比较高；但由于异样性的细菌密度很高，它们 依赖于浮游植物细胞分泌的溶解状态有机物，所以 消费死有机物的比例也在 50%以上③对于河流和小 池塘，由于大部分的能量来源于从陆地生态系统输 入的死有机物，所以通过消费者亚系统的能量是很 少的；在这方面，深海底栖群落因为无光合作用， 能量主要来源于上层水体的“碎屑雨”也是类似情 形。

中国植被的经度地带性：我国从东南沿海到西北内 陆受海洋季风和湿气流的影响程度逐渐减弱，依次 为湿润、半湿润、半干旱、干旱和极端干旱的气候。 相应的植被：东部湿润森林区、 中部半干旱草原区、 西部内陆

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