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1、中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 王王 冲冲 博士博士 副教授副教授资环学院生态科学与工程系资环学院生态科学与工程系联系：新综合楼联系：新综合楼2-124办公室办公室Tel: 62734710(O)E-mail：第七讲第七讲 种群生态种群生态学学A good beginning makes a good ending 善始者善终辛山线暑魂药眼录舟尚贵渍骆粤枝游妨阑辗迁贰甜焦挽忍盐更厨茎姚慰业种群生态学五种群生态学五中国农
2、业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 种群生态学种群生态学第一节第一节 种群及其基本特征种群及其基本特征第二节第二节 种内、种间关系种内、种间关系第三节第三节 种群的遗传与进化种群的遗传与进化思考题思考题它聚刮匠苦醉梦膳达忘桑觅笋谨匣擎蓑缎痘沥按耘琴讲抵抹宰综描彰肚阔种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thurs
3、day, August 1, August 1, 20242024 种内、种间关系种内、种间关系7 7 竞争竞争11 求偶与婚配求偶与婚配2 2 领域行为领域行为3 3 集群行为集群行为4 4 社会等级社会等级5 5 合作和利他行为合作和利他行为6 6 通讯通讯8 8 捕食作用捕食作用9 9 寄生寄生10 10 共生共生思考题思考题泰尼灭瘦时洽淋虽梢愉针次巡在艰弃侨汾恢百貌众球株闲宿困左症壹预槛种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, Aug
4、ust 1, 20242024 似然竞争似然竞争竞争竞争是利用有限资源的个体是利用有限资源的个体间的相互作用。在同种个体间的相互作用。在同种个体间发生的竞争叫种内竞争，间发生的竞争叫种内竞争，在不同种个体间发生的竞争在不同种个体间发生的竞争叫种间竞争叫种间竞争一个种群个体数量的增加将一个种群个体数量的增加将会导致捕食者种群个体数量会导致捕食者种群个体数量增加，从而加重了对另一物增加，从而加重了对另一物种的捕食（妨碍）作用，反种的捕食（妨碍）作用，反之亦然。由于通过共同捕食之亦然。由于通过共同捕食者而相互影响，两个物种可者而相互影响，两个物种可都不受资源短缺的限制，因都不受资源短缺的限制，因此称
5、似然竞争。此称似然竞争。捕食者捕食者捕食者捕食者捕食者捕食者猎物猎物1猎物猎物2资源资源（食物）（食物）+-+似然竞争似然竞争捕食者捕食者竞争资源竞争资源资源竞争和似然竞争的比较资源竞争和似然竞争的比较容粒璃哩募哥行喳弓秧谗判篮珊体颂谣谤励句操但腋赐呆碴秆燕躇劝涟娟种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 捕食作用l捕食（捕食（predationpredation）可以定义为摄取其它个体的部分或全部）可以
6、定义为摄取其它个体的部分或全部作为食物。捕食者包括：典型的捕食者、草食者、寄生者。作为食物。捕食者包括：典型的捕食者、草食者、寄生者。捕食者可分为食草动物、食肉动物和杂食动物。捕食者可分为食草动物、食肉动物和杂食动物。l食性的特化与泛化：根据捕食猎物种数的多少，某些捕食食性的特化与泛化：根据捕食猎物种数的多少，某些捕食者是特化种（者是特化种（specialistspecialist），对食物的选择非常强；而另），对食物的选择非常强；而另一些是泛化种（一些是泛化种（generalistgeneralist），吃几种类型的猎物。草食），吃几种类型的猎物。草食性动物一般比肉食性动物更加特化。动植物寄
7、生者都是特性动物一般比肉食性动物更加特化。动植物寄生者都是特化种。化种。辱娱铭偶溪屯鲜拾侗额属郝缚椅匠祸孤锚纠织疥矮蚊愚皇追罢靛囊瓢处重种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 食草作用l食草动物对植物的危害食草动物对植物的危害 植物受食草动物的植物受食草动物的“捕食捕食”的的危害程度随损害的部位、植物发育的阶段而异。危害程度随损害的部位、植物发育的阶段而异。l植物的补偿作用植物的补偿作用 植物因食草动物
8、植物因食草动物“捕食捕食”而受损害，而受损害，但植物不是完全被动的，植物有各种补偿机制。但植物不是完全被动的，植物有各种补偿机制。l植物的防卫反应植物的防卫反应 食草动物的还能引起植物的防卫反应，食草动物的还能引起植物的防卫反应，如产生更多的剌（机械防御）或化学物（化学防御）。如产生更多的剌（机械防御）或化学物（化学防御）。l植物和食草动物的协同进化植物和食草动物的协同进化 在进化过程中，植物发展在进化过程中，植物发展了防御机制，以对付食草动物的进攻；另一方面，食草动了防御机制，以对付食草动物的进攻；另一方面，食草动物亦在进化过程中产生了相应的适应性，如形成解毒酶等，物亦在进化过程中产生了相应
9、的适应性，如形成解毒酶等，或调整食草时间避开的有毒化学物。或调整食草时间避开的有毒化学物。蓄谷终巷贰麦赢丘脸阁袱脏硅丘戊布星基低隋石病掣衙珍亡药块灾烦助才种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 寄生l寄生（寄生（parasitismparasitism）: : 一种从另一种生物的体液、组织一种从另一种生物的体液、组织或已消化物质中获取营养，并对宿主造成危害的情况。或已消化物质中获取营养，并对宿主造成危害
10、的情况。l社会性寄生物（社会性寄生物（social parasitessocial parasites）: :不通过摄取寄主的不通过摄取寄主的组织获益，而是通过强迫寄主提供食物或其他利益面获组织获益，而是通过强迫寄主提供食物或其他利益面获利。如杜鹃的巢寄生等。利。如杜鹃的巢寄生等。l寄主寄生物协同进化寄主寄生物协同进化 寄生物与其寄主间紧密的关寄生物与其寄主间紧密的关联经常会提高彼此相反的进化选择压力，在这种压力下，联经常会提高彼此相反的进化选择压力，在这种压力下，寄主对寄生反应的进化会提高寄生物的进化变化。寄主对寄生反应的进化会提高寄生物的进化变化。毡参衍铁耐攻遵屈远应伯铃币罢恍吴尺蝉仿木瓣
11、滥依希值烘病检屠驴券漱种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 互利共生互利共生 互利共生是两物种相互有利的共居关系，彼此间有直接的互利共生是两物种相互有利的共居关系，彼此间有直接的互利共生是两物种相互有利的共居关系，彼此间有直接的互利共生是两物种相互有利的共居关系，彼此间有直接的营养物质的交流，相互依赖、相互储存、双方获利。营养物质的交流，相互依赖、相互储存、双方获利。营养物质的交流，相互依赖、相互储存
12、、双方获利。营养物质的交流，相互依赖、相互储存、双方获利。菌根、菌根、根瘤（固氮菌和豆科植物等根系的共生）都是互利共生的典根瘤（固氮菌和豆科植物等根系的共生）都是互利共生的典型例子型例子桃志厌险套布挺意威铅梗扫礁恶猿损辞士疚痘零巴郑侧妈勤期梧芋仲涅室种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 共生共生互利共生的类型：互利共生的类型：l仅表现在行为上的互利共生：仅表现在行为上的互利共生：鼓虾穴居，丝缎虎鱼利用
13、其洞鼓虾穴居，丝缎虎鱼利用其洞穴作为隐蔽场所。鼓虾是盲的，当其离开洞穴时，以其细穴作为隐蔽场所。鼓虾是盲的，当其离开洞穴时，以其细长的触角保持与鱼的接触，代替眼起报警系统的作用。长的触角保持与鱼的接触，代替眼起报警系统的作用。l种植和饲养的互利共生种植和饲养的互利共生: :切叶蚁在土壤中挖掘容积为切叶蚁在土壤中挖掘容积为2-3立立升的坑，从附近的植物切下叶子铺在坑上以培植真菌，整升的坑，从附近的植物切下叶子铺在坑上以培植真菌，整群蚁完全以自己培育的真菌为食物，而真菌从共生中得到群蚁完全以自己培育的真菌为食物，而真菌从共生中得到的好处是由切叶蚁的好处是由切叶蚁“喂养喂养”和传播。和传播。l有花植
14、物和传粉动物的互利共生有花植物和传粉动物的互利共生: :特化种的花构造特别，只特化种的花构造特别，只有少数具有特殊口器的昆虫才能采得到有少数具有特殊口器的昆虫才能采得到映防坑礁呀裳鞍稻肺慨迁幌绳廖淖蜗残晴唁圾亮瞎锥叔屋坤蒲造葬唐答透种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 共生共生l动物消化道中的互利共生：动物消化道中的互利共生：白蚁肠道内共生鞭毛虫，它能白蚁肠道内共生鞭毛虫，它能消化木质素，人工去除白蚁
15、肠道鞭毛虫，白蚁将会饿死。消化木质素，人工去除白蚁肠道鞭毛虫，白蚁将会饿死。l生活在动物组织或细胞内的共生体：生活在动物组织或细胞内的共生体：地衣是藻类和真菌的地衣是藻类和真菌的共生体，藻类进行光合作用，菌丝吸收水分和无机盐，两共生体，藻类进行光合作用，菌丝吸收水分和无机盐，两者结合、相互补充，共同形成统一的整体生活在耐旱的环者结合、相互补充，共同形成统一的整体生活在耐旱的环境中。境中。 女滦颇峦柑谈虎呐笺腕朵沼顷询棒胸扔田习赌儿雪相孽毒财瘩愁给贞啪辆种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thur
16、sday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 共生共生l高等植物与真菌的互利共生：高等植物与真菌的互利共生：菌根是真菌和高等植物根系菌根是真菌和高等植物根系的共生体。菌根有内生菌和外生菌根两类，内生菌根是真的共生体。菌根有内生菌和外生菌根两类，内生菌根是真菌菌丝穿入到高等植物的根部细胞里进行共生，很多高等菌菌丝穿入到高等植物的根部细胞里进行共生，很多高等植物（如兰科、石楠科的帚石楠等）都是内生菌根；外生植物（如兰科、石楠科的帚石楠等）都是内生菌根；外生菌根是真菌菌丝不伸入根部细胞里，而只是紧紧地乌黑在菌根是真菌菌丝不伸入根部细胞里，而只是紧紧地乌黑在
17、根外进行共生。根外进行共生。左边的沒有根瘤菌共生，右边的有根瘤菌共生。针叶树根瘤菌针叶树根瘤菌涩社会券怕潭羽亡葫奏腥瞄迈绅古疡靡锣遍窍索诣雕章罚馁芥玫沈黄遍辕种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 偏利共生偏利共生q 偏利共生：仅对一方有利的共生，对另一方无害也无利为偏利共生。如藤壶附着在螺壳上，鮣鱼附在鲨鱼腹部附生植物与被附生植物是一种典型的偏利共生，如地衣、苔藓、某些蕨类以及很多高等的附生植物（如兰
18、花）附生在树皮上，借助于被附生植物支撑自己，获取更多的光照和空间资源。鸟吐咖蚁较磅其荣趾蚀曳蔫狈氨贸柳走辜醋脂盯猴特慎贯灵淬缓烬籍扁爱种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 种内、种间关系种内、种间关系l种内的相互作用的主要形式有种内的相互作用的主要形式有生殖行为生殖行为、空间行空间行为为、社会行为社会行为、通讯行为通讯行为和和利他行为利他行为等等l物种间相互作用的形式主要有物种间相互作用的形式主要有竞
19、争、捕食、寄生竞争、捕食、寄生和和互利共生互利共生正相互作用：偏利共生、原始合作、互利共生正相互作用：偏利共生、原始合作、互利共生负相互作用：竞争、捕食、寄生和偏害负相互作用：竞争、捕食、寄生和偏害博择每门加柴纵笔仟侦芜谢傈汁喉蔡艾宪穗流乏伦嗜惠阵弃未颗痕列韭迪种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 从理论上讲，任何物种对其他物种的影响只可能有三种形式，即有利、有害或无利无害的中间态，可用+、表示。沦荫
20、云戊盛肉贩绳示纺含穗团睛进起拯处剖驮寸荤柔罚兹绚剁沽缨敌便落种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 第二节第二节 种群的遗传与进化种群的遗传与进化l种群的数量与质量变化是种群动态过程的两个种群的数量与质量变化是种群动态过程的两个方面，两者相辅相成，互为补充。方面，两者相辅相成，互为补充。l种群的遗传结构、进化机制和物种形成的研究种群的遗传结构、进化机制和物种形成的研究是紧密结合种群遗传学的，是当前种群生
21、态学研是紧密结合种群遗传学的，是当前种群生态学研究的另一个主要方面。究的另一个主要方面。彻粉棘癸库秩椽癌女洗窝血已芭晶于响祭楞摇洁说勺排物选却街括戊答美种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 第二节第二节 种群的遗传与进化种群的遗传与进化1 1 遗传变异遗传变异2 2 物种进化物种进化3 3 物种形成物种形成4 4 种群进化对策种群进化对策思考题思考题粹健非哨疼员批钨捉挪羞警阵涨樟败仆方菩笺啡秀损盎钦摊
22、稍咽奖尘枚事种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 什么是生命什么是生命 生命是具有自我复制和具负载遗传信息功能的核酸等生物大分子，高度组织化的物质结构；通过生物膜实现内外的分隔，形成细胞，构成组织与生物体，并实现内外物质交换。埋姜脓嫁垒歹肃踏簿留淤绘占老请谰矗秸萤辉栽拣仲骂垂足芳买瀑陡身槽种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲
23、种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 生物种的概念生物种的概念l自然界的万物以物种的形式存在，但物种的概念在生命科自然界的万物以物种的形式存在，但物种的概念在生命科学发展的各个时期都有争论，目前尚无统一的概念。学发展的各个时期都有争论，目前尚无统一的概念。l林奈认为物种是由形态相识的个体组成，同种个体可自由林奈认为物种是由形态相识的个体组成，同种个体可自由交配，并能产生可育的后代，异种杂交则不育。交配，并能产生可育的后代，异种杂交则不育。l达尔文打破了物种不变的观点，认为一个物种可变为另一达尔文打破了物种不变的观
24、点，认为一个物种可变为另一物种，中间存在不同的亲缘关系。物种，中间存在不同的亲缘关系。然颧翁餐帮啄艳篓逸忻沈住社置俐耕吞辞国沫亩淀剖轻烃嘛澜替稼痢冕并种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 生物种的概念生物种的概念l生物种不是按任意给定的特征划分的逻辑的类，而是由生物种不是按任意给定的特征划分的逻辑的类，而是由内聚因素（生殖、遗传、生态、行为、互相识别系统等）内聚因素（生殖、遗传、生态、行为、互相识别系
25、统等）联合起来的个体的集合。联合起来的个体的集合。l物种是自然界真实的存在，不同于种上的分类范畴如科、物种是自然界真实的存在，不同于种上的分类范畴如科、目、纲等，后者是人为划分的。目、纲等，后者是人为划分的。l物种是生态系统中的功能单位，不同物种因其不同的适物种是生态系统中的功能单位，不同物种因其不同的适应特征而在生态系统中占有不同的生态位。因此物种是应特征而在生态系统中占有不同的生态位。因此物种是维持生态系统能流、物流和信息流的关键。维持生态系统能流、物流和信息流的关键。趣逝纽姻粹胰瘫鲁逗噬排扑兔篡难深董费洗颠翟蹄两艾斗训避露么杀辗抠种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业
26、大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 1 遗传变异l基因库和基因频率基因库和基因频率l变异和遗传多样性变异和遗传多样性菠关佐砾叠箕署笆烬禄是嫌庶弊汽迢但善采荡仰长酵欺烦邀维辙广浴宇颈种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 基因库和基因频率基因库和基因频率基因和等位基因
27、基因和等位基因l基因基因是带有可产生特定蛋白质遗传密码的是带有可产生特定蛋白质遗传密码的DNADNA片段片段 等位基因等位基因位于一对位于一对同源染色体同源染色体的相同位置上控制某一性状的不的相同位置上控制某一性状的不同形态的基因。不同的等位基因产生例如发色或血型等遗传同形态的基因。不同的等位基因产生例如发色或血型等遗传特征的变化。等位基因控制相对性状的显隐性关系及遗传效特征的变化。等位基因控制相对性状的显隐性关系及遗传效应，可将等位基因区分为不同的类别。应，可将等位基因区分为不同的类别。遗传型和表现型遗传型和表现型l个体的遗传结构叫基因型，遗传型在个体中的表达叫表现型。个体的遗传结构叫基因型
28、，遗传型在个体中的表达叫表现型。基因组和基因库基因组和基因库l一个物种的全部遗传信息的总和则称为基因组一个物种的全部遗传信息的总和则称为基因组(genome)(genome)。l种群中全部个体的所有基因总和称基因库（种群中全部个体的所有基因总和称基因库（gene poolgene pool）。）。耗艺岗况压凌借凡狼磕佃担俘堵漠肌碰吸叁雷绪敌拾轿腻俏窿毖诡康拢棱种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 基因
29、组的概念基因组的概念l自丹麦的学者约翰逊用基因自丹麦的学者约翰逊用基因 (gene) (gene)这个词来表述孟德尔在这个词来表述孟德尔在豌豆杂交实验中发现的豌豆杂交实验中发现的“性状单位性状单位”或或“单位因子单位因子”以来以来 , ,基因这个词已被普遍接受和沿用了九十年。其含义亦随着基因这个词已被普遍接受和沿用了九十年。其含义亦随着对遗传物质认识的深化而逐渐具体化。对遗传物质认识的深化而逐渐具体化。l基因的现代定义可表述为基因的现代定义可表述为 : :遗传信息的结构与功能的单位。遗传信息的结构与功能的单位。指一段指一段DNADNA分子分子 , ,也可以是一段也可以是一段RNARNA分子分子
30、 ( (如如RNARNA病毒病毒 ) )。l一个物种的全部遗传信息的总和则称为基因组一个物种的全部遗传信息的总和则称为基因组(genome),(genome),既既可以指一套染色体可以指一套染色体 ( (单倍体单倍体 ), ),也可以指其中的全部核酸。也可以指其中的全部核酸。比如人类基因组即指人的比如人类基因组即指人的 2 3 2 3条染色体条染色体 (2 2 (2 2条常染色体和条常染色体和一条性染色体一条性染色体 ) )或或 2 3 2 3条染色体内的全部条染色体内的全部DNA ,DNA ,由由 2 3 2 3条极条极长的长的DNADNA分子分子 , ,总共约总共约3 3 1 0 9 1
31、0 9个核苷酸组成。个核苷酸组成。赎坛伯崇分饶靳长井礁擅求惶椒剧掀踞诌滇啪混勤伴硒妊玖涝毒讽再橡渴种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 基因组的概念基因组的概念l19861986年美国年美国Johns HopkinsJohns Hopkins大学著名人类遗传学家和内科教大学著名人类遗传学家和内科教授授McKusickMcKusick造了基因组学造了基因组学 (Genomics) (Genomics)这
32、个名词这个名词 , ,意指从基意指从基因组水平研究遗传的学科。因组水平研究遗传的学科。l这个词一经提出立刻被广泛接受这个词一经提出立刻被广泛接受 , ,出现于科学著作乃至大出现于科学著作乃至大众传媒。这方面的专业刊物也陆续出现众传媒。这方面的专业刊物也陆续出现 , ,如如Genomics, Genomics, Gemome, Genome ResearchGemome, Genome Research等。等。l但大量关于基因组研究的论文仍发表于各传统的遗传学刊但大量关于基因组研究的论文仍发表于各传统的遗传学刊物和最有影响的学术刊物物和最有影响的学术刊物, ,如如Science,Nature,N
33、ature Science,Nature,Nature GeneticsGenetics等。等。l基因组学无疑已成为当前和今后相当长的时期内最活跃和基因组学无疑已成为当前和今后相当长的时期内最活跃和影响最大的学科之一。影响最大的学科之一。沸桨堵啥兰痛会资噎枝部妹蠢侗戈揉涂刊蟹脏旁姿猛勉是赫呛雕胞憋诽败种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 孟德尔遗传定律孟德尔遗传定律相对性状中，在相对性状中，在F1F1
34、代表现代表现出来的相对性状称为显性出来的相对性状称为显性性状性状(dominant (dominant character)character)，而在，而在F1F1中未中未表现出来的相对性状称为表现出来的相对性状称为隐性性状隐性性状(recessive (recessive character)character)。所谓性状，即指生物体的形态、结构和生理、生化等特性的总称。在他的杂交试验中，孟德尔全神贯注地研究了7对相对性状的遗传规律。所谓相对性状，即指同种生物同一性状的不同表现类型，如豌豆花色有红花与白花之分，种子形状有圆粒与皱粒之分等等。为了方便和有利于分析研究起见，他首先只针对一对相对性
35、状的传递情况进行研究，然后再观察多对相对性状在一起的传递情况。这种分析方法是孟德尔获得成功的一个重要原因。氟益勾赊坍鞍括锋疯震侩排啮崩议瘤输抢吃崇好决屉盒怜演喜悠劳估芳嚣种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 基因频率和哈温定律基因频率基因频率: : 种群中某一基因出现的频率种群中某一基因出现的频率哈德温伯格原理：哈德温伯格原理： 在满足下述假设的前提下，不管群体的初始基因频率如何，经在满足下述假设的前
36、提下，不管群体的初始基因频率如何，经过一代的随机交配，等位基因频率和基因型频率将达到平衡，即过一代的随机交配，等位基因频率和基因型频率将达到平衡，即在以后的世代中保持不变。换句话说，有性生殖不改变种群的等在以后的世代中保持不变。换句话说，有性生殖不改变种群的等位基因频率和基因型频率。假设条件：位基因频率和基因型频率。假设条件： 生物进行有性繁殖且随机交配。生物进行有性繁殖且随机交配。 等位基因在雌雄两性中随机分布等位基因在雌雄两性中随机分布 种群足够大（理论上可是视为无穷大）种群足够大（理论上可是视为无穷大） 世代没有重叠世代没有重叠 没有自然选择、突变和迁移没有自然选择、突变和迁移彩簇男辱衰
37、披胳匈老棕移彝宋臭颓邑惩期骤巷赦诅机豢拄唉层诌擒英冷焙种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 哈德温伯格原理的生态学意义哈德温伯格原理的生态学意义 哈德温伯格模型是检验种群演化过程中是否存在其他哈德温伯格模型是检验种群演化过程中是否存在其他进化力量的解消假设。进化力量的解消假设。 哈德温伯格原理揭示的一个极为重要方面是当没有其哈德温伯格原理揭示的一个极为重要方面是当没有其他进化力量作用时，群体的基因频率
38、和基因型频率将永远保他进化力量作用时，群体的基因频率和基因型频率将永远保持衡定，因此孟德尔遗传本身能够保存种群的遗传多样性。持衡定，因此孟德尔遗传本身能够保存种群的遗传多样性。 哈德温伯格原理隐含的另一个重要方面是，稀有等位哈德温伯格原理隐含的另一个重要方面是，稀有等位基因主要以杂合体的形式存在于种群中。其意义为，即使该基因主要以杂合体的形式存在于种群中。其意义为，即使该稀有基因是对生物体有害的，它也能得以在种群中保存较长稀有基因是对生物体有害的，它也能得以在种群中保存较长时间。时间。帐谷椎迫阻拼绍劲枢验棚朴腋挽瘸店纳频睁没侗密溜淤旅崎奋但意沛瞄徐种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境
39、学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 变异和遗传多样性变异和遗传多样性变异（变异（variationvariation）和遗传漂变（）和遗传漂变（genetic driftgenetic drift）l变异是指个体或群体之间的形态、生理、行为和生态特征变异是指个体或群体之间的形态、生理、行为和生态特征上的差别和区别，通常指遗传变异。上的差别和区别，通常指遗传变异。l基因频率在小的种群里随机增减的现象称遗传漂变。基因频率在小的种群里随机增减的现象称
40、遗传漂变。遗传多样性遗传多样性l遗传多样性可表现在种群、个体、组织和细胞、分子水平，遗传多样性可表现在种群、个体、组织和细胞、分子水平，最直接的表现形式就是遗传变异水平的高低。最直接的表现形式就是遗传变异水平的高低。l检测遗传多性的主要方法有：形态学技术；染色体技术；检测遗传多性的主要方法有：形态学技术；染色体技术；等位酶技术；等位酶技术；DNADNA技术。技术。蔚稗浊葬龋诛淆已巳绅克诸泡镁硒攀喇鸯为毡柔推强懦制阅赣部共盗肇脏种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursda
41、y, August 1, August 1, 20242024 2 物种进化l进化动力进化动力l自然选择类型自然选择类型l种群对自然选择压力反应的时空变化种群对自然选择压力反应的时空变化甩名豁受辜男舰逸阉捻摩程吩碉抚猫怕鲜仔鲤洼郊蛙宁磁租植篡注湘暑怜种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 进化动力l进化动力：进化动力：自然选择自然选择和和遗传漂变遗传漂变是两种进化的动力。是两种进化的动力。两种进化动力的
42、作用：两种进化动力的作用：l中性说：中性说： 认为遗传变异完全是突变和遗传漂变的结果，认为遗传变异完全是突变和遗传漂变的结果，不包括自然选择。不包括自然选择。 l筛选说：认为遗传变异是突变、遗传漂变和自然选择的联筛选说：认为遗传变异是突变、遗传漂变和自然选择的联合结果。合结果。 l平衡选择说：认为遗传变异完全是自然选择的结果。平衡选择说：认为遗传变异完全是自然选择的结果。 靡垒掸呜滤贯讨钩椿灸隘阁惭谱仲梗夕豫贼掺删澡寄揉狰惯赣柿加欺谋沈种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Th
43、ursday, August 1, August 1, 20242024 中性理论的内容中性理论的内容 理论的核心内容：分子水平上的绝大多数突变是选择理论的核心内容：分子水平上的绝大多数突变是选择上中性的，因而它们在进化中的命运是由随机漂变，而不上中性的，因而它们在进化中的命运是由随机漂变，而不是由自然选择所决定。是由自然选择所决定。 理解：理解：一个新出现的遗传变异（新等位基因），与其一个新出现的遗传变异（新等位基因），与其他已经存在的等位基因相比，在选择上是等同的，或几乎他已经存在的等位基因相比，在选择上是等同的，或几乎等同的。因而不同的类型所承受的选择压力几乎是一样的。等同的。因而不同的
44、类型所承受的选择压力几乎是一样的。 注意：注意：中性理论是解释分子进化的理论，不适于解释中性理论是解释分子进化的理论，不适于解释其他层次的进化现象，例如：大多数形态、生理、行为性其他层次的进化现象，例如：大多数形态、生理、行为性状差异的形成通过自然选择实现的。状差异的形成通过自然选择实现的。 种内遗传变异是分子生态学研究的核心内容之一，因种内遗传变异是分子生态学研究的核心内容之一，因而如何从理论上认识种内变异至关重要。（中性分子标记）而如何从理论上认识种内变异至关重要。（中性分子标记）勾暂什欢竿豌固柒泽嗓空懈勒湍际咎衰弄命拌绳羚轩筹煮誊咆眠擂躬刘躁种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境
45、学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 随机遗传漂变是种群分化的重要进化动力随机遗传漂变是种群分化的重要进化动力 在没有任何其他进化动力存在的情况下，两个起始状态完全在没有任何其他进化动力存在的情况下，两个起始状态完全等同的地理种群，在完全等同的生态地理环境中经过若干世代的等同的地理种群，在完全等同的生态地理环境中经过若干世代的繁殖，如果两个地理种群间不发生任何基因交流，则这两个地理繁殖，如果两个地理种群间不发生任何基因交流，则这两个地理种群也会发
46、生遗传变化，种群也会发生遗传变化，促使其发生分化的动力是随机遗传漂变。促使其发生分化的动力是随机遗传漂变。 种群中等位基因的随机波动必将导致一个被固定而其他的被种群中等位基因的随机波动必将导致一个被固定而其他的被淘汰，但最终固定下来的等位基因也会不尽相同，因而造成两个淘汰，但最终固定下来的等位基因也会不尽相同，因而造成两个种群遗传组成的差别，即遗传分化。种群遗传组成的差别，即遗传分化。 垂贝仗给殷磕处撂脉浪替摘岂填亡肩侈捎贼有孰芜藩帕搁梢盟裁进扫闻符种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thurs
47、day, Thursday, August 1, August 1, 20242024 自然选择类型自然选择类型均数均数频频率率选择前选择前选择后选择后定向选择定向选择稳定选择稳定选择分裂选择分裂选择选选择择压压力力l作用于表作用于表现型特征现型特征的自然选的自然选择，按其择，按其选择结果选择结果可分为三可分为三类：类：l稳定选择稳定选择l定向选择定向选择l分裂选择分裂选择戚惶栗抛蚌哮止蕴悸塞弘狠呛羹诡秃琼丛些站功闹虱困安吻隙碎枯耶苏匠种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Th
48、ursday, August 1, August 1, 20242024 自然选择类型稳定选择：稳定选择：当环境条件处于种群的数量性状正态分布线中间的个体是最适的时候，当环境条件处于种群的数量性状正态分布线中间的个体是最适的时候，选择淘汰两侧极端个体，属于稳定选择。如人类出生死亡率的统计表明，平均选择淘汰两侧极端个体，属于稳定选择。如人类出生死亡率的统计表明，平均3.3Kg3.3Kg的出生体重，死亡率最低，偏离该重量的两侧极端重量死亡率最高。的出生体重，死亡率最低，偏离该重量的两侧极端重量死亡率最高。定向选择：定向选择：如果表型与适合度的关系是单向的，选择对一侧极端个体有利，则选如果表型与适合
49、度的关系是单向的，选择对一侧极端个体有利，则选择属于定向型的。大部分人工选择。择属于定向型的。大部分人工选择。分裂选择：分裂选择：如果种群的数量性状正态分布线两侧的表型具有较高的适合度，而中如果种群的数量性状正态分布线两侧的表型具有较高的适合度，而中间的适合度低，则选择是分裂的或者歧化的。以一对等位基因来说间的适合度低，则选择是分裂的或者歧化的。以一对等位基因来说,AA,AA和和aaaa可能可能分别适应于不同的小生境分别适应于不同的小生境, ,而而AaAa的表现型可能对这两种小生境都不适应的表现型可能对这两种小生境都不适应, ,这样这样, ,在在这两种小生境中这两种小生境中, ,交配繁殖可能都
50、发生在基因型为交配繁殖可能都发生在基因型为AAAA或或aaaa的个体之间的个体之间, ,而具有杂合而具有杂合基因型基因型(Aa)(Aa)的个体在这两个种群中会逐代减少并且趋于消失。克格伦岛上的昆虫的个体在这两个种群中会逐代减少并且趋于消失。克格伦岛上的昆虫只有残翅只有残翅( (无翅无翅) )和翅特别发达两种类型和翅特别发达两种类型, ,而具有一般飞行能力的昆虫则逐渐被淘而具有一般飞行能力的昆虫则逐渐被淘汰汰, ,可以说就是分裂性选择的结果。可以说就是分裂性选择的结果。惺铸干示边豺屉陶悲晚崇戳贡曼梧拂覆陆室梧歪思锤圆级绦弛钵价违轴坡种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资
51、源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 种群对自然选择压力时空变化的反应l广布种的形态、生理、行为和生态特征往往在不同地区有显著的差广布种的形态、生理、行为和生态特征往往在不同地区有显著的差异，称地理变异。地理变异反映了物种种群对于环境选择压力空间异，称地理变异。地理变异反映了物种种群对于环境选择压力空间变化的反应。环境压力的变化有时是连续的，有时是不连续的，生变化的反应。环境压力的变化有时是连续的，有时是不连续的，生物的适应性反应也可分两类，形成物的适应性反应也可
52、分两类，形成渐变群和地理亚种渐变群和地理亚种。l渐变群（渐变群（clinecline）: :选择压力地理空间上的连续变化导致基因频率或选择压力地理空间上的连续变化导致基因频率或表现型的渐变，形成一变异梯度，称为渐变群。表现型的渐变，形成一变异梯度，称为渐变群。l地理亚种：地理亚种：环境选择压力在地理空间上的不连续，或物种种群隔离，环境选择压力在地理空间上的不连续，或物种种群隔离，则会形成地理亚种则会形成地理亚种l工业黑化现象（工业黑化现象（industrial melanismindustrial melanism）: :桦尺蠖（桦尺蠖（Biston Biston betulariabetul
53、aria）在污染区黑色型占优势，在未污染区则仍以浅色型个体）在污染区黑色型占优势，在未污染区则仍以浅色型个体占优势。占优势。茂视既有喀财憋裹夯室诌匈雌证武苔蠢悬让殷酱搐培跋筷厢挨款渐流榴瓦种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 3 物种形成l物种形成的步骤物种形成的步骤l物种形成的方式物种形成的方式煞癸肯溢胶玻闸醚躬碧丧侄嫂颠仟滓肺尹笺温烽脸谨疫搜谱忠藤弧富境范种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与
54、环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 物种形成的步骤l地理物种形成学说认为：物种形成地理物种形成学说认为：物种形成(allopatric (allopatric speciation)speciation)过程大致分三个步骤：过程大致分三个步骤：l地理隔离；地理屏障将种群隔开，基因流受阻地理隔离；地理屏障将种群隔开，基因流受阻l独立进化；两个彼此隔离的种群适应于各自的特定独立进化；两个彼此隔离的种群适应于各自的特定 l 环境而分别独立进化环境
55、而分别独立进化l生殖隔离机制的建立。即使两个种群内个体有机会再次生殖隔离机制的建立。即使两个种群内个体有机会再次相遇，彼此间也不能发生基因流，物种形成。相遇，彼此间也不能发生基因流，物种形成。劲汇惫觉离疯抨采课数闸报正稍争镣滤艘拷卢荔旱眼河座披告汤殖违阮滞种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 遗传差异巴西亚马逊河流域西部的巴西亚马逊河流域西部的Rio JuruaRio Jurua河两岸，河两岸，绢猴的
56、两个种群被分隔形成遗传差异绢猴的两个种群被分隔形成遗传差异罪役掩磨词戈侦乃则陋绅叔靴敏溯味昼忌郭淮济铡磨审擂站历井弓坞帝咎种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 遗传差异秦岭种秦岭种群群四川种四川种群群DNADNADNADNA指纹图谱法应用（二）：指纹图谱法应用（二）：指纹图谱法应用（二）：指纹图谱法应用（二）：秦岭和四川种群共有一条秦岭和四川种群共有一条21.2kb21.2kb的特征的特征带。此外，四
57、川种群还共有另外一条带。此外，四川种群还共有另外一条6.9kb6.9kb的特征带，而秦岭种群缺的特征带，而秦岭种群缺失这条带，这表明秦岭大熊猫与四川大熊猫已发生遗传分化失这条带，这表明秦岭大熊猫与四川大熊猫已发生遗传分化塔殉茅更枪瞎赞胳磊拢淌选勘帆段斥姿揭干靠满汰珐棺拯垦读味额暇萤蝎种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 生殖隔离机制的建立l交配前或合子前交配前或合子前的生殖隔离包括生态隔离、季节隔离、
58、行为隔离、机械隔离、的生殖隔离包括生态隔离、季节隔离、行为隔离、机械隔离、配子隔离等。配子隔离等。 生态隔离生态隔离 是指同一物种的不同种群生活在同一区域内的不同生境内是指同一物种的不同种群生活在同一区域内的不同生境内, ,而造而造成的不能交配。例如成的不能交配。例如, ,体虱和头虱由于寄生场所不同体虱和头虱由于寄生场所不同, ,已经形成了不同的适应已经形成了不同的适应性特征性特征, ,虽然在某种条件下虽然在某种条件下, ,它们也能够相互杂交它们也能够相互杂交, ,但后代中会出现不正常个体。但后代中会出现不正常个体。这表明经过生态隔离这表明经过生态隔离, ,二者已经产生一定程度的分化二者已经产
59、生一定程度的分化季节隔离季节隔离 是指因交配或开花时期发生在不同的季节而引起的隔离。例如是指因交配或开花时期发生在不同的季节而引起的隔离。例如, ,大西洋鲱鱼形成了分布区域很广的几个种群大西洋鲱鱼形成了分布区域很广的几个种群, ,有些在春季产卵有些在春季产卵, ,有些则在秋季有些则在秋季产卵产卵, ,因此因此, ,这些种群之间不能杂交。这些种群之间不能杂交。行为隔离行为隔离指不同物种之间由于两性间求偶或交配等行为不同指不同物种之间由于两性间求偶或交配等行为不同, ,而阻止了而阻止了它们之间的相互交配。例如它们之间的相互交配。例如, ,鸟类、蛙、昆虫等在求偶季节发出一定的鸣叫声鸟类、蛙、昆虫等在
60、求偶季节发出一定的鸣叫声, ,同种的雌性动物会应声前来同种的雌性动物会应声前来, ,而异种的雌性动物则无反应。关于行为隔离而异种的雌性动物则无反应。关于行为隔离, ,有有人曾做过这样一个实验人曾做过这样一个实验: :将将1010只雄果蝇和只雄果蝇和1010只雌果蝇放在一起培养若干天只雌果蝇放在一起培养若干天, ,如如果雌、雄果蝇是同一物种果雌、雄果蝇是同一物种, ,大部分雌蝇就会受精如果是不同物种大部分雌蝇就会受精如果是不同物种, ,则只有极少则只有极少数受精。在求偶过程中数受精。在求偶过程中, ,导致同一物种雌、雄果蝇相互识别的刺激导致同一物种雌、雄果蝇相互识别的刺激, ,既有化学既有化学的
61、、视觉的的、视觉的, ,也有听觉和触也有听觉和触( (触须触须) )觉的。这在哺乳动物等也是一样的。觉的。这在哺乳动物等也是一样的。惧华从报耙千皖箍酞迄捞哄土糯徘呢噪椰奖撂痔蔗掇钱质窖骸蝉抡剧钻袍种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 生殖隔离机制的建立l交配前或合子前的生殖隔离包括生态隔离、季节隔离、行为隔离、机交配前或合子前的生殖隔离包括生态隔离、季节隔离、行为隔离、机械隔离、配子隔离等。械隔离、配
62、子隔离等。l机械隔离机械隔离也称形态隔离也称形态隔离, ,是指不同种群的生物因生殖器官的大小和形是指不同种群的生物因生殖器官的大小和形状不同状不同, ,而使交配无法进行。例如而使交配无法进行。例如, ,一些植物因花的形态不同一些植物因花的形态不同, ,而造成它而造成它们之间不能受粉。们之间不能受粉。l配子隔离配子隔离是指个体之间可以交配或受粉是指个体之间可以交配或受粉, ,但是不能发生受精作用。例但是不能发生受精作用。例如如, ,有些动物虽然交配成功有些动物虽然交配成功, ,但精子在异种雌性动物的生殖道内会失去但精子在异种雌性动物的生殖道内会失去功能。在植物中功能。在植物中, ,一种植物的花粉
63、在另一种植物的柱头上不能萌发一种植物的花粉在另一种植物的柱头上不能萌发, ,或或萌发后花粉管生长缓慢等萌发后花粉管生长缓慢等, ,结果也不能受精。结果也不能受精。谎阉堆赣结或辱鱼固支牌沁瞎思猛座浅灶踩谋唬购桂紫葱蝉斧缩圆术养彬种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 生殖隔离机制的建立l交配后或合子后的的生殖隔离受精后的生殖隔离包括杂种不活、杂种不育、杂种败育等 l杂种不活 是指不同种生物间交配、受精后,
64、形成的杂种胚胎不能正常发育,或杂种后代出生后,能够生活一段时间,但在生育年龄以前就会死去。例如,山羊和绵羊的杂种,胚胎早期生长正常,但多数在出生前就会死去。 l杂种不育 是指交配后能够产生正常、成熟的杂种后代,但杂种后代却不能生育。造成杂种不育的原因很多,有的是性腺发育不全,有的则是因为生殖细胞不能进行减数分裂等。例如,马和驴杂交,产生的骡能够正常发育,但骡不能生育。这是因为马的染色体数目是64,驴的是62,那么,骡的染色体数目就是63。这样,骡的原始生殖细胞在进行减数分裂时,由于染色体不能正常配对,就不能形成成熟的配子。l杂种败育是指形成的杂种后代不育或生活力下降。例如,树棉和草棉之间能够杂
65、交,并且形成健壮、可育的F1,但F2则十分少见。这是因为F2的种子通常不能萌发,或萌发后长出的幼苗很瘦弱,不久就会死亡。这就是说,F2在自然选择过程中被淘汰了。 嘶喝姚伸株窝犊砾话二扩瓮摹贼挖久茁躯普师腋帐讲拓捂绒桅沦碾择舵擦种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 物种形成的方式l物种形成的方式一般分为三类：物种形成的方式一般分为三类： 异域性物种形成（异域性物种形成（allopatric specia
66、tion allopatric speciation ）；）； 邻域性物种形成（邻域性物种形成（parapatric speciation parapatric speciation ） ； 同域性物种形成（同域性物种形成（symptric speciation symptric speciation ） 。褒碟脂仔湿柞抛僻吻邯猖仅帖书嗅铆湛什妮额蚂野爆倔敖自巧疲识涪麓忘种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242
67、024 异域性物种形成A扩展扩展分布区分布区地理隔离地理隔离独自独自进化进化生殖隔离生殖隔离形成形成2个个物种物种即使相遇即使相遇已经不能已经不能相互配育相互配育大范围地理隔离瑞按阅弄谷晒蛋淤顷闲缩菩屋偶蜡靖搀挪窗舟昔蒋霞酉杰泪炼讳谎梁压栓种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 异域性物种形成B扩展扩展分布区分布区地理隔离地理隔离独自独自进化进化生殖隔离生殖隔离形成形成2 2个个物种物种即使相遇即使相遇
68、已经不能已经不能相互配育相互配育处于分布区边缘的小种群因建立者效应产生差异法喝监驱弓氰歪呀遮烦凑呸酮酒骚谅第诈蓄焊科唬牺奈滋炕在败袍硕急蒋种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 邻域性物种形成痰痊玩锚绝镶谎渝求喇水掠强懦搐盏箔荚颗凸盎拯芯荆望缮铣抡围娜芳捉种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursda
69、y, Thursday, August 1, August 1, 20242024 同域性物种形成自僧防匠诞灯竿突盅炉啃硫疏暇铱层价椎蚀亚壬卉抱郊椒锣杨韵店蒙疲筋种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 4 种群进化对策l生态对策生态对策 r- r-对策对策 K- K-对策对策 r- K r- K连续体连续体lr-r-选择和选择和K-K-选择的特征比较选择的特征比较 r- r-选择的优缺点选择的优缺点 K
70、- K-选择的优缺点选择的优缺点 r- r-对策和对策和K-K-对策种群的增长曲线比较对策种群的增长曲线比较lR-R-、C-C-和和S-S-选择的生活史模式选择的生活史模式燎抨褪惧墨蛋独稻壕础扳洒札麻伸袁焚谤墅铱倔递占敛寿秋圈芥馅溢渍炽种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 生态对策l生态对策生态对策(bionomic strategy)(bionomic strategy)（生活史对策（生活史对策 l
71、ife life history strategy history strategy ）：生物在进化过程中，对某一些）：生物在进化过程中，对某一些特定的生态压力所采取的生活史或行为模式，称生态特定的生态压力所采取的生活史或行为模式，称生态对策。对策。l繁殖对策繁殖对策l取食对策取食对策l避敌对策避敌对策l扩散对策扩散对策lr r对策和对策和K K对策对策财饭肉蒙携坞魄掏韦针袜叙穷载提蜗负衬篡逸谍一梦厄宵彭剪脚橇穗硝汰种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, Au
72、gust 1, August 1, 20242024 R-对策lr-r-对策对策(r-strategy)(r-strategy)：生活在条件严酷和不可预测环境：生活在条件严酷和不可预测环境中，种群死亡率通常与密度无关，种群内的个体常把较中，种群死亡率通常与密度无关，种群内的个体常把较多的能量用于生殖，而把较少的能量用于生长、代谢和多的能量用于生殖，而把较少的能量用于生长、代谢和增强自身的竞争能力。增强自身的竞争能力。lr-r-选择选择( r-selection) ( r-selection) ：采取：采取r-r-对策的生物称对策的生物称r-r-选择者选择者, ,通常是短命的，生殖率很高，可以产
73、生大量的后代，但通常是短命的，生殖率很高，可以产生大量的后代，但后代的存活率低，发育快，成体体形小。后代的存活率低，发育快，成体体形小。闺线桨洱棒卓妓侠奄靠线达莆缀栅萤绵劝殃鸣储途极偏蓄昆羚阎所答夫昌种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 K-对策K-K-对策对策(K-strategy)(K-strategy)：生活在条件优越和可预测环境中，其：生活在条件优越和可预测环境中，其死亡率大都取决于密度相关的
74、因素，生物之间存在着激烈的死亡率大都取决于密度相关的因素，生物之间存在着激烈的竞争，因此种群内的个体常把更多的能量用于除生殖以外的竞争，因此种群内的个体常把更多的能量用于除生殖以外的其他各种活动。其他各种活动。K-K-选择选择（ K-selection K-selection ）者：采取）者：采取K-K-对策的生物称对策的生物称K-K-选择者，选择者，通常是长大寿命的，种群数量稳定，竞争能力强，个体大但通常是长大寿命的，种群数量稳定，竞争能力强，个体大但生殖力弱，只能产生很少的后代，亲代对后代有很好的关怀，生殖力弱，只能产生很少的后代，亲代对后代有很好的关怀，发育速度慢，成体体形大。发育速度慢
75、，成体体形大。抗羌嚼经督淑幸惊胜乡尔房这祥炸叶绘远泽盘绕伞关铅自电代智补拒咆法种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 r-K连续体lr-Kr-K连续体（连续体（ r-K continuum r-K continuum ）: r-: r-选选择择 和和K-K-选择是两个进化方向的不同类型，选择是两个进化方向的不同类型，从极端的从极端的r-r-选择到极端的选择到极端的K-K-选择之间有选择之间有许多许多 过
76、渡类型，有的更接近于过渡类型，有的更接近于r-r-选择，选择，有的更接近于有的更接近于K-K-选择，两者间有一个连选择，两者间有一个连续的谱系，续的谱系， 称称r-Kr-K连续体。连续体。辽莽犬逢目佃疾沉存厦肢纯蜗遁啮寓钢旗匆琉柯闺写臭盯捻许道集画滓贺种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 r-选择和K-选择的特征比较R选择选择K-选择选择气候气候多边，难以预测、不确定多边，难以预测、不确定稳定，可预测
77、、较确定稳定，可预测、较确定死亡死亡常是灾难性的，无规律、非密度制常是灾难性的，无规律、非密度制约约比较有规律、受密度制约比较有规律、受密度制约存活存活存活曲线存活曲线C型，幼体存活率低型，幼体存活率低存活曲线存活曲线AB型，幼体存活率型，幼体存活率高高种群大小种群大小时间上变动大，不稳定，通常低于时间上变动大，不稳定，通常低于环境容纳量环境容纳量K值值时间上稳定，密度临近环境容时间上稳定，密度临近环境容纳量纳量K值值种内、种间竞种内、种间竞争争多边，通常不紧张多边，通常不紧张经常保持紧张经常保持紧张选择倾向选择倾向发育快，增长力高；提早生育、体发育快，增长力高；提早生育、体型小；单次生殖型小
78、；单次生殖发育缓慢，竞争力高，延迟生发育缓慢，竞争力高，延迟生育、体型大；多次生殖育、体型大；多次生殖寿命寿命短，通常小于短，通常小于1年年长，通常大于长，通常大于1年年最终结果最终结果高繁殖力高繁殖力高存活率高存活率垃歧山关贱字铱恼抗眯开钙恋铭附翌侈库柿候哮鸟杏慢舒弯崇方辕记谢尽种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 r-对策的优缺点lr-r-对策的优缺点：对策的优缺点：l优点：生殖率高，发育速度快，
79、世代时间短，因此，种群优点：生殖率高，发育速度快，世代时间短，因此，种群在数量较低时，可以迅速恢复到较高的水平；后代数量多，在数量较低时，可以迅速恢复到较高的水平；后代数量多，通常具有较大的扩散迁移能力，可迅速离开恶化的环境，通常具有较大的扩散迁移能力，可迅速离开恶化的环境，在其他地方建立新种群，因此，常常出现在群落演替的早在其他地方建立新种群，因此，常常出现在群落演替的早期阶段；由于高死亡率、高运动性和连续面临新环境，可期阶段；由于高死亡率、高运动性和连续面临新环境，可能使其成为物种形成的新源泉。能使其成为物种形成的新源泉。l缺点：死亡率高、竞争力弱、缺乏对后代的关怀，高的瞬缺点：死亡率高、
80、竞争力弱、缺乏对后代的关怀，高的瞬时增长率必然导致种群的不稳定性，因此，种群的密度经时增长率必然导致种群的不稳定性，因此，种群的密度经常激烈变动。常激烈变动。嘲么猪驭摆烫敲酋托枷骗土搂闲瘪残菩无惫憋燕烫辨逃魄式最聋蜡误捌碑种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 K-对策的优缺点lK-K-对策的优缺点：对策的优缺点：优点：种群的数量较稳定，一般保持在优点：种群的数量较稳定，一般保持在K K值附近，但不超值
81、附近，但不超过此值，因此，导致生境退化的可能性小；具有个体大和过此值，因此，导致生境退化的可能性小；具有个体大和竞争能力强等特征，保证它们在生存竞争中取得胜利。竞争能力强等特征，保证它们在生存竞争中取得胜利。缺点：由于缺点：由于r r值较低，种群一旦遭到危害，难以恢复，有值较低，种群一旦遭到危害，难以恢复，有可能灭绝。可能灭绝。浮终匠始蚂涩披踪藕搐抚沫汗单椽疥鲜流剪姨战款赖奉鹊镐忙漠娘姬槽仿种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, Augus
82、t 1, 20242024 R-、C-和S-选择的生活史模式lR-R-选择：在资源丰富的临时生境中的选择，主选择：在资源丰富的临时生境中的选择，主要将资源分配给生殖。要将资源分配给生殖。lC-C-选择：在资源丰富的可预测生增中的选择，选择：在资源丰富的可预测生增中的选择，主要将资源分配给生长。主要将资源分配给生长。lS-S-选择：在资源胁迫的生境中的选择，主要将选择：在资源胁迫的生境中的选择，主要将资源分配给维持。资源分配给维持。频营洒椅锰属阑间竟遮疯赔搽贵漠猩芍皂亿赞虐醒冈女靴蔫虑侦瞬表塔拙种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第
83、七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 名词解释名词解释名词解释名词解释遗传漂变（遗传漂变（genetic driftgenetic drift）适合度适合度(fitness)(fitness)渐变群（渐变群（clinecline）工业黑化现象（工业黑化现象（industrial melanismindustrial melanism）生态对策（生态对策（bionomic strategybionomic strategy）r-r-选择选择 （r-selectionr-selection） K-K-选择
84、（选择（K-selectionK-selection） r rK K连续体（连续体（r rK continuumK continuum）基因组和基因库基因组和基因库优晕覆藉闭蕉懂钩蔼拖盖捍和睁坑今迪柱靖巧传罗神未限厕悄巴瘁规股叫种群生态学五种群生态学五中国农业大学资源与环境学院中国农业大学资源与环境学院 基础生态学基础生态学 第七讲第七讲 种种群生态学群生态学 Thursday, Thursday, August 1, August 1, 20242024 简答题简答题简答题简答题lR R对策和对策和K K对策在进化过程中各有什么优缺点？对策在进化过程中各有什么优缺点？ l物种进行的方式有哪几种物种进行的方式有哪几种? ? l简述遗传变异的生态学意义。简述遗传变异的生态学意义。l种群进化过程中，自然选择有哪几类？种群进化过程中，自然选择有哪几类？ 刮催方谚募揩众破体村绵鸿孟堰榜丰晰怜为毕薪到尊男达毖稼霸沽夺貌瓦种群生态学五种群生态学五
