人口和社區不是同壹個概念。
基本介紹中文名:人口mbth:人口狀況:人口是進化的基本單位描述1:人口密度描述2:出生率和死亡率描述3:遷移率和遷出率描述、人口密度、出生率和死亡率、遷移率和遷出率、性別比例、年齡結構、空間格局、動態變化、數學模型、自然消長、人口調節、種內關系、聚類、屬地性、社會階層、交流、人口與進化、概述、基因庫、地理和生殖隔離、基因頻率、 特征描述種群密度主項:種群密度是指單位面積或體積內個體的數量，“種群密度”不同於“密度”，前者是個體的”。 農林害蟲的預測和漁業捕撈強度的確定都需要調查種群密度。在自然狀態下，壹個種群的種群密度往往波動很大，但不是無限的。出生率、死亡率、移民率和遷出率都對人口密度有影響。人口數量有上限和下限。種群密度的上限由種群所在生態系統的能量流決定，下限很難確定。生態系統的穩定調節可以使優勢生物的種群密度保持在有限的範圍內。人口密度的統計和估計方法人口密度在生產和生活中起著重要的作用。這裏介紹兩種常用的統計和估計方法，其中“等可能性”最為關鍵，不能摻雜人為因素。①采樣方法常見的采樣方法適用於調查活動能力較弱的動植物，如跳蟲、蝸牛、蒲公英等。操作過程如下:在調查範圍內隨機選擇若幹個完全相等的樣方，統計每個樣方的個體數，並計算每個樣方的種群密度，然後計算所有樣方的種群密度平均值，以此值作為調查種群的種群密度估計值。常見的采樣方法有等距采樣法、五點采樣法和Z形采樣法。②標記再捕獲法標記再捕獲法適用於機動性強、活動範圍大的動物，如田鼠、鳥類、魚類等。操作過程如下:在被調查種群的活動範圍內，對部分個體進行捕獲、標記並放回原環境，壹段時間後在原地重新捕獲。估算公式為:總種群/標記個體數=再捕獲個體數/再捕獲標記個體數。這種估計方法得到的估計值往往偏大，因為很多動物被捕獲壹次後會更加難以捕獲，導致少數“重捕中的標記個體”。在標記時，還需要註意的是，使用的標誌要小而輕，不能影響生物動作；不能用太搶眼的顏色(比如紅色)，否則會讓生物更容易受到捕食者的攻擊，影響估計的準確性。出生率和死亡率出生率是指特定時期內人口中新出生的個體占人口中現有個體總數的比例；死亡率是特定時間內種群中死亡個體數占現存個體總數的比例。在自然狀態下，出生率和死亡率決定了人口密度的變化。出生率大於死亡率，人口密度增加。其他情況也是如此。遷入率和遷出率許多生物種群都存在遷入和遷出的現象，大量個體的遷入或遷出會對種群密度產生顯著影響。對於壹定的人口，單位時間內遷入或遷出人口的個體數與人口中個體總數的比值，分別為人口的遷移率和遷出率。在現代生態學中，遷入和遷出率在城市人口研究中起著重要的作用。性別比性別比是指壹個種群中男性和女性個體的數量比例。自然界中，不同種群的正常性別比差異很大，性別比對種群數量有壹定的影響。例如，大量的雄性個體被性引誘劑引誘而死亡，會使許多雌性害蟲無法完成交配，導致種群密度下降。年齡結構型人口的年齡結構是指人口中的個體數量，包括青年個體(生殖前期)、成年個體(生殖期)和老年個體(生殖後期)增長型年齡結構，增長型(a)、穩定型(b)在增長型人口中，老年個體數量少，青年個體數量多，形象地說呈金字塔形。未來種群密度會繼續增長，物種內部的個體會越來越多。目前穩定人群多為穩定人群，穩定人群中年齡結構適中。在壹定時期內，新生個體數量與死亡個體數量相當，種群密度保持相對穩定。數量下降主要出現在瀕危物種中。年輕個體數量少，年老個體數量多，死亡率大於出生率。這種情況往往會導致惡性循環，種群最終滅絕，但也不排除壹些從根本上扭轉發展趨勢的情況，比如生存環境突然改善，大量新個體遷入或者人工繁殖。空間格局組成種群的個體在其空間中的位置、狀態或布局稱為種群空間格局。人口的空間格局大致可分為三類:均勻分布(uniform distribution)，是指人口在空間壹定距離上均勻分布所產生的空間格局。根本原因是種內鬥爭和資源最大化利用之間的平衡。很多種群的均勻分布是人為造成的，比如農田生態系統中水稻的均勻分布。自然界也有均勻分布的，比如森林中某些樹木的均勻分布。隨機隨機隨機分布是指每個個體在種群場中的每壹點都有相同的出現機會，壹個個體的存在不影響其他個體的分布。隨機分布的情況很少，因為在環境資源均勻分布，種群中的個體不相互吸引或排斥的情況下，容易產生隨機分布。例如，森林地被中的壹些蜘蛛，面粉中的黃粉蟲等。集群分布)集群分布是最常見的內部分布類型。群體分布形成的原因有:環境資源分布不均，貧富嵌入；⑵植物傳播種子的方式是以母株為擴散中心；(3)動物的社會行為使它們組合成群體。組分布根據組本身的分布又可進壹步分為均勻組、隨機組和組，後者有兩級組分布。動態變化的數學模型人口中壹些簡單而典型的動態變化可以用數學模型來衡量。有兩種常見的指數增長模型(“J”型增長)，由著名人口學家托馬斯·T·邁斯(thomas T.Maithus)提出，他認為人口增長不是簡單的加法關系，而是倍數增長；後來，生物學家查爾斯·羅伯特·達爾文(C.R. charles robert C.R.Darwin)通過對大象種群的研究，再次確認了這種增長模式。這種客觀的增長模式說明，所有種群都有爆發式增長的能力。指數增長的函數是指數方程，變量是時間t，常數是人口密度增長的倍數。這種增長模型沒有上限，完全指數增長只存在於沒有天敵，食物和空間絕對充足(從而不存在種內鬥爭)的理想情況下。在現實生活中，當細菌、入侵生物(如鳳眼蓮)和剛剛接種在培養皿中的藍藻爆發時，種群會在相當壹段時間內呈指數增長，然後趨於穩定或大量死亡。邏輯斯蒂增長(“S”增長)主項:邏輯斯蒂增長模型指數增長是壹種超理想的情況，許多生物的數量在指數增長壹段時間後會保持穩定，可以用另壹個數學模型來描述。例子:俄羅斯生態學家G.W .高瑟曾經做過壹個實驗。將5只巨大草履蟲放入0.5ml培養基中，每24小時統計該種群的種群密度。結果如右圖所示。從圖中可以看出，經過快速增長後，巨大草履蟲的數量穩定在75只(k值)。實驗結果表明，Logistic增長模型能更好地指導人工種群調控。人口數量在承載能力上有壹個邏輯增長的上限，稱為環境承載能力，縮寫為“K值”，代表人口在不破壞環境的條件下的最大承載能力，或環境中人口的最大數量。當種群密度為K/2時，壹個種群的增長速度最快，可以引導經濟生物的集合，使種群密度始終保持在K/2的範圍內，“冗余”集合可以使經濟生物以最快的速度增長。自然消長在自然界中，壹個種群的數量變化不僅僅是增加，也不壹定完全符合上述數學模型。它的數量變化有壹些基本特征。①季節變化壹般有季節性繁殖類型。最大種群密度往往在壹年中最後壹次繁殖後下降，然後繁殖停止。種群因為死亡而不育，所以種群密度降低，這種下降壹直持續到下壹個繁殖季節開始，種群數量最低，從而出現。例子:在歐亞大陸的寒冷地帶，許多小型鳥類和獸類通常在冬天停止繁殖，在春天開始繁殖之前，它們的種群數量是最低的。春季開始繁殖後，種群數量不斷上升，在秋季因寒冷停止繁殖前，種群數量達到壹年中的最高水平。較大的動物，如獾和旱獺，壹年只繁殖壹次。它們的繁殖期在春季，生育後數量達到高峰。後來由於死亡，數量逐漸減少。在調查種群密度有季節性變化的種群時，壹般要做兩次。(2)年變化在相對穩定的環境條件下，種子植物和大型脊椎動物的種群密度在較長的時間跨度內呈現周期性變化。比如楊樹、柳樹等常見樹木，壹年開花結果壹次，其種子數量相對穩定；再比如大型有蹄類動物，壹般每年生1 ~ 2個寶寶，種群數量相對穩定。加拿大盤羊的種群數量在36年間發生了變化，最高與最低的比例只有4.5倍。而20多年來美國馬鹿冬季最高數量與最低數量之比僅為1.8倍。也有壹些物種的數量波動劇烈，但不是周期性的。最著名的物種是家蠅。它生活在房屋、農田和打谷場上。根據中科院16年的統計數據，其年平均捕獲率在0.10 ~ 17.57之間波動，即最高-最低比是幾百倍。再比如勃蘭特田鼠，也有不規則的數量變化。最低年份平均每公頃只有1.3只，最高年份每公頃有786只，差了600多倍。人口中有出生和死亡，其成員不斷更新，但這種變化往往圍繞著壹個平均密度。也就是說，人口在受到某種幹擾而增加或減少時，往往會回到原來的水平。這種情況就是動態平衡。種群爆發任何具有不規則或周期性波動的生物都可能發生種群爆發，赤潮就是這種情況的壹個例子。種群調節的主要項目:種群的自然調節在自然界中，大多數種群都處於相對穩定的狀態。由於各種因素，種群相對於生物群落中其他生物的比例維持在壹定的密度水平，這種密度水平稱為種群的自然平衡，這種密度水平稱為平衡密度。由於各種因素對自然種群的制約，種群不可能無限增長並最終趨於相對平衡，而密度因子是調節其平衡的重要因素。種群離開後回到其平衡密度的過程稱為種群調節。能使種群恢復到原來平衡密度的因素稱為調節因素。世界上大部分生物種群都達到了穩定的平衡期。這種平衡是動態的。壹方面，許多物理和生物因素可以影響人口的出生率和死亡率。另壹方面，種群具有自我調節的能力，使種群保持平衡。影響群體中個體數量的因素有很多。有些因子的作用隨種群密度而變化，稱為密度制約因子。比如傳染病更容易在高密度人群中傳播，因而對人口數量影響更大，反之，在低密度人群中影響較小；再比如，在人口密集的地方，競爭的強度越大，對人口的影響就越大，反之亦然。密度約束的反饋調節:生物種群的相對穩定性與有規律的波動和密度約束的作用有關。當人口增長超過環境的承載能力時，密度約束對人口的影響增強，從而增加死亡率，將人口壓低到滿負荷以下。當人口數量低於承載力時，密度約束的作用減弱，人口數量增加。現在舉幾個例子來說明這種反饋調整。①以生活在加拿大的猞猁為例說明食物。研究人員研究了90年間猞猁和山地野兔的數量，發現猞猁的種群密度與山地野兔的種群密度大致成正比。山兔數量多了，猞猁的食物就多了，種群就多了。(2)生育力也受密度影響。池塘裏的錐螺在低密度下產卵多，高密度下產卵少。在英國森林地區，大山雀每窩產卵的數量隨著種群密度的大小而減少或增加。但這種影響也可能是在密度高的情況下，食物的缺乏或其他壹些因素造成的。③分泌抑制劑許多生物都具有分泌抑制劑調節種群密度的能力。在植物中，案樹是自毒的，密度高的時候可以自己減少數量。細菌也有類似的情況:繁殖過多時，其代謝產物會限制數量的增加；密度降低，這些代謝產物就少了，不足以抑制，所以數量又可以增加。④疾病和寄生蟲的人口密度越高，流行性疾病和寄生蟲病越容易傳播，導致個體死亡越多，人口密度越低。人口密度低，但疾病不易傳播，結果人口密度逐漸恢復。非密度約束雖然有些因素限制了種群規模，但作用強度與種群密度無關。氣候因素就是這樣，風、雨、降雪、溫度都會對種群產生影響，但這個因素起多大作用，與種群密度無關。這樣的因素被稱為非密度約束。功能:生物種群的無規律變化往往與非密度約束有關。非密度約束對種群規模的影響總是激烈的和災難性的。例如，中國歷史上經常記載的蝗災就是由東亞飛蝗引起的。造成蝗蟲爆發的物理因素之壹是幹旱。東亞飛蝗在禾本科植物的草地上產卵。如果雨水多的話，會因為洪水或者黴菌感染導致大量的雞蛋死亡，所以不可能是災難。只有在氣候幹燥的時候，蝗蟲才會發生。因此，我國歷史上連年幹旱，往往伴隨著蟲災。它們之間的關系，密度約束和非密度約束，哪個對人口密度影響更大，需要具體分析。物理因素等非密度約束雖然沒有反饋效應，但其效應可以通過密度約束來調節，即通過密度約束的反饋機制來調節。當某些物理因素發生了較大變化(如幹旱、嚴寒)或人們的活動(如使用農藥)使人口死亡率增加，人口大幅度減少時，食物等密度約束將不再起控制作用，於是出生率上升，人口很快恢復到原來的水平。通過研究生物種群的變異規律和影響變異的因素，特別是種群的自我調節能力，可以制定控制種群的措施，預測種群的變異，為生產服務(如制定防治害蟲的計劃，預測害蟲和有害動物的發生，確定狩獵和采伐的合理性等)。).種內關系集群主項:集群(aggregahon或社會，群體)現象在自然種群中普遍存在。同壹生物的不同個體會在壹定時間內共同生活，以保證種群的生存和正常繁殖，所以集群是壹個重要的適應特征。在壹個群體中，壹些個體可能生活在壹起形成壹個群體，但另壹些個體可能獨自生活。例如，雖然大多數獅子以家庭的方式群居，但也有壹些是獨居的。根據集群後的持續時間分類，集群可分為臨時型和永久型。①永久集群永久集群存在於群居動物(蜜蜂、螞蟻、白蟻等。)和高等動物(靈長類)。由於群居昆蟲的特化，同壹種群的不同個體具有不同的形態。例如，在螞蟻社會中，有大量的工蟻、兵蟻和蟻後。工蟻負責收集食物、養育後代和築巢。兵蟻專門負責安保工作，有強大的口器；蟻後成為專門產卵的生殖機器，性腺增大，有特定的性行為，而覓食和防禦功能完全退化。(2)臨時集群大多數集群都屬於臨時集群，臨時集群現象在自然界中較為常見，如遷徙集群、繁殖集群等季節性集群，以及由覓食、棲息等組成的臨時群體。生物集群的原因復雜多樣。主要包括以下幾個方面:①對棲息地的食物、光照、溫度、水的需求相同。例如，潮濕的棲息地使壹些蝸牛成群聚集在壹起，壹只鹿的屍體被用作食物和庇護所，吸引許多拾荒者組成群體；(2)對晝夜天氣或季節氣候的相同反應。比如非洲草原上的角馬大遷徙；(3)繁殖的結果，由於父母對壹個環境有相同的反應，他們的後代(卵或後代)在相同的環境中出生，後代壹起組成壹個群體。比如大西洋鮭的洄遊，產卵後的幼鮭群體。家族式集群也是類似原因造成的，只是家族中的個體有壹定的親緣關系；④被動運輸的結果。比如強風和急流可以把壹些蚊子和小魚運送到壹個風速或流速較慢的地方，形成壹個群體；⑤作為個體之間相互吸引的結果。群居動物，尤其是永久群居動物，通常會有強烈的群體欲望，這種欲望是由個體之間的相互吸引引起的。當壹只流浪鴿遇到壹群陌生人時，毫無疑問，這只流浪鴿很快就會加入陌生人的行列。有時候，由於強烈的聚集欲望，壹些動物甚至在沒有同類其他物種聚集的時候，加入其他物種的群體來滿足自己的聚集欲望，比如流浪的海鷗加入海燕；動物群體的形成可能完全是環境因素決定的，也可能是社會吸引導致的。根據這兩種不同的原因，動物群體可以分為兩類，前者稱為集合，後者稱為社會。集群效應及生態意義動物界的許多動物物種都是群居生活的，這說明群體生活具有許多生物學意義，群體優勢的適應價值促進了動物社會結構的進化。目前，已知許多種類的昆蟲和脊椎動物的群集可以產生有益的效果。同壹個動物生活在壹起的有益效果就變成了集群效應。集群的生態學意義主要包括以下幾個方面:①集群有利於提高捕食效率；(2)集群可以* *防禦敵人；③集群有利於改變生態位；④聚類有利於提高某些動物物種的學習效率；⑤集群可以促進繁殖。領地如果動物保衛壹個區域，不允許其他動物(通常是同壹物種的動物)進入，那麽這個區域或空間就叫領地，而動物占據領地的行為就叫領地。領域行為是種內鬥爭的表現之壹。有些領域是暫時的，例如，大多數鳥類只在繁殖期間建立和保衛領域。有些領域是永久的，比如大型貓科食肉動物建立的領域。同種動物對資源的需求是壹樣的，領土性是種內爭鬥造成的。領地的主人排斥同類的其他個體進入，可以減少競爭，獲得更多的資源。此外，行為相似的物種之間也存在領地行為，但這已經屬於群落範疇。社會階級社會階級是指動物種群中每種動物的地位都有壹定順序的等級現象。社會等級制度的形成是基於支配行為，或者說是主從關系。例如，國內的養雞人非常熟悉雞群之間的啄食現象。啄食後，它們形成等級。穩定下來後，低級的壹般代表妥協和服從，但有時也會通過再次戰鬥來改變秩序等級。穩定的雞群往往長得快，產的蛋多。原因是不穩定群體中的個體經常互相爭鬥，消耗大量能量，這解釋了進化選擇中社會等級制度的合理性。社會階級的優越性還包括占優勢的個體在食物、住所和擇偶方面具有優先權，這就保證了物種內部的強者首先獲得交配和產生後代的機會，因此有利於種族整體的保存和延續。溝通型社會組織的形成也需要建立在個體之間相互傳遞信息的基礎上。信息傳遞，或者說交流，就是壹個人發出信號，另壹個人接收信號。並引起後者的反應。根據信號的性質和接受感，通信可以分為視覺、化學和聽覺。信息傳遞的目的非常廣泛，如個體的識別，包括同壹物種的個體、同壹群落的個體、同壹家族的個體的識別，父母與後代的交流，兩性之間的求偶，個體之間的恐嚇、服從和妥協，相互警告，標記領域等。從進化的角度來說，我們應該選擇壹個便於傳輸、節省能耗、誤差小、生存必需的信號。種群與進化概述在現代生物進化理論中，種群是生物進化的基本單位，壹個物種內的個體通過非定向突變和自然選擇不斷進化。基因庫壹個群體中所有個體的所有基因稱為該群體的基因庫。在壹個群體的基因庫中，壹個基因占所有等位基因的比例稱為基因頻率。比如在豌豆中，決定豌豆顏色的等位基因是:R(顯性，綠色)R(隱形，黃色)。假設從壹個豌豆群體中隨機選取200個個體，rr、RR和Rr的個體數分別為80、40和80，那麽，可以計算出R = 80×2+40 = 200(a)R = 40+80×2 = 200(a)R = 200÷(200+200)= 0.5 R = 200÷(200)。也被稱為“遺傳平衡定律”，在1908年，英國數學家高德菲·哈羅德·哈代首先發現並證明了這壹定律；1909年，德國醫生威廉·溫伯格也獨立證明了這壹定律，因而得名。Hardy-Weinberg定律主要用於描述人群中等位基因頻率和基因型頻率之間的關系。內容如下:①壹個無限種群在理想條件下隨機交配，經過多代後，基因頻率和基因型頻率仍能保持穩定平衡。②在壹對等位基因的情況下，基因P(顯性)和基因Q(隱性)的基因頻率關系為:(P+Q) 2 = 1二項式展開:P 2+2pq+Q 2 = 1，其中“P 2”為顯性純合子的比例。哈迪-溫伯格定律也可以應用於更復雜的情況，如多倍體。地理與生殖隔離的主要項目:生殖隔離，地理隔離，不同種群的個體在自然條件下不能相互交配或產生可育後代(如驢與馬雜交產生的騾子)的情況稱為生殖隔離，可以區分不同的物種或亞種，即生殖隔離是區分物種的標誌。凱巴布松鼠(左)和阿伯特松鼠之間的生殖隔離往往是地理隔離造成的。同壹種群因地理因素(造山運動、大陸漂移等)被強行分離後。)，經過億萬年的變異和自然選擇，就會形成不同的物種。比如美國大峽谷兩邊的凱巴布松鼠和阿伯特松鼠，原本是壹個物種，它們的祖先因為大峽谷河流的形成而分成了兩個隔離的種群。最後，基因頻率壹個種群中所有個體所包含的所有基因，稱為這個種群的基因庫。群體中每個個體所包含的基因只是群體基因庫的壹部分。壹個基因在壹個群體的基因庫中所占的比例稱為該基因的頻率。群體基因庫中所有不同基因的比例構成了群體基因頻率。在自然界中，由於基因突變、基因重組和自然選擇，群體基因頻率總是在變化的。其實自然選擇就是選擇壹些基因，淘汰另壹些基因，所以自然選擇必然會引起種群基因頻率的方向性變化，決定生物進化的方向。