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种群密度

一定时间和空间单位上某一物种种群的绝对数量或相对数量。若以单位面积或体积表示其中的个体数或生物量,称为绝对密度;若以一定时间为单位或用其他空间单位(如诱虫灯,捕虫网),表示其中个体数或生物量,称相对密度。通常认为种群密度是种群自身数量调节的作用系统。种群密度的变化,主要反映在种群的出生率与死亡率的平衡上,失去平衡时即出现数量的增加与减少。

一定时间和空间单位上某一物种种群的绝对数量或相对数量。若以单位面积或体积表示其中的个体数或生物量,称为绝对密度;若以一定时间为单位或用其他空间单位(如诱虫灯,捕虫网),表示其中个体数或生物量,称相对密度。通常认为种群密度是种群自身数量调节的作用系统。种群密度的变化,主要反映在种群的出生率与死亡率的平衡上,失去平衡时即出现数量的增加与减少。由于种群既是空间栖居者,又是组成空间的作用因素成员,作为有限空间的栖居者,密度增加后常发生种内和种间竞争关系,导致环境在不同程度上趋向良化或恶化的转变,从而在一方面或几方面离开了适度,致使出生率或死亡率发生变化。另一方面密度增加后,扩大了种内个体的差异,出现种群结构的质变,从而导致遗传的变异,如种群密度的变化使某些昆虫种类出现生态型变,如飞蝗的群居型、散居型,飞虱的长翅型、短翅型,蚜虫的无翅型、有翅型等。这些类型的个体在形态、行为习性上都有显著不同。

种群密度的表达常用3种曲线:阿利(W.C.Allee)型曲线(图a)、果蝇型曲线(图b)与中间型曲线(图c)。描述这3类曲线的数学模型如下:

昆虫种群密度与出生率关系曲线

阿利型曲线

瓦特(K.E.F.Watt)1960年提出描述阿利型曲线的方程

种群密度

式中 F为平均每雌出生率;Nt时刻的种群密度;aIdfcb均为参数。

果蝇型曲线

珀尔(R.pearl)1932年提出描述果蝇型的方程:

种群密度

式中 y为每1000头雌虫1小时内的产卵数;为平均种群密度;cdk为常数。

中间型曲线

日本弗吉达等(H.Fujita,et al.)1953年根据逻辑斯蒂(logistic)方程提出描述密度与出生率关系的方程:

种群密度

式中 N为开始繁殖后任何时间(t)内存在的个体数;ε为动物种群内禀生殖力;h为pearl-Verhulst系数;N0为初始个体数。若N=N(—代个数)

种群密度

由于个体在生殖过程中,可能有死亡发生,因此活到一代最后的个数,可用N-δN0逼近。δ为在一世代中成虫平均死亡率。0≤δ≤1,这样,每雌产生的后代个体数(R)为:

种群密度

由于εh均与N0独立,因此被定义为betc≡(1-bb/ε;亦均为常数,也与N0独立。因此,生殖力与初始密度关系可以NR方程得到:

种群密度

此式指出RN0的关系呈一双线曲线关系,若将上式改写为:

种群密度

即为一直线关系。