感谢Eli Meir提供。获准使用
简要回顾
基本种群动态方程
dN/dt= B -D + I -E
连续指数增长模型
dN/dt = rN
离散指数增长模型
Nt = Nt-1+ rNt-1
离散逻辑斯蒂增长模型
Nt = Nt-1 + rNt-1[(K-Nt-1)/K]
题外话: 繁殖为何需要等待?
很明显,你繁殖得越早,你就会更快地拥有更多的后代。为
什么生物不是一出生就进行繁殖呢?
R-选择物种:在年轻、体型小或资源缺乏的时候繁殖。
K-选择物种 : 在年龄较大、体型较大时或资源丰富的
时候繁殖。
种群统计学的随机性
当种群很小时会发生什么?
数量小意味着随机性有了表演的舞台。
阿利效应
当种群很小时,有些事情就变得很难(比如求偶)。
如果是这样的话,在种群很小时,生育力实际上会下降。
增长率
生育率
种群大小 种群大小
种群大小的估计
如果幸运的话,你可以记数得到种群的实际大小(就
像估计大象种群那样)
通常的情况下,你必须取样。取样和分析样品占到大
部分生态学家工作的90%。
一些取样技术
模型参数的估计
1. 根据数据作散点图
2. 选取一种增长模型
3. 选择该模型的参数
4. 用数据画出方程所对应的散点图
5. 量出方程的点与相应数据点间的距离
6. 改变参数并重复上述步骤
7. 选出与数据拟合最好的一组
8. 你也可以用不同的模型重复上述过程,看一看哪一个拟合得
更好。如果不同模型具有不同数量的参数,那最好考虑更多参
数的方程,因为其更容易与数据拟合。
不同年龄的生育力(
m
( x
)
)
年龄(年)
不同年龄雌象的生育力( m(x )) 。绝对值(虚线)和平滑趋势线(实线)
雌性
雄 性
存活百分数
年龄(年)
不同年龄雄象和雌象的存活率
按年龄或阶段划分数据
出生率 死亡率
幼年 0 0.02
成年 0.2 0.01
老年 0.05 0.05
N(幼年 , t) = 0.98 * N(幼年 , t-1) + 0.2 * N(成年 , t-1) + 0.05 * N(老年, t-1)
N(成年 , t) = 0.99 * N(成年 , t-1) + prop_age_14 * N(幼年, t-1)
N(老年 , t) = 0.95 * N(老年 , t-1) + prop_age_55 * N(成年, t-1)
生命表
即用矩阵的方式来组织不同年龄或阶段的出生率和
死亡率数据
N(幼年 , t) = 0.98 * N(幼年 , t-1) + 0.2 * N(成年 , t-1) + 0.05 * N(老年, t-1)
N(成年 , t) = 0.99 * N(成年 , t-1) + prop_age_14 * N(幼年, t-1)
N(老年 , t) = 0.95 * N(老年 , t-1) + prop_age_55 * N(成年, t-1)
幼年 |0.91 0.2 0.05 | 幼年
成年 = |0.02 0.99 0 | * 成年
老年 |0 0.06 0.95| 老年
生命表就是个矩阵
特征向量= “稳定的年龄分布”
特征值= “ 增长率”
灵敏度分析
一般来说,种群动态研究并不适于进行精确的数量
预测。
它适用于对比不同情景进行定性预测。
以个体为基础的模型
“EcoBeaker”类型
以个体生物为研究的基本单位。每个生物都有它自己的变量。
优点
. ? 能够具有无限的阶段、年龄等
. ? 能够考虑空间,个体间相互作用
缺点
. ? 通常需要很多参数
. ? 有限的生物体数量
. ? 很难得出一般性结论
一些术语
. 内禀增长率:单位时间、单位个体所能产生的最大后代数
. 倍增时间:种群数量增长一倍所需要的时间
. 环境容纳量:环境所能承载的最大种群数量
. 离散、连续:事件是连续发生还是每隔一定时间发生一次(例
如每年一次)
. 密度制约/非密度制约:b和d等参数是否受到种群密度的影
响
. 种群统计的随机性:当种群足够小时,偶然事件对种群的大
小会造成很大影响。
. 阿利效应:在种群变得很小时,生育力会随之下降
. 年龄或阶段的稳态分布:生命表矩阵的特征向量