種群動態即種群發展中的總體數量變化情況。即種群數量在時間和空間中的變化。影響種群數量變化的主要參數為：出生、死亡、遷入和遷出。在不同的種群，各參數對種群數量變化的作用不同。
基本介紹
- 中文名：種群動態
- 外文名：population dynamics
- 基本方法：野外調查掌握資料等
- 套用價值：生物保護及病蟲害防治等
- 學科：生物學領域
簡介,研究意義,模型,單種種群模型,兩種種群相互作用模型,
簡介
種群動態研究種群數量在時間上和空間上的變動規律，即研究下列問題：
- 有多少（數量和密度）；
- 哪裡多，哪裡少（分布）；
- 為什麼這樣變動（種群調節）；
種群動態研究的基本方法有野外調查掌握資料，實驗研究證實假說或進行驗證，以及通過數學模型進行模擬研究並對未來動態變化作出預測。對種群動態及影響種群數量和分布的生態因素的研究，在生物資源的合理利用、生物保護及病蟲害防治等方面都有重要的套用價值。
研究意義
種群動態的研究，一直是生態學研究的核心問題之一。經典生態學研究的種群動態往往是在同質空間裡研究，因而種群的平均密度就代表了這一區域的種群大小。然而自70年代以來，由於人為活動的干擾和棲息地的破碎化，種群在空間的動態越來越受到關注，生態學的一個新領域——空間生態學已經建立。該論文綜合分形理論和混沌理論，建立了廣泛適用於各類空間條件下的種群動力學模型。首次闡述了樣方大小對抽樣結果產生偏差的本質原因，並給出了消除該類偏差的條件和方法。利用將具有確定生物學意義的行為特徵參數導入模型，首次將種群動態、個體空間分布形式、物種進化特徵聯繫起來。運用豐富的非線性分析方法，闡述了種群極端動態產生的條件和行為特徵對其的影響，首次揭示了種群暴發和農林害蟲空間分布變化之間的關係;發現了物種行為特徵、繁殖特徵對種群長期動態的影響規律，推導出物種進化與種群動態特徵之間的關係，提出了不同進化對策發生與分化機制的假說。利用模型驗證了混沌動態在現實種群中的存在。通過對小紅珠絹蝶東靈山種群的實踐研究，首次提出了對瀕危昆蟲種群下降因子的快速鑑別方法;運用模型分析進一步明確了對該種群絕滅因子的識別，首次提出了通過對種群下降因子和絕滅因子的聯繫和區別，制定合理保護措施的原則。
模型
種群動態模型，種群動態一般指種群的消長以及種群消長與種群參數（如出生、死亡、遷入、遷出等）間的數量關係。數學模型即定量描述種群動態的數學公式；包括建立模型、根據模型進行預測、在實際中驗證預測、修正原有模型、……如此反覆使模型不斷完善而更能接近實際。模型不僅有助於預測，而且對於無法進行實驗的大規模的生態學系統，也可以通過模型在電子計算機上進行模擬實驗。因而模型研究已成為生態學的一個重要研究方法。
單種種群模型
種群在無限環境中的指數增長模型 自然種群是在現實的有限的環境中增長的。這裡先介紹一個理想種群在無限環境中的增長模型。種群增長可分為離散增長和連續增長兩類。如果現實種群只由一個世代構成，相繼世代之間沒有重疊，種群增長就屬於離散型。例如棲息於草原季節性小水坑中的水生昆蟲，每年雌蟲產一次卵，卵孵化長成幼蟲，蛹在泥中渡過旱季，到第二年才變為成蟲，世代不相重疊。相反，世代之間有重疊，種群就接近連續增長型。
兩種種群相互作用模型
競爭模型 這裡指的競爭是兩個具有共同食物、空間或其他需求的物種之間的競爭，不包括捕食、寄生關係等廣義的生存競爭。高斯以兩種分類上和生態上很接近的草履蟲（即雙小核草履蟲和大草履蟲）進行試驗。在對兩種草履蟲分別培養時，它們都表現出典型的“S”型增長曲線，但在混合培養時，開始兩種都有增長，最後大草履蟲滅亡，雙核小草履蟲生存。沃爾泰拉模型擬合這些結果，並在此基礎上提出競爭排除原理，即兩個生態要求完全相似的物種不可能共存的原理。洛特卡-沃爾泰拉競爭模型以邏輯斯諦增長為基礎。假定物種甲、乙單獨增長時，均按邏輯斯諦方程，即：對物種甲，對物種乙， 邏輯斯諦增長方程說明種群的增長率 dN/dt決定於種群已積聚的密度N、內稟增長能力r和種群增長尚未利用的“資源”。當兩個物種在同一環境中增長時，每一物種的增長率也決定於這 3項，但最後一項比單種種群複雜。
