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28.1: 什么是人口和社区?
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什么是人口和社区?
 

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28.1: 什么是人口和社区?

概观

种群是居住在共同环境中的同种个体的群体。群落包括多个共存的、相互作用的不同物种的种群。超种群跨越了同一物种的多个种群,分布在不同的区域。偏种群通过移民和移民相互作用,提供了遗传多样性,使其能够适应恶劣的环境。利用样方法和标记重捕法可以估计种群大小和密度。

人口是动态和互动的

一个群体或一组个体,属于同一个物种,居住在同一个地区,对生物(活的)和非生物(非活的)因素都有持续的反应。影响非生物因子包括天气、海拔、纬度、土壤和水成分、污染等。对生物如何相互作用及其环境的生物学研究称为生态学。

集合种群包括居住在不同区域的同一物种的多个种群。集合种群通过移民、迁入、迁出不断交换成员。这种交换确保了遗传多样性,通过增加适应性(即有益的)性状自然选择(即在种群中出现)的可能性,帮助种群抵御不可预测和不利的环境条件。

社区是共存的、相互作用的群体的组合

生态群落由同一生境中的多个共存和相互作用的种群组成,群落的物种丰富度仅仅是物种的数量。一个物种利用环境资源和与其他群落成员互动的方式的结合反映了该物种所占据的独特生态位。换言之,一个生态位就像一个物种在其群落中的“工作”。

当物种生态位重叠时,就会产生竞争。蓝知更鸟和啄木鸟都喜欢食虫的食物和分布稀疏的树木的开阔地区。在国际竞争的例子中,这两个物种争夺有限的食物和住房资源。蓝知更鸟也与其他蓝知更鸟竞争这些资源(种内竞争)。可以通过划分资源或占用共享环境的不同区域来避免竞争。

捕食者与猎物的关系是另一个重要的群体互动,类似于进化中的“军备竞赛”。在被捕食动物中,自然选择强烈支持有助于防止捕食的特征。例如,卡利戈(或猫头鹰)蝴蝶的翅膀上有类似猫头鹰眼睛的大眼点,这可以吓退有威胁的掠食者。捕食者也共同适应猎物的适应;捕食者(如豹)和猎物(如鹿)都使用伪装来避免被发现。

可使用样方和标记及再捕获方法测量种群

种群以大小和密度为特征。种群大小( N )只是个体的数量。人口密度是指一定区域内的个体数量。虽然计数个体是最精确的测量种群的方法,但在大型栖息地或经常移动的生物体中,这种方法是不可行的。因此,研究人员经常采用抽样方法来推断总人口规模。

样方样本足以估计植物或非常小或慢的生物体的种群大小和密度。这种方法包括用标记物(如串或桩)划分几个随机分布的栖息地区域,并计算每个样方中的个体数。准确估计所需的样方数量和大小因物种而异。例如,较小的有机体,如细菌,需要比大型有机体(如树木)小得多的采样区域。

标记和再捕获方法更适合于移动的动物,如哺乳动物、鱼类和鸟类。首先,从栖息地随机采集个体样本,进行标记(例如,用标签、油漆或带子)并重新释放。在稍后的日期,捕捉到第二个随机样本,其中包括第一个样本中的一些标记动物。然后用标记动物与未标记动物的比率来估计种群规模。这种方法的局限性包括假设先前捕获的动物和未捕获的动物同样可能被捕获在第二个样本中,并且没有动物死亡、出生或在时间点之间移动。


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