密度效应
社会科学术语
动物种群和植物种群内个体间的相互关系,其表现有很大的区别。动物具活动能力,个体间的相容或不相容关系主要表现在领域性、等级制、集群和分散等行为上,而植物除了有集群生长的特征外,更主要的是个体间的密度效应,反映在个体产量和死亡率上。
定义
密度效应(density effect)生物种群内部的个体间的关系即为种内关系。蒲公英之间,红鱼之间,人人之间都是这种关系。一定时间内,当种群个体数目增加时,就必定会出现临近个体之间的相互影响,此即密度效应。这个概念在生态学上提出多指的是植物种群。这与植物营固着生活,容易也多为人所研究有关。 再说明白点,种群的密度效应就是由矛盾的相互作用决定的,即出生与死亡,迁入与迁出。凡影响某物种出生率、死亡率、和迁移的各种生物、理化因子都对此物种密度起作用,而这些不同作用的集合就为密度效应。生物种群对密度效应反映不一,有的随密度增加而死亡率增加,有的则死亡率不变,有的甚至死亡率出现下降。就是同一个物种,在不同条件下也可能出现这几种情况的。这个很好理解。
种群类型
种群的密度效应是由两种矛盾的相互作用决定的,即出生和死亡、迁入和迁出。凡影响出生率、死亡率和迁移的理化因子、生物因子都起着调节作用,种群密度效应实际上是种群适应这些因素综合作用的表现。根据影响因素的种类,可以将其作用类型划分为密度制约和非密度制约。如可将气候因素、大气CO2 浓度等随机性因素看成是非密度制约因素,而将生物种间的捕食、寄生、食物、竞争等看成是密度制约因素。
根据生物种群密度效应的作用因素类型,还可以将其划分为内源性与外源性作用因素。前者指内因,即种群自身内部的作用因素,它包括种内竞争所产生的各种作用因素,如遗传效应、病理效应和领域性效应等。后者指外因,即种群外部的作用因素,它包括种间竞争、食物和气候等外部作用因素所引起的密度效应。
基本规律
关于植物的物种内的密度效应,目前有两个基本规律:
最后产量恒定法则
在一定范围内,当条件相同时,不管一个种群密度如何,最后产量总是基本一样的。即,物种个体平均重量W与密度d的乘积是个常数Ki 。Y=W*d=ki。出现此规律原因在于高密度下物种间的竞争空间、食物资源更加激烈,物种个体变小了。物种个体数量的增加以个体重量的减小为代价,从而维持着这种自然的平衡。 目前咱们地球人达到了70亿,仅中国就有13亿人口。人类的密度在某些地区很明显的超越了最佳值。所以人口学家现在很少提及多少人口最适的话题,转而估算起某地区或整个地球能承受起的最大人口数量了。从目前的宣传我们就可以感觉到,地球人太多了!不过依照从植物上推倒出的最后产量恒定法则看,我们所担心的人口过剩问题是有些夸张的。就从全球范围说,人类的密度在增加,个体重量也在增加,两者之积当然增加的更厉害了。莫非次法则不适用于人类?我看并非如此。造成人类反常的原因我想是条件不对……人类社会各个时期对资源的利用度不同。不过从另个侧面我们也可得出一估算人类密度最大值的方法。
先明确一个事实,目前的人口密度仅有忧虑而少灾难性后果,暂称为适合,而现在Y值一直在上升。当人类个体平均重量W下降或保持平衡时,我们可知,要保持Y的上升或恒定,d在增加,资源又有限,由此推出W还要下降,这种情况一旦出现,就是一个恶性循环了。澳大利亚一位人口学家T.D.皮切福特认为,能适当地使用资本设备,同时维持再生性资源供给数量不变,按一定比率开采不可再生资源,而使人均消费维持在高水平上,此时的人口数量是最理想、最适度的……其实,上面我对由自然法则推出的估算人口密度最大值的想法,与此公所讲的推算人口最适值的方法是并不矛盾的。
-3/2自疏法则
明白讲,密度增加,种内竞争增加,这不仅影响到植物个体大小、重量,也关系到植物的存活率,所以就有植物自疏现象的发生。
如果播种密度进一步提高并随着高密度播种下植株的继续生长,种内对资源的竞争不仅影响到植物生长发育的速度,而且进而影响到植株的存活率。在高密度的地方中,有些植株死亡了,于是种群开始出现“自疏现象”
应用情况
植物学中实际应用
寄主抗病程度高低影响流行速度,也影响病害的传播距离和速度。相对而言,抗病品种和感病品种相比。抗性品种上的流行速度较低,亲生病害较少,因此,产生的病原物数量较低,从而在一定的环境条件下,传播距离较短,传播速度减缓。寄主植株密度对传播也有相当大的影响,即密度效应,是指寄主植物密度对病害传播和流行的影响结果,这种影响有两个方面。
一是在一定的变幅内,植株密度愈大,病害流行的速度愈快、愈有利于传播。这是正的密度效应,也是主要的方面,特别是在土传病害和雨滴飞溅和流水传播病害中表现尤为明显。
二是植株过密,降低冠层内气流速度,不利于孢子扩散,对传播起着负效应。这种负密度效应的作用大小目前尚缺乏定量的试验研究。除上述两方面以外,密度还影响农田小气候的变化,间接影响寄主抗病性和病害流行。这些间接影响作用不放在密度效应中讨论。
参考资料
最新修订时间:2023-09-20 10:00
目录
概述
定义
种群类型
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