種羣動態

種羣動態研究種羣數量在時間上和空間上的變動規律，即研究下列問題：

種羣動態研究的基本方法有野外調查掌握資料，實驗研究證實假説或進行驗證，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。對種羣動態及影響種羣數量和分佈的生態因素的研究，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應用價值。

種羣動態的研究，一直是生態學研究的核心問題之一。經典生態學研究的種羣動態往往是在同質空間裏研究，因而種羣的平均密度就代表了這一區域的種羣大小。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，種羣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羣動力學模型。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，首次將種羣動態、個體空間分佈形式、物種進化特徵聯繫起來。運用豐富的非線性分析方法，闡述了種羣極端動態產生的條件和行為特徵對其的影響，首次揭示了種羣暴發和農林害蟲空間分佈變化之間的關係;發現了物種行為特徵、繁殖特徵對種羣長期動態的影響規律，推導出物種進化與種羣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説。利用模型驗證了混沌動態在現實種羣中的存在。通過對小紅珠絹蝶東靈山種羣的實踐研究，首次提出了對瀕危昆蟲種羣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羣絕滅因子的識別，首次提出了通過對種羣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。 ^[2] 

種羣動態模型，種羣動態一般指種羣的消長以及種羣消長與種羣參數（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羣動態的數學公式；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。

種羣在無限環境中的指數增長模型　自然種羣是在現實的有限的環境中增長的。這裏先介紹一個理想種羣在無限環境中的增長模型。種羣增長可分為離散增長和連續增長兩類。如果現實種羣只由一個世代構成，相繼世代之間沒有重疊，種羣增長就屬於離散型。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，種羣就接近連續增長型。

競爭模型　這裏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，　邏輯斯諦增長方程説明種羣的增長率 dN/dt決定於種羣已積聚的密度N、內稟增長能力r和種羣增長尚未利用的“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羣複雜。 ^[3]