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動物の生態(第3回)

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動物の生態(第3回)
動物の個体群のとらえ方と
個体群動態
ところで基本用語の個体群について
• Population: 個体が集合している様子を表す
単語ですが、日本語では、人口、集団、個体
群といった複数の訳語があります。
• 例:Population statistics 人口統計学
Population genetics 集団遺伝学
Population ecology 個体群生態学
個体群サイズ(個体数)の変化
• 自然界で多くの種は、毎年同じような個体数
が生息・出現している。
• このことについて最初に述べたチャールズ・
ダーウィンは、種の起原の中で、生物がもつ
繁殖力は高く、どのような種類も生まれた個
体がすべて生き残れば、その種類で埋め尽く
されてしまうが、そうならないのは多数が繁殖
前に死亡するからであるといったことを述べ
ている。
つまり自然界には個体数変動についての
何らかの規則性があるに違いない
個体群サイズ(個体数)の変化
• 個体数の変化は出生数(出生率)と死亡数
(死亡率)のバランスによって決まる。
• 死亡率が恒常的に出生率を上回れば、個体
群は絶滅する。
• 出生率が死亡率を大きく上回れば、個体群は
爆発的増加を示すことがある。
出生と死亡のバランスを理論的に
モデル化したロジスティック式
• 個体群がきわめて小さいときには、その種が
もつ最大の増加率(内的自然増加率:r)で増
加する。
• 個体群が維持される環境内の最大数(環境
収容力:K)に個体数が近くなると増加率は減
少し、増加しなくなる。
• これらを理論式にしたものがロジスティック式。
(個体数密度:N、時間:t)
dN/dt=Nr(1-N/K)
ロジスティック曲線
60
50
個体数密度
40
dN/dt=Nr(1-N/K)
環境収容力
K
30
20
環境抵抗
N/K
内的自然増加率
10
r
0
0
5
10
15
時間(世代)
20
25
30
実際の個体数密度の変動は不規則な動きとなる
60
50
個体数密度
40
30
20
10
0
0
5
10
15
時間
20
25
30
季節性や周期性のある変動もみられる
60
50
個体数密度
40
30
20
10
0
0
5
10
15
時間
20
25
30
個体数変動を分析する
• r(増加率)とK(環境収容力)でみる
• b(出生率)とd(死亡率)でみる
• ExcelでrとKの設定によるロジステック式とグ
ラフの作成を試してみましょう
ロジスティック曲線の作成
(J2に初期値、J3にrの設定値、J4にKの設定値を入れておき、B2に初期値、
B3に下の式を入れてB4以下は式をコピー・ドラッグ)
A
1時間
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
B
個体数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
2
2.96
4.352384
6.339144
9.106868
12.83095
17.60009
23.30251
29.52369
35.56906
40.70201
44.48648
46.93925
48.37594
49.1616
49.57377
49.78507
49.89207
49.94592
49.97293
49.98646
49.99323
49.99661
49.99831
49.99915
C
D
E
F
G
H
I
N0=
r=
K=
=B2+B2*$J$3*(1-B2/$J$4)
J
2
0.5
50
個体数
60
50
40
30
20
10
0
0
5
10
15
20
25
グラフの作成は、挿入→散布図(平滑線とマーカー)
30
繁殖すると寿命がつきるタイプの個体群動態
産卵数は約400卵なので成虫になるのが
20分の1以下で個体群は減少する
モンシロチョウの生命表(120株当たり)
発育段階
11月
2月
死亡数(dx)
生存数(lx)
生存数(lx)
4月
死亡数(dx)
生存数(lx)
死亡数(dx)
卵
575
321
792
453
6741
6414
1齢幼虫
254
1
339
230
327
267
5齢幼虫
253
226
109
68
60
26
蛹
27
7
41
1
34
-6
成虫
20
発育段階
40
6月
7月
死亡数(dx)
生存数(lx)
40
生存数(lx)
8月
死亡数(dx)
生存数(lx)
死亡数(dx)
13314
12712
112
89
93
63
1齢幼虫
602
407
23
14
30
30
5齢幼虫
195
193
9
4
0
蛹
2
2
5
2
0
成虫
0
卵
伊藤他(1975) 沖縄に侵入したモンシロチョウの個体群動態Ⅱ
3
0
繁殖後も生き残って世代が
重複するタイプの生活史
生存率と出生率の掛け算
ヤマハリトカゲの生存率・出生率表
年齢区間 (x)
(出生率は雄雌区別せず子の生産数の平均)
生存率 (lx)
出生率 (mx)
年齢区間生産率 (lx*mx)
0
1.000
0.00
0.000
1
0.180
1.20
0.216
2
0.086
5.25
0.452
3
0.032
5.75
0.184
4
0.012
6.00
0.072
5
0.000
純生産率 (R0)
Ballinger (1973) より
年齢区間生産率の合計
(1以下なら減少、1以上なら増加)
0.924
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