集合种群

集合种群由一组空间上分离的同一物种的种群组成，这些种群在某种程度上相互作用。 1969 年，理查德·莱文斯 (Richard Levins) 创造了“集合种群”一词，用于描述农田中害虫的种群动态模型，但这一概念最广泛地应用于自然或人为分散的栖息地中的物种。 用莱文斯自己的话说，它由一群人组成。

集合种群通常被认为由几个不同的种群以及目前无人居住的适宜栖息地区域组成。 在经典的集合种群理论中，每个种群都相对独立于其他种群，并最终因人口统计随机性（人口随机事件导致人口规模波动）而灭绝； 人口越少，近亲繁殖衰退的机会就越大，越容易灭绝。

尽管个体种群的寿命有限，但集合种群作为一个整体通常是稳定的，因为来自一个种群的移民（例如，可能正在经历人口激增）可能会重新殖民因灭绝而开放的栖息地 另一个人口。 它们也可能移居到一小部分种群中，并拯救该种群免于灭绝（称为拯救效应）。 这种拯救效应的发生可能是因为人口减少为拯救者留下了利基机会。

集合种群理论的发展，连同源汇动力学的发展，强调了看似孤立的种群之间连通性的重要性。 虽然没有任何一个种群能够保证某个特定物种的长期生存，但许多种群的综合作用可能能够做到这一点。

集合种群理论最初是针对陆地生态系统而发展起来的，后来又应用于海洋领域。 在渔业科学中，术语亚种群相当于集合种群科学术语当地种群。 大多数海洋例子是由相对定居的物种提供的，这些物种占据了离散的栖息地，在当地招募和从更大的集合种群中的其他当地种群招募。 克里策 Sale 反对严格应用集合种群定义标准，即当地种群的灭绝风险必须不容忽视。

赫尔辛基大学的芬兰生物学家 Ilkka Hanski 是集合种群理论的重要贡献者。

xxx个关于捕食和空间异质性的实验是由 G. F. Gause 在 1930 年代根据 20 年代中期制定的 Lotka-Volterra 方程进行的，但没有进行进一步的应用。 Lotka-Volterra 方程表明，基于捕食者和猎物的初始密度，捕食者与其猎物之间的关系会导致种群随时间波动。 Gause 的早期实验证明了这一理论的预测振荡，但失败了，因为捕食者与猎物的相互作用不受移民的影响。 然而，一旦引入移民，种群周期就准确地描述了 Lotka-Volterra 方程预测的振荡，猎物丰度的峰值略微向捕食者密度峰值的左侧移动。 Huffaker 的实验扩展了 Gause 的实验，研究了迁徙和空间异质性因素如何导致捕食者-猎物振荡。

为了研究捕食和种群波动，Huffaker 使用了螨类，一种是捕食者，另一种是猎物。 他建立了一个受控实验，使用猎物所吃的橙子作为捕食者和猎物相互作用的空间结构栖息地。 起初，Huffaker 在创建稳定的捕食者-猎物相互作用方面遇到了与 Gause 类似的困难。

通过仅使用橙子，猎物物种迅速灭绝，随后捕食者灭绝。 然而，他发现通过改变栖息地的空间结构，他可以操纵种群动态并提高两个物种的整体存活率。 他通过改变猎物和橘子（它们的食物）之间的距离，为捕食者的移动设置障碍，并为猎物分散开辟通道来做到这一点。 这些变化导致栖息地斑块增加，进而为猎物提供更多区域以寻求临时保护。 当猎物在一个栖息地斑块上局部灭绝时，它们能够在被捕食者攻击之前通过迁移到新的斑块来重建。 这种斑块的栖息地空间结构允许捕食者和猎物物种共存，并促进了稳定的种群振荡模型。