第二部分-種群生態(tài)學(xué)-種內(nèi)種間關(guān)系

1、生態(tài)學(xué) (Ecology) 主講人：唐利洲 Email：tanglizhou@163.com Phone: 18687447267,第二部分 種群生態(tài)學(xué)（Population ecology),7. 種內(nèi)與種間關(guān)系,主要的種內(nèi)相互作用是競(jìng)爭(zhēng)、自相殘殺、性別關(guān)系、領(lǐng)域性和社會(huì)等級(jí)等。而主要的種間相互作用是競(jìng)爭(zhēng)、捕食、寄生和互利共生。,7.1 種內(nèi)關(guān)系,存

2、在于生物種群內(nèi)部個(gè)體間的相互關(guān)系稱為種內(nèi)關(guān)系。同種個(gè)體間發(fā)生的競(jìng)爭(zhēng)叫做種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)。從個(gè)體看，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)可能是有害的，但對(duì)整個(gè)種群而言，因淘汰了較弱的個(gè)體，保存了較強(qiáng)的個(gè)體，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)可能有利于種群的進(jìn)化與繁榮。,7.1 種內(nèi)關(guān)系 －－－－密度效應(yīng),植物種群內(nèi)個(gè)體間的競(jìng)爭(zhēng)，主要表現(xiàn)為個(gè)體間的密度效應(yīng)，反映在個(gè)體產(chǎn)量和死亡率上。其表現(xiàn)只是在良好情況下可能枝

3、繁葉茂，而高密度下可能枝葉少、構(gòu)件數(shù)少。已發(fā)現(xiàn)植物的密度效應(yīng)有兩個(gè)特殊的規(guī)律,7.1 種內(nèi)關(guān)系 －－－密度效應(yīng)（最后產(chǎn)量衡值法則）,y＝Wd＝K；原因：在高密度情況下，植株之間對(duì)光、水、營養(yǎng)物等資源的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈。在資源有限時(shí)，植株的生長率降低，個(gè)體變小。,7.1 種內(nèi)關(guān)系 －－－密度效應(yīng)（ －3／2自疏法則）,競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果典型的也是使較少量的較大個(gè)體存

4、活下來。這一過程叫做自疏。自疏導(dǎo)致密度與生物個(gè)體大小之間的關(guān)系，該關(guān)系在雙對(duì)數(shù)圖上具有典型的-3／2斜率。-3／2自疏法則。,7.1 種內(nèi)關(guān)系 －－－領(lǐng)域性和社會(huì)等級(jí),領(lǐng)域是指由個(gè)體、家庭或其他社群?jiǎn)挝凰紦?jù)的，并積極保衛(wèi)不讓同種其他成員侵入的空間。以嗚叫、氣味標(biāo)志或特異的姿勢(shì)向入侵者宣告其領(lǐng)域范圍，或以威脅、直接進(jìn)攻驅(qū)趕入侵者等，這些行為稱為領(lǐng)域行為 。保護(hù)領(lǐng)域的

5、目的主要是保證食物資源、營巢地，從而獲得配偶和養(yǎng)育后代。,7.1 種內(nèi)關(guān)系 －－－領(lǐng)域性和社會(huì)等級(jí),①領(lǐng)域面積隨其占有者的體重而擴(kuò)大 。②領(lǐng)域面積受食物品質(zhì)的影響。 ③領(lǐng)域面積和行為往往隨生活史，尤其是繁殖節(jié)律而變化。,7.1 種內(nèi)關(guān)系 －－－領(lǐng)域性和社會(huì)等級(jí),社會(huì)等級(jí)是指動(dòng)物種群中各個(gè)動(dòng)物的地位具有一

6、定順序的等級(jí)現(xiàn)象。等級(jí)形成的基礎(chǔ)是支配行為，或稱支配—從屬關(guān)系。有利于避免種內(nèi)能量的無謂消耗。優(yōu)勢(shì)個(gè)體在食物、棲所、配偶選擇中均有優(yōu)先權(quán)，這樣保證了種內(nèi)強(qiáng)者首先獲得交配和產(chǎn)后代的機(jī)會(huì)，從物種種群整體而言，有利于種族的保存和延續(xù)。,7.2 種間關(guān)系,種間關(guān)系包括競(jìng)爭(zhēng)、捕食、互利共生等，是構(gòu)成生物群落的基礎(chǔ)。種間關(guān)系的研究是種群生態(tài)學(xué)與群落生態(tài)學(xué)之間的界面，其研究?jī)?nèi)容主要包括兩個(gè)方面：①兩個(gè)或多個(gè)物種在種群動(dòng)態(tài)上的相互影響，即相互動(dòng)

7、態(tài)；②彼此在進(jìn)化過程和方向上的相互作用，即協(xié)同進(jìn)化。,7.2 種間關(guān)系 －－－－他感作用,也稱作異株克生，通常指一種植物通過向體外分泌代謝過程中的化學(xué)物質(zhì)，對(duì)其他植物產(chǎn)生直接或間接的影響。 他感作用中植物的分泌物稱作克生物質(zhì)。對(duì)農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和管理具有重要意義。是引起植物群落演替的重要內(nèi)在因素之一 。他感作用對(duì)植物群落的種類組成有重要影響。,7.2

8、種間關(guān)系 －－－－競(jìng)爭(zhēng),種間競(jìng)爭(zhēng)是指兩物種或更多物種共同利用同樣的有限資源時(shí)產(chǎn)生的相互競(jìng)爭(zhēng)作用。種間競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果常是不對(duì)稱的，即一方取得優(yōu)勢(shì)，而另一方被抑制甚至被消滅。競(jìng)爭(zhēng)的能力取決于種的生態(tài)習(xí)性、生活型和生態(tài)幅度等。,7.2 種間關(guān)系------競(jìng)爭(zhēng),7.2 種間關(guān)系 －－－

9、－競(jìng)爭(zhēng)排斥原理,Gause以草履蟲競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)提出了高斯假說，后人將其發(fā)展為競(jìng)爭(zhēng)排斥原理。其內(nèi)容如下：在一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境內(nèi)，兩個(gè)以上受資源限制的、但具有相同資源利用方式的種，不能長期共存在一起，即完全的競(jìng)爭(zhēng)者不能共存。,7.2 種間關(guān)系 －－－競(jìng)爭(zhēng)類型及其一般特征,競(jìng)爭(zhēng)有兩種作用方式：僅通過損耗有限的資源，而個(gè)體不直接相互作用(利用性競(jìng)爭(zhēng)）。通過競(jìng)爭(zhēng)個(gè)體間直接的相互作用

10、(干擾性競(jìng)爭(zhēng)）。競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果的不對(duì)稱性是種間競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)共同特點(diǎn) 。對(duì)一種資源的競(jìng)爭(zhēng)，能影響對(duì)另一種資源的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果。,7.2 種間關(guān)系 －－－－ Lotka-Voiterra模型,dN1／dt＝r1N1(1-N1／K1) dN1／dt＝r1N1(1-N1／K1-αN2／K1) dN2／dt＝r2N2(1-N2／K2-βN1／ K2) 兩物種的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)局從理論上講可有以

11、下3種：①種1勝而種2被排除；②種2勝而種1被排除；③兩種共存。,7.2 種間關(guān)系 －－－－ Lotka-Voiterra模型,7.2 種間關(guān)系 －－－－ Lotka-Voiterra模型,7.2 種間關(guān)系 －－－－生態(tài)位理論,生態(tài)位(niche)

12、是生態(tài)學(xué)中的一個(gè)重要概念，指物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中的地位和角色。生態(tài)位主要指在自然生態(tài)系統(tǒng)中一個(gè)種群在時(shí)間、空間上的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系。隨著有機(jī)體發(fā)育，它們能改變生態(tài)位。,7.2 種間關(guān)系 －－－－ n-維生態(tài)位理論,7.2 種間關(guān)系 －－－－ 基礎(chǔ)、實(shí)際生態(tài)位理論,潛在的生態(tài)位空間就是基礎(chǔ)生態(tài)

13、位，即物種所能棲息的、理論上的最大空間。物種實(shí)際占有的生態(tài)位空間叫做實(shí)際生態(tài)位。,7.2 種間關(guān)系 －－－－ 生態(tài)位的分化,7.2 種間關(guān)系 －－－－捕食,捕食：一種生物攝取其他種生物個(gè)體的全部或部分為食的行為。前者稱為捕食者，后者稱為獵物或被食者包括①“典型的捕食” ；②食草；③寄生。捕食者也可分為食草

14、動(dòng)物、食肉動(dòng)物以及以雜食動(dòng)物 。,7.2 種間關(guān)系 －－－－捕食,7.2 種間關(guān)系 －－－－食草,1．食草對(duì)植物的危害及植物的補(bǔ)償作用2．植物的防衛(wèi)反應(yīng) （毒性與差的味道；防御結(jié)構(gòu) ）3．植物與食草動(dòng)物種群的相互動(dòng)態(tài),7.2 種間關(guān)系 －－－－

15、食草,7.2 種間關(guān)系 －－－－寄生與共生,寄生是指一個(gè)種(寄生物)寄居于另一個(gè)種(寄主)的體內(nèi)或體表、靠寄主體液、組織或已消化物質(zhì)獲取營養(yǎng)而生存。寄生物可以分為兩大類：①微寄生物（在寄主體內(nèi)或表面繁殖）；②大寄生物（在寄主體內(nèi)或表面生長，但不繁殖）。,7.2 種間關(guān)系 －－－－寄生與共生,兩個(gè)不同物種的個(gè)體