生态学 种间和种内关系
4、寄生的途径
共栖:先有简单的共栖,再过渡到宿主 体上,进而进到体内共栖。食物联系开 始是偏利共生。进一步发展为寄生关系 捕食:尺蠖鱼蛭的全部生命活动均在鱼 的体躯上,只在繁殖期离开宿主。 偶然寄生:未来的宿生物偶然的潜入体 内,虽然是暂时的生活地点,但对寄生 物十分有利,成功为兼性寄生物。
第五章 种内与种间关系
主要的种内相互关系: 竞争、自相残杀、性别关系、 领域性、社会等级等。 B. 主要的种间相互关系: 竞争、捕食、寄生、互利共生。
A.
第一节 种内关系
一、 植物的密度效应 (一) 最后产量衡值法则: 1.邻接效应:当种群密度增加时,在邻 接的个体间出现的相互影响,邻接效 应最明显的表现是对形态、产量、死 亡率的影响,并从而得出了“最后产 量衡值法则”。
l K1 <K2 / ,K2< K1 /α:稳定共存 l在三角形K1 E K2 / 中,种群1不能增长,种群2继续 增长, 三角形K2EK1 /α中,种群2不能增长,种群1继 续增长。N2和N1出现不稳定的平衡点。
K2 dN2/dt=0 E dN1/dt=0
K1/α
K2 /
K1
K1 >K2 / ,K2> K1 /α:不稳定共存
2.最后产量衡值法则:在一定范围内,
当条件相同时,最后产量差不多 总是相同的。 Y=W×d=ki(Y:单位面积产量;W:
植物个体平均产量;d:密度;ki常数)。
3.原因:高密度时,个体间竞争有 限的资源(光、水、营养物等), 植物的生长率降低,个体变小, 构件减少。
(二) -3/2自疏法则
-3/2自疏法则:当植物种群密度太高时,
三、领域性
个体、家庭或其他社群单位所占据的, 并积极保护不让同种其他成员侵入的空 间; 领域面积随领域占有者的体重而扩大; 领域面积受食物品质的影响; 领域面积随生活史节律而变化。
四、社会等级
•社会性动物的个体形成等级顺序; 社会等级高的个体在食物利用、栖息地 选择上具有优先权; •社会等级高的个体具有优先交配权; •社会等级和领域性这两类重要的社会性行 为,与种群调节具有密切联系;
⑶ 生态位移动(niche drift): 生态位移动 是指种群对资源谱利用的变动。种群的 生态位移动往往是环境压迫或是激烈竞 争的结果。 ⑷ 生态位分离(niche separation): 生态 位分离是指两个物种在资源序列上利用 资源的分离程度。这是环境胁迫或竞争 的结果
A A
A B A B
(2)生态位理论
⑴ 生态位宽度(niche breadth):指被一个 有机体单位所利用的各种各样不同资源的 总和。资源少,生态位宽度增加而泛化; 资源丰富,生态位宽度减小,促进生态位 特化 。 ⑵ 生态位重叠(niche overlap): 生态位重叠 是指不同物种的生态位之间的重叠现象或 共有的生态位空间,关系到两个物种的生 态要求可以相似到多大程度而仍能共存。
竞争:直接干扰型 -
竞争:资源利用型 - 偏害作用 寄生作用 捕食作用 偏利作用 原始合作 - + + + +
-
- ○ - - ○ +
每一种群直接抑制另一个
资源缺乏时的间接抑制 种群1受抑制,种群2无影响 种群1寄生者,通常较宿主2的个体小 种群1捕食者,通常较猎物2的个体大 种群1偏利者,而宿主2无影响 相互作用对两种都有利,但不是必然的
l在三角形K1 E K2 / 中,种群2不能增长,种群1 继续增长, 三角形K2EK1 /α中,种群1不能增长, 种群2继续增长。N2和N1出现不稳定的平衡点。
6、生态位理论
(1)生态位(niche):物种在生物群落 或生态系统中的地位和角色。主要指 在自然生态系统中一个种群在时间、 空间上的位子及其与相关种群之间的 功能关系。
两个物种平衡时的条件
Ø dN1/dt=0 N1=K1 - N2 N1 = 0 , N2 = K1 /α Ø N1 = K1 , N2 = 0 Ø dN2/dt=0 N2=K2 – N1 Ø N2 = 0 , N1 = K2 / Ø N2 = K2 , N1 = 0
K1 /α
dN1/dt=0
三、他感作用
1.他感作用:植物分泌代谢化学物质,对其他植 物产生直接和间接影响
2.他感作用的生态学意义:
(1)对农林业生产和管理具有重要意义。 (2)对植物群落的种类组成有重要影响,是造 成种类成分对群落的选择性以及某些植物的 出现引起另一类消退的主要原因之一。 (3)是引起植物群落演替的重要内在因素之一。 (4)环保除草剂和杀虫剂的生产。
B B
生态位分离,无竞争
生态位相切,无竞争
生态位相交,产生竞争
生态位相叠,可能竞争激烈 生态位分化
生态位宽度公式如下:
B1
同样: B2=0.649 B3=0.9056
对生态位重叠公式:
同样, C13=0.754
C23=0.625
(二)捕食作用
1、概念: 捕食(Predation):某种生物消耗 另一种其他生物活体的全部或部分身 体,直接获得营养以维持自己生命的 现象。前者为捕食者(predator), 后者为猎物(prey)。
互利共生
+
+
相互作用对两种都必然有利
一、负相互作用
包括竞争、捕食、寄生和偏害等。
(一)种间竞争
1.种间竞争:指两物种或更多物种共同利用 同样的有限资源时产生的相互竞争作用。 竞争的结果常是不对称的。 2.高斯(Gause G.F.1934)假说:当两个物种 利用同一资源和空间时产生的种间竞争现 象,两个物种越相似,它们的生态位重叠 就越多,竞争也就越激烈。 双小核草履虫和大草履虫试验;
2、类型
微寄生物(Microparasites),在寄 主体内或表面繁殖。主要的寄生物 有细菌、病毒、真菌和原生动物。 大寄生物(Macroparasites)在寄主 体内或表面生长,但不繁殖。昆虫 是植物的主要大寄生物。
3、寄生物与寄主的相互适应
①细胞免疫反应,吞噬细胞(如白血细胞-T淋 巴细胞)攻击并吞没病原体细胞。 ②B-细胞免疫反应,以特定蛋白(或抗体)的 生产为基础,由B淋巴细胞结合到病原体表 面。如果再次遭遇同样病原体(或抗原), 免疫记忆会快速生产特异抗体,提高免疫 力。 ③行为对策(behavioral strategies)对降 低寄生水平也很重要。许多脊椎动物具备 整理行为,有效地去除外寄生物。
2.广义的捕食包括四种类型
(1)典型的捕食:指食肉动物吃食 草动物或其它食肉动物。 (2)食草动物吃绿色植物:植物往 往未被杀死,但受损害。 (3)昆虫中的拟寄生者:杀死寄主 (4)同类相食:捕食者与被食者是 同一特种而已。
3 捕食作用分析
(1) 功能反应(functional response): 每个捕食者的捕食率随猎物密度变化的 一种反应。可能会有:捕食量随猎物密 度增加而开始增加后平衡;捕食量随猎 物密度增加而增加至饱和,捕食量随猎 物密度增加呈而“s”型曲线。
K2
dN2/dt=0
N1=K1
K2 / K1
K1 > K2 / ,K2< K1 /α: N1取胜, N2灭亡 在K2,K2 / , K1 /α, K1 这块面积内,种群2已经超 过最大容纳量而不能增长,而种群1仍能继续增长,N1取 胜,N2被排挤掉
K2
N2=K2
K1/α
dN1/dt=0
dN2/dt=0
5、捕食的生态学意义
a.可限制种群分布和抑制种群数量; b.可影响群落结构的主要生态过程,使 生态系统中的物质循环和能量流动多 样化,提高能量的利用率; c.促进捕食者和猎物的适应性; d.可使种群复壮,更具有生存竞争力。
6. 捕食者与猎物
(1)捕食者与猎物的协同进化
捕食者在进化过程中发展了锐齿、利爪、尖喙、 毒牙等工具,运用诱饵追击、集体围猎等方式, 以便有利地捕食猎物;另一方面,猎物也相应 地发展了保护色、警戒色、拟态、假死、集体 抵御等种种方式以逃避捕食。
ห้องสมุดไป่ตู้
基础生态位(fundamental niche):生物 群落中,某一物种所栖息的理论上的最 大空间,称为基础生态位。 实际生态位(realized niche):生物群落 中物种实际占有的生态位空间称实际生 态位。
区别: A. 生态位:物种利用资源(时间、空间 位置和功能地位)的状况。 B. 生活小区 (iotope):是指生物生存 的周围环境。 C. 生态区:物种所利用的总资源的所在 地。 D. 栖息地(habitat):物种生存的物 理环境。
第二节 种间关系
种间关系是指不同物种种群之间的相互 作用所形成的关系。简单地分为三大类。 ①中性作用;②正相互作用,正相互作用 按其作用程度分为偏利共生、原始协作 和互利共生三类;③负相互作用,包括竞 争、捕食、寄生和偏害等。
有利、有害或无利无害的中间态,可用+、-、○表示。 相互作用型
中性作用 物种 物种 相关作用的一般特征 1 2 ○ ○ 两个物种彼此不受影响
部分个体死亡现象称为“自疏现象”; W=C×d-a→lgW=lgC-algd(W:平均 株干重;d:种群密度;a:-3/2)
二、动植物的性行为
(一)、植物的性别系统 •雌雄同株:两性花;单性花 •雌雄异株:银杏;杨树;柳树等
(二)、动物的婚配制度 • 相互识别,配偶数目,配偶持续时间等; • 决定婚配制度类型的环境因素:可能是 资源的分布,主要是食物和营巢地的时 空分布情况; 婚配制度的类型: 单配偶;多配偶制; 多配偶制:一雄多雌制;一雌多雄制;
(五)通讯
社会组织的形成,还需要有个体之间的 相互传递信息为基础。信息传递,或称 通讯是某一个体发送信号,另一个体接 受信号。