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基础生态学--第三章第三节 种内、种间关系

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生态学-第三章 种群生态学(2)

生态学-第三章 种群生态学(2)


每 株 植 物 平 均 干 重 （ ）
植物密度（株/m2）
Regression lines from self-thinning curves for 31 stands of different species of plants
g
（2） 性别生态学
• 内容：性别关系类型、动态及环境因
素对性别的影响。
species of North American warblers. Each of these insect-eating species searches for food in different regions of spruce trees.
莺
竞争的类型和特征
• 种间竞争的类型
– 利用性竞争：通过损耗资源； – 干扰性竞争：竞争个体间直接相互作用。
第三章 种群生态学
（2） 3.3 种群内、外的相互作用
3.3 种群内、外的相互作用
3.3.1 概述 3.3.2 种内关系 3.3.3 种间关系
3.3.1 概述
种内关系：生物种群内部的个体间的相互作用； 种间关系：生活于同一生境中的物种间的相互作用； 种内、种间相互作用的种类：
（1）竞争 （2）捕食、自相残杀 （3）互利共生 （4）寄生
• K1<K2/β，K1/α>K2：
稳定的平衡点，两种共存
• K1>K2/β，K1/α<K2：
不稳定的平衡点，两种均可能获胜
生态位理论
• 生态位 (niche)
指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色；在 自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位置及其在 相关种群之间的功能关系(n-维生态位)。
生物生长发育的不同时期生态位不同。
生物种内和种间关系

生物种内和种间关系


-3/2自疏法则：
W = C×d-a
a一般为3/2。即W = C×d-3/2
思考题：
种植密度持续提高，对产量有何影响？ 最后产量恒值法则和自疏现象发生的原因？
种内关系之二：生物的性行为
植物的性别系统 雌雄同花：多见 同株异花：
雌雄异株：少见，优势？
哪个系统更进化？
种内关系之二：
动物的婚配制度
过度放牧使草场退化
种间关系之五：互利共生
生物之间的和平共处现象
互利共生
指两种生物生活在一起,彼此有利,两者分开以后都不能独立生 活。 地衣中真菌和藻类植物的共生体，两者分开,不能独立生活。 白蚁和肠内鞭毛虫的关系：白蚁体内无法分泌纤维素脢，无 法消化木质纤维素，然而鞭毛虫能分泌一种消化纤维素脢 蚂蚁和蚜虫； 豆科植物与根瘤菌；
一部分。
（2）捕食者只是利用了对象种中超出环境所能支持的 部分个体，所以对最终猎物种群大小没有影响。
捕食有什么生态意义？
捕食的生态意义：
对猎物种群的数量和质量起着重要的生态意义 保持种群规模平衡：种群规模增大 例如 鹿种群的稳定 捕食者淘汰多余个体
促进种群健康：患病个体被捕杀以后，消除了病原体，减少传
植物和食草动物的协同进化
化学防御：植物发展防御机制， 积累有毒物质，以对付食草动物的进攻， VS 食草动物在进化中形成特殊的酶进行解毒； 物理防御： 植物长刺 VS 动物调整食用季节
食草作用对植物种群有何影响？
适度的食草作用（放牧），可以促进植物生长
报复性生长
放牧强度对植物生长的影响
息地或食物结构，避免与竞争对手的生态位重叠
，以获取新的生存方式。 生态位重叠越显著，那么生态位分化越强烈
基础生态学 7种内种间关系

基础生态学 7种内种间关系

d 贫乏的资源
２ 有关动物的领域效应，下面哪种说法不正确？
a 动物不允许除家庭成员外其它个体进入领域； b 同样体重大小的黄牛领域面积小于老虎； c 体重越大的动物占有的领域面积越大； d 鸟类在营巢期领域面积最大
第三节
种间竞争
一、种间竞争 —— 具有相似要求的物种，为了争夺空间和资源而对别 的物种直接或间接产生抑制的现象，称~
¹ 若分散营巢，每一对只利用其邻近的四个资源点（a），则每 对鸟为获取资源的平均飞行距离：
²若集中营巢，4对鸟共享16个资源点（b），则平均飞行距离为
模型说明： ¹ 划分领域较群集繁殖的平均飞行距离短 ² 在资源均匀分布的条件下，领域性易于产生
模型：在自然界的证据
长嘴沼泽鹪鹩（Cistothorus palustris）
（2）栖息地：高质食物资源，斑点分布，高社会等级雄鸟将占有资 源最丰富的领域 雌鸟选择：A. 与无配偶低等级的雄鸟结为伴侣（分享资源） B. 与已有配偶、高等级雄鸟结为伴侣（分享资源） 选择B 则可能分享更多的资源，利于多配偶制（一雄二 雌）的形成 • 多配偶阈值
（三）领域性（territoriality）
狐猴，低等猴类，全夜行性
• 高等灵长类—— 如狒狒 （Papio anubis）
狒狒的群体生活
—— 群较大，包括若干雄 狒和若干雌狒，其中有主 雄。主雄在交配、取食等 方面有优先权，但主雄和 次雄以及次雄之间多有互 助行为
2. 种群行为调节学说（美国生态学家V.C.Wyhne—Edwards）
¹ 随着动物种群数量的增加，全部最适的栖息地将为优
（1）领域的概念
—— 指由个体、家庭或其他社群单位所占据的、不可侵入的 空间
A. 领域行为：驱赶入侵者的行为 B. 领域保护：保证食物资源、营巢地，以获得配偶 和养育后代
种内与种间关系种间关系

种内与种间关系种间关系


7.2.1.2 种间竞争类型及其一般特征
1.竞争类型
（1）利用性竞争(exploitation competition)
两种生物之间没有直接干涉，只有因资源 总量减少而产生的对竞争对手的存活、生殖和 生长的间接影响。
（2）干涉性竞争(interference competition) 两种生物之间不仅竞争食物、空间等，而 且有相互遮荫、吃卵和幼仔等直接干扰。
K1、K2 —— 分别为两物种的环境容纳量；
r1、r2 —— 分别为两物种的种群增长率。
如果将这两个物种放在一起，则它们就要发 生竞争，从而影响种群的增长。设物种1和2的竞 争系数为α和β（α表示在物种 1的环境中，每存在 一个物种2的个体，对物种1种群的效应。β表示在 物种2的环境中，每存在一个物种1的个体，对物 种2种群的效应），并假定两个竞争者之间的竞争 系数保持稳定，则物种1和物种2在竞争中的种群 增长方程分别为：
Tilman实验： Tilman等（1981）研究了硅藻 （Asterionella formosa） 和铁 杆藻（Synedra ulna）的竞争。(a) 硅藻单独培养时建立一稳定种群密 度，硅资源维持在低水平上。(b) 铁杆藻单独培养时，硅浓度更低。 (c)当把两种硅藻放在一起培养时， 由于Synedra 使硅浓度降到低于 Asterionella 所能生存和增殖的 水平以下，竞争的结局是Synedra 取胜，而 Asterionella 被排挤掉。 说明在竞争中更能忍受低资源 供应的种将取胜。
竞争小的一方获胜。
第三种情况：
K1＞K2/β，K2＞K1/α
取倒数，则1/K1＜β/K2，N1胜； 1/K2＜α/K1，N2胜。
即两个种的种内Hale Waihona Puke 争均小于其受到的种间竞争，则竞争结果为
《生态学》第3章：种群生态之一

《生态学》第3章：种群生态之一

A. 判断动物濒危状况的一 个重要标志。 B. 经济鱼类的捕捞标志---捕捞种群年龄的低龄化和小型 化现象。
C. 研究人口的有用工具。
年 龄 结 构 应 用
降低人口增长率的措施（政策）：
a. 晚育，假如20岁生育，100年生育5代； 25岁生育，100年生育4代，少生一代，对于 我国来说就意味着少生2亿多人。
种 群 数 量
生物量（biomass）：个体数目个体的平均体重
（2）密度的类型： 绝对密度：指单位面积或空间的实有 的个体数 相对密度：用其他统计数量指标间接 的表示种群数量高低的相对值。
密 度 的 类 型
根据种群密度的适宜程度，分为： 最适密度（optimal density）：种 群增长处于最佳状况时的种群密度。
一、种群密度 1. 种群的大小和密度（size & density）: （种群数量） (1)定义： 种群大小指该种群所包含的个体数目 的多少。（绝对量） 种群密度是指单位空间内个体数目或 生物量。（相对量）
单位空间可以指面积：Km2=100公顷（hectare）=100 万m2，亩等。也可以指体积：m3, l, ml等。
生 命 表 说 明
（5）各年龄死亡率qx ：从X到X+1时的种群死亡率。 qx = dx/nx
（6）各年龄平均存活数Lx ：各年龄期的中点，平 均存活数目。Lx=(nx+n x+1)/2 = nx- dx/2 = n x+1+ dx/2。（nx=nx+1+dx） （7）各年龄及其以上存活的年总数Tx：已活到X年 龄的生物总计还有多少年的存活时间。（所有现有 个 体 存 活 时 间 的 积 累 ） Tx = Lx+L x+1+ Lx+2+……+Lm=∑Tx (X从X到m, m为最长寿命) （8）平均寿命（生命期望值）ex：X龄的生物平均 还能活的时间。ex= Tx/nx
种内与种间关系

种内与种间关系

—Department of Environmental Science and Engineering—
2.1.1 两性细胞的结合与有性繁殖
（1）有性繁殖的种类 雌雄异体，异体受精 雌雄同体，异体受精， 雌雄同体，同体受精 （2）有性繁殖和无性繁殖的利弊 无性生殖：迅速占领生境、保证遗传的稳定性 有性生殖：产生不同基因型的后代、适应变化 的环境 红皇后效应：病原体-宿主的相互作用
—Department of Environmental Science and Engineering—
2.2 性别生态学
性别生态学(ecology of sex)主要研究性别关系类 型、动态及环境因素对性别的影响。
性别生态学受重视的原因： （1）在有性繁殖的种群内，种内的相互作用首先 表现在两性的个体之间。 （2）种群的遗传特征及基因型多样性对种群数量 动态的影响。 （3）与两性细胞的结合和亲代投入有关。 亲代投入：指花费于生产和抚育后代的能量和物 质资源。
—Department of Environmental Science and Engineering—
2.1.4 植物的性别系统
植物在进化过程中形成了多样、异变的性别系统
雌雄同花(两性花)
同株异花(单性花)
雌雄异株
稀少，5%，如银杏，藤露兜树
✓原因－环境因素和进化策略(藤露兜树实例) 减少同系交配的机率，具异型杂交的优越性； 回避两性间竞争的对策； 脊椎动物传粉造成的压力。
密度效应
—Department of Environmental Science and Engineering— 8
2.1.2 -3/2自疏法则
（1）自疏现象(self-thinning)：同一种植物因密度引起 的个体死亡
生态学 第三章 种群生态学3

生态学 第三章 种群生态学3

2020/3/6
第三章 种群生态学
第一节 种群及其基本特征 第二节 种群的遗传与进化 第三节 种内、种间关系
2020/3/6
种间和种内的相互作用
种内的相互作用的主要形式有竞争、自相残杀 和利他等
物种间相互作用的形式主要有竞争、捕食、寄 生和互利共生
➢ 正相互作用：偏利共生、原始合作、互利共生 ➢ 负相互作用：竞争、捕食、寄生、和偏害
N1取胜,N2被排挤掉
K1/α12 K2
K2/α21
·
K1 N1
2020/3/6
N1灭亡, N2取胜
K1 < K2 /α21,K2> K1/α12 N2
N1超过环境容纳量而 停止增长,N2继续增长
N2取胜,N1被排挤掉
K2 K1/α12
K1
· K2/α21 N1
2020/3/6
不稳定共存
2020/3/6
性选择理论
Darwin的理论 ➢ 性选择（sexual selection）一词首先被达尔文在1871年所
使用，主要是指通过选择使某一性个体在寻求配偶时获得比 同性其他个体更有竞争力的特征。达尔文设想性选择是通过 两种方式发生的：①性内选择；②性间选择。 Fisher的理论 ➢ 建立在主动选择基础上的性选择可以导致性二型特征的进化。 Trivers的理论 ➢ 在雄性不承担任何抚育后代责任的物种中，如果雌性个体具 有足够的辨别力，使它所选择的配偶所具有基因质量优于自 身，那么，进行有性生殖仍然是有利的。
两物种种群的平衡线
N2 K1/α12
dN1/dt<0
N2
dN2/dt<0
K2
dN1/dt=0
dN2/dt=0
大学课程生态学—种内种间关系课件

大学课程生态学—种内种间关系课件


即，W = C d - 3/2 为-3/2 法则
3. 倒数产量法则 （reciprocal yield law） 植物单株平均重量（W ）的倒数与密度（d）呈
线性关系:
A, B为系数，这一方程适合许多农作物
二、动植物性行为（density effect）
（一）植物性别系统
雌雄同花：多数植物
植物性别系统
因为 有性生殖混合或重组了双亲的基因组，导致产生遗传上易变 的配子，并转而 产生遗传上易变的后代。遗传新物质的产生，使受自然 选择作用的种群的遗 传变异保持高水平，使种群在不良环境下至少能保 证少数个体生存下来，并 获得繁殖后代的机会。
美国生态家T.H.Hamilton提出了一种假说：营有性繁殖的物种之间 的竞争和“捕食者— 猎物”间相互作用是使有性繁殖持续保持的重要因 素。
过自体受精而生殖。
一个物种可能采取一种或多种受精策略。
孟德尔性状遗传 豌豆闭花受精
银杏，银杏科，银杏 属。雌雄异株，现世 界上权存一属一种， 中国特有树种。 从外部形态上也可以 区分出来。雄株笔直， 雌株宽大 。
• 二、寻找为什么大多数生物都营有性繁殖的答案
无性繁殖与性生殖在进化选择上的优越性比较： ① 无性繁殖可迅速增殖，占领暂时性新栖息地； ② 有性繁殖则是对生存在多变和易遭不测环境下的一种适应性。
由其它伴生植物密度
这一过程叫做自疏(self thinning)
引起的死亡称为他疏 (alien-thinning)
日本学者Yoda 等(1963)：存活植株个体平均干重（W）与种群密度（d）
关系
W = C d -a 英国生态学家J.L.Harper （1981） 研究黑麦草发现：
a = -3/2（恒值）
第三四节 种群关系

第三四节 种群关系


如，生活型组成、种的分布格局、成层性、季相、捕
食者和被食者的关系等。
形成了群落环境
特定类型的生物群落在一定的环境条件下 才能形成，且对其居住环境产生重大影响，并 形成群落环境。
不同物种之间相互影响
群落中的物种有规律的共处，即在有序状态下 共存，不是一些种的任意组合。主要表现在物质循 环、能量流动和信息传递方面。 1.群落的形成过程经过生物对环境适应过程； 2.生物种群之间的相互适应、相互竞争，形成具有一
集群产生的原因

对栖息地的食物、光照、温度、水等生态因子的 共同需要：蜗牛成群。 对昼夜天气或季节气候的共同反应：迁徙、冬眠。 繁殖的结果：亲代对某环境的共同反应，后代形成 群体。 被动运送的结果：强风、急流把蚊子、植物种子、 小鱼运送到某一地点，形成群体。 由于个体之间社会吸引力相互吸引的结果。
最简单的模型是Levins的单个种群模型，假设一个玛 他种群是由许多斑块所组成，p代表局部种群占领 的斑块比例，e表示一个斑块中种群的灭绝率，m 表示未被局部种群占领斑块的重建率。 如果m ≧e，玛他种群可以稳定的生存，如果m<e，玛 他种群逐步灭绝。
单一物种模型
模拟组成玛他种群的局部种群动态。


3、寄生与共生 （1）寄生

一个物种寄居在另一个物种的体内或体表，从 而摄取寄主养分以维持生活的现象。
体外寄生与体内寄生

寄生对寄主生长有抑制，可加速寄生物种的生 长作用。
（2）共生
1）偏利共生：共生中对一方有利 2）互利共生：共生中对两物种都有利
三、玛他种群



由于受人类活动影响，生物资源尤其是生物 多样性受到了严重威胁。 许多生物在灭绝过程中栖息地首先被破坏， 连续分布得种群裂成斑块状种群，逐个斑块 种群灭绝。 斑块也存在由于外来个体得迁入，使之恢复 得现象。 这种现象被称之为玛他种群。
森林生态学：3_3种内 种间关系

森林生态学：3_3种内 种间关系


种群B 0 0 0 + +
种间相互作用的性质
他感作用物质主要以酚类化合物和烯 萜类化合物为主。
植物排出分泌物的方式或途径：
（1） 以挥发气体的形式释放 （2） 以水溶物形式渗出、淋溶或分泌
花卉的相克相生
相克 铃兰——丁香、水仙花 丁香、紫罗兰、郁金香和毋忘我草 丁香、 薄荷、月桂能分泌大量芳香物质，对 相邻植物的生长有抑制作用
种群及其基本特征 物种遗传、进化及生活史 种内与种间关系
种内关系
存在于各生物种群内部的个体与个体之 间的关系称为种内关系（intraspecific relationship）。
相互作用主要表现在：
密度效应 领域行为 社会等级 他感作用
一 密度效应
种内竞争直接表现为个体间的密度效应，反映 在个体产量和死亡率上。 最后产量恒值法则 －3/2自疏法则
友好相处 百合与玫瑰 旱金莲与柏树 山茶花、茶梅、红花油茶等，与山苍子摆放 一起， 可明显减少霉污病。
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，如农业上 的歇地现象；
（2）他感作用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种植物的 出现引起另一类植物消退的主要原因之一；
A 种群存活率与 密度呈负相关
B 种群在中等密 度下活率最高， 过密或过疏都不 利
A
A
BB
集群程度
种群集群程度与存活关系
二 领域行为
领域（territory） 是指由个体、家庭或其他社群单位所占据的，并积 极保卫不让同种其它成员侵入的空间。这种现象称 领域性。
领域行为(territorial behavior) 是指动物保卫领域的方式，如鸣叫、气味标志等。
第3.3章 种群生态学(种内种间关系)

第3.3章 种群生态学(种内种间关系)


生态位小结
• 同一稳定的群落中，占据了相同生态位的两个物种，其中一个
种终究将被消灭（或被迫改变生态位）
• 同一稳定的群落中，没有任何两个种是直接的竞争者，因为这 些种类的生态位有差别，所以减少了它们之间的竞争，使自然 界形形色色的生物物种各就各位，达到有序的平衡 • 一个相互起作用的、生态位分化的种群系统，各种群有其一定 的生态位，在它们对群落的空间、时间、资源等的利用方面， 以及相互作用的类型，都趋向于互相补充，而不是直接竞争。 因此，由多个种群组成的群落就要比单一种群更能有效地利用
生 物 数 量
生 B 物 数 A 量
时间
A B
时间
★竞争实力悬殊时
★竞争实力相当时
（大草履虫与双小核草履虫）（牛与羊）
1、高斯假说（竞争排斥原理）
• 苏联生态学家，Gause，1934 草履虫为实验对象 生态位相近（如：相同资源利 雌雄同体的单细胞动物 用方式）的两个物种不能在同 寿命时间为一昼夜左右 一地区长期共存。（高斯假说）
动物领域性特点
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，食肉性种类 的领域面积比同样体重的食草性种类大。 领域行为和面积往往随生活史，尤其是繁 殖节律而变化。
领域行为的生态学意义
减少个体或群体之间的冲突，即攻击行为的发生
当资源有限时，能够保证占有者有足够的食物等
在繁殖季节，可以避免其他同种个体的干扰，有
集群的生态学意义
最适：35度

集群有利于改变小生境 集群有利于提高捕食效率 集群有利于提高学习效率 集群可以共同防御敌害 集群能够促进繁殖
狼群可分工合作
四、社会等级(social hierarchy)

种内种间关系.


动植物的性行为
植物的性别系统 动物的婚配制度 领域性 社会等级
动物的婚配制度
婚配制度：指种群内婚姻配的各种类型。婚配包 括异性间相互识别、配偶的数目、配偶持续时间 以及对后代的抚育等。 高等动物婚配关系中，一般雌性是限制者，雄性 常常不易接近雌性，是被限制者。 E.O.Wilson《社会生物学：新的综合》：高等动 物最常见的婚姻配制度是一雄多雌制，而一雄一 雌的单配偶制则是由原始的一雄多雌的多配偶制 进化而来的。
第二节 种间竞争
种间竞争：指具有相似要求的物种，为了争夺 空间和资源，而产生的一种直接或间接抑制对 方的现象。 高斯假说 Lotka—Volterra模型 植物的竞争模型 生态位理论 捕食作用 寄生与共生
第四章
第一节 第二节
种内与种间关系
种内关系 种间竞争

思考题
种内关系和种间关系
种内关系：存在于各个生物种群内部的个 体与个体之间的关系。种内关系的主要形 式有竞争、自相残杀和利他等；
种间关系：生活于同一生境中的所有不同 物种之间的关系。种间关系的形式主要有 竞争、捕食、寄生和互利共生。
正相互作用：偏利共生、原始合作、互利共生 负相互作用：竞争、捕食、寄生、和偏害
动物的婚配制度
决定婚配制度类型的因素
– 资源的分布：主要是食物和营巢地的时空分布。 – 个体能控制住配偶的能力：如鸟类双亲对幼鸟 的共同抚育形成单配偶制；而哺乳类动物幼体 靠母乳哺育，雄兽的抚育作用减少，形成多偶 制。
动物的婚配制度
单配偶制：一雄一雌 天鹅、鸳鸯、丹顶鹤，
多配偶制：一雄多雌
一雌多雄
第一节 种内关系
密度效应 – 最后产量恒值法则 – -3/2自疏法则 动植物的性行为 他感作用

生态学课件第三章 种群生态学


一、种群生活史概述
• 2、研究任务 • 研究生活史的相似性与相异性及其与特定 生境的关系。 • 比较不同生活史类群的生物学意义及其生 态学解释，而不是研究其绝对现象。
一、种群生活史概述
• • • • • 3、研究内容 3.1 个体大小（size） 3.2 生长与发育 3.3 繁殖 3.4 扩散
一、种群生活史概述
• 其中， • 式中∑为总和，x为样方中某种个体数，f为含x个体样方 的出现频率，N为样本总数。
四、种群调节
• 生态学家提出许多不同的假说来解释种群的动态 机制，概括为： • 1、气候学派 • 2、生物学派 • 3、食物因素 • 4、自动调节学说
气候学派
• 气候学派多以昆虫为研究对象 • 其观点为种群参数受天气条件强烈影响，强调种 群数量的变动，否定稳定性。 • 以色列学者博登海默认为昆虫的早期死亡率有 85~90%是由于天气条件不良而引起的
三、种群空间格局
• • • • 种群的内分布型分三类： ①均匀型（uniform） ②随机型（random） ③成群型（clumped）
三、种群空间格局
• • • • • 种群内分布型检验 检验指标是方差/平均数比率，即S2/m。 若 S2/m=0， 属均匀分布； 若 S2/m=1， 属随机分布； 若 S2/m>1(显著)，属成群分布。
• • • • • • • • 4、自然种群的数量变动 种群增长 季节消长 不规则波动 周期性波动 种群暴发 种群衰落 种群平衡
三、种群空间格局
• 种群空间格局（spatial pattern）： • 种群空间格局——是组成种群的个体在其 生活空间中的位置状态或布局，也称为内 分布型（internal distribution pattern）。

生态学--第三章 种群生态学(2-3节)


• • • • 两性关系 亲子关系 群体关系 社会关系
亲缘利他 互惠利他 纯粹利他
• 利他行为 • 种群对综合环境适应能力的提高
第三节 种群间的相互关系
种间关系 • • • • • • 类型 竞争 捕食 食草 中性 共生 生活 • 合作 生活 • 附生 • 寄生和拟寄生 A B - - O O + + + + 特 点 彼此互相抑制 A种杀死或吃掉B种 彼此互不影响 彼此有利，分开后不能 彼此有利，分开能独立
4、逻辑斯谛增长
dN / dt=N (r - cN)
N→K, dN / dt=0, r - cN=0 , c= r/ K dN/dt = rN (1- N/K) = rN (K-N) / K (k - N) / k: 逻辑斯谛系数
N>k,种群下降; N=k,种群不增不减;N<k种群上
升
4、逻辑斯谛增长
二、 种群数量的自然调节
• 种群数量的波动
• 非周期性波动：无规则
种群数量的自然调节
• 种群数量的波动
• 周期性波动
种群数量的自然调节
• 种群数量的波动
③ 季节波动 ④ 种群爆发
种群数量的自然调节
1. 种群数量的波动
• ⑤ 生态入侵
牵牛(Ipomoea nil)
马樱丹（Lantana camara）
第二节 种群增长
第二节 种群增长
• • • • • 简单的模型 几何增长 指数增长 逻辑斯谛增长★ 种群的数量自然调节
1、简单的模型
• Nt+1 – Nt = B + I – D –
E
B: birth， B=bNt I: immigrant D: death, D=dNt E: emigrant
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生态学基础 第三章
第三节 种内、种间关系
教学目标： 1、种内关系 2、种间关系
一、种内关系
种内关系：是指种群内个体间的相互关系。种内竞争同样是基 本的种内关系。
植物种群与动物种群的种内关系有很大的不同，除种内竞争外， 植物种群的种内关系主要表现为集群生长、密度效应等，动物 种群的种内关系则主要表现为生殖行为、空间行为、社会行为、 通讯行为和利他行为等方面。
一、种内关系
（一）植物的密度效应 在一定时间内，当种群的个体数目增加时，就必定会出现 邻接个体之间的相互影响，称为密度效应或邻接效应。 根据影响因素的种类，可将其作用类型划分为 密度制约和非密度制约。
一、种内关系
（一）植物的密度效应 目前发现植物的密度效应有两个基本的规律 1、最后产量衡值法则 2、“－3／2”自疏法则
该模式表明产量与密度变化无关，即在很大播种密度范围内，其最终产 量是相等的。
（一）植物的密度效应 2、“－3/2”自疏法则
密度与生物个体平均 株重呈现负相关关系， 在对数图上为－3／2 斜率。
（二）、动物的领域性和社会等级
1、领域性 由动物个体、配偶或家族积极保卫的，不允许其他动物，通常 是不让同种动物的进入的区域或空间就称为领域，而动物占有领 域的行为则称为领域行为或领域性。 领域性是保持个体或群之间间隔的积极机制； 高等动物的隔离机制是行为性的，低等动物或植物的 则是化学性的，即：通过抗生素或他感物质产生隔离。
高斯原理-竞争排斥原理
需指出的是：两个物种竞争的结果或竞争的激烈程度与各自生态位是有很大的关系的。 生态位越接近，则竞争越激烈。 在同一生境中具有相同生态位的不同物种不可能长期共存，这个原理称竞争排斥原 理，也称高斯原理; 在一个稳定的自然群落中，各生物种群的生态位必定是有差异的，种群间都是趋向于 互相补充而不是直接竞争。因此由多个物种组成的群落，要比单一物种 所组成的群落能更有效地利用环境资源，维持较高的生产力，并具有更高 的稳定性。
北美地区，五种莺都从同一种云杉树上取食。 通过"瓜分"不同区域以减少相互间的竞争
2、捕食
（1）概念
捕食是指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。前者称为捕食者，后者称为猎物。
（2）类型
广义的捕食关系包括四种类型：
A、传统捕食（狭义捕食）
B、植食
C、拟寄生（会杀死宿主）
1、竞争
北极熊在打斗
大象和狮子抢夺水源
生态位：是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相
关种群之间的功能关系与作用。
高斯原理-竞争排斥原理
左：双小核草履虫增长较快，竞争占优，大草履虫灭亡。 右：双小核草履虫多生活于培养试管的中、上部，以细菌为食；而袋状草履虫 生活于底部，以酵母菌为食。两个竞争种之间出现了食性和栖息环境的分化。
1、领域性
生殖领域－求偶、交配、繁殖
1、领域性
驯鹿在觅食
2、社会等级
社会等级：指动物种群中各个动 物的地位具有一定顺序的等级现 象。等级的数量和配置情况构成 种群的社会结构。
社会形成的基础是支配行为或称 支配-从属关系。等级地位较高 的优势个体比等级地位较低的从 属个体优先获得资源，满足其食 物、栖息场所、配偶等需要。
（一）植物的密度效应
1、最后产量衡值法则 在一定范围内，当条件相同时，不管种群的密度如何，其最后产量差 不多总是一样的。 例如，Donald对车轴草的种植研究，不同密度种植，发现60天后产量和 密度呈正相关，但181天以后收获时，产量与密度无关。
（一）植物的密度效应
1、最后产量衡值法则 最后产量衡值法则公式表示为： Y ＝ W ×d。 Y为总产量，W为平均 每株重，d为密度，总产量最终接近于一个定值。 意义：种植密度
- 种群1捕食者，通常较猎物2的个体
偏利作用
+
正相互
原始合作
+
作用
互利共生
+
0 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 + 相互作用对两种都必然有利
＋表示有利；－表示有害，0表示无利也无害
1、竞争
特征：
两种生物为竞争同一对象（空间和资源）。竞争的双方都力求抑制对
方。竞争结果对他们的增长和存活起着负影响。 例： ① 农田中的作物与杂草竞争光、热、水、气、肥及生长空间。 ② 各类塘鱼对浮游生物的竞争。 结果： ① 两个物种形成协调的平衡状态，实现生态位的分化。 ② 一个种群被另一个种群消灭掉。 ③ 一个种群被赶跑到另一空间，利用另一种食物。
D、同类相食
2、捕食
传
统
植
捕
食
食
拟
寄
同
生
类 相
食
2、捕食
（3）捕食的生态学意义 生态系统中，不同营养级生物间的捕食关系在自然界中通过各种 调节机制控制着种群的数量波动，保持生态系统的相对平衡， 任一环节受到干扰就可能破坏平衡。
① 人类过度猎取某些生物，就可能引起生态失衡。人类为发展鹿群而大量猎
杀美洲豹和狼，使得鹿群数量大增，对牧草过度利用，导致草场褪化。
（一）植物的密度效应
2、“－3/2”自疏法则
随着植物播种密度的提高，种内竞争不仅影响到植株的生长发 育的速度，也影响到植株的存活率，这一过程叫自疏。
密度与生物个体平均株重呈现负相关关系，在对数图上为－3 ／2斜率。这种关系叫做“－3／2”自疏法则。
（一）植物的密度效应
2、“－3/2”自疏法则
其公式可以表述为： W = C×d－3／2；W为平均每株重，d为密度；C为一个常数。
2、社会等级
社会等级的生态学意义： （1）非争斗性地获得有限资源。 （2）调节种群数量。
二、种间关系
种间关系的类型 种间关系是指不同物种种群之间的相互作用。两个种群的相互关系可以 是间接，也可以直接的相互影响，这种影响可能是有害的，也可能是有 利的。如果用“＋”表示有利，“－”表示有害，“0”表示既无利又 无害，那么，种群之间的关系见下表。
两种种群之间的各种相互关系
相互作用类型 中性作用
物种1 物种2 相互作用的一般特征

0
0 两物种彼此不受影响
竞争
-
负相互
作用 偏害作用
-
相互干扰型：每一种群直接抑制另一个种群 -
资源利用型：资源缺乏时的间接抑制 0 种群1受抑制，种群2无影响
寄生作用
+
- 种群1寄生者，通常较宿主2的个体小
捕食作用
+