種內(nèi)和種間關(guān)系

1、第二部分第二部分 種群生態(tài)學(xué)種群生態(tài)學(xué)7 種內(nèi)與種間關(guān)系主要內(nèi)容主要內(nèi)容7.1 7.1 概述概述7.2 7.2 種內(nèi)關(guān)系種內(nèi)關(guān)系7.3 7.3 種間關(guān)系種間關(guān)系27.1 概述概述7.1.1 種內(nèi)關(guān)系：種內(nèi)關(guān)系：生物種群內(nèi)部的個(gè)體間的相互作用生物種群內(nèi)部的個(gè)體間的相互作用7.1.2 種間關(guān)系：種間關(guān)系：生活于同一生境中的物種間的相互作用生活于同一生境中的物種間的相互作用7.1.3 種內(nèi)、種間相互作用的種類(lèi)種內(nèi)、種間相互作用的種類(lèi) 競(jìng)爭(zhēng)競(jìng)爭(zhēng) 捕食、自相殘殺捕食、自相殘殺 互利共生互利共生 寄生寄生3種間相互作用的基本類(lèi)型種間相互作用的基本類(lèi)型4相互作用型 物種 1 物種 2 相關(guān)作用的一般特征 中

2、性作用 兩個(gè)物種彼此不受影響 競(jìng)爭(zhēng)：直接干擾型 - - 每一種群直接抑制另一個(gè) 競(jìng)爭(zhēng)：資源利用型 - - 資源缺乏時(shí)的間接抑制 偏害作用 - 種群 1 受抑制，種群 2 無(wú)影響 寄生作用 + - 種群 1 寄生者，通常較宿主 2 的個(gè)體小 捕食作用 + - 種群 1 捕食者，通常較獵物 2 的個(gè)體大 偏利作用 + 種群 1 偏利者，而宿主 2 無(wú)影響 原始合作 + + 相互作用對(duì)兩種都有利，但不是必然的 互利共生 + + 相互作用對(duì)兩種都必然有利 7.2 種內(nèi)關(guān)系種內(nèi)關(guān)系7.2.1 密度效應(yīng)密度效應(yīng)7.2.2 性別生態(tài)學(xué)性別生態(tài)學(xué)7.2.3 領(lǐng)域性和社會(huì)等級(jí)領(lǐng)域性和社會(huì)等級(jí)7.2.4 他感作用

3、他感作用7.2.5 集群生活集群生活57.2.1 密度效應(yīng)密度效應(yīng)v在一定時(shí)間內(nèi)，當(dāng)種群的個(gè)體數(shù)目增加時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)，當(dāng)種群的個(gè)體數(shù)目增加時(shí)，就必定會(huì)出現(xiàn)鄰接個(gè)體之間的就必定會(huì)出現(xiàn)鄰接個(gè)體之間的相互影響相互影響v最后產(chǎn)量衡值法則最后產(chǎn)量衡值法則v-3/2自疏法則自疏法則67最后產(chǎn)量衡值法則最后產(chǎn)量衡值法則v在一定范圍內(nèi)，當(dāng)條件相同時(shí)，不管一個(gè)種群在一定范圍內(nèi)，當(dāng)條件相同時(shí)，不管一個(gè)種群的密度如何，最后產(chǎn)量差不多總是一樣的的密度如何，最后產(chǎn)量差不多總是一樣的v Y=W Y=Wa ad=d=K Ki iY Y單位面積產(chǎn)量，單位面積產(chǎn)量，W Wa a植物個(gè)體平均重量，植物個(gè)體平均重量，d d為為密

4、度，密度，K Ki i常數(shù)常數(shù)v原因：密度增加時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)加強(qiáng)，生長(zhǎng)率下降，原因：密度增加時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)加強(qiáng)，生長(zhǎng)率下降，個(gè)體變小個(gè)體變小89密度效應(yīng)密度效應(yīng)7-3/2自疏法則自疏法則v自疏現(xiàn)象：自疏現(xiàn)象：同一種植物（或固著性動(dòng)物）因密度引起的個(gè)體死亡v自疏導(dǎo)致的密度和個(gè)體重量的關(guān)系：自疏導(dǎo)致的密度和個(gè)體重量的關(guān)系： W = C d -3/2 雙對(duì)數(shù)曲線斜率為 -3/2,故稱(chēng)為-3/2自疏法則。1011Self-thinning in the rye grass12Regression lines from self-thinning curves for 31 stands of different

5、species of plants7.2.2 性別生態(tài)學(xué)性別生態(tài)學(xué)v 內(nèi)容：內(nèi)容：研究物種內(nèi)部性別關(guān)系的類(lèi)型、動(dòng)態(tài)及環(huán)境因素對(duì)性別的影響v 兩性細(xì)胞的結(jié)合與有性繁殖兩性細(xì)胞的結(jié)合與有性繁殖v 性比性比v 性選擇性選擇v 植物的性別系統(tǒng)植物的性別系統(tǒng)v 動(dòng)物的婚配制度動(dòng)物的婚配制度13兩性細(xì)胞的結(jié)合與有性繁殖兩性細(xì)胞的結(jié)合與有性繁殖v有性繁殖的種類(lèi)有性繁殖的種類(lèi) 雌雄異體雌雄異體 雌雄同體，異體受精雌雄同體，異體受精 雌雄同體，同體受精雌雄同體，同體受精v有性繁殖和無(wú)性繁殖的利弊有性繁殖和無(wú)性繁殖的利弊 無(wú)性生殖：迅速占領(lǐng)生境、保證遺傳的穩(wěn)定性無(wú)性生殖：迅速占領(lǐng)生境、保證遺傳的穩(wěn)定性 有性生殖：

6、產(chǎn)生不同基因型的后代、適應(yīng)變化的環(huán)境有性生殖：產(chǎn)生不同基因型的后代、適應(yīng)變化的環(huán)境14性比性比v雄體雄體:雌體雌體vFisher氏性比理論：性比趨于氏性比理論：性比趨于1:1v稀少型有利：數(shù)量少的性別具有較高的適合度稀少型有利：數(shù)量少的性別具有較高的適合度v兩性相等投入：便宜的性別具有更多的個(gè)體數(shù)兩性相等投入：便宜的性別具有更多的個(gè)體數(shù)v局域資源競(jìng)爭(zhēng)和局域交配競(jìng)爭(zhēng)局域資源競(jìng)爭(zhēng)和局域交配競(jìng)爭(zhēng)15性選擇性選擇v概念：動(dòng)物行為、大小、形態(tài)等次生性征的差異概念：動(dòng)物行為、大小、形態(tài)等次生性征的差異v性?xún)?nèi)選擇性?xún)?nèi)選擇(配偶競(jìng)爭(zhēng)配偶競(jìng)爭(zhēng))和性間選擇和性間選擇(對(duì)異性的偏愛(ài)對(duì)異性的偏愛(ài))v讓步賽理論：擁有奢

7、侈特征的個(gè)體有好的基礎(chǔ)讓步賽理論：擁有奢侈特征的個(gè)體有好的基礎(chǔ)vFisher氏私奔模型：兩性同時(shí)對(duì)選擇特征編碼，氏私奔模型：兩性同時(shí)對(duì)選擇特征編碼，16植物的性別系統(tǒng)植物的性別系統(tǒng)v雌雄同花雌雄同花(兩性花兩性花)v同株異花同株異花(單性花單性花)v雌雄異株雌雄異株v原因環(huán)境因素和進(jìn)化策略原因環(huán)境因素和進(jìn)化策略(藤露兜樹(shù)實(shí)例藤露兜樹(shù)實(shí)例)17動(dòng)物的婚配制度動(dòng)物的婚配制度v婚配制度婚配制度 群體內(nèi)婚配制度類(lèi)型，異性的相互識(shí)別，配偶數(shù)目，群體內(nèi)婚配制度類(lèi)型，異性的相互識(shí)別，配偶數(shù)目，持續(xù)時(shí)間，對(duì)后代的照顧持續(xù)時(shí)間，對(duì)后代的照顧v婚配制度的類(lèi)型婚配制度的類(lèi)型 單配制單配制 一雌多雄制一雌多雄制 一雄

8、多雌制一雄多雌制 混交制混交制v環(huán)境影響環(huán)境影響 環(huán)境的資源質(zhì)量和分布環(huán)境的資源質(zhì)量和分布187.2.3 領(lǐng)域性和社會(huì)等級(jí)領(lǐng)域性和社會(huì)等級(jí)v 領(lǐng)域性領(lǐng)域性 (territoriality) 領(lǐng)域：指由個(gè)體、家庭或其他社群?jiǎn)挝凰紦?jù)的，并積極保衛(wèi)不讓領(lǐng)域：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同種其他成員侵入的空間 領(lǐng)域行為：鳴叫、氣味標(biāo)志、威脅、直接進(jìn)攻入侵者領(lǐng)域行為：鳴叫、氣味標(biāo)志、威脅、直接進(jìn)攻入侵者 領(lǐng)域面積與動(dòng)物及環(huán)境的關(guān)系領(lǐng)域面積與動(dòng)物及環(huán)境的關(guān)系：體重、食物品質(zhì)、季節(jié)：體重、食物品質(zhì)、季節(jié)v 社會(huì)等級(jí)社會(huì)等級(jí) (social hierarchy)

9、 社會(huì)等級(jí)現(xiàn)象：動(dòng)物種群中個(gè)體的地位具有一定順序的現(xiàn)象社會(huì)等級(jí)現(xiàn)象：動(dòng)物種群中個(gè)體的地位具有一定順序的現(xiàn)象 社會(huì)等級(jí)的形成：支配行為社會(huì)等級(jí)的形成：支配行為 社會(huì)等級(jí)的意義：優(yōu)勝劣汰社會(huì)等級(jí)的意義：優(yōu)勝劣汰v 領(lǐng)域性、社會(huì)等級(jí)和種群調(diào)節(jié)領(lǐng)域性、社會(huì)等級(jí)和種群調(diào)節(jié) 種群數(shù)量調(diào)節(jié)種群數(shù)量調(diào)節(jié) 物種進(jìn)化物種進(jìn)化19207.2.4 他感作用他感作用v他感作用他感作用 (allelopathy) 植物體通過(guò)向體外分泌代謝過(guò)程中的化學(xué)物質(zhì)，對(duì)其他植物產(chǎn)生植物體通過(guò)向體外分泌代謝過(guò)程中的化學(xué)物質(zhì)，對(duì)其他植物產(chǎn)生直接或間接影響的現(xiàn)象直接或間接影響的現(xiàn)象 存在于種內(nèi)和種間存在于種內(nèi)和種間v克生物質(zhì)克生物質(zhì) 乙烯

10、、香精油、酚及其衍生物，不飽和內(nèi)脂、乙烯、香精油、酚及其衍生物，不飽和內(nèi)脂、 生物堿、配糖體等生物堿、配糖體等v生態(tài)意義生態(tài)意義 對(duì)農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)的影響：歇地形象對(duì)農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)的影響：歇地形象 影響植物群落的種類(lèi)組成影響植物群落的種類(lèi)組成 植物群落演替的重要內(nèi)在因素植物群落演替的重要內(nèi)在因素217.2.5 集群生活集群生活v 集群生活的意義集群生活的意義 利益：利益： 改變小氣候改變小氣候 取食取食 防御天敵防御天敵 繁殖和育幼繁殖和育幼 易遷移易遷移22 弊端：弊端：密度效應(yīng)密度效應(yīng)增加捕食風(fēng)險(xiǎn)增加捕食風(fēng)險(xiǎn)傳染疾病傳染疾病7.3 種間關(guān)系種間關(guān)系v種間關(guān)系種間關(guān)系 指兩個(gè)或多個(gè)不同物種在共同的時(shí)間

11、和空間環(huán)境中生活，由于不指兩個(gè)或多個(gè)不同物種在共同的時(shí)間和空間環(huán)境中生活，由于不同物種相互成為環(huán)境因子，形成了不同物種之間的相互作用同物種相互成為環(huán)境因子，形成了不同物種之間的相互作用v主要研究方向主要研究方向 相互動(dòng)態(tài)：相互作用的不同物種的種群動(dòng)態(tài)相互動(dòng)態(tài)：相互作用的不同物種的種群動(dòng)態(tài) 協(xié)同進(jìn)化：物種在進(jìn)化上的相互作用協(xié)同進(jìn)化：物種在進(jìn)化上的相互作用v關(guān)系類(lèi)型關(guān)系類(lèi)型 種間競(jìng)爭(zhēng)種間競(jìng)爭(zhēng) 捕食作用捕食作用 寄生和共生寄生和共生237.3.1 種間競(jìng)爭(zhēng)種間競(jìng)爭(zhēng)v 高斯假說(shuō)高斯假說(shuō)v 競(jìng)爭(zhēng)的類(lèi)型和特征競(jìng)爭(zhēng)的類(lèi)型和特征v Lotka-Volterra模型模型v 生態(tài)位理論生態(tài)位理論v 競(jìng)爭(zhēng)釋放和性狀

12、替換競(jìng)爭(zhēng)釋放和性狀替換v 種間競(jìng)爭(zhēng)與時(shí)空異質(zhì)性種間競(jìng)爭(zhēng)與時(shí)空異質(zhì)性24 概念概念 兩種或多種生物因利用兩種或多種生物因利用共同資源而產(chǎn)生的使其共同資源而產(chǎn)生的使其受到不良影響的相互關(guān)受到不良影響的相互關(guān)系稱(chēng)為種間競(jìng)爭(zhēng)系稱(chēng)為種間競(jìng)爭(zhēng) 競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果 一方獲勝，另一方被抑一方獲勝，另一方被抑制或消滅制或消滅 競(jìng)爭(zhēng)能力競(jìng)爭(zhēng)能力 生態(tài)習(xí)性生態(tài)習(xí)性 生活型生活型 生態(tài)幅度生態(tài)幅度高斯假說(shuō)高斯假說(shuō)(競(jìng)爭(zhēng)排斥原理競(jìng)爭(zhēng)排斥原理)v 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物種，不能長(zhǎng)期共存在一起有相同資源利用方式的物種，不能長(zhǎng)期共存在一

13、起v 要求相同資源的兩個(gè)物種不共存與一個(gè)空間要求相同資源的兩個(gè)物種不共存與一個(gè)空間v 長(zhǎng)期共存在同一地區(qū)的兩個(gè)物種，由于劇烈競(jìng)爭(zhēng)，他長(zhǎng)期共存在同一地區(qū)的兩個(gè)物種，由于劇烈競(jìng)爭(zhēng)，他們必然會(huì)出現(xiàn)棲息地、食物、活動(dòng)時(shí)間或其他特征上們必然會(huì)出現(xiàn)棲息地、食物、活動(dòng)時(shí)間或其他特征上的的生態(tài)位分化生態(tài)位分化25高斯假說(shuō)Growth curves for Paramecium aurelia and P. caudatumin separate and mixed cultures2627星桿藻星桿藻(Asterionella)和針稈藻和針稈藻(Yynedra)硅酸鹽Resource partitioning

14、28Resource partitioningResource partitioning is demonstrated by the feeding habits of five species of North American warblers. Each of these insect-eating species searches for food in different regions of spruce trees.29云杉競(jìng)爭(zhēng)的類(lèi)型和特征競(jìng)爭(zhēng)的類(lèi)型和特征v種間競(jìng)爭(zhēng)的類(lèi)型種間競(jìng)爭(zhēng)的類(lèi)型 利用性競(jìng)爭(zhēng)：通過(guò)損耗資源利用性競(jìng)爭(zhēng)：通過(guò)損耗資源 干擾性競(jìng)爭(zhēng)：競(jìng)爭(zhēng)個(gè)體間直接相互作用干擾性競(jìng)

15、爭(zhēng)：競(jìng)爭(zhēng)個(gè)體間直接相互作用v種間競(jìng)爭(zhēng)的特征種間競(jìng)爭(zhēng)的特征 不對(duì)稱(chēng)性不對(duì)稱(chēng)性 對(duì)不同資源競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果相互影響對(duì)不同資源競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果相互影響30Lotka-Volterra模型模型v 假設(shè)兩個(gè)物種，單獨(dú)生長(zhǎng)時(shí)增長(zhǎng)曲線為邏輯斯蒂模型假設(shè)兩個(gè)物種，單獨(dú)生長(zhǎng)時(shí)增長(zhǎng)曲線為邏輯斯蒂模型v 若將兩個(gè)物種放在一起，他們發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)，從而影響其他若將兩個(gè)物種放在一起，他們發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)，從而影響其他種群增長(zhǎng)：種群增長(zhǎng)： 假設(shè)假設(shè)表示在物種表示在物種1的環(huán)境中，每存在一個(gè)物種的環(huán)境中，每存在一個(gè)物種2的個(gè)的個(gè)體，對(duì)于物種體，對(duì)于物種1的效應(yīng)。的效應(yīng)。 表示在物種表示在物種2的環(huán)境中，每的環(huán)境中，每存在一個(gè)物種存在一個(gè)物種1的個(gè)體

16、，對(duì)于物種的個(gè)體，對(duì)于物種2的效應(yīng)，則有的效應(yīng)，則有邏輯邏輯斯蒂方程斯蒂方程：dN1 /dt = r1N1 (1-N1/K1 N2/K1) dN2 /dt = r2N2 (1-N2/K2 N1/K2）3132種間競(jìng)爭(zhēng)示意圖種間競(jìng)爭(zhēng)示意圖33種間競(jìng)爭(zhēng)示意圖種間競(jìng)爭(zhēng)示意圖種間競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果種間競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果v K1K2/，K1/ K2，物種，物種2被排斥，物種被排斥，物種1取勝取勝v K1K2/，K1/K2，物種，物種1被排斥，物種被排斥，物種2 取勝取勝v K1K2， 穩(wěn)定的平衡點(diǎn)，兩種共存穩(wěn)定的平衡點(diǎn)，兩種共存v K1K2/，K1/K2，不穩(wěn)定的平衡點(diǎn)，兩種可，不穩(wěn)定的平衡點(diǎn)，兩種可能獲勝能獲勝34生態(tài)位

17、理論生態(tài)位理論v 生態(tài)位生態(tài)位 (niche) 指物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中的地位和角色；在自然生態(tài)系統(tǒng)指物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中的地位和角色；在自然生態(tài)系統(tǒng)中一個(gè)種群在時(shí)間、空間上的位置及其在相關(guān)種群之間的功能關(guān)中一個(gè)種群在時(shí)間、空間上的位置及其在相關(guān)種群之間的功能關(guān)系系(n-維生態(tài)位維生態(tài)位) 生物生長(zhǎng)發(fā)育的不同時(shí)期生態(tài)位不同生物生長(zhǎng)發(fā)育的不同時(shí)期生態(tài)位不同v 基礎(chǔ)生態(tài)位和實(shí)際生態(tài)位基礎(chǔ)生態(tài)位和實(shí)際生態(tài)位 基礎(chǔ)生態(tài)位：物種能棲息的、理論上最大的空間基礎(chǔ)生態(tài)位：物種能棲息的、理論上最大的空間 實(shí)際生態(tài)位：物種實(shí)際占有的空間實(shí)際生態(tài)位：物種實(shí)際占有的空間v 生態(tài)位分化生態(tài)位分化 資源利用曲線

18、資源利用曲線 生態(tài)位重疊導(dǎo)致中間競(jìng)爭(zhēng)加劇，導(dǎo)致物種滅亡或生態(tài)位重疊導(dǎo)致中間競(jìng)爭(zhēng)加劇，導(dǎo)致物種滅亡或生態(tài)位分離生態(tài)位分離 極限相似性極限相似性35Three dimensions of the niche36硫酸鈣37種的生態(tài)位種的生態(tài)位Fig. The process of character displacement(a) individuals of one species that use resources in regions that do not overlap with the other species have a selective advantage.3839競(jìng)爭(zhēng)釋放和

19、性狀替換競(jìng)爭(zhēng)釋放和性狀替換v競(jìng)爭(zhēng)釋放競(jìng)爭(zhēng)釋放 (competitive release) 缺乏競(jìng)爭(zhēng)者時(shí)，物種實(shí)際生態(tài)位擴(kuò)張的現(xiàn)象缺乏競(jìng)爭(zhēng)者時(shí)，物種實(shí)際生態(tài)位擴(kuò)張的現(xiàn)象 以色列沙鼠以色列沙鼠v性狀替換性狀替換 (character displacement) 競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)生的生態(tài)位收縮導(dǎo)致形態(tài)變化的現(xiàn)象競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)生的生態(tài)位收縮導(dǎo)致形態(tài)變化的現(xiàn)象 收獲蟻：收獲蟻：下顎大小與食種子的競(jìng)爭(zhēng)螞蟻的數(shù)量負(fù)相關(guān)下顎大小與食種子的競(jìng)爭(zhēng)螞蟻的數(shù)量負(fù)相關(guān) 達(dá)爾文雀達(dá)爾文雀40種間競(jìng)爭(zhēng)與時(shí)空異質(zhì)性種間競(jìng)爭(zhēng)與時(shí)空異質(zhì)性v環(huán)境的空間異質(zhì)性和時(shí)間異質(zhì)性環(huán)境的空間異質(zhì)性和時(shí)間異質(zhì)性v環(huán)境的時(shí)空變化對(duì)種間、種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的影響環(huán)境的時(shí)空變化

20、對(duì)種間、種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的影響v占有者優(yōu)勢(shì)占有者優(yōu)勢(shì)417.3.2 捕食作用捕食作用v相關(guān)概念相關(guān)概念v捕食者和獵物捕食者和獵物v食草作用食草作用42捕食的相關(guān)概念捕食的相關(guān)概念v 捕食捕食 (predation)：生物攝取其他生物個(gè)體（獵物）生物攝取其他生物個(gè)體（獵物）的全部或部分為食的現(xiàn)象的全部或部分為食的現(xiàn)象v 廣義的捕食概念：廣義的捕食概念： 典型的捕食典型的捕食 食草作用食草作用 寄生和擬寄生寄生和擬寄生 同類(lèi)相食同類(lèi)相食v 食肉動(dòng)物、食草動(dòng)物和雜食動(dòng)物食肉動(dòng)物、食草動(dòng)物和雜食動(dòng)物v 特化種、泛化種；單食者、寡食者特化種、泛化種；單食者、寡食者43v 動(dòng)物所選擇食物類(lèi)型將受到最適原則的支配。

21、動(dòng)物所選擇食物類(lèi)型將受到最適原則的支配。v 食物特化物種：動(dòng)物對(duì)獵物有嚴(yán)格的選擇性。食物特化物種：動(dòng)物對(duì)獵物有嚴(yán)格的選擇性。v 食物泛化物種：所吃食物的種類(lèi)很多，食物資源豐富，但食物泛化物種：所吃食物的種類(lèi)很多，食物資源豐富，但是對(duì)利用任何一種特定食物資源的效率卻很低。是對(duì)利用任何一種特定食物資源的效率卻很低。A）烏鴉覓食程序）烏鴉覓食程序B）螺殼破碎的常見(jiàn)類(lèi)型）螺殼破碎的常見(jiàn)類(lèi)型C）烏鴉總是選擇大海螺）烏鴉總是選擇大海螺捕食者和獵物捕食者和獵物v捕食者和獵物的協(xié)同進(jìn)化捕食者和獵物的協(xié)同進(jìn)化vLotka-Volterra 捕食者獵物模型捕食者獵物模型v自然界中捕食者對(duì)獵物種群數(shù)量的影響自然界中

22、捕食者對(duì)獵物種群數(shù)量的影響47捕食者和獵物的協(xié)同進(jìn)化捕食者和獵物的協(xié)同進(jìn)化v 捕食者捕食者適于捕食的特征適于捕食的特征：銳齒、利爪、尖喙、毒牙等：銳齒、利爪、尖喙、毒牙等工具，誘餌追擊、集體圍獵工具，誘餌追擊、集體圍獵v 獵物逃避捕食的對(duì)策：獵物逃避捕食的對(duì)策：保護(hù)色保護(hù)色、警戒色警戒色、擬態(tài)、假死、擬態(tài)、假死、集體抵御集體抵御v 自然選擇對(duì)捕食者和獵物的對(duì)立選擇自然選擇對(duì)捕食者和獵物的對(duì)立選擇v 精明的捕食者。精明的捕食者。人？人？4849捕食者和獵物捕食者和獵物v 坐等和伏擊獵物的動(dòng)物坐等和伏擊獵物的動(dòng)物 a. 地蛛洞口地蛛洞口 b. 地蛛編織絲管捕獲蠅地蛛編織絲管捕獲蠅 c. 窖蛛洞口有

23、輻射狀的信號(hào)線窖蛛洞口有輻射狀的信號(hào)線 d. 皮花蛛從口器中噴射黏性物質(zhì)把蠅捆綁起來(lái)皮花蛛從口器中噴射黏性物質(zhì)把蠅捆綁起來(lái) 動(dòng)動(dòng)物物利利用用誘誘餌餌吸吸引引獵獵物物52.樹(shù)葉蟲(chóng) 木葉蟲(chóng)。它們具有驚人的難以想象的擬態(tài)和保護(hù)色，無(wú)論怎么看它們都像是一片葉子，如此長(zhǎng)相足以騙過(guò)捕食者。當(dāng)它們行走時(shí)它們會(huì)回來(lái)?yè)u動(dòng)身體，看起來(lái)就像是被風(fēng)吹起的樹(shù)葉。更令人不可思議的是，一些葉蟲(chóng)居然在身體邊緣“偽造”被咬過(guò)的咬痕，從而達(dá)到更加迷惑敵人的目的。54Prey adaptations白尾松雞55警戒色56警戒色Wild sika deer and wild boar at salt licks 57Lotka-Vo

24、lterra 捕食者獵物模型捕食者獵物模型v 條件：條件： 一種捕食者和一種獵物一種捕食者和一種獵物 捕食者和獵物數(shù)量相關(guān)捕食者和獵物數(shù)量相關(guān) 無(wú)捕食者時(shí)獵物指數(shù)增長(zhǎng)、無(wú)獵物時(shí)捕食者指數(shù)減少無(wú)捕食者時(shí)獵物指數(shù)增長(zhǎng)、無(wú)獵物時(shí)捕食者指數(shù)減少v 模型模型dN/dt = r1N- PNdP/dt = r2P- PNv 獵物零增長(zhǎng)獵物零增長(zhǎng): r1 N = PN 或或 P = r1 / v 捕食者零增長(zhǎng)：捕食者零增長(zhǎng)： r2P = PN 或或 N = r2 / v 不論種群起始數(shù)量如何，都出現(xiàn)不論種群起始數(shù)量如何，都出現(xiàn)獵物和捕食者數(shù)量交替獵物和捕食者數(shù)量交替升降升降的循環(huán)的循環(huán)58PREDATOR-P

25、REY RELATIONSHIPSPopulation cycles of snowshoe hares and their lynx predators based on the numbers of pelts received by the Hudson Bay Company59PREDATOR-PREY RELATIONSHIPS Out-of-phase fluctuations in laboratory populations of the azuli bean beetle and its braconid wasp predator.Predator-Prey Relati

26、onships61自然界中捕食者對(duì)獵物種群數(shù)量的影響自然界中捕食者對(duì)獵物種群數(shù)量的影響v 兩種主要觀點(diǎn)兩種主要觀點(diǎn)(較小影響較小影響) 任一捕食者的作用，只占獵物種群死亡率的一小部任一捕食者的作用，只占獵物種群死亡率的一小部分，捕食者僅對(duì)獵物種群有微弱影響。分，捕食者僅對(duì)獵物種群有微弱影響。 蛇和田鼠蛇和田鼠 捕食者只是利用了獵物種群中超出環(huán)境容量的部分捕食者只是利用了獵物種群中超出環(huán)境容量的部分個(gè)體，對(duì)獵物種群大小沒(méi)有影響。個(gè)體，對(duì)獵物種群大小沒(méi)有影響。v 捕食者對(duì)獵物數(shù)量捕食者對(duì)獵物數(shù)量有明顯影響有明顯影響的證據(jù)的證據(jù) 熱帶島嶼引入捕食者后獵物種群的滅絕熱帶島嶼引入捕食者后獵物種群的滅絕

27、原因：無(wú)反捕食對(duì)策原因：無(wú)反捕食對(duì)策62食草作用食草作用v 食草對(duì)植物的危害和植物的補(bǔ)償作用食草對(duì)植物的危害和植物的補(bǔ)償作用 危害：隨受損部位、發(fā)育階段的不同而異危害：隨受損部位、發(fā)育階段的不同而異 補(bǔ)償：自然落葉減少、單位光和面積提高、增加種子重量補(bǔ)償：自然落葉減少、單位光和面積提高、增加種子重量v 植物的防衛(wèi)反應(yīng)植物的防衛(wèi)反應(yīng) 毒性與差的味道；毒性與差的味道；防御結(jié)構(gòu)防御結(jié)構(gòu)：鉤、倒鉤、刺：鉤、倒鉤、刺v 植物與食草動(dòng)物的相互動(dòng)態(tài)植物與食草動(dòng)物的相互動(dòng)態(tài) 放牧系統(tǒng)：植物放牧系統(tǒng)：植物-食草動(dòng)物相互作用系統(tǒng)食草動(dòng)物相互作用系統(tǒng) 牧場(chǎng)依靠放牧維持較高的生產(chǎn)力；過(guò)度放牧引起草場(chǎng)退化牧場(chǎng)依靠放牧維

28、持較高的生產(chǎn)力；過(guò)度放牧引起草場(chǎng)退化v 植物和草食動(dòng)物的協(xié)同進(jìn)化植物和草食動(dòng)物的協(xié)同進(jìn)化 協(xié)同進(jìn)化是指在進(jìn)化過(guò)程中，一個(gè)物種的性狀作為另一物種性協(xié)同進(jìn)化是指在進(jìn)化過(guò)程中，一個(gè)物種的性狀作為另一物種性狀的反應(yīng)而進(jìn)化，而后一物種的性狀本身又作為前一物種性狀狀的反應(yīng)而進(jìn)化，而后一物種的性狀本身又作為前一物種性狀的反應(yīng)而進(jìn)化的現(xiàn)象的反應(yīng)而進(jìn)化的現(xiàn)象6364植物的防衛(wèi)措施7.3.3 寄生與共生寄生與共生v寄生寄生v偏利共生偏利共生 v互利共生互利共生65寄生寄生 (parasitism)v寄生的相關(guān)概念寄生的相關(guān)概念v寄生物與寄主的相互適應(yīng)與協(xié)同進(jìn)化寄生物與寄主的相互適應(yīng)與協(xié)同進(jìn)化v寄生物與寄主種群的相

29、互動(dòng)態(tài)寄生物與寄主種群的相互動(dòng)態(tài)v社會(huì)性寄生物社會(huì)性寄生物66寄生的相關(guān)概念寄生的相關(guān)概念v寄生的概念寄生的概念v微寄生物和大寄生物微寄生物和大寄生物v寄生蠕蟲(chóng)寄生蠕蟲(chóng)和昆蟲(chóng)和昆蟲(chóng)v專(zhuān)性寄生和兼性寄生專(zhuān)性寄生和兼性寄生v擬寄生物擬寄生物v食生物者和食尸動(dòng)物食生物者和食尸動(dòng)物67Parasitism68寄生物與寄主的相互適應(yīng)與協(xié)同進(jìn)化寄生物與寄主的相互適應(yīng)與協(xié)同進(jìn)化v 寄生物對(duì)寄生生活的適應(yīng)寄生物對(duì)寄生生活的適應(yīng) 感官和神經(jīng)系統(tǒng)退化感官和神經(jīng)系統(tǒng)退化 超強(qiáng)的繁殖能力超強(qiáng)的繁殖能力 復(fù)雜的生活史：轉(zhuǎn)換寄主復(fù)雜的生活史：轉(zhuǎn)換寄主v 寄主對(duì)疾病的反應(yīng)寄主對(duì)疾病的反應(yīng) 免疫反應(yīng)：細(xì)胞免疫反應(yīng)和免疫反應(yīng)：

30、細(xì)胞免疫反應(yīng)和B-細(xì)胞免疫反應(yīng)細(xì)胞免疫反應(yīng) 行為對(duì)策：整理毛、羽，逃離病區(qū)行為對(duì)策：整理毛、羽，逃離病區(qū) 植物和低等動(dòng)物的反應(yīng)：非特異性免疫、局部細(xì)胞植物和低等動(dòng)物的反應(yīng)：非特異性免疫、局部細(xì)胞死亡、提前落葉死亡、提前落葉v 寄生物與寄主的協(xié)同進(jìn)化寄生物與寄主的協(xié)同進(jìn)化 負(fù)作用負(fù)作用 減弱減弱 互利共生互利共生69Myxoma 和和 歐歐洲兔洲兔v 歐歐洲兔洲兔于于1859年引年引進(jìn)澳洲進(jìn)澳洲，隨后隨后即快速即快速擴(kuò)散擴(kuò)散，過(guò)度過(guò)度啃啃食，食，顯著影響當(dāng)顯著影響當(dāng)?shù)厥巢莸厥巢輨?dòng)物動(dòng)物的草源的草源v 澳洲澳洲于于1950年年使使用用Myxoma病毒病毒來(lái)來(lái)控制澳洲兔控制澳洲兔種群種群v 開(kāi)始使開(kāi)

31、始使用，用，Myxoma病毒的毒性病毒的毒性極強(qiáng)極強(qiáng)，數(shù)數(shù)天內(nèi)即可天內(nèi)即可殺殺死宿主死宿主v 但是但是經(jīng)過(guò)數(shù)經(jīng)過(guò)數(shù)年年后后，Myxoma病毒的毒性病毒的毒性顯著顯著的下降的下降70寄生物與寄主種群的相互動(dòng)態(tài)寄生物與寄主種群的相互動(dòng)態(tài)v與捕食者與捕食者-獵物的相互作用類(lèi)似獵物的相互作用類(lèi)似 寄主密度增加寄主密度增加寄生物廣泛擴(kuò)散和傳播寄生物廣泛擴(kuò)散和傳播寄主種群寄主種群因流行病而急劇縮小因流行病而急劇縮小寄主提高免疫力寄主提高免疫力易感種群易感種群減小、疾病傳染力下降減小、疾病傳染力下降寄主密度增加寄主密度增加v與捕食者與捕食者-獵物種群類(lèi)似的寄主種群循環(huán)獵物種群類(lèi)似的寄主種群循環(huán) 寄主密度增加

32、寄主密度增加寄生物擴(kuò)散和傳播的機(jī)會(huì)增加寄生物擴(kuò)散和傳播的機(jī)會(huì)增加寄寄主種群因流行病而縮小主種群因流行病而縮小寄生物種群也隨之減小寄生物種群也隨之減小寄主種群上升寄主種群上升71社會(huì)性寄生物社會(huì)性寄生物v社會(huì)性寄生的概念社會(huì)性寄生的概念 寄生者不攝取寄主組織，而是讓寄主為其提供食物或寄生者不攝取寄主組織，而是讓寄主為其提供食物或其他利益其他利益v鳥(niǎo)類(lèi)的窩寄生鳥(niǎo)類(lèi)的窩寄生 種內(nèi)窩寄生：鴨種內(nèi)窩寄生：鴨 種間窩寄生：種間窩寄生：大杜鵑大杜鵑、褐頭牛鸝、褐頭牛鸝v螞蟻的社會(huì)性寄生螞蟻的社會(huì)性寄生 強(qiáng)迫其他種的工蟻為其飼育幼體強(qiáng)迫其他種的工蟻為其飼育幼體7273雌杜鵑通常把蛋下到別的鳥(niǎo)窩里雌杜鵑通常把蛋下到別的鳥(niǎo)窩里 偏利共生偏利共生v 共生對(duì)一方有利、對(duì)另一方無(wú)害的共生類(lèi)型共生對(duì)一方有利、對(duì)另一方無(wú)害的共生類(lèi)型v 附生植物與被附生植物是一種典型的偏利共生，如地附生植物與被附生植物是一種典型的偏利共生，如地衣、苔蘚、某些蕨類(lèi)以及很多高等的附生植物（如蘭衣、苔蘚、某些蕨類(lèi)以及很多高等的附生植物（如蘭花）附生在樹(shù)皮上，借助于被附生植物支撐