河南科技大學(xué)生態(tài)學(xué)課件第6章種內(nèi)與種間關(guān)系

1、2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系1第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系第一節(jié)第一節(jié) 種內(nèi)關(guān)系種內(nèi)關(guān)系密度效應(yīng)密度效應(yīng)性別生態(tài)學(xué)性別生態(tài)學(xué)領(lǐng)域和社會等級領(lǐng)域和社會等級他感作用他感作用集群生活集群生活第二節(jié)第二節(jié) 種間關(guān)系種間關(guān)系種間競爭種間競爭捕食作用捕食作用寄生作用寄生作用共生作用共生作用2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系2種內(nèi)關(guān)系（種內(nèi)關(guān)系（intraspecific relationship）：存在于各種生物種）：存在于各種生物種群內(nèi)部的個體與個體之間的關(guān)系。群內(nèi)部的個體與個體之間的關(guān)系。 v動物和植物的種內(nèi)關(guān)系有所不同：動物和植物的

2、種內(nèi)關(guān)系有所不同：動物：競爭（動物：競爭（competition）、自相殘殺（）、自相殘殺（cannibalism）、性別關(guān)系）、性別關(guān)系（gender relations）、領(lǐng)域性（）、領(lǐng)域性（territoriality ）、社會等級（）、社會等級（social hierarchy）等；）等；植物：密度效應(yīng)（植物：密度效應(yīng)（density effect）、集群（）、集群（assemblage）等。）等。6.1 6.1 種內(nèi)關(guān)系種內(nèi)關(guān)系2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系36.1 6.1 種內(nèi)關(guān)系種內(nèi)關(guān)系1. 密度效應(yīng)密度效應(yīng)v一定時間內(nèi)，種群的密度增加會導(dǎo)致鄰接的個體

3、發(fā)生相互影響。一定時間內(nèi)，種群的密度增加會導(dǎo)致鄰接的個體發(fā)生相互影響。(1) 最后產(chǎn)量衡值法則最后產(chǎn)量衡值法則 (law of constant final yield)v用三葉草實驗證明（用三葉草實驗證明（Donald, 1951），不管初始播種密度如何，），不管初始播種密度如何，在一定范圍內(nèi)，當(dāng)條件相同時，植物單位面積的最后產(chǎn)量趨于在一定范圍內(nèi)，當(dāng)條件相同時，植物單位面積的最后產(chǎn)量趨于恒定。恒定。KidWY2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系42022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系5（2）-3/2自疏法則（自疏法則（Yodas -3/2 law）v

4、如果播種密度進一步提高，隨著高密度播種下植株如果播種密度進一步提高，隨著高密度播種下植株的連續(xù)生長，有些植株死亡，種群開始出現(xiàn)自疏現(xiàn)的連續(xù)生長，有些植株死亡，種群開始出現(xiàn)自疏現(xiàn)象，自疏域的斜率一般為象，自疏域的斜率一般為-3/2。（C = 3.54.3 ）2/3dCW2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系62022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系72. 性別生態(tài)學(xué)性別生態(tài)學(xué)v性別生態(tài)學(xué)（性別生態(tài)學(xué)（ecology of sexecology of sex）：研究物種內(nèi)部性別關(guān)系的）：研究物種內(nèi)部性別關(guān)系的類型、動態(tài)及其決定的環(huán)境因素。類型、動態(tài)及其決定的環(huán)

5、境因素。（1 1）兩性細(xì)胞結(jié)合與有性繁殖）兩性細(xì)胞結(jié)合與有性繁殖v有性繁殖重組（有性繁殖重組（recombinerecombine）了雙親的基因組，產(chǎn)生更多變）了雙親的基因組，產(chǎn)生更多變異類型的后代，有利于生存競爭，但需要更多的親代投入異類型的后代，有利于生存競爭，但需要更多的親代投入（parental investmentparental investment）。）。v無性繁殖無需償付減數(shù)分裂的代價，環(huán)境條件有利時能迅速無性繁殖無需償付減數(shù)分裂的代價，環(huán)境條件有利時能迅速增殖，開拓暫時性棲息地。增殖，開拓暫時性棲息地。2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系82. 性別生態(tài)

6、學(xué)性別生態(tài)學(xué)v2002年，在深圳一所中學(xué)高中就讀的劉可為進入深圳國家蘭科植物種質(zhì)年，在深圳一所中學(xué)高中就讀的劉可為進入深圳國家蘭科植物種質(zhì)資源保護中心學(xué)習(xí)研究。善于觀察的劉可為由此發(fā)現(xiàn)了一種異常的現(xiàn)象，資源保護中心學(xué)習(xí)研究。善于觀察的劉可為由此發(fā)現(xiàn)了一種異常的現(xiàn)象，從云南思茅熱帶雨林地區(qū)引進的一種蘭花品種從云南思茅熱帶雨林地區(qū)引進的一種蘭花品種大根槽舌蘭在密閉的大根槽舌蘭在密閉的溫室中，在沒有風(fēng)、昆蟲等任何外部傳遞媒介的情況下，竟然能依靠其溫室中，在沒有風(fēng)、昆蟲等任何外部傳遞媒介的情況下，竟然能依靠其雄性花藥的花柄自體轉(zhuǎn)動雄性花藥的花柄自體轉(zhuǎn)動360度，將花粉團送入同一朵蘭花的雌性柱頭度，將花

7、粉團送入同一朵蘭花的雌性柱頭腔內(nèi)，從而完成繁衍進化的最重要步驟。腔內(nèi)，從而完成繁衍進化的最重要步驟。v進一步的試驗研究證明了這種自花傳粉機制是在干旱季節(jié)開花的大根槽進一步的試驗研究證明了這種自花傳粉機制是在干旱季節(jié)開花的大根槽舌蘭繁殖進化的唯一途徑，并進一步揭示出一些特別的植物物種在缺乏舌蘭繁殖進化的唯一途徑，并進一步揭示出一些特別的植物物種在缺乏風(fēng)、昆蟲等傳統(tǒng)傳粉媒介的惡劣生態(tài)環(huán)境下，能夠主動適應(yīng)環(huán)境的演變，風(fēng)、昆蟲等傳統(tǒng)傳粉媒介的惡劣生態(tài)環(huán)境下，能夠主動適應(yīng)環(huán)境的演變，從而為研究植物的進化機理、揭示自然界進化的秘密開辟了一個嶄新的從而為研究植物的進化機理、揭示自然界進化的秘密開辟了一個嶄新

8、的方向。方向。2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系9一個蘭花的自發(fā)授精策略 2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系102. 性別生態(tài)學(xué)性別生態(tài)學(xué)（2）性比（）性比（sex ratio）v同種內(nèi)雌體數(shù)目與雄體數(shù)目之比。同種內(nèi)雌體數(shù)目與雄體數(shù)目之比。v一般按性染色體決定性別的遺傳方式時所產(chǎn)生的雌雄性別，一般按性染色體決定性別的遺傳方式時所產(chǎn)生的雌雄性別，數(shù)目上大體相同，呈數(shù)目上大體相同，呈1 1的比例的比例(第一性比第一性比) ，這種傾向的進，這種傾向的進化原因叫做化原因叫做Fisher s sex ratio theory。v幼體成長到性成熟這段時間里，

9、由于種種原因，與的比幼體成長到性成熟這段時間里，由于種種原因，與的比例變化，至個體開始性成熟為止，與的比例叫做第二性例變化，至個體開始性成熟為止，與的比例叫做第二性比，此后，還會有成熟的個體性比叫第三性比。比，此后，還會有成熟的個體性比叫第三性比。2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系112. 性別生態(tài)學(xué)性別生態(tài)學(xué)（3 3）性選擇）性選擇v性選擇（性選擇（sexual selectionsexual selection）：自然選擇的一種特殊形式。達爾文認(rèn)為，）：自然選擇的一種特殊形式。達爾文認(rèn)為，同一性別的生物個體同一性別的生物個體( (主要是雄性主要是雄性) )之間為爭取

10、同異性交配而發(fā)生競爭，之間為爭取同異性交配而發(fā)生競爭，得到交配的個體就能繁殖后代，使有利于競爭的性狀逐漸鞏固和發(fā)展。得到交配的個體就能繁殖后代，使有利于競爭的性狀逐漸鞏固和發(fā)展。v性選擇是由于競爭配偶中生殖成效區(qū)別所引起的。在兩性間對后代投入性選擇是由于競爭配偶中生殖成效區(qū)別所引起的。在兩性間對后代投入的差別較大，為了接近高投入性別（一般是雌性），低投入性別者（一的差別較大，為了接近高投入性別（一般是雌性），低投入性別者（一般是雄性）之間的競爭也就越激烈；高投入性別的更加挑剔，也必然從般是雄性）之間的競爭也就越激烈；高投入性別的更加挑剔，也必然從低投入性別那里獲得更好的代價（回報）?？傊坌?/p>

11、應(yīng)該是有進攻性低投入性別那里獲得更好的代價（回報）?？傊?，雄性應(yīng)該是有進攻性的，雌性應(yīng)該是挑剔性的。的，雌性應(yīng)該是挑剔性的。2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系122. 性別生態(tài)學(xué)性別生態(tài)學(xué)（3 3）性選擇）性選擇v植物的選擇受精：具有特定遺傳基礎(chǔ)的精核與卵細(xì)胞優(yōu)先受植物的選擇受精：具有特定遺傳基礎(chǔ)的精核與卵細(xì)胞優(yōu)先受精的現(xiàn)象。精的現(xiàn)象。v植物的選擇受精的生物學(xué)意義：植物的選擇受精的生物學(xué)意義：可保證最適應(yīng)的兩性細(xì)胞的高度融合，從而增強后代的可保證最適應(yīng)的兩性細(xì)胞的高度融合，從而增強后代的存活能力；存活能力；限制異種之間的自由交配，使種間生殖隔離，從而保證限制異種之間的自

12、由交配，使種間生殖隔離，從而保證各個種的相對穩(wěn)定性。各個種的相對穩(wěn)定性。2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系132. 性別生態(tài)學(xué)性別生態(tài)學(xué)（3 3）性選擇）性選擇v動物雌雄不僅在生殖器官的結(jié)構(gòu)上有所區(qū)別，而且常常在行動物雌雄不僅在生殖器官的結(jié)構(gòu)上有所區(qū)別，而且常常在行為、大小和許多形態(tài)特征上有許多不同之處。雄孔雀的尾、為、大小和許多形態(tài)特征上有許多不同之處。雄孔雀的尾、雄蘆葦鶯的鳴囀和雄鹿的叉角等許多性狀，都是性選擇的結(jié)雄蘆葦鶯的鳴囀和雄鹿的叉角等許多性狀，都是性選擇的結(jié)果。果。v性選擇可能通過兩條途徑：同性成員間的配偶競爭；漂亮的性選擇可能通過兩條途徑：同性成員間的配偶

13、競爭；漂亮的外表或聲音。外表或聲音。2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系142022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系152. 性別生態(tài)學(xué)性別生態(tài)學(xué)（4）植物的性別系統(tǒng)）植物的性別系統(tǒng)v大多數(shù)植物的個體為兩性花大多數(shù)植物的個體為兩性花v一些植物的個體為單性花一些植物的個體為單性花雌雄同株雌雄同株雌雄異株雌雄異株2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系162. 性別生態(tài)學(xué)性別生態(tài)學(xué)（5）動物的婚配制度）動物的婚配制度v婚配制度（婚配制度（mating system）：動物獲得配偶的數(shù)）：動物獲得配偶的數(shù)目、配偶聯(lián)系的性質(zhì)和雌雄動物在育幼中的

14、職責(zé)。目、配偶聯(lián)系的性質(zhì)和雌雄動物在育幼中的職責(zé)。v婚配制度主要受資源（尤其是食物）的豐盛程度和婚配制度主要受資源（尤其是食物）的豐盛程度和個體對配偶的控制能力影響。個體對配偶的控制能力影響。v婚配制度的類型：單配制與多配制婚配制度的類型：單配制與多配制 2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系172022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系18黃腳三趾鶉黃腳三趾鶉 距翅水雉距翅水雉2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系193. 領(lǐng)域和社會等級領(lǐng)域和社會等級（1 1）領(lǐng)域（）領(lǐng)域（territoryterritory）：指個體、家庭或其他社群

15、單位所占）：指個體、家庭或其他社群單位所占據(jù)并積極保衛(wèi)不讓同種其他個體侵入的空間。據(jù)并積極保衛(wèi)不讓同種其他個體侵入的空間。 v有關(guān)領(lǐng)域的概括性規(guī)律：有關(guān)領(lǐng)域的概括性規(guī)律：領(lǐng)域面積隨其占有者的體重而擴大。領(lǐng)域面積隨其占有者的體重而擴大。領(lǐng)域面積受食物品質(zhì)的影響，食肉動物的領(lǐng)域面積較同領(lǐng)域面積受食物品質(zhì)的影響，食肉動物的領(lǐng)域面積較同樣體重的食草動物大，且體重越大，這種差別也越大。樣體重的食草動物大，且體重越大，這種差別也越大。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。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。例如鳥類一般在營巢期領(lǐng)域行為表現(xiàn)最強烈，面積也大。例如鳥類一般在營巢期領(lǐng)域

16、行為表現(xiàn)最強烈，面積也大。2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系202022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系212022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系222022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系23（2 2）社會等級（）社會等級（social hierarchysocial hierarchy）：動物種群中的各個動）：動物種群中的各個動物的地位具有一定的排列順序的等級現(xiàn)象。是通過動物格斗物的地位具有一定的排列順序的等級現(xiàn)象。是通過動物格斗而建立起來的支配而建立起來的支配- -從屬關(guān)系，有利于種族的保存和延續(xù)。從屬關(guān)系，

17、有利于種族的保存和延續(xù)。v社會等級的優(yōu)越性：社會等級的優(yōu)越性： 種群穩(wěn)定、少爭斗；生長快，生產(chǎn)率高。種群穩(wěn)定、少爭斗；生長快，生產(chǎn)率高。優(yōu)勢個體在食物、棲所、配偶選擇中均有優(yōu)先權(quán)，有利于種族的保優(yōu)勢個體在食物、棲所、配偶選擇中均有優(yōu)先權(quán)，有利于種族的保存和延續(xù)。存和延續(xù)。 3. 領(lǐng)域和社會等級領(lǐng)域和社會等級2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系242022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系254.4.他感作用他感作用v他感作用（他感作用（allelopathyallelopathy）：德國學(xué)者）：德國學(xué)者H. MolischH. Molisch于于19371

18、937年提出。也稱作異株克生，通常指植物體通年提出。也稱作異株克生，通常指植物體通過向體外分泌代謝過程中的化學(xué)物質(zhì)，對其他植物過向體外分泌代謝過程中的化學(xué)物質(zhì)，對其他植物產(chǎn)生直接或間接影響的現(xiàn)象產(chǎn)生直接或間接影響的現(xiàn)象 。2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系264.4.他感作用他感作用v克生物質(zhì)：乙烯、香精油、酚及其衍生物、不飽和克生物質(zhì)：乙烯、香精油、酚及其衍生物、不飽和內(nèi)脂、生物堿、配糖體等。內(nèi)脂、生物堿、配糖體等。v生態(tài)意義生態(tài)意義對農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)的影響：歇地形象對農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)的影響：歇地形象影響植物群落的種類組成影響植物群落的種類組成植物群落演替的重要內(nèi)在因素植物群落演

19、替的重要內(nèi)在因素2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系275. 利他行為利他行為v利他行為（利他行為（altruismaltruism）：指生物個體通過犧牲自我而使社群）：指生物個體通過犧牲自我而使社群整體或其他個體獲得利益的行為。整體或其他個體獲得利益的行為。v如白蟻：巢穴打開時，工蟻和幼蟲向里移動，兵蟻向外移動如白蟻：巢穴打開時，工蟻和幼蟲向里移動，兵蟻向外移動圍堵缺口。蜜蜂：工蜂保衛(wèi)巢時放出毒刺而自殺。圍堵缺口。蜜蜂：工蜂保衛(wèi)巢時放出毒刺而自殺。2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系28v通訊（通訊（communicationcommunicati

20、on）：某一個體發(fā)送信號，另一個體）：某一個體發(fā)送信號，另一個體（種內(nèi)其它個體）接受信號，并引起后者反應(yīng)的過程。（種內(nèi)其它個體）接受信號，并引起后者反應(yīng)的過程。v通訊可以通過視覺（行為）、化學(xué)（氣味和外激素）和聽覺通訊可以通過視覺（行為）、化學(xué)（氣味和外激素）和聽覺（鳴叫、超聲）等多種途徑來完成。（鳴叫、超聲）等多種途徑來完成。v信息傳遞（通訊）的目的很多，如：個體的識別（識別同種、信息傳遞（通訊）的目的很多，如：個體的識別（識別同種、同社群、同家族個體等）；親代和幼仔之間的通訊；兩性之同社群、同家族個體等）；親代和幼仔之間的通訊；兩性之間的求偶；威嚇、順從、妥協(xié)；相互警報；標(biāo)記領(lǐng)域。間的求偶

21、；威嚇、順從、妥協(xié)；相互警報；標(biāo)記領(lǐng)域。6. 通訊通訊2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系292022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系307. 集群生活集群生活v集群生活的優(yōu)點：集群生活的優(yōu)點：有利于改變小氣候條件有利于改變小氣候條件有利于捕食有利于捕食有利于共同防御天敵有利于共同防御天敵有利于繁育和撫育幼體有利于繁育和撫育幼體有利于遷移或遷徙有利于遷移或遷徙2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系312022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系322022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系332022-6

22、-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系347. 集群生活集群生活v集群生活的缺點：集群生活的缺點：食物競爭食物競爭優(yōu)勢階層優(yōu)勢階層雌性競爭交配權(quán)雌性競爭交配權(quán)2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系352022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系362022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系37第二節(jié)第二節(jié) 種間關(guān)系種間關(guān)系v種間關(guān)系（種間關(guān)系（interspecific relationshipinterspecific relationship）：）：生活于同一生境中的所有不同物種之間的關(guān)系。生活于同一生境中的所有不同物種之間的關(guān)系。

23、 v種間關(guān)系的研究內(nèi)容種間關(guān)系的研究內(nèi)容 相互動態(tài)相互動態(tài) 協(xié)同進化協(xié)同進化2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系38兩種群間相互關(guān)系的基本類型兩種群間相互關(guān)系的基本類型作用類型作用類型種群種群1種群種群2一般特征一般特征中性作用中性作用00兩個種群不受影響兩個種群不受影響競爭競爭-兩個種群競爭共同資源而帶來負(fù)影響兩個種群競爭共同資源而帶來負(fù)影響偏害共生偏害共生-0種群種群1受抑制，種群受抑制，種群2無影響無影響捕食與捕食與 寄生寄生+-種群種群1是捕食者或寄生者，是受益者；是捕食者或寄生者，是受益者；種群種群2是被捕食者或寄主，是受害是被捕食者或寄主，是受害者者偏利共生偏

24、利共生+0種群種群1(或或2)受益，種群受益，種群2(或或1)無影響無影響互利共生互利共生+兩個種群都受益兩個種群都受益2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系391. 種間競爭種間競爭（1 1）種間競爭（）種間競爭（interspecific competitioninterspecific competition）v種間競爭是指兩物種或更多物種共同利用同樣而有種間競爭是指兩物種或更多物種共同利用同樣而有限的資源時而產(chǎn)生的的相互作用現(xiàn)象。限的資源時而產(chǎn)生的的相互作用現(xiàn)象。v種間競爭的結(jié)果常是不對稱，即一方占優(yōu)勢而另一種間競爭的結(jié)果常是不對稱，即一方占優(yōu)勢而另一方被抑制甚或被

25、消滅。方被抑制甚或被消滅。2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系40（1）種間競爭實例與高斯假說）種間競爭實例與高斯假說vG. F. Gause（1934）用一種桿菌培養(yǎng)雙小核草履蟲）用一種桿菌培養(yǎng)雙小核草履蟲(Paramecium aurelia)和大草履蟲和大草履蟲(P. caudatum)。單種培養(yǎng)時，。單種培養(yǎng)時，都呈都呈“S”型增長。等量混合培養(yǎng)時，因競爭食物資源，增長型增長。等量混合培養(yǎng)時，因競爭食物資源，增長快的雙小核草履蟲排擠了大草履蟲，二種培養(yǎng)期間未分泌有快的雙小核草履蟲排擠了大草履蟲，二種培養(yǎng)期間未分泌有害物質(zhì)。害物質(zhì)。1. 種間競爭種間競爭2022-6

26、-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系412022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系42兩種硅藻之間的競爭兩種硅藻之間的競爭 2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系43v高斯假說：高斯假說： 生態(tài)習(xí)性相近（食物、利用資源的方式等相同）生態(tài)習(xí)性相近（食物、利用資源的方式等相同）的兩個不同種群不能在同一地區(qū)長期共存。即生態(tài)位相同的的兩個不同種群不能在同一地區(qū)長期共存。即生態(tài)位相同的兩個種群不能永久共存。這一假說被稱為高斯假說，又稱為兩個種群不能永久共存。這一假說被稱為高斯假說，又稱為競爭排斥原理（競爭排斥原理（principle of competiti

27、ve exclusion）。）。1. 種間競爭種間競爭2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系44競爭后的生態(tài)位轉(zhuǎn)化競爭后的生態(tài)位轉(zhuǎn)化 2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系45藤壺和小藤壺之間的競爭藤壺和小藤壺之間的競爭 2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系461. 種間競爭種間競爭（2）競爭類型及其一般特征）競爭類型及其一般特征v利用型競爭（利用型競爭（exploration competition）：競爭資源）：競爭資源v干擾型競爭（干擾型競爭（interference competition）：直接競爭）：直接競爭v一般特征：

28、競爭不對稱一般特征：競爭不對稱（competive asymmetry）2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系47（3）Lotka-Volterra模型模型v假設(shè)兩個物種，單獨生長時增長曲線為邏輯斯蒂模型假設(shè)兩個物種，單獨生長時增長曲線為邏輯斯蒂模型 若將兩個物種放在一起，他們發(fā)生競爭，從而影響其他種群增長：若將兩個物種放在一起，他們發(fā)生競爭，從而影響其他種群增長： v假設(shè)假設(shè)表示在物種表示在物種1的環(huán)境中，每存在一個物種的環(huán)境中，每存在一個物種2的個體，對于物的個體，對于物種種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，每存在一個物種的環(huán)境中，每存在一個物種1的個

29、體，的個體，對于物種對于物種2的效應(yīng)，則有邏輯斯蒂方程：的效應(yīng)，則有邏輯斯蒂方程： vdN1 /dt = r1N1 (1-N1/K1 N2/K1) vdN2 /dt = r2N2 (1-N2/K2 N1/K2）1. 種間競爭種間競爭2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系48（a）和（b）分別表示物種1和2處于平衡狀態(tài)即dN1/dt =0、dN2/dt=0時的條件。在（a）圖中，最極端的兩種平衡是：全部空間被N1所占，即N1=K1，N2=0；全部空間被N2所占，即N1=0，N2=K1/。連接這兩個端點，即代表了所有的平衡條件。 種間競爭示意圖種間競爭示意圖2022-6-8第六

30、章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系49 競爭結(jié)果：競爭結(jié)果：a:a:種群種群1 1取勝，種群取勝，種群2 2被排擠掉。被排擠掉。 K1/K2, K1/K2, K2/K1K2/K1；b:b:種群種群2 2取勝，種群取勝，種群1 1被排擠掉。被排擠掉。 K1/K2, K1/K2, K2/K1K2/K1；c:c:兩種群穩(wěn)定地共存。兩種群穩(wěn)定地共存。 K1/K2, K1/K2, K2/K1K2/K1；d:d:兩種群不穩(wěn)定地共存。兩種群不穩(wěn)定地共存。 K1/K2, K1/K2, K2/K1K2/K12022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系50（4 4）生態(tài)位（生態(tài)位（nicheni

31、che）理論）理論v生態(tài)位是生態(tài)學(xué)一個重要生態(tài)位是生態(tài)學(xué)一個重要概念，指物種在生物群落概念，指物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中的地位和角或生態(tài)系統(tǒng)中的地位和角色。色。1. 種間競爭種間競爭Joseph Grinnell (18771939)2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系51A 理論的形成與發(fā)展理論的形成與發(fā)展vJ. Grinell(1917)提出提出Niche這一名詞，定義為物種棲息地再劃這一名詞，定義為物種棲息地再劃分的空間單位（具體的居住區(qū)域）。分的空間單位（具體的居住區(qū)域）。空間生態(tài)位。空間生態(tài)位。vC. Elton(1927)：生態(tài)位是指物種在其群落中的地位和角色

32、。：生態(tài)位是指物種在其群落中的地位和角色。強調(diào)與其他物種間的營養(yǎng)關(guān)系。強調(diào)與其他物種間的營養(yǎng)關(guān)系。營養(yǎng)生態(tài)位。營養(yǎng)生態(tài)位。v英生態(tài)學(xué)家英生態(tài)學(xué)家G. E. Hutchinson（1957）提出）提出n-維生態(tài)位的概維生態(tài)位的概念。念。基礎(chǔ)生態(tài)位：物種能夠棲息的理論上的最大空間。基礎(chǔ)生態(tài)位：物種能夠棲息的理論上的最大空間。實際生態(tài)位：物種能夠占據(jù)的生態(tài)位空間。實際生態(tài)位：物種能夠占據(jù)的生態(tài)位空間。1. 種間競爭種間競爭2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系52一種鳥的生態(tài)位維度一種鳥的生態(tài)位維度2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系53灰藍(lán)灰藍(lán)蚋蚋鶯的覓食

33、生態(tài)位維度鶯的覓食生態(tài)位維度二維生態(tài)位二維生態(tài)位2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系54B B 生態(tài)位分化生態(tài)位分化v生態(tài)位重疊生態(tài)位重疊(niche overlap)(niche overlap)： 兩物種生態(tài)位空間的相互重兩物種生態(tài)位空間的相互重疊部分，稱生態(tài)位重疊。疊部分，稱生態(tài)位重疊。v生態(tài)位漂移生態(tài)位漂移(niche shift)(niche shift)：資源競爭而導(dǎo)致兩物種的生態(tài)：資源競爭而導(dǎo)致兩物種的生態(tài)位發(fā)生變化稱生態(tài)位漂移。位發(fā)生變化稱生態(tài)位漂移。v生態(tài)位分離生態(tài)位分離(niche separation)(niche separation)：種間競爭結(jié)

34、果使兩物種的：種間競爭結(jié)果使兩物種的生態(tài)位發(fā)生分化，從而使生態(tài)位分開。生態(tài)位發(fā)生分化，從而使生態(tài)位分開。1. 種間競爭種間競爭2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系552022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系562022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系572022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系581. 種間競爭種間競爭C C 競爭釋放（競爭釋放（competitive releasecompetitive release）：在缺乏）：在缺乏競爭者時，物種會擴張其實際生態(tài)位。競爭者時，物種會擴張其實際生態(tài)位。 性狀替換（

35、性狀替換（character displacementcharacter displacement）：競爭）：競爭產(chǎn)生的生態(tài)位收縮導(dǎo)致形態(tài)性狀發(fā)生變化。產(chǎn)生的生態(tài)位收縮導(dǎo)致形態(tài)性狀發(fā)生變化。2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系592022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系602.2.捕食作用捕食作用v捕食作用（捕食作用（PredationPredation）：捕食就是一種生物取食另一種生）：捕食就是一種生物取食另一種生物，前者稱為捕食者（物，前者稱為捕食者（PredatorPredator），后者稱為獵物或被食者），后者稱為獵物或被食者（PreyPrey）

36、。）。v捕食者包括：典型的捕食者、草食者、寄生者。捕食者可分捕食者包括：典型的捕食者、草食者、寄生者。捕食者可分為食草動物（為食草動物（herbivoresherbivores）、食肉動物（）、食肉動物（carnivorescarnivores）和雜）和雜食動物（食動物（omnivoresomnivores）。）。v食性的特化與泛化：根據(jù)捕食獵物種數(shù)的多少，某些捕食者食性的特化與泛化：根據(jù)捕食獵物種數(shù)的多少，某些捕食者是特化種（是特化種（specialistspecialist），對食物的選擇非常強；而另一些），對食物的選擇非常強；而另一些是泛化種（是泛化種（generalistgeneral

37、ist），對吃幾種類型的獵物。草食性動），對吃幾種類型的獵物。草食性動物一般比肉食性動物更加特化。動植物寄生者都是特化種。物一般比肉食性動物更加特化。動植物寄生者都是特化種。2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系61（1 1）捕食者與獵物）捕食者與獵物A A 捕食者與獵物的協(xié)同進化捕食者與獵物的協(xié)同進化v捕食者適于捕食的特征：銳齒、利爪、尖喙、毒牙等工具，捕食者適于捕食的特征：銳齒、利爪、尖喙、毒牙等工具，誘餌追擊、集體圍獵誘餌追擊、集體圍獵v獵物逃避捕食的對策：保護色、警戒色、擬態(tài)、假死、集體獵物逃避捕食的對策：保護色、警戒色、擬態(tài)、假死、集體抵御抵御v自然選擇對捕食者和

38、獵物的對立選擇自然選擇對捕食者和獵物的對立選擇v精明的捕食者：人？精明的捕食者：人？2. 捕食作用捕食作用2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系62.2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系63B Lotka-Volterra捕食者捕食者-獵物模型：該模型由獵物模型：該模型由Lltka和和Volterra分別于分別于1925年、年、1926年獨立提出。用于解釋捕食者與被捕食年獨立提出。用于解釋捕食者與被捕食者（者（Predator-Prey) 之間雙物種生存繁殖的生態(tài)學(xué)模型。之間雙物種生存繁殖的生態(tài)學(xué)模型。獵物的種群增長方程：獵物的種群增長方程： dN/d

39、t = r1N PN捕食者的種群增長方程：捕食者的種群增長方程： dP/dt = -r2P NP 2. 捕食作用捕食作用2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系64Lotka-Voterra捕食者捕食者-獵物模型獵物模型2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系65北美美洲兔和猞猁種群數(shù)量的周期性變化2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系66C C 自然界中捕食者對獵物種群大小的影響自然界中捕食者對獵物種群大小的影響兩種主要觀點：兩種主要觀點： 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

40、者僅對獵物種群有微弱影響。分，捕食者僅對獵物種群有微弱影響。 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)境容量的部分個體，對獵物種群大小沒有影響。個體，對獵物種群大小沒有影響。2. 捕食作用捕食作用2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系67D 捕食對策與食物選擇捕食對策與食物選擇2. 捕食作用捕食作用2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系68烏鴉取食海螺所需要的平均摔落次數(shù)2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系692022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系70植物通過合理安排葉片的方位

41、來獲取最大的資源2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系71（2）食草作用）食草作用v食草對植物的危害和植物的補償作用食草對植物的危害和植物的補償作用 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償：自然落葉減少、單位光和面積提高、增加種子重補償：自然落葉減少、單位光和面積提高、增加種子重量。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；防御結(jié)構(gòu)：鉤、倒鉤、刺毒性與差的味道；防御結(jié)構(gòu)：鉤、倒鉤、刺2. 捕食作用捕食作用2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系722022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系73

42、2. 捕食作用捕食作用v植物與食草動物種群的相互動態(tài)植物與食草動物種群的相互動態(tài)2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系743. 寄生作用寄生作用（1 1）寄生（）寄生（ParasitismParasitism）：一個種（寄生物）寄居）：一個種（寄生物）寄居于另一種（寄主）的體內(nèi)或體表，靠寄主體液，組于另一種（寄主）的體內(nèi)或體表，靠寄主體液，組織或已消化物以獲取營養(yǎng)而生存。織或已消化物以獲取營養(yǎng)而生存。v寄生者與捕食者不同，它多次攝取宿主營養(yǎng)，一般寄生者與捕食者不同，它多次攝取宿主營養(yǎng)，一般不不“立即立即”或直接殺死宿主。這是或直接殺死宿主。這是“弱者弱者”依附依附“強者強者”的情況。的情況。2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系75A A 微寄生物，在寄主體內(nèi)或表面繁殖（病毒、細(xì)菌、微寄生物，在寄主體內(nèi)或表面繁殖（病毒、細(xì)菌、真菌和原生動物真菌和原生動物 ）B B 大寄生物，在寄主體內(nèi)或表面生長，但不繁殖。大寄生物，在寄主體內(nèi)或表面生長，但不繁殖。 （昆蟲（昆蟲 ）C C 擬寄生物（重寄生物）：在昆蟲寄主身上或體內(nèi)產(chǎn)擬寄生物（重寄生物）：在昆蟲寄主身上或體內(nèi)產(chǎn)卵，通常導(dǎo)致寄主死亡。卵，通常導(dǎo)致寄主死亡。3. 寄生作用寄生作用2022-6-8第六章第六章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)與種間關(guān)系7