第5章種群生態(tài)學(xué)2new_第1頁(yè)
第5章種群生態(tài)學(xué)2new_第2頁(yè)
第5章種群生態(tài)學(xué)2new_第3頁(yè)
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第5章種群生態(tài)學(xué)2new_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1.種群生活史——一個(gè)生物從出生到所經(jīng)歷的全部過(guò)程稱為生活史(lifehistory)或生活周期(lifecycle)。表現(xiàn)的主要特征:個(gè)體大小:是生物的遺傳特征,與生活周期長(zhǎng)短有很好相關(guān)性。生長(zhǎng)與發(fā)育速度:呈“S”形生長(zhǎng)曲線,包括停滯期、指數(shù)期、靜止期。

目前一頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)繁殖:指有機(jī)體生產(chǎn)出與自己相似后代的現(xiàn)象,是生物形成新個(gè)體所有方式的總稱。包括:有性生殖(sexualreproduction):通過(guò)兩性細(xì)胞核的結(jié)合形成新個(gè)體的繁殖方式。無(wú)性生殖(asexualreproduction):孢子生殖(sporereproduction):生殖細(xì)胞即孢子不經(jīng)過(guò)有性過(guò)程而直接發(fā)育成新個(gè)體的繁殖方式。營(yíng)養(yǎng)繁殖(vegetativereproduction):

繁殖與物種的生存和發(fā)展關(guān)系極密切,它是生活史中的核心問(wèn)題。目前二頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)擴(kuò)散:指生物個(gè)體或繁殖體從一個(gè)生境轉(zhuǎn)移到另一個(gè)生境中。

①植物的擴(kuò)散(繁殖體的傳播):

擴(kuò)散形式——水力、動(dòng)物(人)、風(fēng)力。各自有特殊的適應(yīng)性。

②動(dòng)物擴(kuò)散(主動(dòng)擴(kuò)散)擴(kuò)散形式——遷出、遷入、遷移遷出(emigration)——分離出去而不再歸來(lái)的單方向移動(dòng)。遷入(immigration)——進(jìn)入的單方向移動(dòng)。遷移(migration)——周期性的離開(kāi)和返回(回游、遷徙)。

③動(dòng)植物擴(kuò)散的生物學(xué)與生態(tài)學(xué)意義可以使種群內(nèi)和種群間的個(gè)體得以交換,防止長(zhǎng)期近親繁殖而產(chǎn)生不良的后果;可以補(bǔ)充或維持正常分布區(qū)以外的暫時(shí)性分布區(qū)域的數(shù)量;擴(kuò)大種群分布區(qū)。目前三頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)2、性選擇(sexualselection)性選擇理論Darwin的理論性選擇(sexualselection):達(dá)爾文在1871年首先使用,主要是指通過(guò)選擇使某一性個(gè)體在尋求配偶時(shí)獲得比同性其他個(gè)體更有競(jìng)爭(zhēng)力的特征。Trivers的理論在雄性不承擔(dān)任何撫育后代責(zé)任的物種中,如果雌性個(gè)體具有足夠的辨別力,使它所選擇的配偶所具有基因質(zhì)量?jī)?yōu)于自身,那么,進(jìn)行有性生殖仍然是有利的。目前四頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)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。主要表現(xiàn):生理生化和遺傳上的特征,包括自交不親和性、遠(yuǎn)緣雜交不親和性、多個(gè)花粉精核間的競(jìng)爭(zhēng)等現(xiàn)象。生物學(xué)意義:(1)可保證最適應(yīng)的兩性細(xì)胞的高度融合,從而增強(qiáng)后代的存活能力;(2)限制異種之間的自由交配,使種間生殖隔離,從而保證各個(gè)種的相對(duì)穩(wěn)定性。1)植物的選擇受精(selectivefertilization)2)動(dòng)物的性選擇途徑:性內(nèi)選擇(intrasexualselection)性間選擇(intersexualselection)形式:多種多樣,主要以異性的外表和行為作為選擇依據(jù)。通常為修飾(ornamentation)、色澤(coloration)、求偶行為等方面,形成明顯的雌雄二型(sexualdimorphism)現(xiàn)象。目前五頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)動(dòng)物中,絕大多數(shù)是由雄性作出求偶行為:①鳴叫、鳴囀、發(fā)聲;②體色顯示,發(fā)光;③釋放分泌物;④身體接觸;⑤舞蹈和婚飛;⑥求偶喂食;⑦象征性營(yíng)巢;⑧裝飾求偶場(chǎng);⑨公共競(jìng)技場(chǎng)求偶等。求偶行為的生態(tài)學(xué)意義:①吸引異性;②防止與異種個(gè)體雜交;③激發(fā)對(duì)方的性欲望;④選擇最為理想的配偶。雌性動(dòng)物的擇偶標(biāo)準(zhǔn):①性功能正常者作配偶;②具有優(yōu)質(zhì)基因的異性;③占有優(yōu)質(zhì)領(lǐng)域和資源的雄性個(gè)體作配偶;④有遺傳互補(bǔ)性的異性作配偶。目前六頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)2、性選擇(sexualselection)雌性動(dòng)物的婚配選擇:

精心選擇那些攜帶最好基因型的雄性個(gè)體來(lái)獲得高質(zhì)量的后代,提高其繁殖成效。為此:雌性往往對(duì)雄性個(gè)體有敏銳的洞察力,特別對(duì)色彩和聲音有較高的鑒別力。此外,對(duì)雄性的體態(tài)、行為特征(如爭(zhēng)斗、給餌等)等也有一定的鑒別力,擇優(yōu)選擇,保證后代健康。目前七頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)3、漸變?nèi)海╟line)

廣布種的形態(tài)、生理、行為和生態(tài)特征往往在不同地區(qū)有顯著的差異,稱地理變異。它反映了物種種群對(duì)于環(huán)境選擇壓力空間變化的反應(yīng)。工業(yè)黑化現(xiàn)象(industrialmelanism)

樺尺蠖(Bistionbetularia),鳥(niǎo)類(lèi)的捕食作用是決定性的環(huán)境選擇壓力。在污染區(qū)黑色型占優(yōu)勢(shì),在未污染區(qū)則仍以淺色型個(gè)體占優(yōu)勢(shì)。工業(yè)黑化是人類(lèi)目睹的自然選擇作用下基因頻率變化和物種進(jìn)化的明顯例子。

選擇壓力在地理空間上的連續(xù)變化,導(dǎo)致基因頻率或表現(xiàn)型的漸變,形成一變異梯度,稱為漸變?nèi)?。目前八?yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)4、物種形成(speciation)

目前廣為學(xué)者們所接受的是地理物種形成說(shuō)(geographicaltheoryofspeciation)。過(guò)程大致分為三個(gè)步驟:

1)地理隔離2)獨(dú)立進(jìn)化3)生殖隔離機(jī)制的建立

物種形成的方式,一般分為三類(lèi):

1)異域性物種形成(allopatricspeciation):巴布亞翠鳥(niǎo)2)鄰域性物種形成(parapatricspeciation):銀鷗3)同域性物種形成(sympatricspeciation):大米草目前九頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)思考:在資源有限的條件下,生物采取什么樣的生長(zhǎng)與繁殖對(duì)策對(duì)種群最有利?有計(jì)劃的避孕節(jié)育并不是人類(lèi)的專利。海鞘計(jì)劃生育:澳大利亞昆士蘭大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)海鞘可以根據(jù)所處環(huán)境的性別比例改變生殖細(xì)胞的特性。當(dāng)有過(guò)多的雄海鞘時(shí),排出的卵細(xì)胞會(huì)變得很小,被精子發(fā)現(xiàn)的幾率就大為下降,因?yàn)檫^(guò)多精子與同一個(gè)卵子結(jié)合會(huì)導(dǎo)致卵子的死亡。同樣,雄海鞘發(fā)現(xiàn)性別比例失調(diào)后,為了遺傳自己的基因,會(huì)排出相比平時(shí)更大、更強(qiáng)壯精子,以便存活更長(zhǎng)時(shí)間,結(jié)合更多的卵子。目前十頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)5、進(jìn)化對(duì)策

生物適應(yīng)所生存的環(huán)境條件并朝有利的方向進(jìn)化的策略,或生物在生存斗爭(zhēng)中獲得生存的對(duì)策,稱為生態(tài)對(duì)策(bionomicstrategy),或生活史對(duì)策(lifehistorystrategy)。1)生殖對(duì)策2)取食對(duì)策3)逃避捕食對(duì)策4)擴(kuò)散對(duì)策等等。本課程重點(diǎn)介紹生殖對(duì)策。我跑最快!還能上樹(shù)!那家伙給我們準(zhǔn)備了晚餐!一起上!目前十一頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)5、進(jìn)化對(duì)策繁殖對(duì)策(breedstrategies)種子庫(kù)種子大小、數(shù)量逆境結(jié)實(shí)無(wú)性繁殖生長(zhǎng)對(duì)策(growthstrategies)早期演替種:早期迅速生長(zhǎng),具有開(kāi)拓對(duì)策(白樺)后期演替種:早期生長(zhǎng)緩慢,具有保守對(duì)策(紅松)(1)K對(duì)策和r對(duì)策由麥克阿瑟(MacArthur,1962)首先提出。K和r即Logistic增長(zhǎng)模型中的K和r所代表的含義。目前十二頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)氣候穩(wěn)定、天災(zāi)稀少的環(huán)境(如熱帶雨林),屬于生態(tài)上飽和的系統(tǒng),動(dòng)物密度很高,競(jìng)爭(zhēng)激烈。氣候不穩(wěn)定、天災(zāi)頻繁的環(huán)境(如寒帶或干旱地區(qū)),屬于生態(tài)上不飽和的系統(tǒng),其密度影響可忽略,缺乏競(jìng)爭(zhēng)。種群數(shù)量達(dá)到或接近環(huán)境負(fù)載量水平,即與種群邏輯斯諦增長(zhǎng)模型的飽和密度K接近,此環(huán)境對(duì)生物的作用可稱為K選擇種群密度處于K值以下的增長(zhǎng)段,常處于擴(kuò)展增大過(guò)程,而呈現(xiàn)高增長(zhǎng)率r,這種環(huán)境對(duì)生物的作用可稱為r選擇(1)K對(duì)策和r對(duì)策目前十三頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)K對(duì)策種

特征:個(gè)體大、壽命長(zhǎng),出生率低,死亡率低,穩(wěn)定環(huán)境下競(jìng)爭(zhēng)能力較高,對(duì)每個(gè)后代投資巨大。R對(duì)策種特征:個(gè)體小,壽命短,出生率高,死亡率高,在裸地生境具有很強(qiáng)的占有能力,對(duì)后代的投資不注重質(zhì)量,更多的是考慮其數(shù)量。在植物界表現(xiàn)為種子小,結(jié)實(shí)量大,能夠遠(yuǎn)距離傳播種子。(1)K對(duì)策和r對(duì)策目前十四頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)r-對(duì)策和K-對(duì)策種群的增長(zhǎng)曲線比較S是穩(wěn)定平衡點(diǎn)X是絕滅點(diǎn)SXr-對(duì)策K-對(duì)策種群數(shù)量Nt種群數(shù)量Nt+1●●●(1)K對(duì)策和r對(duì)策目前十五頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)K選擇和r選擇的比較(1)K-r對(duì)策r-策略者(r-strategistis)是新生境的開(kāi)拓者,但存活要靠機(jī)會(huì),一定意義上是“機(jī)會(huì)主義者”,很容易出現(xiàn)“突然的爆發(fā)和猛烈的破產(chǎn)”。k-策略者(K-strategistis)是穩(wěn)定環(huán)境的維護(hù)者,在一定意義上是保守主義者,當(dāng)生存環(huán)境發(fā)生災(zāi)變時(shí),很難迅速恢復(fù),如果再有競(jìng)爭(zhēng)者抑制,就可能趨向滅絕。目前十六頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)高存活率高繁殖力,迅速繁殖和擴(kuò)散最終結(jié)果長(zhǎng),通常大于一年短,通常少于一年壽命1、緩慢發(fā)育2、高競(jìng)爭(zhēng)力3、生殖開(kāi)始延遲,r值低4、體形大5、多次繁殖1、快速發(fā)育2、增長(zhǎng)力高3、提早生育,r值大4、體型小5、一次繁殖選擇傾向經(jīng)常保持緊張變動(dòng)性大,通常不緊張種內(nèi)、種間競(jìng)爭(zhēng)時(shí)間上穩(wěn)定,種群穩(wěn)定,常常臨近K值時(shí)間上變動(dòng)大,不穩(wěn)定,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于環(huán)境承載力種群大小幼體存活率高幼體存活率低,競(jìng)爭(zhēng)力弱存活曲線比較有規(guī)律,密度制約的常是災(zāi)難性的,無(wú)一定的規(guī)律,非密度制約,死亡率高死亡率穩(wěn)定,可預(yù)測(cè)多變、不穩(wěn)定、難以預(yù)測(cè)氣候K選擇r選擇項(xiàng)目表r選擇和k選擇的有關(guān)特的比較(p78)目前十七頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)如何判斷k-選擇和r-選擇?在動(dòng)物中:大分類(lèi)動(dòng)物間,昆蟲(chóng)可視為r-選擇,脊椎動(dòng)物為k-選擇;分類(lèi)單位之內(nèi),體形大,生育力低,對(duì)幼體有良好保護(hù)的為典型的k-選擇,體形小,生育力高,對(duì)幼體憮育時(shí)間短的,為典型的r-選擇。在植物中:一年生植物如農(nóng)田雜草,原生和次生裸地的先鋒草種屬于r-選擇,大多數(shù)森林樹(shù)種屬于k-選擇。生物種群的繁殖策略也是自然選擇的結(jié)果。目前十八頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)r-K連續(xù)體(r-Kcontinuum)

r-選擇和K-選擇是兩個(gè)進(jìn)化方向的不同類(lèi)型,從極端的r-選擇到極端的K-選擇之間有許多過(guò)渡類(lèi)型,有的更接近于r-選擇,有的更接近于K-選擇,兩者間有一個(gè)連續(xù)的譜系,稱r-K連續(xù)體。目前十九頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)自然種群具有三個(gè)特征:空間特征:具有一定的分布區(qū),即占據(jù)一定空間。數(shù)量特征:具有一定的大小(個(gè)體數(shù)量或種群密度),并隨時(shí)間變動(dòng)。通常與該物種的營(yíng)養(yǎng)級(jí)及其他生態(tài)學(xué)、生物學(xué)特性相關(guān)。遺傳特征:種群具有一定的遺傳組成。目前二十頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)生物群落中的各種生物之間的關(guān)系主要有3類(lèi):①營(yíng)養(yǎng)關(guān)系

當(dāng)一種以另一個(gè)種活的或死亡殘?bào)w,或其生命活動(dòng)的產(chǎn)物為食時(shí),就產(chǎn)生了這種關(guān)系。②成境關(guān)系

一個(gè)種的生命活動(dòng)使另一個(gè)種的居住條件發(fā)生改變。③助布關(guān)系

指一個(gè)種參與另一個(gè)種的分布,在這方面動(dòng)物起主要作用。它們可以攜帶植物的種子、孢子、花粉,幫助植物散布。五、種內(nèi)、種間關(guān)系(影片)NEXT目前二十一頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)1、性別生態(tài)學(xué)①兩性細(xì)胞的結(jié)合和親代投入(parentalinvestment)親代投入是指花費(fèi)于生產(chǎn)后代和撫育后代的能量和物質(zhì)資源。例如有的動(dòng)物產(chǎn)的卵大,有的卵小,有的一次生產(chǎn)的后代數(shù)很多,有的很少,有的精心撫育,有的置之不顧,這些都直接影響親代投入的強(qiáng)度。②有性繁殖和無(wú)性繁殖③雌雄同體,性比變化蘭科的Cycnochus和Catasetum,當(dāng)生長(zhǎng)在陽(yáng)光照著的地方發(fā)育成雌株,遮蔭處則發(fā)育成雄株。五、種內(nèi)、種間關(guān)系NEXT一)種內(nèi)關(guān)系目前二十二頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)寧當(dāng)雞頭,不當(dāng)鳳尾!目前二十三頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)2、動(dòng)物的婚配制度婚配制度類(lèi)型單配偶制(monogamy):天鵝(Cygnus)多配偶制(polygamy):一雄多雌制(polygyny)海狗科(Otaridae)一雌多雄制(polyandry)距翅水雉(Jacanaspinosa)②決定婚配制度類(lèi)型的環(huán)境因素

——主要是資源的分布,即食物和營(yíng)巢地在空間和時(shí)間上的分布狀況。

分布均勻——一雌一雄點(diǎn)狀分布——一雄多雌五、種內(nèi)、種間關(guān)系

一)種內(nèi)關(guān)系

目前二十四頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)3、領(lǐng)域性(territoriality,p96)

領(lǐng)域(territory)是指由個(gè)體、家庭或其他社群(socialgroup)單位所占據(jù)的,并積極保衛(wèi)不讓同種其他成員入侵的空間。保衛(wèi)領(lǐng)域的方式很多,如以鳥(niǎo)鳴、氣味標(biāo)志或特異的姿勢(shì)向入侵者宣告具領(lǐng)主的領(lǐng)域范圍;以威脅或直接進(jìn)攻驅(qū)趕入侵者等,稱為領(lǐng)域行為(territorialbehaviour)。NEXT五、種內(nèi)、種間關(guān)系一)種內(nèi)關(guān)系

比較重要的概括性原理有:領(lǐng)域面積隨領(lǐng)域占有者的體重而擴(kuò)大;食物品質(zhì)的影響,食肉性的領(lǐng)域面積較同樣體重的食草性大;領(lǐng)域行為和面積往往隨生活史,尤其是繁殖節(jié)律而變化。主要特征:排他性、伸縮性和替代性目前二十五頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)NEXT五、種內(nèi)、種間關(guān)系一)種內(nèi)關(guān)系

領(lǐng)域性的生態(tài)意義:1)隔離作用2)調(diào)節(jié)數(shù)量3)有利于繁殖4)自然選擇目前二十六頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)4、集群行為集群的意義對(duì)被捕食者的好處:不容易為捕食者發(fā)現(xiàn);提高警覺(jué)性;稀釋效應(yīng);集體防御;迷惑捕食者;避免使自己成為犧牲品。對(duì)捕食者的好處:通過(guò)信息交流更快地找到食物;提高獵食成功率;便于捕捉較大的獵物;有利于與其他捕食者的競(jìng)爭(zhēng)中取勝。集群的缺點(diǎn)增加對(duì)食物的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)捕食者增加顯眼性增加感染疾病的風(fēng)險(xiǎn)目前二十七頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)5、合作合作(cooperation):動(dòng)物界常見(jiàn)現(xiàn)象。指?jìng)€(gè)體通過(guò)相互聯(lián)合,從而對(duì)彼此間有利的行為。合作常常是暫或過(guò)渡性的,但也可能是長(zhǎng)久性的。目前二十八頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)6、利它行為(altruism)指一個(gè)個(gè)體犧牲自我而使社群整體或其他個(gè)體獲得利益的行為。利他行為是另一種社會(huì)性相互作用。利他行為可以對(duì)直系親屬、近親家族、整個(gè)群體有利。利他行為可以在下列三個(gè)群體水平間產(chǎn)生:家庭選擇(familyselection)親屬選擇(kinselection)群體選擇(groupselection)NEXT五、種內(nèi)、種間關(guān)系一)種內(nèi)關(guān)系

目前二十九頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)7、社會(huì)等級(jí)(socialhierarchy)

動(dòng)物種群中各個(gè)動(dòng)物的地位具有一定順序的等級(jí)現(xiàn)象。等級(jí)形成的基礎(chǔ)是支配行為,或稱支配-從屬(dorminant-submissive)關(guān)系。優(yōu)勢(shì)等級(jí)的作用是:(1)保證首領(lǐng)的權(quán)威性,尤其是在群體對(duì)外關(guān)系方面;(2)能以威嚇代替戰(zhàn)斗,減少內(nèi)部爭(zhēng)斗,降低沒(méi)有必要的能耗。(3)優(yōu)勢(shì)個(gè)體在性行為和繁殖方面優(yōu)先,保證種群基因庫(kù)不按隨機(jī)原則遺傳。NEXT五、種內(nèi)、種間關(guān)系一)種內(nèi)關(guān)系

目前三十頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)7、社會(huì)等級(jí)(socialhierarchy)

高位個(gè)體通常較低位的身體強(qiáng)壯、體重大、性成熟程度高,具有打斗經(jīng)驗(yàn)。其生理基礎(chǔ)是血液中有較高濃度的雄性激素(睪丸酮)。有三種基本形式:獨(dú)霸式:群體內(nèi)只有一個(gè)個(gè)體支配全群,其他個(gè)體都服從它而不再分等級(jí)。單線式:群內(nèi)個(gè)體成單線支配關(guān)系,甲制乙,乙制兩...以些類(lèi)推。循環(huán)式:甲制乙,乙制丙,而丙又制甲的形式。NEXT五、種內(nèi)、種間關(guān)系一)種內(nèi)關(guān)系

目前三十一頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)8、通訊(communication)信息傳遞,或稱通訊是某一個(gè)體發(fā)送信號(hào),另一個(gè)體接受信號(hào)、并引起后者反映的過(guò)程。社會(huì)組織的形成,還需要有個(gè)體之間的相互傳遞信息為基礎(chǔ)。根據(jù)信號(hào)的性質(zhì)和接受的感官,可以分為:五、種內(nèi)、種間關(guān)系一)種內(nèi)關(guān)系

視覺(jué)通訊:螢火蟲(chóng)定時(shí)發(fā)光的應(yīng)答進(jìn)行求偶活動(dòng)。聽(tīng)覺(jué)通訊:蟾蜍和鳥(niǎo)的鳴叫求偶、蝙蝠和鯨等通過(guò)回聲定位進(jìn)行個(gè)體間的交流?;瘜W(xué)通訊:昆蟲(chóng)、哺乳動(dòng)物等釋放性信息素招引異性。接觸通訊:鳥(niǎo)類(lèi)和獸類(lèi)的理毛。電通訊:電鰻等魚(yú)類(lèi)通過(guò)放電進(jìn)行通訊。行為通訊:蜜蜂的圓圈舞、擺尾舞。目前三十二頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)9、種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)種群內(nèi)各個(gè)個(gè)體間為爭(zhēng)奪資源與空間所產(chǎn)生的生存斗爭(zhēng)現(xiàn)象為種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)(interspecificcompetition)。而在不同種個(gè)體間發(fā)生的競(jìng)爭(zhēng)叫種間競(jìng)爭(zhēng)(intraspecificcompetition)種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的特征:1)由密度制約(densitydependence)的。2)結(jié)果是限制生物個(gè)體的生物潛能發(fā)揮3)物種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的資源是有限的4)物種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)個(gè)體的平等性(reciprocity)決定勝負(fù)的因素:個(gè)體的生長(zhǎng)狀況,體積?。◤?qiáng)弱),年齡大小狀況等。(圖)五、種內(nèi)、種間關(guān)系一)種內(nèi)關(guān)系

目前三十三頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)同樣年齡大小的固著生活生物中,競(jìng)爭(zhēng)個(gè)體不能通過(guò)運(yùn)動(dòng)逃避競(jìng)爭(zhēng),因此競(jìng)爭(zhēng)中失敗者死去,這種競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果使較少量的較大個(gè)體存活下來(lái),這一過(guò)程叫自疏(self-thinning)。自疏導(dǎo)致密度與個(gè)體大小之間的關(guān)系在雙對(duì)數(shù)作圖時(shí),具有-3/2斜率,稱Yoda–3/2自疏法則(Yoda–3/2law)。密度制約擴(kuò)散領(lǐng)域性自疏適合度下降競(jìng)爭(zhēng)目前三十四頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)9、種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)——

物種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的類(lèi)型1)爭(zhēng)奪競(jìng)爭(zhēng)(contestcompetition)

競(jìng)爭(zhēng)中勝利者為了它們的生存和繁殖需要,盡量多地得到控制的必需品,而競(jìng)爭(zhēng)失敗者則把必需品讓給它的競(jìng)爭(zhēng)勝利者,即爭(zhēng)奪競(jìng)爭(zhēng)。五、種內(nèi)、種間關(guān)系一)種內(nèi)關(guān)系

目前三十五頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)9、種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)——

物種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的類(lèi)型2)分灘競(jìng)爭(zhēng)(scramblecompetition)

種內(nèi)所有個(gè)體都有相等的機(jī)會(huì)去接近有限的資源,都可以參加競(jìng)爭(zhēng)。由于競(jìng)爭(zhēng)沒(méi)有完全的勝利者,有時(shí)個(gè)體所平均獲得的資源都不足于維持生存所需的能量,使種群難以維持。五、種內(nèi)、種間關(guān)系一)種內(nèi)關(guān)系

目前三十六頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)9、種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)——

物種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的類(lèi)型3)負(fù)競(jìng)爭(zhēng)

自然界中的競(jìng)爭(zhēng)類(lèi)型是一個(gè)從分灘競(jìng)爭(zhēng)到爭(zhēng)奪競(jìng)爭(zhēng)的連續(xù)譜,大部分生物體都能在這個(gè)譜中找到自己的物種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)位置。但是,有些生物在一定的范圍內(nèi),呈現(xiàn)出一種不屬于這個(gè)譜的物過(guò)種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)形式,這就是負(fù)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。

五、種內(nèi)、種間關(guān)系一)種內(nèi)關(guān)系

如海鷗,哺育后代的成功率與密度成正比,共同御敵,但只在一定范圍內(nèi)起作用。目前三十七頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)植物種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)例植物生長(zhǎng)的密度效應(yīng)與可塑性1、產(chǎn)量衡值法則在很大播種密度范圍內(nèi),其最終產(chǎn)量是相等的。2、-3/2自疏法則每株均重低d(密度級(jí))高“產(chǎn)量衡值法則”和“-3/2自疏法則”的圖解自疏導(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。這種典型的自疏過(guò)程是普遍存在的,被稱為“-3/2冪定律”。目前三十八頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)二者必然有利++二者有利但不必然++7.原始合作Protocooperation1偏利者,2無(wú)影響。附生植物蘭花、地衣+01捕食者,比2大+-1寄生者,較宿主2個(gè)體小+-1受抑制,2無(wú)影響-0直接抑制另一個(gè),排斥資源缺乏時(shí)間接抑制--互不影響001.中立neutralism相互作用特征物種III種間作用類(lèi)型2.競(jìng)爭(zhēng)competition1)直接干涉型2)資源利用型8.互利共生mutualism3.偏害Amensalism6.偏利Commensation5.捕食Predation4.寄生Parasitism五、種內(nèi)、種間關(guān)系二)種間關(guān)系目前三十九頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)

(-,-)—競(jìng)爭(zhēng)作用(competition):

近緣種圍繞著共同的資源(食餌、空間等)而斗爭(zhēng),其結(jié)果是一方或雙方種群的生長(zhǎng)、生存、分布和增殖都受到不良影響。又分為:

(1)干擾競(jìng)爭(zhēng)(interferencecompetition)(2)利用競(jìng)爭(zhēng)型(resourceexploitationcompetition)競(jìng)爭(zhēng)是對(duì)抗性的。其結(jié)果:排斥、淘汰、抑制、共存,導(dǎo)致多樣性,而不是滅絕。決定種間競(jìng)爭(zhēng)勝負(fù)的因素——種的生態(tài)習(xí)性、生活型、生態(tài)幅度況等。

競(jìng)爭(zhēng)實(shí)例目前四十頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)似然競(jìng)爭(zhēng)(表觀競(jìng)爭(zhēng),Apparentcompetition)一個(gè)種群增加會(huì)導(dǎo)致捕食者增加,從而加重了對(duì)另一種的捕食(妨礙)作用,反之亦然。由于通過(guò)共同捕食者而相互影響,兩個(gè)物種可都不受資源短缺的限制,稱似然競(jìng)爭(zhēng)。捕食者捕食者捕食者獵物1獵物2資源++--------++似然競(jìng)爭(zhēng)資源競(jìng)爭(zhēng)資源競(jìng)爭(zhēng)和似然競(jìng)爭(zhēng)的比較目前四十一頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)(+,+)—互利共生(mutualism)作用:兩個(gè)種群的存在對(duì)各自的增長(zhǎng)都有促進(jìn)作用。(1)兼性共生(Facultativemutualism):相互作用對(duì)兩個(gè)種群都有利,但離開(kāi)協(xié)作雙方仍能獨(dú)立生存。河馬與海鳥(niǎo),大象與鳥(niǎo),清潔魚(yú)。真寄居蟹屬或寄居蟹屬的個(gè)體寄居在螺殼內(nèi),而殼上又馱著麗???2)專性共生(Obligatemutualism)不同種兩個(gè)個(gè)體間的一種互惠關(guān)系,可增加雙方的適合度。永久性成對(duì)組合的生物,一方或雙方不可能獨(dú)立生存。類(lèi)型:僅表現(xiàn)在行為上的互利共生,如鼓蝦和絲魚(yú)段鯱魚(yú)包括種植和飼養(yǎng)的互利共生,白蟻和真菌有花植物和傳粉動(dòng)物的互利共生,蜜蜂和植物動(dòng)物消化道中的互利共生,反芻動(dòng)物和胃纖毛蟲(chóng)高等植物與真菌的互利共生,菌根生活在動(dòng)物組織或細(xì)胞內(nèi)的共生體,纖毛蟲(chóng)和藻類(lèi)珊瑚與藻類(lèi)共生則使珊瑚礁成為生產(chǎn)力最高的生物群落。(3)防御性互利共生菌藻共生的地衣可以抵御極為嚴(yán)酷的環(huán)境目前四十二頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)(+,0)偏利共生(commensalism):

僅對(duì)一方有利的共生。紫羅蘭,葡萄香味更濃;棗麥間作,可提高產(chǎn)量,小麥免受干熱風(fēng)影響;混交山蒼子減輕油茶煙煤病;楊與槭樹(shù)促進(jìn)蘋(píng)果梨的生長(zhǎng);花楸與菩提,槐樹(shù)同接骨木,白樺與松樹(shù),也能彼此和平共處,共繁共榮。種植綠肥、豆類(lèi)、花生等可以肥沃土壤,控制雜草,還能促進(jìn)果樹(shù)結(jié)果;大蒜與十字花科植物間作或輪作,大蒜分泌的大蒜素,對(duì)十字花科植物的軟腐病病菌有強(qiáng)烈的殺菌作用。目前四十三頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)

(0,-)—偏害作用(amensalism)兩個(gè)物種存在時(shí),A物種對(duì)B物種的增長(zhǎng)有抑制作用,而B(niǎo)物種對(duì)A物種的增長(zhǎng)沒(méi)有影響,如:梨樹(shù)和檜柏刺槐和果樹(shù)蘋(píng)果與核桃樹(shù)核桃與西紅柿、土豆苦苣菜與莊稼稠李、洋槐、風(fēng)信子等分泌芳香的物質(zhì),能抑制相鄰植物的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。目前四十四頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)他感(化感,他感化學(xué)作用,allelopathy)⑴定義:由生物體分泌到體外的化學(xué)物質(zhì)對(duì)別種或本種其他個(gè)體發(fā)生影響的現(xiàn)象。屬于植物間干擾性競(jìng)爭(zhēng)。⑵他感作用的主要類(lèi)型植物與微生物間的他感植物間的他感:他感與自毒植物與草食者間的他感作用植物與動(dòng)物(人類(lèi))的他感作用現(xiàn)象:為什么黑胡桃(Juglansnigra)樹(shù)干25m內(nèi)植物生長(zhǎng)受抑制?目前四十五頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)他感作用的機(jī)理①生物體化學(xué)生理活性物質(zhì)(他感作用物)的作用。如木麻黃的他感作用有5個(gè)黃酮衍生物和一個(gè)阿魏酸衍生物;螃蜞菊的地上部分他感作用物有2個(gè)倍半萜內(nèi)酯類(lèi)化合物;茶樹(shù)他感作用及自毒作用的主要物質(zhì)是茶多酚及咖啡因。②他感作用物主要是對(duì)細(xì)胞、亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響。如使細(xì)胞壁變寬、彎曲;高爾基體變形,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體數(shù)量減少;致使整個(gè)細(xì)胞液泡化。目前四十六頁(yè)\總數(shù)五十三頁(yè)\編于三點(diǎn)(6)他感作用在群落中的作用(要深入探討)對(duì)種群在群落中形成——干擾鄰近植物的生長(zhǎng),保持種群地位。在群落演替中的作用——“自毒”使本身衰退,加速更新演替;干擾鄰近及入侵物種,保持自身優(yōu)勢(shì)地位,保持群落的正常運(yùn)作。(7)他感作用

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