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1、第五章 种内与种间关系,第一节 种内关系 第二节 种间关系,生物之间相互关系的类型,种内关系： 植物种群：密度效应，集群。 动物种群：领域性、社会等级、婚配制度、集群、分散。 种间关系： +：原始合作（对两个物种都有利但并非必然），互利共生（对两物种都有利）； +：偏利作用； ：中性作用； ：（竞争）直接干涉型（一物种直接抑制另一种）；资源利用型（资源缺乏时的间接抑制）； ：偏害作用； +：寄生作用；捕食作用。,第一节 种内关系,一、植物的密度效应和生态可塑性 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。 植物的密度效应，已发现有两个特殊的
2、规律： 最后产量恒值法则 -3/2自疏法则（-3/2 self-thining law）,最后产量恒值法则,在一定范围内，当条件相同时，不管一个种群的密度如何，最后产量差不多总是一样的 Y=Wd=Ki Y单位面积产量，W植物个体平均重量，d为密度，Ki常数 原因：一定环境下的资源承载力是一定的；密度增加时，竞争加强，生长率下降，个体变小,-3/2自疏法则（-3/2 self-thining law）,自疏现象：同一种植物因密度引起的个体死亡 自疏导致的密度和个体重量的关系： W = C d-3/2 双对数曲线斜率为 -3/2,故称为-3/2自疏法则。 lgW=lgC-algd,-3/2自疏法则
3、,第一节 种内关系,二、动植物的性行为和性别生态学 植物的性别系统 雌雄同株： 雌雄同花同一朵花有雌雄两类。如向日葵、菊花 雌雄异花同一株有雌花和雄花。如玉米、马尾松 雌雄异株：雌花和雄花生在不同的植株上，如银杏。,银杏 Ginkgo biloba,第一节 种内关系,二、动植物的性行为和性别生态学 有性繁殖的种类 雌雄异体 ： 雌雄同体，异体受精 ：蚯蚓、蜗牛、 雌雄同体，同体受精 ：棉垫蚧虫,第一节 种内关系,二、动植物的性行为和性别生态学 动物的婚配制度 婚配制度 群体内婚配制度类型，异性的相互识别，配偶数目，持续时间，对后代的照顾 婚配制度的类型 单配制 ： 一雄多雌制:狼、海象和鯨 一
4、雌多雄制 环境影响 环境的资源质量和分布,一雌多雄制必备三个条件,雄性照顾蛋或者卵； 雌性产下的蛋或卵的数量要满足多个雄性抚育 雌性间为争夺雄性彼此争斗 安德森动物行为学,第一节 种内关系,三、领域性和社会等级 领域性 (territoriality) 领域：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他成员侵入的空间 领域行为：鸣叫、气味标志、威胁、直接进攻入侵者 领域面积与动物及环境的关系：体重、食物品质、季节 社会等级 (social hierarchy) 社会等级现象：动物种群中个体的地位具有一定顺序的现象 社会等级的形成：支配行为 社会等级的意义：优胜劣汰,第一节 种内
5、关系,四、利他行为 指种群个体牺牲自我而让社群整体或其他个体获得利益的行为。 例：工蚁、亲代关怀（parental care ） 利它行为可以在三个群体水平上产生 如果利他行为对其直系亲属有利，则属于家庭选择； 如果利他行为对近亲家簇有利，则属于亲属选择； 如果利他行为对全群有利，则属于群体选择。 解释：利他行为的产生是群体选择的结果,第二节 种间关系,一、种间竞争,概念 ：两种或多种生物因利用共同资源而产生的使其受到不良影响的相互关系称为种间竞争 竞争结果 ：一方获胜，另一方被抑制或消灭 竞争能力 生态习性 生活型 生态幅度,高斯假说 竞争的类型和特征 Lotka-Volterra模型 生态
6、位理论,高斯竞争,Georgyi F. Gause (1910-1986),高斯假说(竞争排斥原理),在一个稳定的环境内，两个以上受资源限制的、但具有相同资源利用方式的物种，不能长期共存在一起 。 要求相同资源的两个物种不共存于一个空间。 长期共存在同一地区的两个物种，由于剧烈竞争，他们必然会出现栖息地、食物、活动时间或其他特征上的生态位分化。,Lotka-Volterra模型,单独生长：逻辑斯蒂增长曲线 物种1：dN1/dt=r1N1（1-N1/K1） 物种2：dN2/dt=r2N2（1-N2/K2） 一起生长，发生竞争 物种1：dN1/dt=r1N1 （K1- N1 - N2） /K1 物
7、种2：dN2/dt=r2N2 （K2- N2 - N1） /K2 （、为物种1和2的竞争系数）,平衡线,竞争的四种结局,种间竞争结果,二、生态位理论,生态位 (niche) 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 基础生态位和实际生态位 生态位分化,竞争排斥与生态位,根据竞争排斥法则以及实验种群的研究，最终形成了这样一种思想： “一个物种，一个生态位” 生态位的概念：Grinnell-Elton-Hutchinson,Charles S. Elton (1900-1991),G. Evelyn Hutchinson (1903-1991),Josep
8、h Grinnell (1877-1939),空间生态位,最常见的生态位定义,生态位：N-维资源空间中的超体积Hutchinson 1958,种的生态位,两个物种的生态位,性状替换和竞争替换,竞争释放 (competitive release) 缺乏竞争者时，物种实际生态位扩张的现象 eg.以色列沙鼠 性状替换 (character displacement) 竞争产生的生态位收缩导致形态变化的现象 eg.达尔文雀,性状替换：达尔文雀,三、他感作用（化感作用）,他感作用（alleloparthy，德HMolisch1937年提出） 植物体通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其他植物产生直接或
9、间接影响的现象 存在于种内和种间 克生物质 乙烯、香精油、酚及其衍生物，不饱和内脂、 生物碱、配糖体等 生态意义 对农林业生产的影响：歇地形象 影响植物群落的种类组成 植物群落演替的重要内在因素,四、捕食,捕食 (predation)：生物摄取其他生物个体（猎物）的全部或部分为食的现象 广义的捕食概念： 典型的捕食 食草作用 寄生和拟寄生 同类相食,捕食者和猎物的协同进化,捕食者适于捕食的特征：锐齿、利爪、尖喙、毒牙等工具，诱饵追击、集体围猎 猎物逃避捕食的对策：保护色、警戒色、拟态、假死、集体抵御,猎物逃避捕食的对策,保护色,警戒色,拟态,自然界中捕食者对猎物种群数量的影响,两种主要观点 ：
10、 捕食者对猎物数量没有明显影响 任一捕食者的作用，只占猎物种群死亡率的一小部分，捕食者仅对猎物种群有微弱影响。 蛇和田鼠 捕食者只是利用了猎物种群中超出环境容量的部分个体，对猎物种群大小没有影响。雀鹰和大山雀 捕食者对猎物数量有明显影响 热带岛屿引入捕食者后猎物种群的灭绝 原因：无反捕食对策,捕食者和猎物能够共存的原因,精明捕食假说 群绝灭假说 猎物超前进化假说：“life-dinner”原理,食草作用,食草对植物的危害和植物的补偿作用 危害：随受损部位、发育阶段的不同而异 补偿：自然落叶减少、单位光和面积提高、增加种子重量 植物的防卫反应 毒性与差的味道；防御结构：钩、倒钩、刺,植物和草食动
11、物的协同进化,食草作用,植物和草食动物的协同进化 协同进化是指在进化过程中，一个物种的性状作为另一物种性状的反应而进化，而后一物种的性状本身又作为前一物种性状的反应而进化的现象,六、寄生(parasitism),是指一个种寄居在另一个种的体内或体表，从而摄取寄主养料以维持生活的现象 寄生分类：体内寄生和体外寄生 寄生性种子植物 ：全寄生和半寄生 动物的巢寄生,体外寄生,八目鳗,体外寄生,蜱,全寄生和半寄生植物,菟丝子,槲寄生,巢寄生:大杜鹃vs东方大苇莺,宿主印痕假说（Host Imprint） ：“谁养大我，我以后就找谁寄生”。,拟寄生,拟寄生是指寄生者进入寄主体内吸收营养并把寄主逐渐杀死的寄生现象。 拟寄生不同于寄生，寄生时寄主不被杀死。 eg.黑青小蜂（Dibrachys xavus）：棉铃虫天敌,七 、偏利共生,共生对一方有利、对另一方无害的共生类型 附生植物与被附生植物是一种典型的偏利共生，如地衣、苔藓、某些蕨类以及很多高等的附生植物（如兰花）附生在树皮上，借助于被附生植物支撑自己，获取更多的光照和空间资源,偏利共生,八、互利共生,互利共生的概念：两物种相互有利的共居关系，彼此间有直接的营养物质的交流，相互依赖、相互储存、双方获利,互利共生,黄嘴牛椋鸟 非洲水牛,眼斑双锯鱼 海葵,蚁栖树 阿兹特克蚁,响蜜鴷和
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