种内与种间关系

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2、性选择
（1）植物的性选择：选择受精，如自交不亲 和性、远交不亲和性、多个花粉精核间竞争。 • 植物选择受精的生物学意义： • 一方面在同种中可以保证最适应的两性细胞 的高度融合，从而增强其后代的存活能力； • 另一方面也限制了异种之间的自由交配，使 种间生殖隔离，从而保证了各个种的相对稳 定性。
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4、动物的婚配制度
A、婚配制度的定义和进化 • 婚配制度：指种群内婚配的各种类型。 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。
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求偶行为的复杂性
• • • • • • • • • ①鸣叫、鸣啭、发声； ②体色显示，发光； ③释放分泌物； ④身体接触； ⑤舞蹈和婚飞； ⑥求偶喂食； ⑦象征性营巢； ⑧装饰求偶场； ⑨公共竞技场求偶等。
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再如 求偶给饵：就是在婚配前的求偶期 间，雄性给雌性采集饵料作为礼物向 雌性献殷勤，这种行为与雌性繁殖前 的营养补给以及对抚幼运送饵料的能 力密切相关。
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有些雌性有识别近亲异性的能力： 如欧洲天鹅通过羽色和姿容，山雀 通过鸣叫来识别近亲雄性。
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•雌性选择的目的是生产出健康优质的后 代和提高繁殖成效，但明亮的色泽、美 丽的装饰必然给雄性带来极大的危险。 •所以，一方面，只有在生活史的晚期、 繁殖季节才出现美丽的色泽和装饰，或 埋藏在羽衣的底面。 •另一方面，让步赛特征表明它在一些方 面具有上等基因。
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单 量 与 密 度 的 关 系 面 积 上 三 叶 草 的 干 物 质 产
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位
亚麻在不同密度下发育到成熟期的植株大小
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2、－3／2自疏法则 (the –3/2 thinning law)
• 自疏现象（self-thinning）：随着植物密度的提 高，种内竞争不仅影响到植株生长发育的速 度，也影响到植株的存活率，在高密度样方 中，有些植株死亡了，这种现象就叫自疏现象。
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（四）他感作用
1、他感作用（allelopathy） ： • 他感作用也称作异株克生，就是一种植物通 过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其 他植物产生直接或间接影响的现象。 • 种内、种间都有此现象，是生存竞争的一种 特殊形式。
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2、他感作用的物质
包括乙烯、香精油、酚及其衍生物，不饱和 内脂、 生物碱、配糖体等。 如香桃木属、桉树属和臭椿属的叶均有分泌 物，其成分主要是酚类物质，如对羟基苯甲 酸、香草酸和阿魏酸等，它们对亚麻的生长 有明显的抑制作用 。
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（2）他感作用对植物群落的种类组成有重 要影响
• 植物群落都由一定的植物种类组成，他 感作用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消退的 主要原因之一。
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• H.B.Bode（1958）阐明了黑核桃 （Juglans nigra）树下几乎没有草本植 物的原因。他认为该树种的树皮和果 实含有氢化核桃酮（1-4-5-三羟基 萘），当这种物质被雨水冲洗到土 中，即被氧化成核桃酮，并抑制其他 植物的生长。
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动物领域性的几条规律： 1、领域面积随其占有者的体重而扩 大； 2、领域面积受食物品质的影响，食肉 动物的领域面积较同样体重的食草动 物大，且体重越大，这种差别越大； 3、领域面积和行为往往随生活史，尤 其是繁殖节律而变化。
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领域性产生的原因
• 资源均匀分布的条件下，易产生领域 性； • 资源集中分布并有可靠保证，在资源集 中点附近集群营巢繁殖有利。
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• 社会等级：是指动物种群中各个动 物的地位具有一定顺序的等级现象。 • 其基础是支配—从属关系。
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• 社会等级的确定可以保证优势个体在 食物、栖所、配偶选择中均有优先 权，并首先获得交配和产后代的机 会，有利于种族的保存和延续。 • 社会等级的稳定可以减少相互格斗所 消耗的能量，有利于种群的发展。
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（二）性别生态学
• 性别生态学的研究内容：物种内部性别 关系的类型、动态及环境因素对性别的 影响。 • 亲代投入：是指花费于生产后代和抚育 后代的能量和物质资源。
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1、无性繁殖与有性繁殖的比较： • 无性繁殖在进化选择上的优越性： A、可迅速增殖，占领暂时性新栖息地； B、母体所产生后代都带有母本的整个基 因组，因此给下一代复制的基因组是有 性繁殖的两倍。
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1、种间竞争的典型实例与高斯假说
P.aurelia（双核小草 履虫） and P. caudatum（大草履 虫），当分别在酵母
介质中培养时，双核 小草履虫比大草履虫 增长快。当把两种加 入同一培养器中时， 双核小草履虫在混合 物中占优势，最后大 草履虫死亡消失
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• 双核小草履虫（Paramecium aurelia） 和袋状草履虫（P.bursaria）一起培 养时，双核小草履虫位于中上部，以 细菌为食，袋状草履虫生活在底部， 以酵母为食。
• 种间关系（interspecific relationship） ：生活
于同一生境中的所有不同物种之间的关系。 • 主要的种间相互作用：竞争、捕食、寄生和互 利共生
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从理论上讲，任何物种对其他物种的影响只可能有三种形 式，即有利、有害或无利无害的中间态，可用+、－、○表 示。
相互作用型 物种 1 物种 2 相关作用的一般特征
?左边的没有根瘤菌共生?右边的有根瘤菌共切叶蚁在土壤中挖掘容积为23立升的坑从附近的植物切下叶子铺在坑上以培植真菌整群蚁完全以自己培育的真菌为食物而真菌从共生中得到的好处是由切叶蚁喂养和传播
第四节 种内与种间关系
• 种内关系（intraspecific relationship） ：存在
于各种生物种群内部的个体间的相互关系。 • 主要的种内相互作用：竞争、自相残杀、性别 关系、领域性和社会等级等
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3、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： 如歇地现象 在农业上，农作物必须与其他作物轮 作，不宜连作，连作则影响作物长势，降低 产量。 例如，早稻就是不宜连作的农作物，它的根 系分泌的对-羟基肉桂酸，对早稻的幼苗起 强烈的抑制作用，连作时则长势不好，产量 降低。 42
• 红三叶草是繁殖力很强的牧草，含有多 种异黄酮类物质，异黄酮类物质及其在 土壤中被微生物分解而成的衍生物对其 他植物的发芽起抑制作用，它常形成较 纯的群落，排挤其他的杂草植物。
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（3）他感作用是引起植物群落演替的 重要内在因素之一
• 引起植物群落演替的原因很多，但大体上又 分为外因和内因两大类，其内因目前认为他 感作用是重要的因素之一。
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（五）利他行为与合作行为
• 利他行为：是指一个个体牺牲自我而使 社群整体或其他个体获得利益的行为。 如社会性昆虫，或亲体关怀 • 合作：相同或不同物种的个体之间，由 于互利而形成的联合和社会相互作用。
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让步赛原理：精细的性选择炫耀行为和装 饰，有像让步赛一样的作用，表明其携带者 一般有高适合度。 中非的巧织鸟有半米长的尾巴
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3、植物的性别系统
• 雌雄同花：一朵花同时具有雄蕊和雌蕊 • 同株异花：具有雌雄两类花，雄花产生 花粉，雌花产生胚珠 • 雌雄异株：雌花和雄花分别长在不同的 植株上。
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（三）领域性和社会等级
• 领域（territory）：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。 • 保护领域的目的主要是保证食物资源、 营巢地，从而获得配偶和养育后代。
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领域的主要特征有三点： • 领域是一个固定的区域，且大小可以 调整； • 领域受积极保护； • 领域的使用是排他性的。
中性作用 竞争：直接干扰型 竞争：资源利用型 偏害作用 寄生作用 捕食作用 偏利作用 原始合作 互利共生
○
○
两个物种彼此不受影响 一物种直接抑制另一种 资源缺乏时的间接抑制 种群 1 受抑制，种群2 无影响 2 种群 1 寄生者，通常较宿主 的个体小 2 种群 1 捕食者，通常较猎物 的个体大 种群 1 偏利者，而宿主2 无影响 相互作用对两种都有利，但不是必然的 相互作用对两种都必然有利
•最后产量恒值法则 •－3／2自疏法则
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1、最后产量衡值法则 （law of constant final yield）
• 在一定范围内，当条件相同时，不管初 始播种密度如何，植物最后产量差不多 总是一样的。 Y = W × d = Ki • Y单位面积产量 • W 植物个体平均重量 • d为密度 • Ki常数
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其他个体取食时灰沼狸站岗放哨
灰沼狸(Suricata)生活 在南非，营集群生活
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二、 种间关系
• 其研究内容主要包括两个方面： • 两个或多个物种在种群动态上的相 互影响，即相互动态； • 彼此在进化过程和方向上的相互作 用，即协同进化。
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（一）种间竞争
• 是指两物种或更多物种共同利用同样 的有限资源时产生的相互竞争作用。
制，如天鹅
•多配制：
一雄多雌制是最普遍 的婚配Fra bibliotek度 一雌多雄在任何动物类群 中都不多见，如距翅水雉
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C、决定婚配制度类型的环境因素 • 决定动物婚配制度的主要生态因素 是资源的分布，主要是食物和营巢 地在空间和时间上的分布情况。
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• 具有高质食物资源并分布均匀的栖息 地，选择有利于形成单配偶制。 • 如果资源分布不均匀，占据较多资源 的雄性就可能占有更多雌性，选择有 利于一雄多雌制。 • 在极其严酷的环境下，抚育后代的要 求比双亲给予的更多，一雌多雄可能 是最有效的选择。
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• 有性繁殖：是对生存在多变和易遭不 测环境下的一种适应性。有性繁殖混 合或重组了双亲的基因组，在保持遗 传稳定性的同时，能产生更多变异类 型的后代，保证了在不良环境下获得 更多的生存机会。
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红皇后效应（Red Queen effect)
• 在进化过程中，任何具有下面特征的亲体都 是有利的： • 即能够产生遗传上与自身不同的后代，具有 亲体中病原体不能很好适应的独特基因组成。 有性繁殖以及遗传重组以这样的方式给病原 体进化提供了一个运动着的靶子，并且保持 它们能得到有利地位，这就是红皇后效应。
• 自疏导致密度与个体大小之间的关系在双对数作图 时，具有－3／2斜率，称Yoda –3/2自疏法则
• W =C×d- 3/2
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植 物 密 度 与 大 小 之 间 的 关 系
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（a）在以100000 粒/m2的密度播种 飞蓬草种子时，植 株重量和种群密度 的变化；
（b）植株密度和 植株重量之间的关 系随季节的变化
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+ + + + +
○
○
+ +
一、 种内关系
• 在种内关系方面，动物种群和植物种群 表现不同： • 动物种群的种内关系主要表现为等级制、 领域性、集群和分散等行为上； • 而植物种群的种内关系除集群生长的特 征外，更主要的是个体之间的密度效 应，反映在个体产量和死亡率上。
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（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（the effect of neighbours）。 •反映在个体产量和死亡率上
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求偶行为的生态学意义
• ①吸引异性； • ②防止与异种个体杂交； • ③激发对方的性欲望； • ④选择最为理想的配偶。
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雌性动物的择偶标准
①选择性功能正常者作配偶； ②选择具有优质基因的异性； ③选择占有优质领域和资源的雄性个体作 配偶； ④选择有遗传互补性的异性作配偶。
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B、婚配制度的类型 •单配制：一雄一雌
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（2）动物的性选择
主要以异性的外表和行为作为选择 的依据，通常形成雌雄二型现象。 雌雄动物不仅在生殖器官结构上有 区别，而且常常在行为、大小和许多 形态特征上有差异。
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性选择可能通过两条途径产生： 性内选择，即通过同性成员间的配偶 竞争，如打斗武器的发生； 性间选择，通过偏爱异性的某个独特 特征，如鸟类奢侈的尾和羽毛； 或两条途径兼而有之。
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•雄性求偶，装饰 着各式各样的肉冠、 垂肉、隆起物、气 囊、顶结、修长的 尾羽和华丽的色 彩，是有进攻性 的； •雌性选择，对色 彩、声音都有敏锐 的洞察力，是挑剔 性的。
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• 雌性选择具有更好的遗传基因或能够提 高繁殖成效的雄性。
• 如英国牛津大学动物学家皮特莉用孔雀作了 繁殖试验： • 挑选8只雄孔雀分别饲养在8个独立的饲养栏 内，每栏放4只随机挑选的雌孔雀。共产卵 500枚，分别标记后用家鸡孵化，在相同条 件下饲养，12周后，尾羽上眼状斑纹越大越 漂亮的雄孔雀，后代幼雏体型也越硕大强 壮，两年后，在野外生存能力远远超过其同 伴。 20