生态位2

Resource partitioning
四 生态等值
在不同的地理区域，占据相同的或相似的生态位的生物， 通常称为生态等值生物。
表 3-4 四个大陆草地的大型食草动物比较 北美 野牛 叉角羚 羚羊 欧亚 北欧羚羊 野马 野驴 非洲 许多种 羚羊 斑马等 大袋鼠 澳洲
应该说明的是，生态等值的生物，在分类位置上却不一定 相同。一般来说，在相临近的区域占有同等生态位的生物种类， 其在分类位置上非常接近；但是在相距很远或者相隔离的区域， 占有同等生态位的生物种类，其分类位置就不那么相近了。
⑵ 世界上大部分绿色植物没有被动物吃尽的原因 ⑶ 植物和草食动物的协同进化
① 协同进化 ② 植物和草食动物的协同进化
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。
Foraging behavior: optimal foraging
生态位 (niche) 指物种在生物群落或生态系统中的地 位和角色；在自然生态系统中一个种群 在时间、空间上的位置及其在相关种群 之间的功能关系(n-维生态位)。 4. 综合概念 生物生长发育的不同时期生态位不同
n维生态位
• 基础生态位和实际生态位
– 基础生态位：物种能栖息的、理论上最大的空间 – 实际生态位：物种实际占有的空间
种的生态位
4. 综合概念
• 生物的生态位不仅决定它们在哪里生活， 而且也决定了它们怎样生活，以及它们如 何受到其它生物的约束等。
• 生态位概念不仅包括生物占有的物理空间， 还包括它在群落中的功能作用以及它们在 温度、湿度、土壤和其他生存条件的环境 变化梯度中的位置。
实例
二 生态位宽度与生态重叠
第五章 种内与种间关系
第二节种间竞争 第三节 生态位
㈡ 种间关系类型
1. 竞争：
⑴ 直接干涉型 ⑵ 资源利用型
2. 捕食（广义）
(1)捕食作用（狭义） ⑵ 草食作用 （3）协同进化
3.寄生
4.共生
(1)偏利共生 (2)互利共生
(3)原始合作
5. 一年生植物的竞争模型
通过一年生植物的竞争关系，可以提出一年生植物的竞 争模型。模型根据播种时与收获时种子数的比例，即： 输入比率= 物种甲播种的种子数/物种乙播种的种子数 输出比率= 收获时物种甲种子数/收获时物种乙种子数 如果输出比率总是大于输入比率，则物种N1取胜，N2被 排挤；反之，则N2获取，N1被排挤；如果输出比率与输入比 率相等，则为平衡点（平衡线）。当比率线与平衡线相交， 且与横轴角度小于45°，则N1 与N2 稳定共存；若斜角大于 45°，则两个物种为不稳定共存。
3.生态位分化
竞争排斥(competitive exclusion)原理:高斯认为共存只
能出现在物种生态位分化的稳定、均匀环境中，因为，如果两 物种具有同样的需要，一物种就会处于主导地位而排除另一物 种。
生态位分离(niche separation):种间竞争结果使两物种
的生态位发生分化，从而使生态位分开。
1. 生态位宽度
是指物种利用资源多样性的一个指标，是生物所利用的 各种各样不同资源的总和。在现有资源谱中，仅能利用一小 部分的生物，称为狭生态位的，而能利用很大部分的生物， 则称为广生态位的。
2. 生态位重叠
是指两个种在同一资源位上相遇的频率。一般有四种情 况：全部分开，彼此相切，部分重叠和完全重叠。
6．一定的动态特征
7．一定的分布范围 8．群落的边界特征
在自然条件下，有些群落具有明显的边界，可以清楚地 加以区分；有的则没有明显的边界，处于连续变化中。
三 群落概念的意义
• 强调了一个客观事实，既不同的生物能在有规律 的方式下共处，而不是以独立的个体任意地散布 在地球上。 • 群落发生变化，群落种的生物也发生相应的变化。 保护某种生物，仅仅保护几个生物个体是不能奏 效的，必须保护这种生物赖以生存的自然生态环 境。 • 群落内某个种群的的变化，可能会导致整个群落 的结构乃至功能的变化，群落造成的特殊环境， 对每个个体的作用，是广泛的和不可预知的。
Where to eat
To eat or to die
When to leave
To starve or to fight
Which one to take
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
PREDATOR-PREY RELATIONSHIPS
• Population cycles of snowshoe hares and their lynx predators based on the numbers of pelts received by the Hudson Bay Company
第六章 生物群落的组成与结构
第一节 生物群落概述 第二节 群落的种类组成与数量特征 第三节 群落的外貌和结构 第四节 影响群落组成和结构的因素
第一节 生物群落概述
一 生物群落的概念 二 群落的特征
三 群落概念的意义
一 生物群落的概念
1. 生物群落
在特定空间或特定生境下，具有一定的生物种类组成 及其与环境之间彼此影响、相互作用，具有一定的外貌及 结构，包括形态结构与营养结构，并具特定功能的生物集 合体。
二 群落的特征
1. 具有一定的外貌 2. 具有一定的种类组成
某些生物种总是以一定的概率共生在一起，每个群落都 有它特有的物种多样性。
3. 具有一定的群落结构
其结构常常是松散的，不象一个有机体结构那样清晰， 有人称之为松散结构。
4. 形成群落环境
生物群落对其居住环境产生重大影响，并形成群落环境。
5．不同物种之间的相互影响
实例
Resource partitioning
Resource 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.
• 自然选择对捕食者和猎物的对立选择
• 精明的捕食者。人？
捕食者和猎物
. Fig. The American bitten are examples of cryptic coloration
Prey adaptations
Fig. a white-tailed ptarmigan.
保护色
警戒色
3. 高等寄生植物如何适应寄生生活
4. 寄生的专一性 5. 寄生者与寄主的协同进化
（四）偏利共生
指共生的两个种群之间的相互作用仅对一方有利，对 另一方无影响。
（五）原始协作
指共生的两个种群之间的相互作用，使双方都获利， 但协作是松散的，分离后双方仍能独立生存。
（六）互利共生
是指两物种长期共同生活在一起，彼此互相依赖，双 方互利，如果离开一方，另一方就不能生存。
㈡ 捕食作用
1. 捕食作用
⑴ 概念 ⑵ 如何看待捕食者和猎物之间的关系
从种群的观点出发，捕食者和猎物的关系对猎物种群的 数量和质量起着重要的调节作用。一方面可以防止猎物种群 密度过大而引起食物、繁殖场所、配偶等激烈的种内竞争， 另一方面又通过自然选择促进了种群的进化与适应，尤其是 对那些自我调节机制较差的种群，有明显的选优去劣的作用。
• 生态位与生境：
– 生态位是从物种的观点定义的，生态位是物种在 群落中所处的地位、功能和环境关系的特性，而生 境是指物种生活的环境类型的特性。 – 中间竞争作为生态位的特殊环境参数。 – 物种的生态位也将被生境所限制，生境会使生态位 的部分内含失缺。
• 生态位分化
– 资源利用曲线 – 生态位重叠导致种间竞争加剧，导致物种灭亡或生 态位分离
四 种群间相互作用的原理
1. 在先锋群落或受干扰的环境中，负相互作用往往占优势， 在这种条件下，r—选择以高繁殖率抵消了高死亡率的影响。
2. 在生态系统进化和发展的过程中，负相互作用总是趋向于 减少，而正的共生作用逐渐加强，从而有利于相互作用的两 个种群都能生存。 3. 新结合在一起的两个种群，比起老的种群组合来说，往往 更易产生严重的负相互作用。
2. 产生
美国著名生态学家E.P.Odum(1957)在他的《生态学 基础》一书中，指出群落的概念是生态学中最重要的原理之 一，因为它强调了这样的事实，即各种不同的生物能以有规 律的方式共处，而不是任意散布在地球上。
3．在实际应用中，群落的概念就有广义和狭义之分。
广义的生物群落是指生态系统中有生命的部分，可以具体 分为植物群落、动物群落和微生物群落。狭义的生物群落 是指较小生境内的生物群聚，并且可以只有植物或只有动 物和微生物。
警戒色
㈢ 寄生
寄生是指一个种寄居于另一个种的体内或体表从而摄取 寄主养分以维持生活的现象。寄生可分为体外寄生与体内寄 生两类。寄生性种子植物中还可分出全寄生与半寄生两类。
1. 寄生的概念和类型
2. 寄生物与寄主的关系
寄生物对寄主的生长有抑制作用，而寄主对寄生物则有 加速生长的作用。 ⑴ 首先是寄生者的生物体简化 ⑵ 其次是出现专性固定器官（吸盘、小钩等） ⑶ 具有非常强大的繁殖能力和很强的生命力
三 生态位与竞争
高斯等人的研究结果表明： 1. 由于竞争的结果，生态位重叠的两个种，很少能长期稳定地共 存。生态位重叠是导致种间竞争的一个条件，但并不是有重叠就 必然会导致竞争。如果在资源充足时，重叠并不一定导致竞争。 2. 能长期生活在一起的种，必然是每一个种各具有自己独特的 生态位。 3. 一般说来，当资源可利用性减少时，生态位宽度就增加。 4. 具有不同分布区的种，其生态位往往是彼此分离的，彼此之 间无竞争。生态上类似，且生活在同一地区的种，常常占据不 同的群落空间，某些近缘种就这样被分隔开来，从而减少了竞 争。除了地理分隔与群落分隔之外，两个物种的生态位还可因 营养的吸收、个体大小、根系深浅和物候期等不同，而彼此分 隔开来，以减少竞争。
生态位漂移(niche shift):资源竞争而导致两物种的生态位
发生变化称生态位漂移。 缩，而不会引起食物类型和所利用资源的改变，称为生态位压 缩。 态位扩展称为生态释放。
生态位压缩（niche compress）：种间竞争导致生境压
生态释放（ecological release）:种间竞争减弱而引起生
第三节 生态位与生态等值
一 生态位的概念
二 生态位宽度与生态重叠 三 生态位与竞争 四 生态等值
图19 间作、套作农业生态工程
作物-养殖-加工庭院复合系统
作物
桑叶 蚕豆 茎秆
蚕
蚕沙
下脚料 粪便
驴
面粉车间
鱼
粪便 粪便
塘泥
土
壤
下脚料
鸡
粪便
猪
粪便
一 生态位的概念
生态位理论有一个形成与发展的过程。
1. 空间生态位（spatial niche） 2. 营养生态位（trophic niche） 3. n维生态位（n-dimensional niche）
四 种群间相互作用的原理
研究种群间相互作用的动态，对于深刻认 识生物与环境的关系，保护地球物种多样 性，持续开发、利用和保护生物资源等有 着极为重要的意义。在讨论自然界各物种 相互作用关系时，在很多情况下，人类处 于“捕食者”和“寄生者”的地位，为了 人类长远的利益，人类应该做一个精明的 捕食者，不要过分地利用猎物种群，与大 自然的关系应从寄生关系逐渐过度到共生 关系。
PREDATOR-PREY RELATIONSHIPS
Out-of-phase fluctuations in laboratory populations of the azuli bean beetle and its braconid wasp predator.
2. 草食作用
⑴ 草食作用的特点
第二节 群落的种类组成与数量特征
一Baidu Nhomakorabea群落的物种组成
二 种类组成的性质分析 三 种类组成的数量特征
四 群落的物种多样性
一 群落的物种组成
为了掌握群落的物种组成，首先要选择样地，即能代表 所研究群落基本特征的一定地段或一定空间，所取样地应注 意环境条件的一致性与群落外貌的一致性，最好处于群落的 中心部位，避免过渡地段。 样地选定以后，用随机法进行取样。具体操作步骤如下： 首先在群落中各物种分布比较均匀的地方，用绳子圈定一块 小的面积（一般在草本群落中，最初的面积是10×10cm2； 森林群落则需要5×5m2或稍大），登记这一面积中所有的 生物种类。然后按照一定顺序成倍扩大边长，每扩大一次， 登记一次增加的生物种类。 对于不同的群落类型，其样地大小也不相同，但以不小 于群落的最小表现面积为宜。所谓最小表现面积，是指至少 要有这样大的面积及相应的空间，才能包含组成群落的大多 数生物种类。