普通生态学11共24页
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竞争产生的生态位收缩会导致形态性状变 化,叫做性状替换。
如收获蚁的下颚大小与食种子的竞争蚂蚁 的数量呈负相关。这表明当来自其他蚂 蚁种类的竞争增加时,收获蚁变得更特 化,集中摄食体积更小的一些种子。
6. 种间竞争与空间和时间异质性
环境在时间和空间上的高度异质性使得个 体或物种间的竞争在还没有决出胜负或 达到平衡之前就由于环境变化而发生了 变化,从而使竞争持续并多样化。
由于竞争者和捕食者的存在,很少有物种 能全部占据基础生态位,一物种实际占 有的生态位空间叫做实际生态位。
生态位分化
生物在某一生态位维度上的分布,可以用 资源利用曲线来表示,常呈正态型。
不同生物间若生态位重叠少(d>w), 则种间 竞争小,反之(d<w)则大。在d=w的情况 下基本维持平衡。
种间竞争促使每个种的生态位缩小并且种 间生态位分离,种内竞争促使每个种的 生态位扩大并且接近。
种间竞争强度:/K2是物种1对物种2的种 间竞争强度,β /K1是物种2对物种1的种
间竞争强度。
竞争的结局取决于种间竞争和种内竞争的 相对大小。如果某物种种间竞争相对强 度大,而种内竞争强度小, 则该物种将 取胜;反之将失败。
a) 种1胜,种2败 b) 种2胜,种1败 c) 不稳定共存 d) 稳定共存
在斑块生境中,许多情况下竞争优势者取 决于哪个个体最先占在该地点上,即优 先权效果。对动物尤其适用。
谢谢
温 度 与 酸 碱 性 条 件 两 维 空 间 中 的 生 态 位 体 积
温 度 、 酸 碱 性 、 光 照 三 维 空 间 中 的 生 态 位 体 积
一 、
二 、 三 维 空 间 中 的 生 态 位 体 积 示 意
一个物种能够占据的生态位大小,是受竞 争和捕食强度所影响的。
在没有竞争者和捕食者的情况下,物种能 够在更广的条件和资源范围内得到繁荣。 这种潜在的生态位空间就是基础生态位, 即物种所能栖息的、理论上的最大空间。
2. 竞争类型和特点
资源利用型 —— 两物种间因为共同损耗 有限资源而间接影响对手的生存与繁殖。
Gause和Tilman的实验都是这一类型。
相互干扰型 —— 一个物种借助行为等方 式直接干扰其他物种的生存与繁殖。
典型事例:他感作用: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 物产生直接或间接的影响。
种间竞争共同特点1:竞争结果的不对称性
一个体的竞争代价常远高于另一个体。竞争 失败者经常死亡,竞争不对称的例子大大 超过对称性结果的例子。
种间竞争共同特点2:对一种资源的竞争, 能影响对另一种资源的竞争结果。
林木冠层中占优势的植物,减少了竞争对手 光合作用所需的阳光。对阳光的竞争影响 到植物根部吸收营养物质和水分的能力。
海水上层结构简单的生境中持续存在大量 浮游生物种类。环境日周期性和季节性 持续变化如温度、光、氧气和营养物的 变化,会排斥达成任何种间平衡。
在许多环境中会不可预测地产生缝隙,起 因于极端天气或死亡。缝隙产生后,最 先进入这些缝隙的个体通常是那些竞争 力较弱但扩散力强的个体,它们经常被 较强的竞争者打败。对植物尤其适用。
种间竞争的 四种结果
4. 生态位:物种在生物群落中或生态系统 中的所处的地位与所扮演的角色或所起 的作用。
空间生态位、营养生态位
多维生态位:影响有机体的每个条件和有 机体能够利用的每个资源都可被当作一 个轴或维,在此轴或维上,可以定义有 机体将出现的一个范围。同时考虑一系 列这样的维,就可以得到有机体生态位 的一个增强了的定义图。
两 种 草 履 虫 单 独 或 混 合 培 养 时 的 种 群 动 态
两 种 硅 藻
单 独 或 混
合 培 养 时
的 种 群 动
态
竞争共存:
Gause将双核小草履虫与袋状草履虫放在 一起培养时,形成了共存的结局。共存 中两种草履虫密度都低于单独培养,所 以这是一种竞争中的共存。
仔细观察发现:双核小草履虫多生活于培 养试管的中、上部,主要以细菌为食; 袋状草履虫生活于底部,以酵母为食。 这说明两个竞争种间出现了食性和栖息 环境的分化。
生物种间7种主要相互关系类型
1. 种间竞争: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。
高斯假说(竞争排斥原理):在一个稳定的 环境内,源自文库两个以上受资源限制的、但具有 相同资源利用方式的种,不能长期共存在 一起 ——完全的竞争者不能共存。
• Gause的两种草履虫共同培养竞争试验和 Tilman的两种硅藻共同培养竞争实验均证 明了这一点。
三个共存物种的资源利用曲线 (Begon, 1986) d为曲线峰值间的距离(平均分离度) w为曲线的标准差(变异度)
5. 竞争释放和性状替换
在缺乏竞争者时,物种会扩张其实际生态 位,称为竞争释放。
在新几内亚的大岛上,发现3种地鸽,每一 种都处于不同的生境(沿岸灌木、次生 林和雨林)。在只有一种地鸽的小岛上, 该种地鸽使用所有3种生境。可以得出结 论,即竞争导致新几内亚大岛上地鸽的 生态位分化,但在小岛上发生竞争释放。
3. 种间竞争模型(Lotka-Volterra方程)
其中的α、β是竞争系数,表示物种2每个个体
对物种1种群的竞争抑制作用,或者说每个N2
个体所占空间相当于 α个N1 个体; β亦然。
种内竞争强度:1/K1和 1/K2分别代表各自 种内竞争强度,如果环境容纳量大(即K
值大),则其种内竞争相对就小。