种内和种间关系
第7章:种内和种间关系可编辑全文
种群1的种内竞争强度小于种间竞争强度 K2<K1/α,即1/K2>α/K1,
种群2的种内竞争强度大于种间竞争强度 B. 种群2取胜,种群1被排挤掉。
K1<K2/β, K2>K1/α,与A情况相反
C.两种群不稳定地共存。 K1>K2/β,即1/K1<β/K2 ; K2>K1/α,即1/K2<α/K1
Y=Wad=Ki
Y单位面积产量,Wa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
密度效应
7.1.1.2 -3/2自疏法则
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
(3) 生态习性的分离(如时间分隔) 均以啮齿动物为主要食物的猛禽类,分为昼
行性(隼形目)和夜行性(鸮形目)两大类。
高斯假说(Gause hypothesis)
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,不能在长期共存在一起。即完全的竟 争者不能共存。这一假说被称为高斯假说, 又称为竞争排斥原理。
第7章 种内与种间关系
种内关系:生物种群内部的个体间的 相互作用。主要有竞争、自相残杀、性别 关系、领域性和社会等级
种间关系:生活于同一生境中的物种 间的相互作用。主要有竞争、捕食、互利 共生
种间相互作用的基本类型
相互作用型
物种 1 物种 2
相关作用的一般特征
中性作用
○
○ 两个物种彼此不受影响
竞争:直接干扰型
dd
w 窄生态位
课件5 种内与种间关系
图5—5 鸟类领域面积与体重、食性的关系(孙儒泳等.1993)
(四)社会等级
社会等级(social hierarchy)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。 等级形成
的 基 础 是 支 配 行 为 , 或 称 支 配 — 从 属 (dominantsubmissive)关系。 例如,家鸡饲养者很熟悉鸡群中的彼 此啄击现象,经过啄击形成等级,稳定下来后,低级的一 般表示妥协和顺从,仅有时也通过再次格斗而改变顺序等 级。稳定的鸡群往往生长快,产蛋也多,其原因是不稳定 鸡群中个体间经常相互格斗要消耗许多能量,这是社会等 级在进化选择中保留下来的合理性的解释。 社会等级优越性还包括优势个体在食物、栖所、配偶选 择中均有优先权,这样保证了种内强者首先获得交配和产 生后代的机会。从物种种群整体而言,这有利于种族的保 存和延续;社会等级制在动物界中相当普遍,包括许多鱼 类、 爬行类、鸟类和兽类。
相反,如果高质资源是呈斑点状分布的, 种群等级中处于高地位的雄鸟将选择并保卫 资源最丰富的地方作为领域。在这种情况下, 一旦占有资源丰富领域的雄鸟有了配偶以后, 未有配偶的孤雌鸟选择配偶的困难将会增加。 此时,一雄二雌的多配偶制就可以产生了。 从高质领域到低质领域可视为一个连续 的变化,在由高质到低质的变化过程中,单 配偶制和多配偶制的相对利弊关系也随之相 应变化,当达到从单配偶制转变到多配偶制 的利弊相平衡的一点,可称为多配偶阈值, 越过此值,多配偶制将比单配偶制更加有配制度是指种群内婚配的各种类型。婚配包 括异性间相互识别、配偶的数量、配偶持续时间以 及对后代的抚育等。因为雌配子大,雄配子小,所 以每次婚配中雌性的投资大于雄性。雄性又能与雌 性多次交配,所以雌性较雄性更关心交配的成功率。 在高等动物婚配关系中,一般雌性是限制者,雄性 是被限制者,因此雄性常常因竞争雌性而发生格斗 (如鹿),或建立吸引雌性的领域(如野鸡)等。这些 特征就成为人们划分婚配制度亚类型的特征。高等 动物最常见的婚配制度是一雄多雌制,而一雄一雌 的单配偶制则是由原始的一雄多雌的多配偶制进化 而来的。
种内与种间关系
②他感作用对植物群落的种类组成有重要影响,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。 ③他感作用是引起植物群落演替的重要内在因素之一。
5、集群现象及其生态学意义 (1)集群现象:自然种群在空间分布上往往形成或大或小 的群,它是种群利用空间的一种形式。 例如,许多海洋鱼类在产卵、觅食、越冬洄游时表现出 明显的集群现象,鱼群的形状、大小因种而异。
在高密度情况下,植株之间对光、水、营养物等资源的 竞争十分激烈。在资源有限时,植株的生长率降低,个体变 小。
(2)-3/2自疏法则 随着播种密度的提高,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。同样在年龄相等的 固着性动物群体中,竞争个体不能逃避,竞争结果典型的 也是使较少量的较大个体存活下来。这一过程叫做自疏 (self-thinning)。
四种可能结果: (1) 甲胜乙汰:K1>K2/β, K2<K1/a (2)乙胜甲汰: K2>K 1/a, K1<K2/β (3)甲乙共存: K1<K2/β,K2<K1/a (4)不稳定的平衡:K1 > K2/β, K2>K 1/a,甲胜或乙胜。 从这个模型可以看出,在进化发展过程中,两个生态上 接近的种类产生剧烈竞争,竞争的结局可能是一个种完全排 挤掉另一个种,或者在一定条件下两个种形成平衡而共存。
(3)性选择(sexual selection) • 性选择是由于配偶竞争中生殖成效区别所引起的。在两性 问对于后代投入的差别越大,为接近高投入性别(一般是 雌性)者,低投入性别(一般是雄性)者之间的竞争也就越 激烈;高投入性别者的更加挑剔,必然可从低投入性别者 那里获得更好的出价。简言之,雄性应该是有进攻性的, 雌性应该是挑剔性的。 • 性内选择(intrasexual selection) • 性间选择(intersexual selection)
生物种内和种间关系课件PPT(2024版)
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种间关系之三:生态位(niche)理论
什么是生态位?
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生态位(niche):
一个种群在生态系统中,在时间、空间上(环境 梯度)所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系 与作用
➢生态位一般与资源、环境梯度有关
生态位重叠越显著,那么生态位分化越强烈
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Resource partitioning
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.
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种内关系之三:生物的领域性
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什么是领域性? 领域性
指个体、家庭或其他社群单位所占据并积极保卫不 让同种其他个体侵入的空间
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哪些因素影响领域的大小?
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影响领域大小的因素: ➢体重 ➢食物品质 ➢生活史
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影响领域大小的因素之一:体重
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?
与体重的关系?
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影响领域大小的因素之二:食物品质 ?
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形形色色的雷锋精神 种内关系之五:利他行为
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什么是利他行为? 利他行为
指生物个体通过牺牲自我而使社群整体或其他个 体获得利益的行为。
种内关系和种间关系
时间
生物A
生物B
捕食
指一种生物以另一种为食的现象。
例如:草食动物兔以某些植物为食 小型肉食动物可以草食动物为食 大型肉食动物可以草食或小型肉食动物为食 杂食性生物可以植物或动物为食
如果用坐标系来表示两种生物的寄生关系,则可表示如下:
生物数量
时间
生物数量
时间
A 宿主
B 寄主
A 宿主
B 寄主
C 寄主
两种生物生活在一起,由于争夺资源、空间等而发生斗争的现象叫竞争。结果往往对一方不利,甚至于被消灭。
大草履虫小草履虫
分别培养
生活很好
混合培养
大草履虫死亡小草履虫正常
如果用坐标系来表示两种生物的竞争关系,则可表示为
例四:狼群在追捕马鹿时,常常是几只狼在后面追,另几只狼在前面抄近路堵截,配合默契,它们的阴谋往往能够得成。
种内斗争
两种生物共同生活在一起,相互依赖,彼此有利;或对一方有利但对另一方无害;如果彼此分开,则双方或者一方不能独立生存。两种生物的这种关系叫共生 。
藻类
光合作用
给真菌提供有机物
例如:地衣是藻类与真菌共生体
种内斗争
种内互助
1 种内关系
2 种间关系
共生
寄生
竞争
捕食
种内互助
例一:社会性昆虫
例二:非社会性生物
Eg蚂蚁、蜜蜂
Eg 蝗虫、鱼类、某些哺乳类等;
同种生物生活在一起,通力合作,共同维护群体的生存。如:群聚的生活的某些生物,聚集成群,对捕食和御敌是有利的
例三:麝牛聚集成群时,遇到狼群,雄牛就围成一圈,头朝外面,把雌牛和小牛围在圈内,可免遭狼群袭击。
真菌
吸收水和无机盐
种内与种间关系
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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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(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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(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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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
第五章 种内与种间关系
第五章种内与种间关系1、种内关系:种群内部的个体与个体之间的关系称为种内关系。
2、种间关系:同一生境中的所有不同物种之间的关系称为种间关系。
一、种内关系:1、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。
反应在个体产量和死亡率上。
2、密度效应基本规律:(1)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。
(2)—3/2自疏法则3、决定动物婚配制度的主要生态因素可能是资源的分布,主要是食物和营巢地在空间和时间上的分布情况。
4、婚配制度的类型:(1)一雄多雌制;(2)一雌多雄制;(3)单配偶制5、领域是指由个体、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。
以威胁或直接进攻驱赶入侵者等,称为领域行为。
6、领域性原理:(1)领域面积随领域占有者的体重而扩大;(2)领域面积受食物品质的影响;(3)领域行为和面积往往随生活史,尤其是繁殖季节而变化。
7、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。
8、社会等级和领域性这两类重要的社会性行为,与种群调节有密切联系。
二、种间关系:(一)种间竞争1、种间竞争:是指具有相似要求的物种,为了争夺空间和资源,而产生的一种直接或间接抑制对方的现象。
2、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种,不能长期共存在一起,也即完全的竞争者不能共存。
3、Lotka-Volterra模型:(1)(2)(3)(4)4、生态位理论:(1)生态位:主要指在自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位置及其与相关种群之间的功能关系。
(2)生态位的发展阶段:空间生态位——>营养生态位——>n-组生态位5、竞争排斥原理与生态位应用到自然生物群落,有以下要点:(1)一个稳定的群落中占据了相同生态位的两个物种,其中一个终究要灭亡;(2)一个稳定的群落中,由于各种群在群落中具有各自的生态位,种群间能避免直接的竞争。
生态学种间和种内关系
寄生与宿主关系
寄生定义
一个物种(寄生者)从另一个物种(宿主)身上获取营养,通常 对宿主造成损害。
寄生类型
寄生关系可以是内寄生或外寄生。内寄生生活在宿主体内,而外寄 生生活在宿主的表面或与宿主接触的地方。
寄生与宿主关系的结果
寄生关系通常会对宿主产生负面影响,如降低繁殖能力、生长速度 或生存机会。
共栖
社会等级
优势等级
在某些动物群体中,个体之间存在优势等级差异,例如狮子 和猴子。优势等级有助于协调群体行为,确保群体稳定和资 源分配的合理性。
社会行为
动物会根据优势等级表现出不同的社会行为,例如屈从、顺 从和支配等。这些行为有助于维护群体内部的和谐与稳定。
繁殖策略
单配制
一些动物采用单配制繁殖策略,即一雄一雌结成配偶共同抚育后代。这种策略 有助于提高后代的存活率。
在水资源管理方面,应合理配置水资源 ,防止水资源的过度开发和污染,保障 生态系统的正常运转。
在土壤改良方面,可以采用土壤改良剂 、有机废弃物等手段改善土壤理化性质 ,提高土壤肥力。
生态恢复和重建的方法包括植被恢复、 土壤改良、水资源管理等,旨在改善生 态环境质量,提高生态系统的稳定性。
在植被恢复方面,可以选择适宜的植物 种类和种植方式,促进植被的快速生长 和演替。
种间和种内关系可以影响生物地球化学循环,如水循环、气候变 化等。
05 种间和种内关系的应用
生物防治
生物防治是指利用天敌、寄生 性昆虫、微生物等有益生物来 控制或减少有害生物种群数量
的方法。
生物防治在农业、林业和城市 生态系统中广泛应用,可以有 效降低害虫和病原体的危害, 减少化学农药的使用,保护生
落的结构和功能。
群落演替
基础生态学--第三章第三节 种内、种间关系
第三节 种内、种间关系
教学目标: 1、种内关系 2、种间关系
一、种内关系
种内关系:是指种群内个体间的相互关系。种内竞争同样是基 本的种内关系。
植物种群与动物种群的种内关系有很大的不同,除种内竞争外, 植物种群的种内关系主要表现为集群生长、密度效应等,动物 种群的种内关系则主要表现为生殖行为、空间行为、社会行为、 通讯行为和利他行为等方面。
一、种内关系
(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。 根据影响因素的种类,可将其作用类型划分为 密度制约和非密度制约。
一、种内关系
(一)植物的密度效应 目前发现植物的密度效应有两个基本的规律 1、最后产量衡值法则 2、“-3/2”自疏法则
该模式表明产量与密度变化无关,即在很大播种密度范围内,其最终产 量是相等的。
(一)植物的密度效应 2、“-3/2”自疏法则
密度与生物个体平均 株重呈现负相关关系, 在对数图上为-3/2 斜率。
(二)、动物的领域性和社会等级
1、领域性 由动物个体、配偶或家族积极保卫的,不允许其他动物,通常 是不让同种动物的进入的区域或空间就称为领域,而动物占有领 域的行为则称为领域行为或领域性。 领域性是保持个体或群之间间隔的积极机制; 高等动物的隔离机制是行为性的,低等动物或植物的 则是化学性的,即:通过抗生素或他感物质产生隔离。
高斯原理-竞争排斥原理
需指出的是:两个物种竞争的结果或竞争的激烈程度与各自生态位是有很大的关系的。 生态位越接近,则竞争越激烈。 在同一生境中具有相同生态位的不同物种不可能长期共存,这个原理称竞争排斥原 理,也称高斯原理; 在一个稳定的自然群落中,各生物种群的生态位必定是有差异的,种群间都是趋向于 互相补充而不是直接竞争。因此由多个物种组成的群落,要比单一物种 所组成的群落能更有效地利用环境资源,维持较高的生产力,并具有更高 的稳定性。
生态学:5 种内与种间关系
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)
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
生态位的概念:Grinnell-Elton-Hutchinson
Joseph Grinnell (1877-1939)
Charles S. Elton (1900-1991)
G. Evelyn Hutchinson (1903-1991)
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
- ○ 种群1受抑制,种群2无影响 + - 种群1寄生者,通常较宿主2的个体小 + - 种群1捕食者,通常较猎物2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
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
➢拟寄生不同于寄生,寄生时寄主不被 杀死。
种内种间关系.
动植物的性行为
植物的性别系统 动物的婚配制度 领域性 社会等级
动物的婚配制度
婚配制度:指种群内婚姻配的各种类型。婚配包 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。 高等动物婚配关系中,一般雌性是限制者,雄性 常常不易接近雌性,是被限制者。 E.O.Wilson《社会生物学:新的综合》:高等动 物最常见的婚姻配制度是一雄多雌制,而一雄一 雌的单配偶制则是由原始的一雄多雌的多配偶制 进化而来的。
第二节 种间竞争
种间竞争:指具有相似要求的物种,为了争夺 空间和资源,而产生的一种直接或间接抑制对 方的现象。 高斯假说 Lotka—Volterra模型 植物的竞争模型 生态位理论 捕食作用 寄生与共生
第四章
第一节 第二节
种内与种间关系
种内关系 种间竞争
思考题
种内关系和种间关系
种内关系:存在于各个生物种群内部的个 体与个体之间的关系。种内关系的主要形 式有竞争、自相残杀和利他等;
种间关系:生活于同一生境中的所有不同 物种之间的关系。种间关系的形式主要有 竞争、捕食、寄生和互利共生。
正相互作用:偏利共生、原始合作、互利共生 负相互作用:竞争、捕食、寄生、和偏害
动物的婚配制度
决定婚配制度类型的因素
– 资源的分布:主要是食物和营巢地的时空分布。 – 个体能控制住配偶的能力:如鸟类双亲对幼鸟 的共同抚育形成单配偶制;而哺乳类动物幼体 靠母乳哺育,雄兽的抚育作用减少,形成多偶 制。
动物的婚配制度
单配偶制:一雄一雌 天鹅、鸳鸯、丹顶鹤,
多配偶制:一雄多雌
一雌多雄
第一节 种内关系
密度效应 – 最后产量恒值法则 – -3/2自疏法则 动植物的性行为 他感作用
基础生态学:第七章 种内种间关系
一 、种内关系
1、密度效应(植物) 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)。植物 种群内个体的竞争,主要表现为个体间的密度效 应,反应在个体产量和死亡率上。已发现的植物 的密度效应有两个特殊的规律:
✓ In most countries, a woman’s number of children is lower if she lives with her own mother as compared to her husband’s mother in the household.
4.生物的集群行为
优点:一般认为,有性繁殖是对生存在多变 和易遭不测的环境的一种适应性。因为雌雄 两性配子的融合能产生更多变异类型的后代, 在不良环境下至少能保证有少数个体型生存 下来,并获得繁殖后代的机会。
总之,关于有性繁殖的优越性及其产生,至今仍 是生态学家注意而未圆满解决的课题。1980年 Hamilton提出一种假说:营有性繁殖的物种之间 的竞争和捕食者-猎物间相互作用是使有性繁殖持 续保持的重要因素。例如,病原生物在生存竞争 过程中“学会”进攻遗传性上一致的宿主种群并 将其淘汰,而只有具不断变化的那些基因型的宿 主(进行有性繁殖的!)能存活下来;宿主的多 型又进而使病原体生物同样也进行有性繁殖,这 样才能使病原体生物保持有进攻多变型宿主的能 力。这就是说,物种间的病原体-宿主相互作用成 了性别关系进化的一个重要因素。
c. 他感作用与植物群落的演替
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,关于植物群落常规的内 在因素,目前认为他感作用是重要的因素之一。
(完整版)第七章种内与种间关系
(3)性选择(sexual selection)
• 性选择是由于配偶竞争中生殖成效区别所引起的。在两性 问对于后代投入的差别越大,为接近高投入性别(一般是 雌性)者,低投入性别(一般是雄性)者之间的竞争也就越激 烈;高投入性别者的更加挑剔,必然可从低投入性别者那 里获得更好的出价。简言之,雄性应该是有进攻性的,雌 性应该是挑剔性的。
• 美国生态学家Wilson根据雌雄两性在婚配中这种投入不平 衡性提出:高等动物最常见的婚配制度是一雄多雌制,而一 雄一雌的单配偶制则是由原始的一雄多雌的多配偶制进化 而来的。
• 婚配制度的类型 单配制 多配制 一雄多雌制:海狗 一雌多雄制:矩翅水雉
• 决定动物婚配制度的主要生态因素可能是资源的分布,主 要是食物和营巢地在空间和时间上的分布情况。
植物的最后产量差不多总是一样的。
在高密度情况下,植株之间对光、水、营养物等资源的 竞争十分激烈。在资源有限时,植株的生长率降低,个体变 小。
(2)-3/2自疏法则
随着播种密度的提高,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。同样在年龄相等的固 着性动物群体中,竞争个体不能逃避,竞争结果典型的也 是使较少量的较大个体存活下来。这一过程叫做自疏(selfthinning)。
• Fisher氏私奔模型(Fisher’s runaway model)认为,雄 性这种诱惑性(epigamic)特征开始被恣意的雌性所选择, 并将继续进化,如果雌性基因对挑选特征(如选大尾的)编 码,雄性也会对该特征(如尾的大小)编码。
极乐鸟(天堂鸟)
(4)植物的性别系统 • 雌雄同花: • 雌雄两类花:玉米,南瓜 • 雌雄异株:银杏
• 美国生态学家T.H.Hamilton(1980)提出了一种假说:营 有性繁殖的物种之间的竞争和捕食者—猎物间相互作用是 使有性繁殖持续保持的重要因素。
第七章 种内与种间关系
• 在游动时可形成有利于游泳的动力学条件,比单独行 动时减低阻力,游泳的效率最高。
• 集群可能改变环境的化学性质,已有研究证明,鱼类 在集群条件下比营个体生活时对有毒物质的抵御能力 更强,这可能与集群分泌黏液和其他物质以分解或中 和毒物有关。
同理,N2种群中每个个体对自身种群的增长 抑制作用为1/K2。
另外,从(1)、(2)两个方程以及α、β的 定义中可知:
N2种群中每个个体对N1种群的影响为:α/K1 N1种群中每个个体对N2种群的影响为:β/K2 因此,当物种2可以抑制物种1时,可以认为, 物种2对物种1的影响 > 物种2对自身的影响,即 α/K1 > 1/K2。 整理后得:K2 > K1/α。
• 美国生态学家T.H.Hamilton(1980)提出了一种假说:营 有性繁殖的物种之间的竞争和捕食者—猎物间相互作用是 使有性繁殖持续保持的重要因素。
• 红皇后效应(Red Queen Effect):病原生物在生存竞争过 程中不断进攻遗传上一致的宿主种群并将其淘汰,而只有 那些具不断交化的、进行有性繁殖的基因型的宿主能存活 下来;宿主的多型又进而使病原体生物同样也进行有性繁 殖、这样才能使病原体生物保持有进攻多变型宿主的能力。
植物的最后产量差不多总是一样的。
在高密度情况下,植株之间对光、水、营养物等资源的 竞争十分激烈。在资源有限时,植株的生长率降低,个体变 小。
(2)-3/2自疏法则
随着播种密度的提高,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。同样在年龄相等的固 着性动物群体中,竞争个体不能逃避,竞争结果典型的也 是使较少量的较大个体存活下来。这一过程叫做自疏(selfthinning)。
种内关系和种间关系
浅谈种内关系和种间关系仪陇中学李万鑫在教学实践中,发现学生对种内关系和种间关系容易搞混淆。
所以将两个知识点进行比较分析很有必要。
1.种内关系:种内关系是同种生物个体之间的关系,包括种内斗争和种内互助。
(1)种内斗争:同种生物个体之间,由于争夺食物,栖息地、配偶或其它生活条件而发生的斗争。
它是种群数量调节的一个重要因素。
植物同种个体间斗争一般表现在对水分、养料、光照、空气等无机环境因素的需求上。
同种动物间,由于食物、栖所、繁殖或其他因素的矛盾而斗争也时有发生。
如有的动物的雄性个体在繁殖期时,往往为了争夺雌性个体与同种的雄性个体进行斗争。
对于失败者常常造成死亡,但是对于种的延续是有利的,可以使同种内生存下来的个体得到比较充分的生活条件,或者出生的后代能够更优良一些。
(2)种内互助:同种生物的个体或种群在生活过程中互相协作,以维护生存的现象。
很多动物的群聚生活方式就是常见的种内互助现象。
群聚生活方式主要有两种类型:①蚂蚁、蜜蜂等社会性昆虫的群聚生活,个体之间有明确的分工,同时又通力合作,共同维护群体的生存;②与社会性昆虫不同的一些昆虫(如飞蝗)、鱼类、鸟类和哺乳类等动物的群聚生活,个体之间没有明确分工,聚集成群在一定区域内,沿着一定的路径漫游,从而使种群在适于栖息的区域内分布得均匀一些。
动物的群聚生活有利于捕食、御敌。
动物通过种内互助能更有效的捕食、避敌,更好地适应环境。
2.种间关系:种间关系是指不同物种种群之间的相互作用所形成的关系。
两个种群的相互关系可以是间接的,也可以是直接的相互影响。
这种影响可能是有害的,也可能是有利的。
(1)互利共生:两种生物长期生活在一起,彼此互有利益的关系,称为互利共生典型的互利共生例如:地衣、菌根、根瘤。
另外蚂蚁和蚜虫也可看作是一种共生关系,蚂蚁收集蚜虫的分泌物,并保护蚜虫,蚜虫的分泌物是蚂蚁的食物,到深秋,蚂蚁把蚜虫卵带到蚁穴越冬,第二年春天又把它送到地面孵化繁殖。
(2)竞争:通常是指在不同种的个体之间,因争夺共同的资源、空间发生的相互作用。
种内和种间关系
Fig. Self-thinning in the rye grass.
Fig. Regression lines from self-thinning curves for 31 stands of different species of plants.
3、他感作用是引起植物群落的演替的重要内因之一
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,关于植物群落常规的内在因素,目前认为他感作用是重要的因素之一。
北美加利福尼亚的草原
北美草原地区弃荒地的植被演体划分
第二节 种间关系
种间关系是指不同物种种群之间的相互作用所形成的关系。简单地分为三大类。①中性作用;②正相互作用,正相互作用按其作用程度分为偏利共生、原始协作和互利共生三类;③负相互作用,包括竞争、捕食、寄生和偏害等。
利用性竞争:仅通过损耗有限的资源,而个体不直接相互作用的竞争;
1
干扰性竞争:通过竞争个体间直接的相互作用。
2
4.竞争类型及其一般特征
对一种资源的竞争能影响对另一种资源的竞争结果。
竞争结果的不对称;
竞争的一般特征:
5.Lotha-Volterra模型
A
B
C
D
E
6、生态位理论
生态位(niche):物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。主要指在自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位子及其与相关种群之间的功能关系。
基础生态位(fundamental niche):生物群落中,某一物种所栖息的理论上的最大空间,称为基础生态位。
01
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– 收获蚁、达尔文雀
捕食的相关概念
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
食肉动物、食草动物和杂食动物 特化种、泛化种;单食者、寡食者
-
- 每一种群直接抑制另一个
竞争:资源利用型
-
- 资源缺乏时的间接抑制
偏害作用
-
○ 种群 1 受抑制,种群 2 无影响
寄生作用
+
- 种群 1 寄生者,通常较宿主 2 的个体小
捕食作用
+
- 种群 1 捕食者,通常较猎物 2 的个体大
偏利作用
+
○ 种群 1 偏利者,而宿主 2 无影响
原始合作
+
+ 相互作用对两种都有利,但不是必然的
捕食者和猎物
Prey adaptations
Fig. a white-tailed ptarmigan.
保护色
警戒色
警戒色
Lotka-Volterra 捕食者-猎物模型
• 条件:
– 一种捕食者和一种猎物 – 捕食者和猎物数量相关 – 无捕食者时猎物指数增长、无猎物时捕食者指数减少
– 假设α表示在物种1的环境中,每存在一个物种2的 个体,对于物种1的效应。 β表示在物种2的环境中, 每存在一个物种1的个体,对于物种2的效应,则有 逻辑斯蒂方程: CdN1 /dt = r1N1 (1-N1/K1 – αN2/K1)
CdN2 /dt = r2N2 (1-N2/K2 – βN1/K2)
互利共生
+
+ 相互作用对两种都必然有利
+ 得利; — 表示受损;0 无明显影响
食物和种群大小的关系
最后产量衡值法则
• 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=Wad=Ki
– Y单位面积产量,Wa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
7.1 概述
1 种内关系:生物种群内部的个体间的相互作
用
2 种间关系:生活于同一生境中的物种间的相
互 作用
3 种内、种间相互作用的种类
竞争 捕食、自相残杀 互利共生 寄生
种间相互作用的基本类型
相互作用型
物种 1 物种 2
相关作用的一般特征
中性作用
○
○ 两个物种彼此不受影响
竞争:直接干扰型
领域性、社会等级和种群调节 种群数量调节 物种进化
图片:领域性和资源的关系
7.3 种间关系
种间关系
指两个或多个不同物种在共同的时间和空间环境中 生活,由于不同物种相互成为环境因子,形成了不 同物种之间的相互作用
主要研究方向
相互动态:相互作用的不同物种的种群动态 协同进化:物种在进化上的相互作用
竞争的类型和特征
• 种间竞争的类型
– 利用性竞争:通过损耗资源 – 干扰性竞争:竞争个体间直接
相互作用
• 种间竞争的特征
– 不对称性 – 对不同资源竞争的结果相互影
响
Lotka-Volterra模型
• 假设两个物种,单独生长时增长曲线为逻辑斯 蒂模型
• 若将两个物种放在一起,他们发生竞争,从而 影响其他种群增长:
• 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 极限相似性
Three dimensions of the niche
种的生态位
Fig. The process of character displacement (a) individuals of one species that use resources in regions that do not
种间竞争示意图
种间竞争示意图
生态位理论
• 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)
生物生长发育的不同时期生态位不同
• 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
overlap with the other species have a selective advantage.
生态位不重叠
竞争释放和性状替换
• 竞争释放 (competitive release)
– 缺乏竞争者时,物种实际生态位扩张的现 象
– 以色列沙鼠
• 性状替换 (character displacement)
• 有性繁殖和无性繁殖的利弊 无性生殖:迅速占领生境、保证遗传的 稳定性 有性生殖:产生不同基因型的后代、适 应变化的环境 红皇后效应:病原体-宿主的相互作用
动物的婚配制度
婚配制度
指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 一雌多雄制 一雄多雌制
环境影响
环的资源质量和分布
7.2.3 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
关系类型
种间竞争 捕食作用 寄生和共生
高 斯 假 说
Growth curves for Paramecium aurelia and P. caudatumin
separate and mixed cultures
星杆藻(Asterionella)和针秆藻(Yynedra)
Resource partitioning
密度效应
Self-thinning in the rye grass
Regression lines from self-thinning curves for stands of different species of plants
31
两性细胞的结合与有性繁殖
• 有性繁殖的种类 雌雄异体 雌雄同体,异体受精 雌雄同体,同体受精