种群生态学_图文
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萤火虫（Photinus pyralis）通过每隔一定的时间发光 的应答进行求偶活动。
听觉通讯
蟾蜍和鸟的鸣叫求偶、蝙蝠和鲸等通过回声定位进行 个体间的交流。
化学通讯
昆虫、哺乳动物等释放性信息素招引异性。
接触通讯
鸟类和兽类的理毛。
电通讯
电鳗等鱼类通过放电进行通讯。
§7 竞争
竞争的性质 种内竞争 种间竞争 自然种群的竞争和生态位分化
输 入 率
输出率=收获时物种甲
种子数/收获时物种乙
种子数
输出率
植物竞争中四种可能的结果
输 入 率
a
输出率
输 入 率
b
输出率
输
输
入
入
率
率
c
输出率
d
输出率
a N1取胜；b N2取胜；c 稳定平衡；d 不稳定平衡
生态位
生态位(niche)是物种在生物群落或
生态系统中的地位和作用。
多维生态位空间(multidimensioanl
niche space)：影响有机体的环境 猎
变量作为一系列维，多维变量便是 物
n-维空间，称多维生态位空间，或 大
n-维超体积(n-diensional
小
hypervolume)生态位。
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 猎
种间竞争
当两物种利用同样的有限资源时，种间竞争就会发生。 种间竞争的例子：
原生动物双核小草履虫(Paramecium aurelia)和大草履 虫(P. caudatum)。 当二种在一起培养时，由于前者生 长快，最后大草履虫死亡消失。
硅藻星杆藻(Asterionella formosa)和针杆藻(Synedra ulna)。 后者对硅酸盐的利用率高，当二者在一起培养 时，前者被淘汰。
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。
§2 领域行为
领域性（territoriality）:动物的个体、家庭，甚至社群所
占据的、并积极保卫不让同种其它个体侵入的空间，称领 域（territory）。这种占有领域的行为称领域行为，这种 现象称领域性。动物的领域随占有者的体重而变化，受食 物品质影响，领域面积随生活史而变化。
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。
生态位重叠(niche overlap): 两物种生态位空间的相互重叠部
分，称生态位重叠。
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。
竞争的性质
竞争（competition）是利用有限资源的个体间的相互作用。
在同种个体间发生的竞争叫种内竞争（ interspecific competition ），在不同种个体间发生的竞争叫种间竞争（ intraspecific competition ）。
资源竞争的二种作用方式： 相互干扰性竞争 资源利用性竞争 似然竞争 竞争的特征： 不对称性； 对一种资源的竞争影响对另一种资源的竞争结果。
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。
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。
§4 社会等级
社会等级（social hierarchy）: 一群同种动物中，各个
体的地位有一定的顺序性。其基础是支配—从属关系 。支配—从属关系有三种基本形式：
独霸式：群体内只有一个个体支配全群，其他个体都
服从它而不再分等级。
单线式：群内个体成单线支配关系，甲制乙，乙制两
．．．以些类推。
领域的特征与意义： 领域的主要特征有三点：
①领域是一个固定的区域，且大小可调整； ②领域受积极保护； ③领域的使用是排他性的。
领域使动物可以得到充足的食物，减少对生殖活动的外来
干扰，使安全更有保障。
§3 集群行为
集群的意义 对被捕食者的好处： 不容易被捕食者发现； 提高警觉性； 稀释效应； 集体防御； 迷惑捕食者； 避免使自己成为牺牲品。 对捕食者的好处： 通过信息交流更快地找到食物； 提高猎食成功率； 便于捕捉较大的猎物； 有利于捕食者在与其他捕食者的竞争中取胜。
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。
性选择理论
Darwin的理论 性选择（sexual selection）一词首先被达尔文在1871年所
使用，主要是指通过选择使某一性个体在寻求配偶时获得比 同性其他个体更有竞争力的特征。达尔文设想性选择是通过 两种方式发生的：①性内选择；②性间选择。
种群生态学_图文.ppt
种间和种内的相互作用
种内的相互作用的主要形式有竞争、自相残杀和
利他等
物种间相互作用的形式主要有竞争、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
第三节 种内、种间关系
§1 求偶与婚配 §2 领域行为 §3 集群行为 §4 社会等级 §5 合作和利他行为 §6 通讯
N2
N1超过环境容纳量而
停止增长,N2继续增长
N2取胜,N1被排挤掉
K2 K1/α12
K1
· K2/α21 N1
不稳定共存
K1 > K2 /α21,K2> K1/α12
N1继续增长,N2也继续
增长
N2和N1出现不稳定的
平衡点
N2 K2
K1/α12
·
K2/α21
K1 N1
稳定的共存
K1 < K2 /α21,K2< K1/α12
N2 K1/α12
N1超过环境容纳量而
停止增长,N2也超过环
境容纳量而增长
N2和N1被出现稳定的
K2
平衡点
·
K1
K2/α21 N1
竞争的结局
种内竞争强度 种间竞争强度 竞争结局
植物的竞争模型
输入率=物种甲（N1）
播种的种子数/物种乙 （N2）播种的种子数
食性的特化与泛化：根据捕食猎物种数的多少，某些捕
食者是特化种（specialist），对食物的选择非常强；而 另一些是泛化种（generalist），对吃几种类型的猎物。 草食性动物一般比肉食性动物更加特化。动植物寄生者 都是特化种。
）的生殖合作
利他（altruism）行为是指一个体牺牲自我而使社群整体或
其他个体获得利益的行为。利他行为可以对直系亲属、近 亲家族、整个群体有利。
普通吸血蝠（Desmodus otundus）的反哺行为 白额蜂虎（Merops bullockoides）在生殖季节充当帮手
§6 通讯
视觉通讯
循环式：甲制乙，乙制丙，而丙又制甲的形式。
§5 合作行为和利他行为
合作（cooperation）行为是动物界常见现象。指个体通过
相互联合，从而对彼此间有利的行为。合作常常是暂或过 渡性的，但也可能是长久性的。
亚洲黄猄蚁（Oecophylla smaragdina）的协同织巢活动 缟獴（Mungos mungo）和犀鹃（Crotophaga sulcirostris
性状替代(character displacement):竞争产生的生态位收缩导
致物种形态性状的变化，叫性状替代。
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。
竞争释放（competion release）:在缺乏竞争者时，物种会扩
N1 = 0 , N2 = K1 /α12
N1 = K1 , N2 = 0
dN2/dt=0
N2＝K2 – α21 N1
N2 = 0 , N1 = K2 /α21
N2 = K2 , N1 = 0
两物种种群的平衡线
N2 K1/α12
dN1/dt<0
N2
dN2/dt<0
K2
dN1/dt=0
dN2/dt=0
竞争
密度制约
扩散 领域性
自疏
适合度下降
同样年龄大小的固着生活生物中,竞争个体不能通过运动逃
避竞争，因此竞争中失败者死去,这种竞争结果使较少量的 较大个体存活下来，这一过程叫自疏（shlf-thinning）。
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（ Yoda –3/2 law）。
§7 竞争
§8 捕食作用 §9 寄生 §10 共生
参考文献 思考题
Fra Baidu bibliotek1 求偶与婚配
动物的求偶行为及性选择
动物的求偶行为 性选择理论 婚配体制
植物的性选择
动物的求偶行为
求偶行为的复杂性 求偶行为的生态学意义 雌性动物的择偶标准
求偶行为的复杂性
捕食者 +
-
+ 猎物1 猎物2
资源竞争和似然竞争的比较
§8 捕食作用
捕食的性质 Lotka-Voterra捕食者-猎物模型 捕食者功能反应和数量反应 草食作用和植物防御 捕食者和猎物的协同进化
捕食的性质
捕食（predation）可以定义为摄取其它个体的部分或全
部作为食物。捕食者包括：典型的捕食者、草食者、寄 生者。捕食者可分为食草动物、食肉动物和杂食动物。
dN1/dt>0
K1 N1
dN2/dt>0
K2/α21
N1
N1取胜, N2灭亡
K1 > K2 /α21,K2< K1/α12
N2
N2超过环境容纳量而
停止增长,N1继续增长
N1取胜,N2被排挤掉
K1/α12 K2
K2/α21
·
K1 N1
N1灭亡, N2取胜
K1 < K2 /α21,K2> K1/α12
。
物
实际生态位(realized niche)：生物
群落中物种实际占有的生态位空间
大 小
称实际生态位。
温度
温度
取食高度 温度
资源利用
A
B
C
被
食a b
数 量 物
食物大小
ab
食物大小
ab
食物大小
两物种的资源利用曲线
生态位分化
竞争排斥(competitive exclusion)原理:高斯（Gause）认为共
入侵杂草。
种间竞争的模型
洛特卡-沃尔泰勒(Lotka-Volterra)模型 植物竞争模型
洛特卡-沃尔泰勒(Lotka-Volterra)模型
逻辑斯缔模型: dN/dt=rN(K -N)/K Lotka-Volterra竞争模型
(Lotka,1925;Volterra,1926)
当两种共存时: dN1/dt=r1N1(K1 –N’1)/K1 dN1/dt=r1N1(K1 -N1-α12N2)/K1 dN2/dt=r2N2(K2 –N’2)/K2 dN2/dt=r2N2(K2-N2- α21 N1)/K2
两个物种平衡时的条件
dN1/dt=0
N1＝K1 - α12 N2
他感作用
他感作用（allelopathy）：某些植物能分泌一些有害化
学物质，阻止别种植物在其周围生长，这种现象称他感 作用, 或叫异株克生。
他感作用例子：北美的黑胡桃（Juglans nigra）抑制
离树干25m范围内植物的生长，其根抽提物含有化学苯 醌，可杀死紫花苜蓿和番茄类植物。
种内竞争
张其实际生态位，这种现象称竞争释放。
似然竞争
一个种群个体数量
的增加将会导致捕 食者种群个体数量 增加，从而加重了 对另一物种的捕食 （妨碍）作用，反 之亦然。由于通过 共同捕食者而相互 影响，两个物种可 都不受资源短缺的 限制，因此称似然 竞争。
资源竞争 -
捕食者 捕食者 -
+ -
+-
资源
-
似然竞争
Fisher的理论 建立在主动选择基础上的性选择可以导致性二型特征的进化
。
Trivers的理论 在雄性不承担任何抚育后代责任的物种中，如果雌性个体具
有足够的辨别力，使它所选择的配偶所具有基因质量优于自 身，那么，进行有性生殖仍然是有利的。
婚配体制
婚配体制的形式 多配制 一雄多雌：海狗科(Otaridae) 一雌多雄：距翅水雉（Jacana spinosa） 单配制:天鹅（Cygnus） 决定婚配体制的环境因素
听觉通讯
蟾蜍和鸟的鸣叫求偶、蝙蝠和鲸等通过回声定位进行 个体间的交流。
化学通讯
昆虫、哺乳动物等释放性信息素招引异性。
接触通讯
鸟类和兽类的理毛。
电通讯
电鳗等鱼类通过放电进行通讯。
§7 竞争
竞争的性质 种内竞争 种间竞争 自然种群的竞争和生态位分化
输 入 率
输出率=收获时物种甲
种子数/收获时物种乙
种子数
输出率
植物竞争中四种可能的结果
输 入 率
a
输出率
输 入 率
b
输出率
输
输
入
入
率
率
c
输出率
d
输出率
a N1取胜；b N2取胜；c 稳定平衡；d 不稳定平衡
生态位
生态位(niche)是物种在生物群落或
生态系统中的地位和作用。
多维生态位空间(multidimensioanl
niche space)：影响有机体的环境 猎
变量作为一系列维，多维变量便是 物
n-维空间，称多维生态位空间，或 大
n-维超体积(n-diensional
小
hypervolume)生态位。
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 猎
种间竞争
当两物种利用同样的有限资源时，种间竞争就会发生。 种间竞争的例子：
原生动物双核小草履虫(Paramecium aurelia)和大草履 虫(P. caudatum)。 当二种在一起培养时，由于前者生 长快，最后大草履虫死亡消失。
硅藻星杆藻(Asterionella formosa)和针杆藻(Synedra ulna)。 后者对硅酸盐的利用率高，当二者在一起培养 时，前者被淘汰。
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。
§2 领域行为
领域性（territoriality）:动物的个体、家庭，甚至社群所
占据的、并积极保卫不让同种其它个体侵入的空间，称领 域（territory）。这种占有领域的行为称领域行为，这种 现象称领域性。动物的领域随占有者的体重而变化，受食 物品质影响，领域面积随生活史而变化。
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。
生态位重叠(niche overlap): 两物种生态位空间的相互重叠部
分，称生态位重叠。
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。
竞争的性质
竞争（competition）是利用有限资源的个体间的相互作用。
在同种个体间发生的竞争叫种内竞争（ interspecific competition ），在不同种个体间发生的竞争叫种间竞争（ intraspecific competition ）。
资源竞争的二种作用方式： 相互干扰性竞争 资源利用性竞争 似然竞争 竞争的特征： 不对称性； 对一种资源的竞争影响对另一种资源的竞争结果。
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。
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。
§4 社会等级
社会等级（social hierarchy）: 一群同种动物中，各个
体的地位有一定的顺序性。其基础是支配—从属关系 。支配—从属关系有三种基本形式：
独霸式：群体内只有一个个体支配全群，其他个体都
服从它而不再分等级。
单线式：群内个体成单线支配关系，甲制乙，乙制两
．．．以些类推。
领域的特征与意义： 领域的主要特征有三点：
①领域是一个固定的区域，且大小可调整； ②领域受积极保护； ③领域的使用是排他性的。
领域使动物可以得到充足的食物，减少对生殖活动的外来
干扰，使安全更有保障。
§3 集群行为
集群的意义 对被捕食者的好处： 不容易被捕食者发现； 提高警觉性； 稀释效应； 集体防御； 迷惑捕食者； 避免使自己成为牺牲品。 对捕食者的好处： 通过信息交流更快地找到食物； 提高猎食成功率； 便于捕捉较大的猎物； 有利于捕食者在与其他捕食者的竞争中取胜。
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。
性选择理论
Darwin的理论 性选择（sexual selection）一词首先被达尔文在1871年所
使用，主要是指通过选择使某一性个体在寻求配偶时获得比 同性其他个体更有竞争力的特征。达尔文设想性选择是通过 两种方式发生的：①性内选择；②性间选择。
种群生态学_图文.ppt
种间和种内的相互作用
种内的相互作用的主要形式有竞争、自相残杀和
利他等
物种间相互作用的形式主要有竞争、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
第三节 种内、种间关系
§1 求偶与婚配 §2 领域行为 §3 集群行为 §4 社会等级 §5 合作和利他行为 §6 通讯
N2
N1超过环境容纳量而
停止增长,N2继续增长
N2取胜,N1被排挤掉
K2 K1/α12
K1
· K2/α21 N1
不稳定共存
K1 > K2 /α21,K2> K1/α12
N1继续增长,N2也继续
增长
N2和N1出现不稳定的
平衡点
N2 K2
K1/α12
·
K2/α21
K1 N1
稳定的共存
K1 < K2 /α21,K2< K1/α12
N2 K1/α12
N1超过环境容纳量而
停止增长,N2也超过环
境容纳量而增长
N2和N1被出现稳定的
K2
平衡点
·
K1
K2/α21 N1
竞争的结局
种内竞争强度 种间竞争强度 竞争结局
植物的竞争模型
输入率=物种甲（N1）
播种的种子数/物种乙 （N2）播种的种子数
食性的特化与泛化：根据捕食猎物种数的多少，某些捕
食者是特化种（specialist），对食物的选择非常强；而 另一些是泛化种（generalist），对吃几种类型的猎物。 草食性动物一般比肉食性动物更加特化。动植物寄生者 都是特化种。
）的生殖合作
利他（altruism）行为是指一个体牺牲自我而使社群整体或
其他个体获得利益的行为。利他行为可以对直系亲属、近 亲家族、整个群体有利。
普通吸血蝠（Desmodus otundus）的反哺行为 白额蜂虎（Merops bullockoides）在生殖季节充当帮手
§6 通讯
视觉通讯
循环式：甲制乙，乙制丙，而丙又制甲的形式。
§5 合作行为和利他行为
合作（cooperation）行为是动物界常见现象。指个体通过
相互联合，从而对彼此间有利的行为。合作常常是暂或过 渡性的，但也可能是长久性的。
亚洲黄猄蚁（Oecophylla smaragdina）的协同织巢活动 缟獴（Mungos mungo）和犀鹃（Crotophaga sulcirostris
性状替代(character displacement):竞争产生的生态位收缩导
致物种形态性状的变化，叫性状替代。
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。
竞争释放（competion release）:在缺乏竞争者时，物种会扩
N1 = 0 , N2 = K1 /α12
N1 = K1 , N2 = 0
dN2/dt=0
N2＝K2 – α21 N1
N2 = 0 , N1 = K2 /α21
N2 = K2 , N1 = 0
两物种种群的平衡线
N2 K1/α12
dN1/dt<0
N2
dN2/dt<0
K2
dN1/dt=0
dN2/dt=0
竞争
密度制约
扩散 领域性
自疏
适合度下降
同样年龄大小的固着生活生物中,竞争个体不能通过运动逃
避竞争，因此竞争中失败者死去,这种竞争结果使较少量的 较大个体存活下来，这一过程叫自疏（shlf-thinning）。
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（ Yoda –3/2 law）。
§7 竞争
§8 捕食作用 §9 寄生 §10 共生
参考文献 思考题
Fra Baidu bibliotek1 求偶与婚配
动物的求偶行为及性选择
动物的求偶行为 性选择理论 婚配体制
植物的性选择
动物的求偶行为
求偶行为的复杂性 求偶行为的生态学意义 雌性动物的择偶标准
求偶行为的复杂性
捕食者 +
-
+ 猎物1 猎物2
资源竞争和似然竞争的比较
§8 捕食作用
捕食的性质 Lotka-Voterra捕食者-猎物模型 捕食者功能反应和数量反应 草食作用和植物防御 捕食者和猎物的协同进化
捕食的性质
捕食（predation）可以定义为摄取其它个体的部分或全
部作为食物。捕食者包括：典型的捕食者、草食者、寄 生者。捕食者可分为食草动物、食肉动物和杂食动物。
dN1/dt>0
K1 N1
dN2/dt>0
K2/α21
N1
N1取胜, N2灭亡
K1 > K2 /α21,K2< K1/α12
N2
N2超过环境容纳量而
停止增长,N1继续增长
N1取胜,N2被排挤掉
K1/α12 K2
K2/α21
·
K1 N1
N1灭亡, N2取胜
K1 < K2 /α21,K2> K1/α12
。
物
实际生态位(realized niche)：生物
群落中物种实际占有的生态位空间
大 小
称实际生态位。
温度
温度
取食高度 温度
资源利用
A
B
C
被
食a b
数 量 物
食物大小
ab
食物大小
ab
食物大小
两物种的资源利用曲线
生态位分化
竞争排斥(competitive exclusion)原理:高斯（Gause）认为共
入侵杂草。
种间竞争的模型
洛特卡-沃尔泰勒(Lotka-Volterra)模型 植物竞争模型
洛特卡-沃尔泰勒(Lotka-Volterra)模型
逻辑斯缔模型: dN/dt=rN(K -N)/K Lotka-Volterra竞争模型
(Lotka,1925;Volterra,1926)
当两种共存时: dN1/dt=r1N1(K1 –N’1)/K1 dN1/dt=r1N1(K1 -N1-α12N2)/K1 dN2/dt=r2N2(K2 –N’2)/K2 dN2/dt=r2N2(K2-N2- α21 N1)/K2
两个物种平衡时的条件
dN1/dt=0
N1＝K1 - α12 N2
他感作用
他感作用（allelopathy）：某些植物能分泌一些有害化
学物质，阻止别种植物在其周围生长，这种现象称他感 作用, 或叫异株克生。
他感作用例子：北美的黑胡桃（Juglans nigra）抑制
离树干25m范围内植物的生长，其根抽提物含有化学苯 醌，可杀死紫花苜蓿和番茄类植物。
种内竞争
张其实际生态位，这种现象称竞争释放。
似然竞争
一个种群个体数量
的增加将会导致捕 食者种群个体数量 增加，从而加重了 对另一物种的捕食 （妨碍）作用，反 之亦然。由于通过 共同捕食者而相互 影响，两个物种可 都不受资源短缺的 限制，因此称似然 竞争。
资源竞争 -
捕食者 捕食者 -
+ -
+-
资源
-
似然竞争
Fisher的理论 建立在主动选择基础上的性选择可以导致性二型特征的进化
。
Trivers的理论 在雄性不承担任何抚育后代责任的物种中，如果雌性个体具
有足够的辨别力，使它所选择的配偶所具有基因质量优于自 身，那么，进行有性生殖仍然是有利的。
婚配体制
婚配体制的形式 多配制 一雄多雌：海狗科(Otaridae) 一雌多雄：距翅水雉（Jacana spinosa） 单配制:天鹅（Cygnus） 决定婚配体制的环境因素