生态学原理与进展：7 种内与种间关系
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5
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：密度增加时，竞争加强，生长率下降， 个体变小
6
密度效应
7
-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
7.2.2 性别生态学
• 内容：性别关系类型、动态及环境因素对性别 的影响
• 两性细胞的结合与有性繁殖 • 性比 • 性选择 • 植物的性别系统 • 动物的婚配制度
11
两性细胞的结合与有性繁殖
• 有性繁殖的种类 – 雌雄异体（高等动物，少部分高等植物） – 雌雄同体，异体受精 – 雌雄同体，同体受精（植物闭花受粉） – 雌雄同体,同体或异体受精（受环境影响，如美州 大花冠洛玛草、堇菜、蜗牛等）
– 存在于种内和种间，如黑胡桃，水生植被的克藻效应
• 克生物质
– 乙烯、香精油、酚及其衍生物，不饱和内脂、 生物碱、配糖 体等
• 生态意义
– 对农林业生产的影响：歇地形象 – 影响植物群落的种类组成 – 植物群落演替的重要内在因素
19
黑龙江伊春新青白头鹤生境
20
白头鹤雏鸟与筑巢地
21
22
23
• 有性繁殖和无性繁殖的利弊 – 有性生殖：产生不同基因型的后代、适应变化的 环境（受捕食、寄生压力的驱动） – 无性生殖：迅速占领生境、保证遗传的稳定性
12
性比
• 雄体:雌体 • Fisher氏性比理论：性比趋于1:1 • 稀少型有利：数量少的性别具有较高的适
合度 • 两性相等投入：便宜的性别具有更多的个
体数
13
性选择
• 概念：动物行为、大小、形态等次生性征的 差异
• 性内选择(intrasexual selection)(配偶竞争)和 性间选择(intersexual selection)(对异性的偏爱)
• 让步（障Байду номын сангаас）赛理论(handicap theory)：拥有 奢侈特征的个体有好的基础
14
7 种内与种间关系
概述 7.2 种内关系 7.3 种间关系
1
概述
种内关系：生物种群内部的个体间的相互作用 种间关系：生活于同一生境中的物种间的相互作
用 种内相互作用的种类
– 竞争、自相残杀、性别关系、领域性和社会等级等
种间相互作用的种类
- 竞争、捕食、寄生和互利共生
2
种间相互作用的基本类型
相互作用型
植物的性别系统
• 雌雄同花(两性花) • 同株异花(单性花) • 雌雄异株 • 原因－环境因素和进化策略(藤露兜树实例)
15
动物的婚配制度
• 婚配制度
– 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: 较少，如天鹅、丹顶鹤等 – 一雌多雄制：最普遍 – 一雄多雌制：最少见，典型如水雉
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
领域性、社会等级和种群调节 种群数量调节 物种进化
17
18
7.2.4 他感作用
• 他感作用 (allelopathy)
– 植物体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
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
互利共生
+
+
相互作用对两种都必然有利
3
7.1 种内关系
7.1.1 密度效应 7.1.2 性别关系 7.1.3 领域性和社会等级 7.1.4 他感作用
4
7.2.1 密度效应
7.1.1.1 最后产量衡值法则 7.1.1.2 -3/2自疏法则
Liaoning Province
Liaohe Delta
25
The second largest reed marsh in the world
26
Intertidal area covered by Suaeda heteroptera
27
The life history of Red-crowned Crane
human-dominated area
In collaboration with Alterra, Green World Research Institute, the Netherlands
24
Evaluating Ecological Carry Capacity by home range A case study: Liaohe Delta
Case one: LEDESS-based scenario approach in landscape planning in Liaohe
River Delta wetlands
--- Balance the needs between wetland conservation versus resources use in a
• 自疏导致的密度和个体重量的关系： W = C d -3/2
双对数曲线斜率为 -3/2,故称为-3/2自疏 法则。
8
9
Self-thinning in the rye grass
31 10
Regression lines from self-thinning curves for stands of different species of plants
• 环境影响
– 环境的资源质量和分布 资源分布均匀且充足：单配制 资源分布不均匀：一雄多雌制 环境条件严酷：一雌多雄制
16
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
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
-
-
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
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：密度增加时，竞争加强，生长率下降， 个体变小
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密度效应
7
-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
7.2.2 性别生态学
• 内容：性别关系类型、动态及环境因素对性别 的影响
• 两性细胞的结合与有性繁殖 • 性比 • 性选择 • 植物的性别系统 • 动物的婚配制度
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两性细胞的结合与有性繁殖
• 有性繁殖的种类 – 雌雄异体（高等动物，少部分高等植物） – 雌雄同体，异体受精 – 雌雄同体，同体受精（植物闭花受粉） – 雌雄同体,同体或异体受精（受环境影响，如美州 大花冠洛玛草、堇菜、蜗牛等）
– 存在于种内和种间，如黑胡桃，水生植被的克藻效应
• 克生物质
– 乙烯、香精油、酚及其衍生物，不饱和内脂、 生物碱、配糖 体等
• 生态意义
– 对农林业生产的影响：歇地形象 – 影响植物群落的种类组成 – 植物群落演替的重要内在因素
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黑龙江伊春新青白头鹤生境
20
白头鹤雏鸟与筑巢地
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• 有性繁殖和无性繁殖的利弊 – 有性生殖：产生不同基因型的后代、适应变化的 环境（受捕食、寄生压力的驱动） – 无性生殖：迅速占领生境、保证遗传的稳定性
12
性比
• 雄体:雌体 • Fisher氏性比理论：性比趋于1:1 • 稀少型有利：数量少的性别具有较高的适
合度 • 两性相等投入：便宜的性别具有更多的个
体数
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性选择
• 概念：动物行为、大小、形态等次生性征的 差异
• 性内选择(intrasexual selection)(配偶竞争)和 性间选择(intersexual selection)(对异性的偏爱)
• 让步（障Байду номын сангаас）赛理论(handicap theory)：拥有 奢侈特征的个体有好的基础
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7 种内与种间关系
概述 7.2 种内关系 7.3 种间关系
1
概述
种内关系：生物种群内部的个体间的相互作用 种间关系：生活于同一生境中的物种间的相互作
用 种内相互作用的种类
– 竞争、自相残杀、性别关系、领域性和社会等级等
种间相互作用的种类
- 竞争、捕食、寄生和互利共生
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种间相互作用的基本类型
相互作用型
植物的性别系统
• 雌雄同花(两性花) • 同株异花(单性花) • 雌雄异株 • 原因－环境因素和进化策略(藤露兜树实例)
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动物的婚配制度
• 婚配制度
– 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: 较少，如天鹅、丹顶鹤等 – 一雌多雄制：最普遍 – 一雄多雌制：最少见，典型如水雉
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
领域性、社会等级和种群调节 种群数量调节 物种进化
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7.2.4 他感作用
• 他感作用 (allelopathy)
– 植物体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
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
互利共生
+
+
相互作用对两种都必然有利
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7.1 种内关系
7.1.1 密度效应 7.1.2 性别关系 7.1.3 领域性和社会等级 7.1.4 他感作用
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7.2.1 密度效应
7.1.1.1 最后产量衡值法则 7.1.1.2 -3/2自疏法则
Liaoning Province
Liaohe Delta
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The second largest reed marsh in the world
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Intertidal area covered by Suaeda heteroptera
27
The life history of Red-crowned Crane
human-dominated area
In collaboration with Alterra, Green World Research Institute, the Netherlands
24
Evaluating Ecological Carry Capacity by home range A case study: Liaohe Delta
Case one: LEDESS-based scenario approach in landscape planning in Liaohe
River Delta wetlands
--- Balance the needs between wetland conservation versus resources use in a
• 自疏导致的密度和个体重量的关系： W = C d -3/2
双对数曲线斜率为 -3/2,故称为-3/2自疏 法则。
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Self-thinning in the rye grass
31 10
Regression lines from self-thinning curves for stands of different species of plants
• 环境影响
– 环境的资源质量和分布 资源分布均匀且充足：单配制 资源分布不均匀：一雄多雌制 环境条件严酷：一雌多雄制
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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
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
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-
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
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○ 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