生态学基础1种群生态学种间关系.pptx

种群（population）与种群生态学（population ecology）种群统计学（population statistics）种群增长（population growth）种群调节（population regulation）与生态学对策（ecological strategies）种群遗传学（population genetics）异质种群（metapopulation）种群关系（Interaction between populations）种群生态学种群生态学八、种群关系1种内关系 Intraspecific interaction2种间关系 Interspecific interaction1 1 种内关系种内关系 No1.1 什么是种内关系1.2 类别1.2.1 互利合作关系1.2.2 竞争关系1.2.3 残杀关系1.2.1 互利合作关系 婚配关系 集群和社群行为w 集群利弊分析 对猎物的好处A 不容易被捕食者发现B 稀释效应C 警觉性提高有助于及早发现捕食者D 集体防御E 迷惑捕食者 对捕食者的好处A 通过信息交换更快地找到食物B 提高捕食成功率C 便于捕捉较大的猎物D 有利于捕食者在与其它捕食者的竞争中取胜 社群生活的代价A 资源竞争随着群体大小的增加而增加；B 增加疾病和寄生物传播的机会。1.2.2 种内竞争 表现形式 -配偶竞争；-食物竞争；-产卵场（巢）竞争；-栖息地竞争；最后产量衡值法则 Y=Wa d=Ki Where Y为单位面积产量，Wa为个体平均体重，d为密度。Ki常数。-3/2自疏现象 W=C d-a Where W为个体体重，d为密度，C为常 数。1.2.2 种内竞争yes1.2.3 残杀关系 杀婴 同胞相残2 2 种间关系种间关系 Yes2.1 种间关系类型概述2.2 种间关系分述2.1 种间关系类型概述2.1.1 定义定义种间关系：两个或多个不同物种在共同的时间和空间环境中生活，由于不同物种之间成为环境因子，故形成了不同物种之间的相互作用。2.1.2 三种形式 有利：“+”有害：“-”中性：“0”2.1.3 八小类（作用类型细分）竞争、偏害、捕食、寄生、中性、偏利、共生、原始合作2.1 种间关系类型概述l l 八小类八小类-种间关系类型种间关系类型2.1.3 正负相互作用（1）负相互作用两个物种间的关系至少对一方是不利的关系。包括竞争、偏害、捕食和寄生。（2）正相互作用物种间的关系对彼此都无害，而且至少对一方是有利的。包括偏利共生、原始合作和互利共生。2.2 种间关系分述2.2.1 原始合作2.2.2 偏利共生2.2.3 互利共生2.2.4 寄生2.2.5 种间竞争2.2.6 捕食作用（1）定义 两物种的相互关系虽对双方都有益处，但两者之间的依赖不强烈，彼此均能独立生活。（2）例子-动物与动物2.2.1 原始合作原始合作-兼性共生兼性共生 动物与动物蚜虫与蚂蚁（蜜露与保卫）裂唇鱼与笛鲷（吃寄生虫与食物）蟹与腔肠动物（运动与伪装）隆头鱼中的蓝带裂唇鱼，是具有十分奇妙习性的一种鱼，它们会毫不在乎地接近比自己体形大的鱼，例如石斑和笛鲷。它们以清理大鱼口中或鳃内的寄生虫为食，而这些大鱼非但不想吃它们，甚至主动地接近它们，可说是受到大鱼的十分欢迎。因此蓝带裂唇鱼有医生鱼、清洁鱼等别名。蓝带裂唇鱼（2）例子-动物与植物2.2.1 原始合作原始合作-兼性共生 动物与植物开花植物与蜜蜂食草兽与草本植物（1）定义 两个物种间的相互作用，对其中一方有利，对另一方无害的情况。（2）例子藤壶与鲸：藤壶固着于鲸背，遨游四海，增加获取食物机会，得利；鲸则未受到明显的利害。2.2.2 偏利共生（1）定义 对物种双方都是必需的，没有对方，另一方将不能生存的一种种间关系，又称专性共生。一个有趣的现象：越是严酷的环境条件（如高寒、缺氧或干旱等），共生越普遍。（2）例子白蚁与鞭毛虫 白蚁与其肠道内的腹鞭毛虫（生存环境与帮助消化纤维素）2.2.3 互利共生2.2.3 互利共生地衣（lichen）-1867前：绿色植物。-地衣单细胞藻类、真菌共生体（1867，德国植物学家S.施文德纳）。（1）定义 一种生物从另一种生物的体液、组织或已消化物质获取营养并造成对寄主的危害。（2）寄生与捕食的比较寄生是弱者依附于强者，与捕食的弱肉强食不同。捕食通常将猎物杀死；而寄生一般不“立即”或直接杀死寄主。2.2.4 寄生（3）寄生者与寄主的协同进化 寄主与寄生者进行“军备竞赛”。另一方面，寄生者也在向对寄主危害程度最小的方向进化，这也最有利于它自身的利益。（4）协同进化的定义有关系的双方相互适应对方的变化而共同进化的现象。一个物种的性状作为对另一物种性状的反应而进化，而后一物种的这一性状本身又是作为前一物种性状的反应而进化。2.2.5 寄生（5）拟寄生 导致寄主死亡的一种寄生现象，是介于捕食和寄生之间的一种种间关系。例子见图43。图43 拟寄生：寄生蜂将卵产在别的昆虫体内 在生物界也非常普遍，常见的主要有：（1）异种抑制作用定义：植物能分泌一种能抑制其他植物生长的化学物质的现象。例子胡桃树能分泌胡桃醌，抑制其他植物的生长。（2）抗生作用定义：一种微生物能产生一种能抑制另一种微生物生长的化学物质的现象。例子青霉素、红霉素等。2.2.5 偏害作用（amensalism）For example,Walnut quinine(胡桃醌)secreted by walnut(胡桃)can inhibit the growth of its surrounding plants 水花生,菱,浮萍 vs.栅藻.太湖水域几种高等水生植物的克藻效应.农村生态环境,2001,17(3):42-44,47高等水生植物克藻作用（1）捕食包括狭义捕食广义捕食（2）狭义捕食 食肉动物捕食食草动物或其他食肉动物。2.2.6 捕食狭义捕食：华南虎与鹿（3）广义捕食定义 高一营养级动物取食和伤害低一营养级动物或植物的关系。类型 -肉食 -植食 -拟寄生 生物群落的能量由捕食作用得到传递；捕食者对被捕食者种群进行合理的调节；捕食者在被捕食者的进化中起着选择性作用。（4）捕食的生态学意义）捕食的生态学意义捕食者：设法提高捕食效率，如特殊捕捉器官。被食者：设法逃避捕食，如加快奔跑速度，产生次生物质。协同进化的结果：（5）捕食者与被捕食者）捕食者与被捕食者 的协同进化的协同进化-环境不稳定时，导致食性泛化 捕食者为了对付不利环境，节约捕食能量消耗，逐渐适应各种可利用食物，导致多食性。-环境稳定时，有利于产生单食性。单食性捕食者就有可能将捕食器官特化，以提高捕食效率。（6）捕食的数学模型）捕食的数学模型 NO无捕食时，被捕食者种群数量：dN/dt=r1N 捕食者种群数量：dP/dt=-r2P 式中，r1被捕食者的内禀增长率，r2为捕食者瞬时死亡率。捕食时，被捕食者种群数量：dN/dt=(r1-P)N 捕食者种群数量：dP/dt=(-r2+N)P 式中，捕食压力常数；捕食效率常数 理论上 1/4周期的时滞。自然种群 有各种情况，主要是因为影响种群数量的因素非常多的缘故。取决于哪一种因素在起主导作用。（7）捕食者与被捕食者的数量）捕食者与被捕食者的数量 动态特征动态特征（1）类型）类型资源利用性竞争 两种生物竞争利用相同的资源而引起资源量的减少，从而造成对竞争对手存活、生殖和生长的间接影响，两种生物本身之间没有直接的干涉。相互干涉性竞争 两种生物中一方直接干扰对方的生长、生殖而达到竞争的胜利。例子：杂拟谷盗和锯谷盗。2.2.8 种间竞争yes（2）种间竞争的特点 不对称性：指竞争对各方影响的大小和 后果的不同，即竞争结果的不平等性；对一个资源的竞争影响对另一资源的竞 争，例如植物冠层和根部的竞争。（3）似然竞争：因为共享一个捕食者而 产生竞争。2.2.8 种间竞争yesNO12为物种对物种的竞争系数，21为物种对物种的竞争系数（物种、因个体大小的不同，相同的空间能容纳的、个体数量是不同的，但两者可相互转化，即：N1=12N2 ,N2=21 N1，其中，12、21为转换系数）。1/K2（物种的种内竞争强度）12/K1（物种的种间竞争强度）；21/K2（物种的种间竞争强度）1/K1（物种1的种内竞争强度）1/K2（物种的种内竞争强度）12/K1（物种的种间竞争强度）；21/K2（物种的种间竞争强度）12/K1（物种的种间竞争强度）；1/K1（物种1的种内竞争强度）21/K2（物种的种间竞争强度）12/K1（物种的种间竞争强度）1/K2（物种的种内竞争强度）；21/K2（物种的种间竞争强度）1/K1（物种1的种内竞争强度）