生态学基础3种群生态.pptx

生态学基础生态学基础课程主要内容课程主要内容第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 生物与环境生物与环境第三章第三章 种群生态种群生态第四章第四章 群落生态群落生态第五章第五章 生态系统生态生态系统生态第六章第六章 应用生态学应用生态学第三章第三章 种群生态种群生态第一节第一节 种群的概念和基本特征种群的概念和基本特征第二节第二节 自然种群的数量变动自然种群的数量变动第三节第三节 种内与种间关系种内与种间关系第四节第四节 种群的生态对策种群的生态对策第一节第一节 种群的概念与基本特征种群的概念与基本特征一、种群的概念一、种群的概念二、种群的基本特征二、种群的基本特征（一）种群的密度（一）种群的密度（二）种群分布型（二）种群分布型（三）种群出生率与死亡率（三）种群出生率与死亡率（四）种群的年龄结构（四）种群的年龄结构（五）种群性比（五）种群性比一、种群的概念一、种群的概念种群：种群：在一定的空间和时间内的同种生物个体的总和。在一定的空间和时间内的同种生物个体的总和。一个池塘中所有的鱼是否属于一个种群？一个池塘中所有的鱼是否属于一个种群？n种种群群内内个个体体之之间间能能够够进进行行自自然然交交配配并并产产生生出出有有生生殖殖力力的的后后代，因此，种群是种族生存的前提，是系统发展的结果。代，因此，种群是种族生存的前提，是系统发展的结果。n种群具有三种主要特性：种群具有三种主要特性：n空间特征：空间特征：种群有一定的分布区域和分布方式；种群有一定的分布区域和分布方式；n数数量量特特征征：种种群群具具有有一一定定的的密密度度、出出生生率率和和死死亡亡率率、年年龄特征和性比；龄特征和性比；n遗遗传传特特征征：种种群群具具有有一一定定的的遗遗传传组组成成，且且随随时时间间经经常常改改变其遗传特性，进行进化和适应。变其遗传特性，进行进化和适应。二、种群的基本特征二、种群的基本特征 1、种群密度n种群大小种群大小:指一个种的个体数目多少。可用以下指标来衡量指一个种的个体数目多少。可用以下指标来衡量n种群密度：种群密度：单位面积或单位容积内的个体数目。单位面积或单位容积内的个体数目。n绝对密度：难以计数n相对密度：表示种群数量的丰富程度，如：每小时看到的鸟数，或看到动物粪便的数量等。n种群密度的高低取决于环境中可利用的物质和能量的多少、种群对物质和能量的利用效率的高低、生物种群营养级的高低及种群本身的生物学特性。n最适密度：维持种群最佳状况的密度n最低密度：太低引起灭亡阿利氏规律：阿利氏规律：在一定的条件在一定的条件下，当种群密度（数量）处于下，当种群密度（数量）处于适度的情况时，种群的增长最适度的情况时，种群的增长最快，密度太低或太高都会对种快，密度太低或太高都会对种群的增长起着限制作用。群的增长起着限制作用。2、种群的内分布型1.定义:种群在一个地区的个体分布方式，即种群个体是如何在空间配置的。n2.种群的三种分布类型：种群的三种分布类型：随机分布无脊椎动物，蜘蛛 均匀的树木(竞争)集群分布橡树（种子）3、影响种群数量的四个变量（1）出生率）出生率（2）死亡率）死亡率（3）迁入率和迁出率）迁入率和迁出率迁出迁出（）（）迁入迁入（）（）出生出生（）（）种群数量种群数量死亡死亡（）（）（1 1）出生率）出生率n n出出出出生生生生率率率率（natalitynatality）是是是是指指指指单单单单位位位位时时时时间间间间种种种种群群群群的的的的出出出出生生生生个个个个体体体体数数数数与与与与种种种种群群群群个个个个体总数的比值，它反映一个种群的繁殖能力。体总数的比值，它反映一个种群的繁殖能力。体总数的比值，它反映一个种群的繁殖能力。体总数的比值，它反映一个种群的繁殖能力。如人口出生率为年出生人数年平均人口数。如人口出生率为年出生人数年平均人口数。如人口出生率为年出生人数年平均人口数。如人口出生率为年出生人数年平均人口数。n n最最最最大大大大出出出出生生生生率率率率：是是是是指指指指种种种种群群群群在在在在理理理理想想想想状状状状态态态态下下下下，生生生生理理理理上上上上所所所所能能能能够够够够达达达达到到到到的的的的最最最最大大大大生生生生殖殖殖殖能能能能力力力力。对对对对于于于于特特特特定定定定种种种种群群群群来来来来说说说说，最最最最大大大大出出出出生生生生率率率率是是是是一一一一个个个个常常常常数数数数。最大出生率是理论上的最大值，自然条件下大多不能达到。最大出生率是理论上的最大值，自然条件下大多不能达到。最大出生率是理论上的最大值，自然条件下大多不能达到。最大出生率是理论上的最大值，自然条件下大多不能达到。n n生生生生态态态态出出出出生生生生率率率率或或或或称称称称实实实实际际际际出出出出生生生生率率率率：指指指指在在在在实实实实际际际际环环环环境境境境条条条条件件件件下下下下的的的的种种种种群群群群出出出出生率。生率。生率。生率。（2）死亡率n死死亡亡率率：是是指指单单位位时时间间内内，种种群群的的死死亡亡个个体体数数与与种种群群个个体体总总数数的的比值。死亡率是与出生率平行的概念。比值。死亡率是与出生率平行的概念。n最最低低死死亡亡率率：是是指指理理想想条条件件下下，种种群群内内的的个个体体都都达达到到生生理理寿寿命命的的死亡率。死亡率。n生生态态死死亡亡率率或或实实际际死死亡亡率率：是是实实际际环环境境条条件件下下种种群群死死亡亡率率。和和出出生生率率一一样样，最最低低死死亡亡率率是是种种群群的的一一个个理理论论常常数数，而而生生态态死死亡亡率率则则随着种群状况和环境条件的变化而改变。随着种群状况和环境条件的变化而改变。（3 3）迁入率和迁出率）迁入率和迁出率迁入率：进入该领地的个体数占种群总个体的百分数。迁入率：进入该领地的个体数占种群总个体的百分数。迁出率：离开种群领地的个体数占种群总个体数量的比例。迁出率：离开种群领地的个体数占种群总个体数量的比例。直接估测迁出率和迁入率是相当困难。直接估测迁出率和迁入率是相当困难。如：如：1983年我国人口出生率年我国人口出生率18.62,人口死亡率人口死亡率7.08;自然增长率自然增长率=出生率出生率-死亡率死亡率（4 4）种群的年龄结构）种群的年龄结构类型类型图例图例年龄比例年龄比例 出生率与出生率与 死亡率大小死亡率大小种群密度种群密度变化变化增长型增长型年幼个体大于年老个年幼个体大于年老个体数体数出生率死亡出生率死亡率率增大增大稳定型稳定型各年龄期个体比例适各年龄期个体比例适中中出生率出生率死亡死亡率率稳定稳定衰退型衰退型年幼个体小于年老个年幼个体小于年老个体数体数出生率死亡出生率死亡率率减小减小意义：年龄组成是意义：年龄组成是预测预测种群密度未来变化趋势的重要依据种群密度未来变化趋势的重要依据。种种群群的的年年龄龄结结构构，又又称称年年龄龄分分布布：指指种种群群中中各各个个体体年年龄龄分分布布状况，即各年龄期个体在种群中所占的比例。状况，即各年龄期个体在种群中所占的比例。（4 4）种群的年龄结构）种群的年龄结构（5 5）种群的性比）种群的性比性比性比:种群中雌性与雄性在数量上的比例种群中雌性与雄性在数量上的比例,是推测种群未来发展是推测种群未来发展趋势的一项指标。趋势的一项指标。雌雄相当型：雌雄相当型：多见于多见于高等动物。高等动物。雌多雄少型雌多雄少型：常见于人工控制的种群及蜜蜂等群体动物。：常见于人工控制的种群及蜜蜂等群体动物。雌少雄多型雌少雄多型：较为罕见。如白蚁等营社会性生活的动物。：较为罕见。如白蚁等营社会性生活的动物。v性别比例的应用：性别比例的应用：利用人工合成的利用人工合成的性引诱剂性引诱剂诱杀某种害虫的诱杀某种害虫的雄性个雄性个体，体，破坏害虫种群正常的性别比例，破坏害虫种群正常的性别比例，从而达到杀虫效从而达到杀虫效果。果。外界环境外界环境性别比例性别比例出生率、死亡率出生率、死亡率迁入率、迁出率迁入率、迁出率年龄组成年龄组成决定密度大小决定密度大小种群密度种群密度预测变化方向预测变化方向影响数量变动影响数量变动6 6种群特征间的相互关系种群特征间的相互关系第二节第二节 自然种群的数量变动自然种群的数量变动种种群群具具有有一一定定的的遗遗传传组组成成，种种群群的的遗遗传传特特征征是是种种群群遗遗传传学学和和进进化化生生态态学学的的主主要要研研究究内内容容。它它们们要要研研究究不不同同种种群群的的基基因因库库有有什什么么不不同同，种种群群的的基基因因频频率率是是如如何何从从一一个个世世代代传传递递到到另另一一世世代代，种群在进化过程中如何改变基因频率以适应环境的不断改变。种群在进化过程中如何改变基因频率以适应环境的不断改变。1、基因库与基因频率、基因库与基因频率2、哈迪、哈迪温格平衡温格平衡3、影响遗传规律的因素、影响遗传规律的因素第二节第二节 种群的增长种群的增长一、基本概念一、基本概念二、种群增长型二、种群增长型三、自然种群的数量变动类型三、自然种群的数量变动类型四、种群调节四、种群调节1 1、基本概念、基本概念（1）环环境境容容量量（K）：某某种种群群在在一一定定生生态态系系统统中中，即即一一个个有有限限环环境境中中所所能能稳稳定定达达到到的的最最大大数数量量（或或最最大大密密度度）称称为为系系统统或或环境对该种群的容量，常用环境对该种群的容量，常用K表示。表示。容量的大小取决于：容量的大小取决于：（1）温度、光、水、营养等因子或事物、空间等资源所构成）温度、光、水、营养等因子或事物、空间等资源所构成的环境的环境（2）是食性、行为、适应能力等种群遗传特性；）是食性、行为、适应能力等种群遗传特性；1 1、基本概念、基本概念2 2、内内禀禀增增长长率率是是指指在在环环境境条条件件（如如食食物物、生生存存空空间间、资资源源、其其他他竞竞争争的的生生物物个个体体等等）没没有有限限制制性性影影响响时时，由由种种群群内内在在因因素素决决定定的的、稳稳定定的的、最最大大相相对对增增殖殖速速度度。也也称称为为瞬时增长率或生殖潜能，它它是是物物种种固固有有的的，由由遗遗传传特特性性所所决决定定。是种群增长固有能力的唯一指标。生生物物种种群群的的内内禀禀增增长长率率取取决决于于该该种种群群的的生生殖殖能力、平均寿命、发育速度和年龄结构等。能力、平均寿命、发育速度和年龄结构等。n增增长长率率 自自然然增增长长率率 十十 净净迁迁移移率率 出出生生率率 死死亡亡率率 迁迁入入率率 迁迁出出率率。如如果果设设迁迁入入 迁迁出出，那那么么，增增长长率率就就等等于于自自然增长率。然增长率。2 2、种群增长型、种群增长型 在没有限制的指数增长中，增在没有限制的指数增长中，增长速度（长速度（G G）与个体数量（）与个体数量（N N）成正比，也就是说，个体数量成正比，也就是说，个体数量越大，增长速度越快。越大，增长速度越快。指数增长模式只是一种理想的指数增长模式只是一种理想的状态状态l指数增长模式指数增长模式2 2、种群增长型、种群增长型 实际的种群增长都是有限的，因为种群的数量总会受到食物、实际的种群增长都是有限的，因为种群的数量总会受到食物、空间和其他资源的限制。空间和其他资源的限制。细菌实际增长曲线，分为三段：最初的阶段个体数量的增长细菌实际增长曲线，分为三段：最初的阶段个体数量的增长在加速；减速阶段在加速；减速阶段 ；动态平衡；动态平衡 。种群生长限制因子、环境限制因子种群生长限制因子、环境限制因子l逻辑斯蒂增长模型逻辑斯蒂增长模型增长率随着种群密度的增增长率随着种群密度的增加而按一定的比例下降加而按一定的比例下降K值为环境容纳量值为环境容纳量2 2、种群增长型、种群增长型 l逻辑斯蒂增长模型逻辑斯蒂增长模型以大草履虫为例以大草履虫为例的型增长曲线的型增长曲线环境负荷量：环境负荷量：实际上，在一定的空间时间下，环境条件（包实际上，在一定的空间时间下，环境条件（包括资源、食物、生活空间等）是有限的，它所能支持的种群最括资源、食物、生活空间等）是有限的，它所能支持的种群最大数量也是有限的，其极限值，即环境负荷量，用大数量也是有限的，其极限值，即环境负荷量，用K表示。表示。环境对一个物种的承受容量决定于这个物种对环境的需求和该物种繁衍的各种决定因素。正常情况下，大多数种群个体的数量基本都是稳定的，种群的数量在环境承受容量K值上下波动。3、种群的数量动态变化与调节 种群中个体数量的变化与其天敌有直接的关系。3、种群的数量动态变化与调节（1）种群平衡：）种群平衡：种群较长期地维持在几乎同一水平上，称为种群较长期地维持在几乎同一水平上，称为种群平衡。种群平衡。（2）种群的周期性波动）种群的周期性波动 种种群群是是一一个个动动态态系系统统，种种群群数数量量是是随随时时间间而而变变化化的的，这这就就是是所所说说的的种种群群波波动动。自自然然界界中中某某些些种种群群的的波波动动是是有有规规则则的的，这种有规则的波动就称为种群数量的周期波动。这种有规则的波动就称为种群数量的周期波动。3、种群的数量动态变化与调节 1 1、季节消长、季节消长 ：由于环境因子（如光、温、水分等）随着季节而有规由于环境因子（如光、温、水分等）随着季节而有规律的变化，引起种群数量也表现出随着季节的变化而变化。不同律的变化，引起种群数量也表现出随着季节的变化而变化。不同种类的动物所表现的季节消长而不同。种类的动物所表现的季节消长而不同。2 2、年年际际变变化化：最最典典型型的的就就是是加加拿拿大大猞猞猁猁和和美美洲洲兔兔之之间间由由于于捕捕食食和和被捕食的周期变化。被捕食的周期变化。3、种群的数量动态变化与调节（3）非周期性波动：）非周期性波动：n种群爆发或大发生：种群爆发或大发生：最最闻闻名名的的大大发发生生见见于于害害虫虫和和害害鼠鼠。例例如如，索索马马里里1967年年一一次次蝗蝗灾灾，蝗蝗虫虫的的总总重重量量达达5104吨吨；赤赤潮潮是是种种群群爆爆发发的的典典型例子。型例子。蝗灾蝗灾爆发爆发黄海海州湾海域赤潮黄海海州湾海域赤潮3、种群的数量动态变化与调节（3）非周期性波动：）非周期性波动：n种群爆发或大发生：种群爆发或大发生：n生物入侵生物入侵n由由于于人人类类有有意意识识或或无无意意识识地地把把某某种种生生物物带带入入适适宜宜于于其其栖栖息息和和繁繁衍衍的的地地区区，种种群群不不断断扩扩大大，分分布布区区逐逐步步稳稳定定地地扩扩展展，这这种种过程称为生态入侵。过程称为生态入侵。n德国大闸蟹泛滥，中国组团去吃德国大闸蟹泛滥，中国组团去吃n目目前前，中中国国四四大大家家鱼鱼在在美美国国泛泛滥滥成成灾灾，严严重重挤挤压压本本地地无无刺刺鱼鱼的生长，美国总统责成有关部门予以治理；的生长，美国总统责成有关部门予以治理；n水葫芦被引入中国后，在中国南方大面积蔓延，无法控制。水葫芦被引入中国后，在中国南方大面积蔓延，无法控制。水葫芦再次入侵闽江水葫芦再次入侵闽江4、种群调节种群调节：种群调节：当种群数量偏离平衡水平上升或下降时，使种群返当种群数量偏离平衡水平上升或下降时，使种群返回平衡水平的作用。使种群具有一定稳定性，减少波动。回平衡水平的作用。使种群具有一定稳定性，减少波动。种群的调节机制种群的调节机制1、密度制约作用、密度制约作用随密度增加，个体间竞争激烈，导致密度下随密度增加，个体间竞争激烈，导致密度下降，不改变环境容纳量降，不改变环境容纳量K2、非密度制约、非密度制约与密度无关的其他因素包括温度、光照、降雨与密度无关的其他因素包括温度、光照、降雨等因素引起的，环境变化可导致环境容纳量等因素引起的，环境变化可导致环境容纳量K值的变化。值的变化。4、种群调节种群的调节机制种群的调节机制种种群群调调节节外源性学说外源性学说内源性学说内源性学说1.1.气候学派气候学派2.2.生物学派生物学派3.3.折衷派折衷派1.1.行为调节学说行为调节学说2.2.内分泌调节学说内分泌调节学说3.3.遗传调节学说遗传调节学说气候因子是影响种群气候因子是影响种群动态的首要因素。动态的首要因素。密度制约，包括强密度制约，包括强调食物因素的学者调食物因素的学者密度制约和非密度密度制约和非密度制约都起作用制约都起作用强调动物种群强调动物种群的社群行为的社群行为种群中的遗传两型现种群中的遗传两型现象或遗传多型现象有象或遗传多型现象有调节种群的意义调节种群的意义4、种群调节n当种群数量上升时，种内个体经受的社群压力增加，加强了当种群数量上升时，种内个体经受的社群压力增加，加强了对中枢神经系统的刺激，影响了脑垂体和肾上腺的功能，使对中枢神经系统的刺激，影响了脑垂体和肾上腺的功能，使生长激素、促性腺激素分泌减少和促肾上腺皮质激素增加。生长激素、促性腺激素分泌减少和促肾上腺皮质激素增加。2.2.内分泌调节学说内分泌调节学说生长激素减少生长激素减少生长代谢障碍生长代谢障碍免疫力降低免疫力降低促肾上腺皮质促肾上腺皮质激素增加激素增加机体抵抗力减弱机体抵抗力减弱生殖受到抑制生殖受到抑制死亡率上升死亡率上升出生率下降出生率下降促性腺激素促性腺激素分泌减少分泌减少第三节第三节 种内、种间关系种内、种间关系一、种内关系一、种内关系 （一）植物的密度效应（一）植物的密度效应 （二）性别生态（二）性别生态二、种间关系二、种间关系 （一）竞争（一）竞争 （二）捕食（二）捕食 （三）共生（三）共生 （四）寄生（四）寄生 （五）他感作用（五）他感作用一、种内关系n种种内内关关系系：是是指指种种群群内内个个体体间间的的相相互互关关系系。种种内内竞争同样是基本的种内关系。竞争同样是基本的种内关系。n植植物物种种群群与与动动物物种种群群的的种种内内关关系系有有很很大大的的不不同同，除除种种内内竞竞争争外外，植植物物种种群群的的种种内内关关系系主主要要表表现现为为集集群群生生长长、密密度度效效应应等等，动动物物种种群群的的种种内内关关系系则则主主要要表表现现为为生生殖殖行行为为、空空间间行行为为、社社会会行行为、通讯行为和利他行为为、通讯行为和利他行为等方面。等方面。（一）植物的密度效应（一）植物的密度效应1、最后产量衡值法则、最后产量衡值法则2、“32”自疏法则自疏法则1 1、最后产量衡值法则、最后产量衡值法则n在在一一定定范范围围内内，当当条条件件相相同同时时，不不管管种种群群的的密密度度如如何何，其其最最后后产量差不多总是一样的。产量差不多总是一样的。n例例如如，Donald对对车车轴轴草草的的种种植植研研究究，不不同同密密度度种种植植，发发现现60天天后后产产量量和和密密度度呈呈正正相相关关，但但181天天以以后后收收获获时时，产产量量与与密密度度无关。无关。n最最后后产产量量衡衡值值法法则则公公式式表表示示为为：Y W d。Y为为总总产产量量，W为平均每株重，为平均每株重，d为密度，总产量最终接近于一个定值。为密度，总产量最终接近于一个定值。n意义：种植密度意义：种植密度n随随着着植植物物播播种种密密度度的的提提高高，种种内内竞竞争争不不仅仅影影响响到到植植株株的的生生长长发发育育的的速速度度，也也影影响响到到植植株株的的存存活活率率，这这一一过过程程叫叫自自疏疏。密密度度与与生生物物个个体体平平均均株株重重呈呈现现负负相相关关关关系系，在在对对数数图图上上为为32斜斜率率。这种关系叫做这种关系叫做“32”自疏法则。其公式可以表述为：自疏法则。其公式可以表述为：nW=Cd32；W为平均每株重，为平均每株重，d为密度；为密度；C为一个常数。为一个常数。n该该模模式式表表明明产产量量与与密密度度变变化化无无关关，即即在在很很大大播播种种密密度度范范围围内内，其最终产量是相等的。其最终产量是相等的。2 2、“3/2”3/2”自疏法则自疏法则n密密度度与与生生物物个个体体平平均均株株重重呈呈现现负负相相关关关关系系，在在对对数数图图上上为为32斜率。斜率。2 2、“3/2”3/2”自疏法则自疏法则n随随着着植植物物播播种种密密度度的的提提高高，种种内内竞竞争争不不仅仅影影响响到到植植株株的的生生长长发发育育的的速速度度，也也影影响响到到植植株株的的存存活活率率，这这一一过过程程叫叫自自疏疏。密密度度与与生生物物个个体体平平均均株株重重呈呈现现负负相相关关关关系系，在在对对数数图图上上为为32斜斜率率。这种关系叫做这种关系叫做“32”自疏法则。其公式可以表述为：自疏法则。其公式可以表述为：nW=Cd32；W为平均每株重，为平均每株重，d为密度；为密度；C为一个常数。为一个常数。n该该模模式式表表明明产产量量与与密密度度变变化化无无关关，即即在在很很大大播播种种密密度度范范围围内内，其最终产量是相等的。其最终产量是相等的。（二）动物的领域性和社会等级（二）动物的领域性和社会等级1 1、领域性、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。生殖领域求偶、交配、繁殖生殖领域求偶、交配、繁殖驯鹿在觅食驯鹿在觅食2 2、社会等级、社会等级n社社会会等等级级：指指动动物物种种群群中中各各个个动动物物的的地地位位具具有有一一定定顺顺序序的的等等级级现现象象。等等级级的的数数量量和和配配置置情况构成种群的社会结构。情况构成种群的社会结构。n社社会会形形成成的的基基础础是是支支配配行行为为或或称称支支配配-从从属属关关系系。等等级级地地位位较较高高的的优优势势个个体体比比等等级级地地位位较较低低的的从从属属个个体体优优先先获获得得资资源源，满满足足其其食食物物、栖栖息息场场所所、配配偶偶等需要。等需要。社会等级的生态学意义：社会等级的生态学意义：（1）非争斗性地获得有限资源。）非争斗性地获得有限资源。（2）调节种群数量。）调节种群数量。二、种间关系种间关系的类型种间关系是指不同物种种群之间的相互作用。两个种群的相互关系可以是间接，也可以直接的相互影响，这种影响可能是有害的，也可能是有利的。如果用“”表示有利，“”表示有害，“0”表示既无利又无害，那么，种群之间的关系见下表。两种种群之间的各种相互关系两种种群之间的各种相互关系相互作用类型相互作用类型 物种物种1 物种物种2相互作用的一般特征相互作用的一般特征 中性作用中性作用 00两物种彼此不受影响两物种彼此不受影响 负相互负相互作用作用 竞争竞争-相互干扰型：每一种群直接抑制另一个种群相互干扰型：每一种群直接抑制另一个种群资源利用型：资源缺乏时的间接抑制资源利用型：资源缺乏时的间接抑制 偏害作用偏害作用-0种群种群1受抑制，种群受抑制，种群2无影响无影响 寄生作用寄生作用+-种群种群1寄生者，通常较宿主寄生者，通常较宿主2的个体小的个体小捕食作用捕食作用+-种群种群1捕食者，通常较猎物捕食者，通常较猎物2的个体的个体 正相互正相互作用作用 偏利作用偏利作用+0种群种群1偏利者，而宿主偏利者，而宿主2无影响无影响 原始合作原始合作+相互作用对两种都有利，但不是必然相互作用对两种都有利，但不是必然 互利共生互利共生+相互作用对两种都必然有利相互作用对两种都必然有利 表示有利；表示有害，表示有利；表示有害，0表示无利也无害表示无利也无害 1、竞争特征：特征：两两种种生生物物为为竞竞争争同同一一对对象象（空空间间和和资资源源）。竞竞争争的的双双方方都都力求抑制对方。竞争结果对他们的增长和存活起着负影响。力求抑制对方。竞争结果对他们的增长和存活起着负影响。例：例：农田中的作物与杂草竞争光、热、水、气、肥及生长空间。农田中的作物与杂草竞争光、热、水、气、肥及生长空间。各类塘鱼对浮游生物的竞争。各类塘鱼对浮游生物的竞争。结果：结果：两个物种形成协调的平衡状态，实现生态位的分化。两个物种形成协调的平衡状态，实现生态位的分化。一个种群被另一个种群消灭掉。一个种群被另一个种群消灭掉。一个种群被赶跑到另一空间，利用另一种食物。一个种群被赶跑到另一空间，利用另一种食物。生态位生态位：是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。北极熊在打斗北极熊在打斗大象和狮子抢夺水源大象和狮子抢夺水源大象和狮子抢夺水源大象和狮子抢夺水源高斯原理高斯原理-竞争排斥原理竞争排斥原理左：双小核草履虫增长较快，竞争占优，大草履虫灭亡。左：双小核草履虫增长较快，竞争占优，大草履虫灭亡。右：双小核草履虫多生活于培养试管的中、上部，以细菌为食；而袋状草履虫右：双小核草履虫多生活于培养试管的中、上部，以细菌为食；而袋状草履虫生活于底部，以酵母菌为食。两个竞争种之间出现了食性和栖息环境的分化。生活于底部，以酵母菌为食。两个竞争种之间出现了食性和栖息环境的分化。高斯原理高斯原理-竞争排斥原理竞争排斥原理n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。态位是有很大的关系的。生态位越接近，则竞争越激烈。n 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，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，这个原理称这个原理称竞争排斥原理竞争排斥原理，也称，也称高斯原理高斯原理;n在在一一个个稳稳定定的的自自然然群群落落中中，各各生生物物种种群群的的生生态态位位必必定定是是有有差差异异的的，种种群群间间都都是是趋趋向向于于互互相相补补充充而而不不是是直直接接竞竞争争。因因此此由由多多个个物物种种组组成成的的群群落落，要要比比单单一一物物种种所所组组成成的的群群落落能能更更有有效效地地利利用用环境资源，维持较高的生产力，并具有更高的稳定性。环境资源，维持较高的生产力，并具有更高的稳定性。北美地区，五种莺都从同一种云杉树上取食。北美地区，五种莺都从同一种云杉树上取食。通过通过瓜分瓜分不同区域以减少相互间的竞争不同区域以减少相互间的竞争2、捕食（1）概念）概念捕食是指某种生物消耗另一种其他生物活体的全部或部分捕食是指某种生物消耗另一种其他生物活体的全部或部分身体，直接获得营养以维持自己生命的现象。前者称为捕食身体，直接获得营养以维持自己生命的现象。前者称为捕食者，后者称为猎物。者，后者称为猎物。（2）类型）类型广义的捕食关系包括四种类型：广义的捕食关系包括四种类型：A A、传统捕食（狭义捕食）、传统捕食（狭义捕食）B B、植食、植食 C C、拟寄生（会杀死宿主）、拟寄生（会杀死宿主）D D、同类相食、同类相食传统捕食传统捕食拟寄生拟寄生植食植食同同类类相相食食（3）捕食的生态学意义）捕食的生态学意义生态系统中，不同营养级生物间的捕食关系在自然界中通过各生态系统中，不同营养级生物间的捕食关系在自然界中通过各种调节机制控制着种群的数量波动，保持生态系统的相对种调节机制控制着种群的数量波动，保持生态系统的相对平衡，任一环节受到干扰就可能破坏平衡。平衡，任一环节受到干扰就可能破坏平衡。例如例如：人类过度猎取某些生物，就可能引起生态失衡。人类为发人类过度猎取某些生物，就可能引起生态失衡。人类为发展鹿群而大量猎杀美洲豹和狼，使得鹿群数量大增，对牧展鹿群而大量猎杀美洲豹和狼，使得鹿群数量大增，对牧草过度利用，导致草场褪化。草过度利用，导致草场褪化。在农业生产中如忽视生物控制，滥用农药，导致天敌的大在农业生产中如忽视生物控制，滥用农药，导致天敌的大量死亡，使害虫数量严重增长，为防治带来困难。量死亡，使害虫数量严重增长，为防治带来困难。2、捕食 1)偏利作用偏利作用 偏偏利利作作用用是是指指共共生生在在一一起起的的两两个个物物种种，一一方方获获得得利利益益，而而对对另另一一方方则则无无害害。如如兰兰花花，生生殖殖那那个个在在乔乔木木的的树树干干上上，使使自自己己更更容容易易获获得得阳阳光光和和根根系系从从湿湿润润的的空空气气中中吸吸收收营营养养，而而对对树木没有任何伤害；藤壶生长于软体动物的外壳上也是如此。树木没有任何伤害；藤壶生长于软体动物的外壳上也是如此。2)原始合作原始合作 原原始始合合作作是是指指两两个个物物种种生生活活在在一一起起均均从从对对方方获获得得利利益益，但但二二者者不不存存在在依依赖赖关关系系，即即分分开开后后生生活活几几乎乎不不受受影影响响。如如腔腔肠肠动动物物门门的的海海葵葵生生长长于于螃螃蟹蟹的的背背壳壳上上，螃螃蟹蟹利利用用海海葵葵作作于于躲躲避避天天敌敌的的伪伪装装；而而海海葵葵利利用用螃螃蟹蟹作作为为交交通通工工具具，借借以以四四处处活活动得到更多的食物。动得到更多的食物。稻田养鱼；稻田养鱼；农区养蜂：农区养蜂：3、共生、共生藤壶藤壶兰花兰花偏利共生偏利共生作物间作作物间作果园养鸡果园养鸡海葵和螃蟹海葵和螃蟹原始合作原始合作 3)互利共生互利共生 两两个个物物种种生生活活在在一一起起,相相互互依依赖赖、互互相相得得益益，共共生生的的结结果果使得两个种群都发展得更好。可使得两个种群都发展得更好。可分为分为：（1）专专性性互互利利共共生生。专专性性互互利利共共生生是是指指互互利利双双方方的的合合作作是是永远的，离离开开合合作作对对方方将将使使一一方方或或双双方方不不能能生生存存。地地衣衣是是藻藻类类和和真真菌菌的的专专性性互互利利共共生生体。体。（2）兼兼性性互互利利共共生生。大大多多数数互互利利现现象象通通常常属属于于兼兼性性互互利利，兼兼性性互互利利并并不是两个物种的固定配对，合合作作往往往往是是分分散散的的，即即合合作作一一方方是是多多物物种种的的混混合合。例例如如，在在不不同同季季节节，蜜蜜蜂蜂到到不不同同植植物物的的花花上上采采蜜蜜，而而其其他他的的昆昆虫虫传传粉粉者者也也会会到到这这些些有有花花植植物物上上采采蜜蜜。植植物物与与固固氮氮菌菌的的关关系系，如如豆豆科科植植物物和和根瘤菌根瘤菌也是兼性互利。也是兼性互利。3、共生、共生互利共生互利共生地衣共生体地衣共生体寄生：是一个种（寄生者）寄居于另一种（寄主）的体内或体表，从而摄取寄主养分以维持生活的现象。特特点点：对对寄寄主主有有害害，对对寄寄生生生生物物有有利利，如如果果分分开开，则则寄寄生生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好。生物难以单独生存，而寄主会生活得更好。分类：分类：微寄生物微寄生物，在寄主体内或表面繁殖。如病毒、细菌。，在寄主体内或表面繁殖。如病毒、细菌。大大寄寄生生物物，在在寄寄主主体体内内或或表表面面生生长长，但但不不繁繁殖殖。主主要要是是无脊椎动物。无脊椎动物。例子：例子：菟丝子寄生在植物上。蛔虫寄生在动物上。赤眼蜂寄生在棉铃虫上。4、寄生、寄生也称为化感作用，指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影响。化感物质主要是一些生物碱、酚类、萜类和醌类物质；是植物中间竞争的一种表现。5、他感作用、他感作用第四节 种群的生态对策 一、生活史对策的概念一、生活史对策的概念 生生物物在在生生存存斗斗争争中中获获得得的的生生存存对对策策，就就叫叫做做生生态态对对策策，也也叫叫生生活活史史对对策策。生生活活史史的的关关键键组组合合是是个个体体大大小小（Size），生生长长率率（growth rate）、繁殖（繁殖（reproduction）和寿命（）和寿命（longevity）。）。二、二、r对策和对策和K对策比较对策比较 所所有有生生物物都都不不得得不不在在分分配配给给当当前前繁繁殖殖（Current reproduction）的的能能量量和和分分配配给给存存活活的的能能量量之之间间进进行行权权衡衡，后后者者与与未未来来的的繁繁殖殖（future reproduction）相相关关联联。生生殖殖价价（reproduction value）是是该该个个体体马马上上要要生生产产的的后后代代数数量量，加加上上那那些些预预期期的的、在在以以后后的的生生命命过过程程中中要要生生产产的的后后代代数数量量。进进化化预预期期使使个个体体传传递递给给下下一一世世代代的的总总后后代代数数量量最最大大，换换句句话话说说，使使个个体体出出生生时时的的生生殖殖价价最最大大。如如果果未未来来生生命命期期望望低低，分分配配给给当当前前繁繁殖殖的的能能量量应应该该高高，而而如如果果剩剩下下的的预预期期寿寿命命很很长长，分分配配给给当当前前繁繁殖殖的的能能量量应应该该较较低。低。第四节 种群的生态对策一、生活史对策的概念一、生活史对策的概念v概念：生物在生存斗争中获得生存的对策。这些对策要通过生物在进化过程中所形成的特有的生活史表现出来，故又称生活史对策。分为r和K对策。vr对策群 生生活活在在条条件件严严酷酷和和不不可可预预测测环环境境中中的的种种群群,其其死死亡亡率率通通常常与与种种群群密密度度无无关关,种种群群内内个个体体常常把把较较多多的的能能量量用用于于生生殖殖,而而把把较少的能量用于生长、代谢和增强自身竞争能力较少的能量用于生长、代谢和增强自身竞争能力。一、生活史对策的概念一、生活史对策的概念vK对策群 生生活活在在条条件件优优越越和和可可预预测测环环境境中中的的种种群群,其其死死亡亡率率通通常常由由种种群群密密度度相相关关因因素素引引起起,生生物物间间存存在在激激烈烈竞竞争争,种种群群内内个个体体常常把更多的能量用于生殖以外的其它各种活动。把更多的能量用于生殖以外的其它各种活动。vr和K对策者的特点（见下表）r和K对策只代表一个连续系列的两个极端，实际上，在两者之间存在着一系列的过渡类型。所以，r和K对策都只有相对意义，无论是在种内还是种间都存在着程度上的差异。当环境尚未被生物充分占有时，生物往往表现为r对策；当环境已被最大限度占有时，生物又往往表现为K对策。r选择和选择和k选择的比较选择的比较r r选择选择 k k选择选择 气候气候 多变多变,难以预测和不确定难以预测和不确定稳定，可预测，较确定稳定，可预测，较确定 死亡率死亡率 常是灾难性的，无一定规律性，常是灾难性的，无一定规律性，非密度制约的非密度制约的 比较具有规律性，比较具有规律性，密度制约的密度制约的 存活曲线存活曲线 常是灾难性的，无一定规律性，非密度制约的常是灾难性的，无一定规律性，非密度制约的比较具有规律性，密度制约的比较具有规律性，密度制约的 种群大小种群大小 属迪维（属迪维（DeeveyDeevey）划分）划分C C型的，幼体存活率很型的，幼体存活率很低低属属A A、B B型的，幼体存活率高时间上型的，幼体存活率高时间上稳定，种群平衡，密度在稳定，种群平衡，密度在K K值临近。值临近。种内种间斗争种内种间斗争选择有利于选择有利于 时间上变动大，不稳定，通常低于环境容纳时间上变动大，不稳定，通常低于环境容纳K K值，群落不饱和，生态上真空，每年有再移植值，群落不饱和，生态上真空，每年有再移植变动性大，通常不紧张变动性大，通常不紧张时间上稳定，种群平衡，密度在时间上稳定，种群平衡，密度在K K值值临近。临近。寿命寿命 快速发育快速发育 ，高，高 值，提早生育，体型小，单次值，提早生育，体型小，单次生殖生殖 缓慢发育，高竞争力，生殖开始迟，缓慢发育，高竞争力，生殖开始迟，体型大，多次生殖体型大，多次生殖 导致导致 高生育力的高生育力的 高存活率的高存活率的 因此，可以说在生存竞争中，K对策者是以“质”取胜，而r对策者则是以“量”取胜；k对策者将大部分能量用于提高存活，而r对策者则是将大部分能量用于繁殖。协协同同进进化化是是一一个个物物种种的的性性状状作作为为对对另另一一个个物物种种性性状状的的反反应应而而进进化化，而而后后一一物物种种的的这这一一性性状状又又是是对对前前一一个个物物种种性性状状的的反应而进化。在种间的关系中均存在着协同进化的现象。反应而进化。在种间的关系中均存在着协同进化的现象。（一）（一）捕食者与猎物的协同进化捕食者与猎物的协同进化 捕食者与猎物的相互作用可能是这种协同进化的最好实例