种群生态.pptx

3.23.2种群的数量特征种群的数量特征 主要是指种群密度以及影响种群密主要是指种群密度以及影响种群密度的度的4个个基本参数基本参数，即出生率、死亡率、，即出生率、死亡率、迁入率和迁出率，它们是迁入率和迁出率，它们是初级种群参数初级种群参数；其次，种群的年龄分布、性比对种群数其次，种群的年龄分布、性比对种群数量也有重要影响，为量也有重要影响，为次级种群参数。次级种群参数。13.2.13.2.1种群密度种群密度v概概念念：单单位位面面积积（或或空空间间）上上的的个个体体数数目目，以以N N表表示示。面积单位有时用每片叶子、每个植株、每个宿主为单位。面积单位有时用每片叶子、每个植株、每个宿主为单位。种群密度统计分为绝对密度统计和相对密度统计。种群密度统计分为绝对密度统计和相对密度统计。绝对密度绝对密度:是指单位面积或空间内种群的实际个体数；是指单位面积或空间内种群的实际个体数；相相对对密密度度:是是指指单单位位面面积积或或空空间间内内种种群群的的相相对对数数量量，只只能作为数量高低的相对指标。能作为数量高低的相对指标。2单单体体生生物物和和构构件件生生物物：在在调调查查和和分分析析种种群群密密度度时时，首首先先要要区区分分单单体体生生物物和和构构件件生生物物。单单体体生生物物：是是指指生生物物胚胚胎胎发发育育成成熟熟后后，其其有有机机体体各各个个器器官官的的数数量量不不再再增增加加，只只是是各各组组成成部部分分大大小小的的增增长长，各各个个个个体体保保持持基基本本一一致致的的形形态态结结构构。如如猫猫、狗狗等等。构构件件生生物物：是是指指由由一一个个合合子子发发育育成成由由一一套套构构件件组组成成的的个个体体。如如一一株株树树有有许许多多树树枝枝，树树枝枝可可视视为为构构件件；一一株株水水稻稻有有许许多多分分蘖蘖，分分蘖蘖也也可可视视为为构构件件。生生物物个个体体的的构构件件数数很很不不相相同同，并并且且构构件件还还可可以以产产生生新新构构件件。多多数数动动物物属属于于单单体体生生物物，高高等等植植物物属属于于构构件件生生物物，营固着生活的珊瑚、苔藓虫等也属于构件生物。营固着生活的珊瑚、苔藓虫等也属于构件生物。3v密度统计1 1）绝对密度调查法）绝对密度调查法（1）总数量调查法（）总数量调查法（totalcount）一般用于调查开阔地面上的大型生物个体。一般用于调查开阔地面上的大型生物个体。（2）取样调查法（）取样调查法（samplingmethods）常常用用的的有有三三类类，即即样样方方法法、标标志志重重捕捕法法和和去除取样法。去除取样法。4样样方方法法：以以调调查查生生物物的的种种类类和和具具体体生生境境而而有有所所不不同同，但但调调查查步步骤骤基基本本一一致致。首首先先，将将调调查查地地段段划划分分为为若若干干样样方方；然然后后在在调调查查地地段段中中随随机机抽抽取取一一定定数数量量的的样样方方；随随后后，计计数数各各样样方方中中的的全全部部个个体体数数；最最后后通通过过统统计计学学方方法法，利利用用所所有有样样方方的的平平均均数数估估计计种种群群总总数数。样样方方的的形形状状可可以以多多样样，但但必必须须有有良良好好的的代代表表性性，有有主主观观取取样样法法，机机械械取取样样法法、随随机机取取样样法法等等多多种种方方法法。样样方方大大小小要要视视研研究究对对象象而而定定。如如调调查查森森林林时时，在在温温带带，样样方方面面积积需需200500m2，在在亚亚热热带带需需要要5001000m2；草草原原和和草草甸甸样样方方需需110m2，荒荒漠漠需需要要100500m2，灌灌丛丛需需要要50100m2。经经常常根根据经验判断。据经验判断。5标标志志重重捕捕法法：由由林林可可（Lincoln）首首先先提提出出，又称林可指数法。用于动物种群调查。又称林可指数法。用于动物种群调查。N:M=n:mN=Mn/m N为为样样地地中中种种群群个个体体总总数数，M为为样样地地中中标标志志个个体体数数，n为为重重捕捕个个体体数数，m为为重重捕捕中中标标记个体数。记个体数。注注意意事事项项：标标志志个个体体在在种种群群中中分分布布均均匀匀，被被捕捕获获概概率率与与未未标标志志者者相相同同；调调查查期期间间无无迁迁移移和和出出生生死死亡亡；调调查查期期限限不不宜宜过过长长或或过过短；标志方法合理。短；标志方法合理。6去去除除取取样样法法：原原理理是是：在在一一个个封封闭闭的的种种群群里里，随随着着连连续续的的捕捕捉捉，种种群群数数量量逐逐渐渐减减少少，同同等等的的捕捕捉捉力力量量所所获获取取的的个个体体数数逐逐渐渐降降低低，逐逐次次捕捕捉捉的的累累计计数数就就逐逐渐渐增增大大，当当单单位位努努力力的的捕捕捉捉数数为为0时时，捕捕获获累累计计数数就就是是种种群群数数量量的的估估计计值值。用用于于动动物物种种群的调查。群的调查。例：在一次捕鼠活动中，连例：在一次捕鼠活动中，连续灭鼠续灭鼠6天，每天捕获数为天，每天捕获数为19，16，10，12，9，7；据此；据此估计鼠种群的数量估计鼠种群的数量N。N=18.724/0.177=10672）相相对对密密度度调调查查法法（一一般般用用于于动动物物种种群群数量调查）数量调查）捕捉法捕捉法活动痕迹计数活动痕迹计数鸣声计数鸣声计数单位努力捕获量单位努力捕获量毛皮收购记录毛皮收购记录83.2.2影响种群数量的基本参数v出生率出生率 单位时间内种群的出生个体数与种群个体总数的单位时间内种群的出生个体数与种群个体总数的比值。比值。泛指任何生物产生新个体的能力，不论这些泛指任何生物产生新个体的能力，不论这些新个体的产生方式。出生个体数不仅取决于物种生新个体的产生方式。出生个体数不仅取决于物种生殖力，还受种群个体总数影响。出生率有最大出生殖力，还受种群个体总数影响。出生率有最大出生率和实际出生率。率和实际出生率。最大出生率最大出生率是指种群处于理想条是指种群处于理想条件下（生殖只受件下（生殖只受 生理因素限制）的出生率，也称为生理因素限制）的出生率，也称为生理出生率。对于特定种群来说，最大出生率是一生理出生率。对于特定种群来说，最大出生率是一个常数，而种群在特定环境下所表现出的出生率称个常数，而种群在特定环境下所表现出的出生率称为为实际出生率实际出生率，也称生态出生率。，也称生态出生率。在人类生态学中，出生率一般指每单位时间（年）在人类生态学中，出生率一般指每单位时间（年）每每10001000个人的出生数来表示。出生率也可用特定年个人的出生数来表示。出生率也可用特定年龄出生率表示。龄出生率表示。9v死亡率死亡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比值值。有有最最低低死死亡亡率率和和实实际际死死亡亡率率之之分分。最最低低死死亡亡率率:是是种种群群在在最最适适环环境境条条件件下下所所表表现现出出的的死死亡亡率率，即即生生物物都都活活到到了了生生理理寿寿命命，也也称称生生理理死死亡亡率率。生生理理寿寿命命是是指指处处于于最最适适条条件件下下种种群群中中个个体体的的平平均均寿寿命命，不不是是某某个个特特殊殊个个体体的的最最长长寿寿命命。实实际际死死亡亡率率也也称称生生态态死死亡亡率率:是是指指种种群群在在特特定定环环境境条条件件下下所所表表现现出出的的死死亡亡率率，种种群群中中个个体体的的寿寿命命为为生生态态寿命，即种群在特定环境下的平均寿命。寿命，即种群在特定环境下的平均寿命。死亡率一般也是以种群中每单位时间（如年）每死亡率一般也是以种群中每单位时间（如年）每1000个个体死亡数来表示，如个个体死亡数来表示，如1983年我国人口的死亡率年我国人口的死亡率为为7.08，表示平均每，表示平均每1000人每年平均死亡人每年平均死亡7.08人。种人。种群的死亡率也可以用特定年龄死亡率来表示，因为处于群的死亡率也可以用特定年龄死亡率来表示，因为处于不同年龄组的个体，其死亡率的差异是很大的。不同年龄组的个体，其死亡率的差异是很大的。v迁移率迁移包括迁入和迁出。直接测定种群的迁移率是很困难的。在种群动态研究中，往往假定迁入与迁出相等。103.2.3年龄分布 不同年龄组在种群内所占的比例。对种群动态有很大影响。年龄锥体（年龄金字塔）:是指用从上到下一系列不同宽度的横柱做成的图。横柱的高低位置表示由幼体到老年的不同年龄组，横柱的宽度表示各个年龄组的个体数或其所占的百分比。有以下三种基本类型：金字塔形（增长型）;钟形（稳定型）;壶形（下降型）。113.2.5生命表-直接描述种群死亡和存活过程的一览表1）一般生命表的编制一般生命表的编制是由许多行和列构成的表格，通常第一列表是由许多行和列构成的表格，通常第一列表示年龄、年龄组或发育阶段，从低龄到高龄示年龄、年龄组或发育阶段，从低龄到高龄自上而下排列，其他各列为记录种群死亡或自上而下排列，其他各列为记录种群死亡或存活情况的观察数据或统计数据，并用一定存活情况的观察数据或统计数据，并用一定的符号代表。的符号代表。12藤壶的生命表年龄（a）x存活数nx存活率lx死亡数dx死亡率qxLxTx生命期望ex01421.000800.5631022241.581620.437280.452481221.972340.239140.41227742.183200.1414.50.22517.75472.35415.50.1094.50.29013.2529.251.895110.0774.50.4098.75161.4566.50.0464.50.6924.257.251.12720.01400231.50820.01421.000110.50900-00-Lx是从x到x+1期的平均存活数，即Lx（nxnx1）/2；Tx则是进入x龄期的全部个体在进入x期以后的存活总个体剩余寿命之和，即TxLxLx1Lx2；ex为x期开始时的生命期望或平均余年，exTx/nx。lxnx/n0，dxnx nx1，qxdx/nx132）生命表的类型动态生命表（dynamic life table）是根据观察一群同一时间出生的生物所有个体的存活或死亡的动态数据编制而成的生命表。在种群统计学中常把同一时间出生的生物称为同生群，因此它又称同生群生命表。由于观察的为同生群，所以种群中个体年龄一致，没有年龄结构，所以也称为特定年龄生命表，或水平生命表。静态生命表（static life table）是根据某一特定时间对种群作一年龄结构调查资料而编制的生命表。因为是在某一特定时间对种群每一年龄组个体数量及所占比例进行调查，因此，静态生命表也称特定时间生命表，或垂直生命表。一般来说，世代重叠且寿命较长的生物适于静态生命表；对于世代不重叠的较短寿命的生物（如某些昆虫），用动态生命表。143.2.6存活曲线除了生命表，存活曲线也可以表示种群数量的减少过程。它以生物的相对年龄（绝对年龄除以平均寿命）为横坐标，以各年龄的存活率为纵坐标所画出的曲线。种群的存活曲线，可以反映生物生活史中各时期的死亡率。绘制曲线时以相对年龄为横坐标有利于比较不同寿命的动物。有三种基本类型。151）A型（凸型）：人、大型哺乳动物、1年生植物。2）B型：B2对角线型，如水螅；B1阶梯型，如全变态昆虫；B3接近S型，幼年死亡率较高，成年后降低，如多数鸟类、多数爬行类和啮齿类、多年生1次结实植物。3）C型（凹型）：多数鱼类、两栖类、海洋无脊椎动物、寄生虫、多年生多次结实植物。163.2.7种群的增长率v种群增长率r=lnR0/TT为平均世代长度，它是指种群中个体从母体出生到其产子的平均时间。可从生命表中求出：T=lxmxx/R0mx 为出生率，R0=lxmx值，为世代净生殖率。根据公式r=lnR0/T，在控制人口中，要使r变小，有两条途径：降低R0值，即限制每对夫妇的子女数。增大T值，即提倡晚婚晚育。v内禀增长率用rm表示具有稳定年龄结构的种群，在食物与空间不受限制，密度维持在最适水平，环境中没有天敌，并在某一特定温度、湿度、光照和食物性质的生境条件组配下，种群达到的最大增长率。只有在实验室条件下才能测定内禀增长率。173.3种群增长3.3.1种群在无限环境中的指数式增长（与密度无关）种群数量呈指数式增长，增长曲线为“J”型。根据种群世代有否重叠，又分为两类。1、世代不重叠种群的离散增长模型1）模型的假设（1）种群增长是无限的，不受空间、食物等条件的制约；（2）世代不重叠，种群增长是离散的；（3）种群无迁入和迁出；（4）种群无年龄结构2）数学模型Nt+1=Nt 或 Nt=N0tN为种群大小，t为时间，为种群周限增长率。两边取对数：lg Ntlg N0（lg）t它是直线方程，其中lg N0是截距，lg是斜率。183）根据值可判断其种群动态。即1，种群增长；1，种群稳定；10，种群下降；0，种群无繁殖，在下一代灭亡。192、世代重叠种群的连续增长模型1）模型的假设（1）种群增长是无限的。（2）世代重叠，种群增长是连续的。（3）种群无迁入迁出。（4）种群无年龄结构。2）数学模型用微分方程描述：dN/dtrN其积分式是：Nt=N0erte为自然对数的底，r为种群瞬时增长率。两边取对数：ln Ntln N0rt是直线方程，r为斜率。203）模型的生物学意义（1）据此模型可以计算世代重叠种群的增长情况。（2）根据r值可以判断种群动态。即当r0，种群增长；r0，种群稳定；r0，种群下降；r，种群无繁殖，在下一代灭亡。2）模型的应用种群一旦被证实为指数增长，则模型就有很大的应用价值。（1）根据模型求人口增长率如，1949年我国人口5.4亿，1978年9.5亿，求29年来人口增长率。根据ln Ntln N0rt，r（ln Ntln N0）/t0.0195（人/年）表示我国人口自然增长率为19.5。再求周限增长率：er1.0196/年，即每一年是前一年的1.0196倍。21（2）根据模型预测种群数量动态人口预测时，常用人口加倍时间这个数据。根据Nt=N0ert，Nt/N0=ert故 2=ert，ln2rt，tln2/r0.6931/r。如上例，t0.6931/0.019535即我国解放后人口加倍时间约为35年。（3）以1/r作为估计种群受到干扰后恢复平衡的时间。r值越大，种群恢复平衡所需时间越短，反之，则相反。（4）以生命表数据求种群瞬时增长率（r）和周限增长率（）。根据r=lnR0/T，T=lxmxx/R0，er计算。223.3.2种群在有限环境中的逻辑斯谛增长（与密度有关的增长）1、模型的假设 1）设想有一个环境条件所允许的最大种群值，此最大值称为环境容量或环境负荷量，用K表示，当NtK，种群为0增长，即dN/dt0。2）密度对种群增长率的影响是简单的，即其影响力随着种群密度的上升而逐渐地、按比例地增加，种群中每增加一个个体，对种群增长力的降低就产生1/K的影响。3）种群密度的增加对其增长率降低的作用是立即发生的，无时滞。4）种群中个体无年龄结构，无迁移现象。232、数学模型dN/dtrN(1N/K)3、模型行为说明它是在指数增长模型上，增加一个描述种群增长率随密度上升而降低的修正项（1N/K）。其生物学含义是“剩余空间”，即种群可利用但未利用的空间。可以理解为种群中的每个个体均利用1/K空间，N个个体，就会利用N/K的空间，剩余空间即为（1N/K）。当N由0逐渐增加到K,（1N/K）则由1逐渐下降为0，表示种群增长的剩余空间逐渐变小，种群潜在的最大增长的可实现程度逐渐降低，并且，每增加一个个体，抑制就增加1/K。因此，许多学者把这个抑制称为拥挤效应产生的影响，或称为环境阻力。244、S型增长曲线 由于密度效应的影响，种群在有限环境中的增长为“S”型。它具有以下两个特点：1）有一个上渐近线，渐近于K值，但不超过。2）曲线的变化是逐渐的，平滑的，而不是骤然的。S型增长曲线常被划分为5个时期：1）开始期，也称为潜伏期。种群个体少，密度增加缓慢，主要由于初始基数小。2）加速期。3）转折期。4）减速期。5）饱和期。255、该增长模型的重要意义它是许多两个相互作用种群增长模型的基础；它也是在农业、林业、渔业等实践中，确定最大持续产量（maximalsustainedyield,MSY）的主要模型（在N1/2K时，能够获得最大持续产量，等于1/4rK）；模型中的参数r和K已经成为生物进化对策理论中的重要概念。263.3.3自然种群的数量变动多数种群数量变动无规律，少数有周期性。一般来说，种群数量是在一个平均值（环境容量）上下波动的，波幅有大有小，可以是规则的，也可以是不规则的。如东亚飞蝗和山雀的种群波动是无周期性的，北极旅鼠（每3-4年1次高峰）、猞猁和雪兔（每9-10年1次数量高峰）则是周期性的。我国大小兴安岭林区的棕背鼠也是每3年出现1次数量高峰，这与红松球果每间隔2年就丰收1次有关。种群周期性波动现象主要发生在高纬度植被比较单调的生境中，如北方针叶林和苔原地带，而且常局限于一定地区。2728生态入侵（ecological invasion）某些生物由于人类有意或无意地带入某一适宜于其生存和繁衍，但又并非是其原产地和自然生存地的地区，它的种群数量不断地增加，分布区逐步稳定地扩展，这种过程叫生态入侵。动植物生态入侵的例子很多，如入侵我国的凤眼莲，紫荆泽兰，加拿大一支黄花等。293.3.4人口不能无限增长现在全球人口每年增加约8800多万。照此速度，2600年，可达630万亿，所有的陆地都算上，每人只能占0.23平米。人口激增的重要标志是：人口加倍时间越来越短（510亿，用了200年；1020亿，100余年；2040亿，不足70年，4080亿，可能为40年）20世纪人口加速增长。30313.4 种内关系是指种群内个体间的相互关系。植物种群与动物种群的种内关系有很大的不同，但种内竞争同样是基本的种内关系。除此之外，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。323.4.1种内竞争竞争是指生物为了利用有限的共同资源，相互之间所产生的不利或有害的影响。某一种生物的资源是指对该生物有益的任何客观实体，包括栖息地、食物、配偶，以及光、温度、水等各种生态因子。资源因生物种类而异，不同生物所需要的资源存在差异。竞争通常只有在生物所利用的资源是共同的，而且资源是有限的情况下才会发生。种内竞争受密度制约，在有限生境中，种群的数量越多，对资源的竞争就越激烈，对每个个体的影响也就越严重，可能会引起种群的出生率下降，死亡率上升。竞争来源于密度又作用于密度，因此，种内竞争具有调节种群数量动态的作用。33通常分为争夺式竞争和分摊式竞争两种类型。两种竞争策略的结果明显不同。争夺式竞争：生物为了生存和繁殖的需要，争夺式竞争：生物为了生存和繁殖的需要，尽量多地控制资源，竞争地胜利者往往能够尽量多地控制资源，竞争地胜利者往往能够获得足够的物质，而失败者则因得不到足够获得足够的物质，而失败者则因得不到足够的食物而死亡。的食物而死亡。分摊式竞争：种内所有个体都有相等的机会分摊式竞争：种内所有个体都有相等的机会接近有限的资源，由于没有完全的竞争胜利接近有限的资源，由于没有完全的竞争胜利者，全部个体所平均获得的资源，都不足于者，全部个体所平均获得的资源，都不足于维持生存所需要的能量，使种内个体全部受维持生存所需要的能量，使种内个体全部受损甚至死亡。损甚至死亡。34植物的竞争与动物明显不同，植物的密度效应，有两个特殊规律：最后产量衡值法则：指在种群条件相同时，植物种群在一定的密度范围内，其最后产量差不多总是一样。YWdC式中Y为总产量，W为平均每株植物重量，d为种群密度，C为常数。3/2自疏法则：在高密度样方中，有些植株因不能获得足够维持生长发育的资源而死亡，出现“自疏现象”。WYd3/235他感作用 一种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。如歇地现象，早稻不易连作。这是一种特殊的种内关系，也可以发生在种间。363.4.2两性关系1、无性生殖和有性生殖在稳定的、有利的环境中，宜行无性繁殖，在多变的、不利的环境中进行有性繁殖较有利。无性生殖可以减少减数分裂价、基因重组价和交配价等亲代投入（花费于生产后代的能量和物质资源，如卵的大小、后代数量、对后代的抚育程度等），在物种进化上具有一定优越性，植物在开拓暂时性新栖息地时常为无性繁殖。372、婚配制度v指种群内婚配的各种类型。婚配包括异性间的相互识别，配偶数目，配偶持续时间，以及对后代的抚育等。v类型一雄多雌：最常见，雄性不参加育幼，但保护领域及其闺房；一雌多雄：很少见（距翅水雉），伏窝和育雏由雄性担任，雌性大于雄性，更具攻击性；单配制：较少见，只见于鸟类。双亲共同育幼。v决定婚配制度的环境因素是食物资源和营巢地在空间和时间上的分布。资源丰富而均匀，有利于产生单配制，丰富但呈斑点状分布，则有利于产生多配制。383.4.3种群的空间行为1、种群的内分布型：组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局。1）均匀型：种群内个体近似等距离分布。如人工栽培的作物。当有机体能够占有的空间比其所需要的大，则在其分布上的阻碍较小，种群内的个体常呈均匀分布。2）随机性：是指每一个个体在种群领域中各个点上出现的机会相等，某一个体的存在并不影响另一个体的分布。自然界也不多见，如用种子繁殖的植物，在刚刚入侵到一个新环境时，常呈随机分布。3）集群型：个体成群或成团分布。在大多数自然情况下，种群常呈集群型分布。该分布型是动植物对生境差异发生反应的结果，同时也受气候和环境的变化等方面的影响。空间分布指数IS2（方差）/M（平均数）；I1时，集群分布；I1时，随机分布；I明显1，或=0时，均匀分布。392、空间资源利用方式1）分散利用领域 种群内的个体、或雌雄个体对、或家族占有一小块空间（领域），并且在该空间内通常没有同种其他个体同时生活。2）集群利用领域暂时性群季节性群稳定而经常性群3）阿利规律动物有一个合适的种群密度，密度过高或过低对种群增长都是不利的，都可能对种群产生抑制性影响。404）领域行为领域是由个体、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：动物保护领域的行为。它也是一种社会行为，主要指向于种群内其他个体。有鸣叫、气味标志、特异的姿势示警、威胁、进攻等多种方式。以鸟、兽最多。领域性的产生：资源均匀分布条件下，领域性易于产生；资源集中并丰富，或经常移位不易预测，集群优于划分领域。领域性由资源分布类型决定，在营巢期中最强烈，面积也最大。领域面积随占有者体重增大而增大。413.4.4社会行为概念：指许多同种动物个体生活在一起，它们在觅食、繁殖、防御天敌、保护领域等方面表现出集体行为，是一种利他与互利行为。该行为涉及内容很多，如空间行为中的占区和结群，生殖行为中的求偶、交配和亲代抚育，同种个体间的通讯行为，以及利他行为均属于社会行为的一部分。社会等级：指动物种群中各个个体的地位具有一定顺序等级的现象。社群等级形成的基础是支配行为，或称支配-从属关系，有三种基本形式：独霸式、单线式、循环式。社会行为比例最高的动物类群是蚂蚁和等翅目昆虫白蚁类；该行为最大的益处是能降低被天敌捕食的概率。423.4.5通讯行为通讯：就是由一个个体释放出一种或几种刺激信号，发送信息，另一个个体接受信息，并启动特定行为。一种动物的信号一般只能被同种个体所接受，接受信号的行为是天生的，对信号所作出的反应大多是定型的。通讯方式：视觉通讯、听觉通讯、化学通讯三类。433.4.6利他行为概念：指一个个体牺牲自我而使社群群体或其他个体获利的行为。是一种社会性相互作用。如工蜂保卫蜂巢时放出毒刺（等于自杀）；白蚁的蚁巢被打开时，兵蚁全力向外围堵缺口；鸟类的折翼行为；结群生活的兽类，其哨兵的报警行为等。利他行为可以发生在三个水平上：家庭选择（利他行为对其直系亲属有利）、亲属选择、群体选择。利他行为分为利他行为分为：（：（1）互惠互利式：互惠互利式：人与人之间做生意；人与人之间做生意；（2）行为操纵式：行为操纵式：大杜鹃把蛋产在别人的巢穴里大杜鹃把蛋产在别人的巢穴里让让别的鸟来替他孵化并哺养幼鸟；（别的鸟来替他孵化并哺养幼鸟；（3）相互回报式：）相互回报式：寄寄居蟹和海葵居蟹和海葵；亲缘选择式：如折翼行为。；亲缘选择式：如折翼行为。443.5 种间关系概念：是指不同物种种群之间的相互作用。种群间的相互关系有的是直接的，有的是间接的。有的是对抗性的，一方杀死另一方；有的是相互依存的。在这两类极端关系之间，还有多种形式，其基本关系类型见下表。根据两种群相互作用的结果，种间关系的基本类型可以分为两类：正相互作用和负相互作用，前者包括偏利作用、中性作用和互利作用，后者包括竞争、捕食、寄生和偏害作用。45两种群间相互关系的基本类型作用类型种群1种群2一般特征中性作用00两个种群不受影响竞争两个种群竞争共同资源而带来负影响偏害作用0种群1受抑制，种群2无影响捕食种群1是捕食者，受益；种群2是被捕食者，受害寄生种群1是寄生者，受益；种群2是寄主，受害偏利作用0种群1受益，种群2无影响互利作用两个种群都必然受益原始合作对两个种群都有益，但非必然表示有利；表示有害，0表示无利也无害463.5.1种间竞争1、概念：指两种或更多种生物共同利用同 一资源而产生的相互作用。2、竞争类型及其特点分为资源利用性竞争和相互干涉性竞争，植物间的他感作用也属于相互干涉性竞争。此外，两个物种通过有共同捕食者而产生的竞争，与两个物种对资源共同利用而产生的资源利用性竞争在性质上是类似的，称为似然竞争或表观竞争。共同特点主要有两个：不对称性（竞争结果不对等）和共轭性（对一种资源的竞争能影响对另一种资源的竞争结果）。473、竞争模型洛特卡-沃尔泰勒方程 物种甲的增长模型为：d N1/dtr1 N1（K1N1N2）/K1为物种乙对物种甲的竞争系数，表示在物种甲的环境中，每存在1个物种乙的个体对物种甲所产生的效应，即1个物种乙所利用的资源相当于个物种甲的个体。物种乙的种群增长模型为：d N2/dtr2 N2（K2N2N1）/K2 为物种甲对物种乙的竞争系数。484、竞争结局及分析495、竞争排斥原理高斯假设v概念：两个生态位相同的物种不可能在同一地区长久共存。（双小核草履虫排斥了大草履虫）v把竞争排斥原理应用到自然群落上，则如果两个种在同一稳定群落中占据相同的生态位，其中一个种终究要被消灭；在一个稳定的群落中，没有任何两个种是直接的竞争者，因为这些种在生态位上是不一致的，种间竞争低，保证了群落的稳定性；群落是一个具有相互作用的、生态位分化的种群系统，这些种群对群落的空间、时间、资源利用等方面，都趋向于补充而不是直接竞争。因此，由多个种组成的群落，要比单一种群落能更有效地利用环境资源，维持长期的、较高的生产力，并具有更大的稳定性。50516、生态位分化生态位（niche）是指每个生物个体或种群在种群或群落中的时空位置和功能关系。格林尼尔（Grinnell,1917）定义为：对栖息地再划分的空间单位，强调生物分布的空间特征。Elton（1927）：指物种在生物群落中的地位和作用，强调一种生物和其他生物的相互关系，特别强调与其他种的营养关系。哈钦松（Hutchinson,1958）：是n维资源中的超体积。物质对某一生态因子具有的耐受范围（生态幅）可以称为一维生态位，三维生态位为一个体积。影响物种生存的因子很多，因而，物种的生态位是n维空间中的一个超体积。他认为，在生物群落中，若无任何竞争者时，物种所占据的全部空间，即理论最大空间称为该物种的基础生态位（fundamental niche）；当有竞争者存在时，物种仅占据基础生态位的一部分，这部分实际占有的生态位称为实际生态位（realized niche）。竞争越激烈，物种占有的实际生态位越小。5253同种不同性别的动物可以有取食生态位的分离54两个具有竞争关系的物种，其生态位重叠究竟有多大，这要有物种的种内竞争和种间竞争强度决定。种内竞争促使两物种的生态位接近；种间竞争促使两物种的生态位分开。553.5.2捕食作用广义的捕食还包括食草、拟寄生（如寄生蜂将卵产在昆虫卵内，一般为缓慢地杀死宿主）、同类相食等。压力常数()：平均每个捕食者捕杀猎物的数。捕食效率常数()：捕食者利用被食者转变为自身的效率。563.5.3寄生作用寄生作用是指一个种（寄生物）寄居于另一个种（寄主）的体表或体内，是指一个种（寄生物）寄居于另一个种（寄主）的体表或体内，靠寄主体液、组织或已消化物质获取营养而生存。靠寄主体液、组织或已消化物质获取营养而生存。寄生物分为两大类：寄生物分为两大类：微寄生物微寄生物，在寄主体内或表面繁殖。如，在寄主体内或表面繁殖。如病毒、细菌、真菌、原生动物。病毒、细菌、真菌、原生动物。大寄生物大寄生物，在寄主体内或表，在寄主体内或表面生长，但不繁殖。主要是无脊椎动物。在动物中，主要是寄面生长，但不繁殖。主要是无脊椎动物。在动物中，主要是寄生蠕虫，而昆虫（特别是蝴蝶和蛾的幼虫以及甲虫）是植物的生蠕虫，而昆虫（特别是蝴蝶和蛾的幼虫以及甲虫）是植物的大寄生物。大寄生物。寄生物的身体大小并不总是决定它们是微寄生物还是大寄生物寄生物的身体大小并不总是决定它们是微寄生物还是大寄生物的决定因素。如蚜虫是植物的微寄生物（在植物表面繁殖），的决定因素。如蚜虫是植物的微寄生物（在植物表面繁殖），而真菌可能是昆虫的和植物的大寄生物，它们在寄主死前不繁而真菌可能是昆虫的和植物的大寄生物，它们在寄主死前不繁殖。殖。拟寄生物拟寄生物（也称重寄生物），包括一大类昆虫大寄生物（主要（也称重寄生物），包括一大类昆虫大寄生物（主要是寄生蜂和蝇），它们在昆虫寄主身上或体内产卵，通常导致是寄生蜂和蝇），它们在昆虫寄主身上或体内产卵，通常导致寄主死亡。寄主死亡。超寄生超寄生：寄生者同时也被其他寄生物寄生的现象。：寄生者同时也被其他寄生物寄生的现象。多数寄生物是食生物者，仅在活组织上生活，但一些寄生物在多数寄生物是食生物者，仅在活组织上生活，但一些寄生物在寄主死后仍能继续存活在寄主上，如丝光绿蝇和引起植物幼苗寄主死后仍能继续存活在寄主上，如丝光绿蝇和引起植物幼苗腐烂的植物真菌。这些称作腐烂的植物真菌。这些称作食尸动物食尸动物。57寄生物与寄主的相互适应与协同进化寄生物与寄主的相互适应与协同进化由于寄主组织环境稳定少变，故多数寄生动物的神由于寄主组织环境稳定少变，故多数寄生动物的神经系统和感官系统都退化。但保持强大的繁殖力和经系统和感官系统都退化。但保持强大的繁殖力和发达的繁殖器官。发达的繁殖器官。寄生物一般都有复杂的生活史，许多在其生活史中寄生物一般都有复杂的生活史，许多在其生活史中会转换二、三种寄主；通常，与不同的寄主相关，会转换二、三种寄主；通常，与不同的寄主相关，有一套不同的形态；有一套不同的形态；在多数情况下，性仅产生在初在多数情况下，性仅产生在初级寄主，如果繁殖发生在其他寄主身上，则是无性级寄主，如果繁殖发生在其他寄主身上，则是无性繁殖。繁殖。寄主被寄生物感染后会发生强烈反应。脊椎动物会寄主被寄生物感染后会发生强烈反应。脊椎动物会产生免疫反应。植物对病原体有另一种反应：局部产生免疫反应。植物对病原体有另一种反应：局部细胞死亡、感染叶提前脱落等。细胞死亡、感染叶提前脱落等。寄生物与寄主的寄生物与寄主的协同进化，常常使有害的负作用减协同进化，常常使有害的负作用减弱，甚至演变为互利共生的关系。弱，甚至演变为互利共生的关系。58社会性寄生社会性寄生是指通过强迫其寄主为其提供食物或其他利益而是指通过强迫其寄主为其提供食物或其他利益而获利的现象。如鸟类的窝寄生，分两种：获利的现象。如鸟类的窝寄生，分两种：种内种内窝寄生窝寄生：在鸭中很普遍，寄生雌体在其他巢中产：在鸭中很普遍，寄生雌体在其他巢中产下一些卵后，寄主雌体的反应就是减少自己的产下一些卵后，寄主雌体的反应就是减少自己的产蛋量。蛋量。种间窝寄生种间窝寄生：如欧洲的大杜鹃和北美的：如欧洲的大杜鹃和北美的褐头牛鹂，它们将蛋产在其他种鸟的巢中，并扔褐头牛鹂，它们将蛋产在其他种鸟的巢中，并扔掉寄主巢中相同数目的蛋。在寄生蜂和蚂蚁中社掉寄主巢中相同数目的蛋。在寄生蜂和蚂蚁中社会性寄生也很普遍，如寄生物蚁王侵袭其他蚁巢会性寄生也很普遍，如寄生物蚁王侵袭其他蚁巢并杀死或控制土著蚁王而发生殖民霸占，土著工并杀死或控制土著蚁王而发生殖民霸占，土著工蚁继续为其窝中的幼体（逐渐被寄生物蚁王的卵蚁继续为其窝中的幼体（逐渐被寄生物蚁王的卵替代）提供食物和服务。替代）提供食物和服务。593.5.4共生作用概念：共生（symbiosis）就是指在同一空间中不同物种的共居关系，按其作用程度分为互利共生、偏利共生和原始合作三类。互利共生：两物种长期共同生活在一起，彼此相互依存，双方获利，达到了不能分离的程度。有的表现在行为上，如鼓虾（盲，穴居）与隐螯蟹（借居，为鼓虾导航）。有些则是相互依赖的，如动物与消化道中的微生物之间的共生。人类与农作物和家畜间的关系是典型的互利共生关系。地衣、菌根、根瘤、有花植物和传粉动物等，也都是典型的互利共生例子。60偏利共生：仅对一方有利，对另一方无影响的共生关系。分为长期性的和暂时性的。如附生植物与被附生植物间是一种典型的长期性偏利共生关系。附生植物借助被附生植物支撑自己，以获得更多的资源，两者仅是定居上的空间关系，没有物质上的交流。在一般情况下，对被附生植物没有影响，但如果附生植物过多，也会妨碍被附生植物的生长，这说明物种间的相互关系类型不是绝对的。暂时性偏利共生是一种生物暂时附生在另一种生物体上以获得好处，但并不使对方受害，如林间的一些动物，在植物上筑巢或以植物为掩蔽所等。61原始合作：是指两个物种相互作用，对双方都没有不利影响，或双方都可以获得微利，但协作非常松散。两者间不存在依赖关系，分离后双方均能独立生活。如某些鸟类啄食有蹄类身上的体外寄生虫；鸵鸟（视觉好）与斑马（嗅觉好）的协作等。在农业生产中，人们利用不同生活型植物相互提供有利生境条件，科学的间作和套种，有时还利用它们之间的种间互补作用，以控制不利因素和有害生物，以改善农田生态条件。623.6种群的适应对策3.6.1概念：是指种群在其生活史的各个阶段为适应其生存环境而表现出来的生态学特征。分为形态适应、生理适应、生殖适应和生态适应。3.6.2生殖适应对策1、动物种群的生殖对策自然界中有一些规律性的现象，如，温带地区鸟类的窝卵数比热带地区多；生活在高纬度地区的哺乳动物每胎产仔数多于低纬度地区的。这是动物对不同环境所采取的生殖对策。Cody以鸟类为例从能量的角度分析解释：鸟类窝卵数的多少决定于能量的分配，亲鸟要把用于生殖的能量分别投向产卵、逃避天敌和增强竞争力等多方面。在热带地区，环境气候条件稳定，种群数量高而稳定，种间和种内生存竞争激烈，动物无需靠增加窝卵数来弥补由于气候变化而造成的损失，而需要将更多的能量用于逃避敌害和增强自身竞争力。在温带地区，气候的变化常常使动物种群数量达不到环境容量，种间和种内生存竞争较为缓和，动物将能量主要投向生殖后代上，使窝卵数保持较高水平。632、植物种群的生殖适应对策多年生木本植物把较多的能量用于营养生长，使其竞争力强，而生殖力较低；一年生草本植物则相反。对生殖能量的再分配也有不同对策。有的种子小而多，有的大而少。种子的大小多少与其生长环境密切相关。贫瘠的土地常产生多而小的种子，以量取胜；稳定而肥沃的土地，常产生大而少的种子，以增强种子和实生苗的竞争与定居能力。643.6.3生态适应对策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