生物种内和种间关系.ppt

,第,六,节,种内、种间关系,1.种内关系,种内关系之一：植物的密度效应最后产量恒值法则:在很大播种密度范围内，植物的最终产量是相等的。（Y=Wd）Y?W?d?,-3/2自疏法则自疏现象：如果播种密度进一步提高，随着高密度播种下植株的连续生长，有些植株死亡，种群密度开始出现降低的现象。,-3/2自疏法则：W=Cd-aa一般为3/2。即W=Cd-3/2,最后产量恒值法则和自疏现象发生的原因？,思考题：,种植密度持续提高，对产量有何影响？,植物的性别系统,雌雄同花：多见同株异花：雌雄异株：少见，优势？,种内关系之二：生物的性行为,哪个系统更进化？,种内关系之二：动物的婚配制度婚配制度：种群内婚配的各种模式包括：异性间相互识别配偶的数目配偶持续时间对后代的抚育等,婚配类型：一雄一雌(一夫一妻)一雄多雌(一夫多妻)一雌多雄(一妻多夫),在自然界哪个类型更常见？,形成婚配制度的环境因素是什么？,资源分布,决定婚配制度的环境因素资源高质而均匀分布,一雌一雄,一雄多雌或一雌多雄,资源高质并斑点(不均匀)分布,一雄一雌和一雄多雌（一雌多雄）婚配制度类型的比较：哪个婚配类型更有优势？哪个类型在哺乳动物中更普遍吗？,？,哪个类型的种群更易灭绝？,生物的性行为小结：植物的性别系统？雌雄同花、同株异花、雌雄异株哪个更进化？动物的婚配制度？一雄一雌、一雄多雌（一雌多雄）哪个更进化？,种内关系之三：生物的领域性,指个体、家庭或其他社群单位所占据并积极保卫不让同种其他个体侵入的空间,领域性,什么是领域性？,哪些因素影响领域的大小？,体重,食物品质,生活史,影响领域大小的因素：,影响领域大小的因素之一：体重,?,与体重的关系？,?,与食物品质的关系？,影响领域大小的因素之二：食物品质,?,朱鹮,筑巢期,非筑巢期,与生活史的关系？筑巢期间,影响领域大小的因素之三：生活史,种群内个体间是平等的吗？,种内关系之四：社会等级,社会等级指动物种群中的各个动物的地位具有一定的排列顺序的等级现象。,什么是社会等级？,行为表现？获得方式？与种群调节的关系？优点？,社会等级的生态学意义？,形形色色的雷锋精神,种内关系之五：利他行为,利他行为指生物个体通过牺牲自我而使社群整体或其他个体获得利益的行为。,什么是利他行为？,犬鼠,利他行为的案例：,蜘蛛和螳螂,魑(ci)幅,工蚁或工蜂,利他行为的动机?,为什么存在利他行为？,利他行为的动机：为了种群的繁衍利益互惠被操纵或欺骗,利他行为的动机之一：利于亲缘关系和种群的繁衍,雄性蜘蛛为了繁衍后代，牺牲自己,利他行为的动机之二：利益互惠,利他行为的动机之三：操纵(欺骗)假说：杜鹃,杜鹃自己不会筑巢，更不会花费大量的精力哺育雏鸟。杜鹃利用它的卵与寄主的卵极其相似而将寄主蒙骗过去。,帝企鹅：,人类利他行为的动机？,哪种动机是真正的利他行为？,亲缘关系,外界酬赏,补偿行为,合作需要,内心酬赏,被欺骗或操纵,种内关系小结：,密度效应:最后产量恒值，自疏现象,植物性别系统（雌雄同花、同株异花、雌雄异株）和动物的婚配制度,领域性,等级制度,利他行为,2种间关系,种间竞争,他感作用,捕食作用,寄生,生态位,互利共生,种间关系之一:种间竞争种间竞争:具有相似要求的物种，为了争夺空间和资源，而产生的一种直接或间接抑制对方的现象。,为何竞争？,种间竞争类型类型：资源利用性竞争仅通过损耗有限的资源进行竞争，而个体不直接相互作用。相互干扰性竞争通过竞争个体间直接的相互作用进行竞争。,种间关系之二：他感作用利用化学物质进行竞争,什么是他感作用？,蓝桉林,紫茎泽兰,他感作用(allelopathy)：也称作异株克生，通常指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其它植物产生直接或间接的影响。,他感作用的物质？酚类物质，如对羟基苯甲酸、香草酸和阿魏酸他感作用的主体？香桃木属（Myrtus）、桉树属（Eucalyptus）和臭椿属（Ailanthus），蒿，黑核桃等,？,种间关系之三：生态位（niche)理论,什么是生态位？,生态位（niche）：一个种群在生态系统中，在时间、空间上（环境梯度）所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用,生态位一般与资源、环境梯度有关,一维、二维生态位,生态位空间定义？,生态位空间影响有机体的每个条件都可以被认为是一个轴或维,在此轴或维上，可以定义有机体将出现的一个范围。同时考虑一系列这样的维，就可以得到有机体生态位的定义图，称为生态位空间。,基础生态位：物种能够栖息的理论上的最大空间。实际生态位：物种能够占据的生态位空间（由竞争和捕食造成）。,生态位的分类,高斯假说,两个物种处于相同地区，并具有相似的生态位？,当两个物种生态位明显重叠,重叠越多,竞争越强烈,高斯假说,高斯假说（竞争排斥原理）,在一个稳定的环境中，两个以上受资源限制的但具有相同资源利用方式的物种，不能长期共存在一起，也即完全的竞争者不能共存。,高斯假说GrowthcurvesforParameciumaureliaandP.caudatuminseparateandmixedcultures,生态位的分化,高斯假说中的失败者如何生存？,生态位分化：,竞争中处于劣势的个体，通过调整自身的栖息地或食物结构，避免与竞争对手的生态位重叠，以获取新的生存方式。,生态位重叠越显著，那么生态位分化越强烈,Resourcepartitioning,Resourcepartitioning,ResourcepartitioningisdemonstratedbythefeedinghabitsoffivespeciesofNorthAmericanwarblers.Eachoftheseinsect-eatingspeciessearchesforfoodindifferentregionsofsprucetrees.,竞争释放：在缺乏竞争者时，物种扩张其实际生态位的现象。,与生态位相关的两个概念,竞争释放性状替换,存在竞争者时的生态位,缺乏竞争者时的生态位,性状替换：生态位收缩导致形态性状发生变化，生态位发生分离。,种间关系之四：捕食作用,?,捕食作用：捕食（predation）：一种生物摄取其它种生物个体的全部或部分为食。前者称为捕食者（predator，），后者称为猎物或被食者（prey）。,狭义：典型的捕食：它们在袭击猎物后，迅速杀死而食之广义：食草，他们逐渐的杀死对象生物（或不杀死），且只消费对象个体的一部分；寄生，它们与单一对象个体（寄主）有密切关系，通常生活在寄主的组织中。,捕食的广义和狭义之分,捕食过程对捕食者和猎物生态性状的影响？,捕食者与猎物的协同进化,协同进化：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对前一物种性状的反应而进化的。结果：捕食者与猎物协同进化的结果常常是使有害的“负作用”减弱。,捕食作用会影响猎物种群的大小吗？影响大？小？,？,自然界中捕食者对猎物种群大小的影响（1）任一捕食者的作用，只占猎物种总死亡率的很小一部分。（2）捕食者只是利用了对象种中超出环境所能支持的部分个体，所以对最终猎物种群大小没有影响。,捕食有什么生态意义？,捕食的生态意义：对猎物种群的数量和质量起着重要的生态意义,保持种群规模平衡：种群规模增大捕食者淘汰多余个体例如鹿种群的稳定,促进优胜劣汰：体弱的个体被捕食，淘汰了劣质基因使优质基因得以进一步延续，,促进种群健康：患病个体被捕杀以后，消除了病原体，减少传染。,食草作用的特点及其生态学意义,食草作用的特点：被食者只有部分受损，并可以再生被食者没有逃脱食草动物的本领,植物如何适应食草活动？,植物对食草活动的反应补偿作用：增强光合作用，改变光合产物的分布，以维持根/枝比的平衡。用其他组织或器官中的糖类补偿受损组织；增加种子粒种，以补偿繁殖期所受的损害防卫反应：产生更多的刺，或分泌化学物质。悬钩子：啃食过的枝条刺多而尖松树：受树蜂危害，改变酚代谢，产生新的化学物质荆豆：顶枝受害后，会积累毒素，变得不可食,化学防御：植物发展防御机制，积累有毒物质，以对付食草动物的进攻，VS食草动物在进化中形成特殊的酶进行解毒；物理防御：植物长刺VS动物调整食用季节,植物和食草动物的协同进化,食草作用对植物种群有何影响？,报复性生长,适度的食草作用（放牧），可以促进植物生长,放牧强度对植物生长的影响,过度放牧使草场退化,种间关系之五：互利共生生物之间的和平共处现象,互利共生,指两种生物生活在一起,彼此有利,两者分开以后都不能独立生活。地衣中真菌和藻类植物的共生体，两者分开,不能独立生活。白蚁和肠内鞭毛虫的关系：白蚁体内无法分泌纤维素脢，无法