种群生态课件

1、第三章种群生态学3-1物种和种群3-2 种群的基本特征3-3 种群的增长模型3-4 种群波动3-5种内关系3-6种间关系3-7种群遗传学3-8生活史对策第1页，共96页。3-1物种和种群一、物种物种（specices）：具有一定形态特征和生理特征以及一定自然分布区的生物类群，即生物种。是生物分类的基本单位。一个物种一般不与其它物种个体交配，或交配后代不能生殖。如：骡。物种的其它定义：生态种：亚种，变种，由地理上的隔离或长期的对环境的适应形成的一群相同生态型的物种组成。不同生态型间可繁殖。无性种：只有无性繁殖的生物种，如裸藻。古生物种：地质史上出现过，但已灭绝。生理种：没有任何形态差别，但有明显

2、生理差别的种。第2页，共96页。二、种群的定义种群（population）是在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合。如一个池塘中的鲤鱼。界线分明。保护区内的熊猫。自然种群具有三个特征：（1）空间特征：种群具有一定分布区域和分存形式。（2）数量特征：每单位面积（或空间）上的个体数量（即密度）将随时间而发生变动。（3）遗传特征：种群具有一定的基因组成，即系一个基因库，以区别于其它物种，但基因组成同样是处于变动之中的。 第3页，共96页。三、种群的特点自然界中的生物没有一种是以个体存在的，个体必须依赖群体，因而种群是生物存在的基本单位。种群不是某个种多个个体的简单组合，形成种群的个体间存在相互

3、作用，使得种群具备个体所没有群体特征。种群具有其独特的性质、结构和功能，它是一个具有自我组织自我调节能力的整体。在具体研究中，一个种群在时间和空间上的界限可随研究人员的需要而定。如一个种群可以包括全世界的狼；也可以很小，仅指一滴海水中某一微生物的种群。退出返回主目录主菜单第4页，共96页。3-2 种群的基本特征一、种群密度1、种群大小（size ） ：某种生物在一定空间中个体数。如 ：一个鱼塘中的鲤鱼种群数为150尾。2、种群密度（density） ：它是指单位面积或单位容积内有机体的量。这个量可以用个体数、生物量（湿重）、有机质干重或能量（KJ）等来表示。个体数便于表示种群内个体的相互距离生

4、物量可较客观地反映有机质浓度有机质干重和能量较好地反映了生物的质量 退出返回主目录主菜单第5页，共96页。3、影响种群密度的因素种群密度的大小标志着一个种在生物群落中所占的地位和重要程度，密度大，说明其作用大。种群密度受生物种的出生率、死亡率，迁入和迁出的生物个体数目的影响。种群密度大小是种群在一定环境条件下，种内种间相互作用的结果。同一种群的密度用不同方法表示，结果可能大不相同。 退出返回主目录主菜单第6页，共96页。4、阿利氏规律（Allees law）种群密度过大会恶化本身的食物、氧气和其它生活条件。但是密度过稀也有不良影响。比如繁殖时难以找到异性和产生必需的性产物浓度等。因此每一物种都

5、存在着最适的种群密度，并按照环境的具体条件而改变其最适密度，也就是说种群密度也是物种的适应特征之一，这就是所谓的阿利氏规律,又称阿利氏原理(Allees principle)。即种群增长时存在两种情况,一种情况是当种群小时,存活率最高;另一种种群在中等大小时最有利,每一种群都有其自己的最适密度（optimum density）,过疏和过密都会起到抑制作用. 第7页，共96页。5、有关种群密度的其概念单位面积或空间内的个体数、生物量。 植被的研究，常用以下相对指标：频率 某种植物出现的样方数占总样数的百分划。丰度 一个样本中某种植物个体数占总个体数的比率。盖度 以冠层投影大小计算的覆盖面积占总面

6、积的比率。如：森林覆盖率达3050，则生态系统较稳定。退出返回主目录主菜单第8页，共96页。6、 种群数量的调查和统计方法绝对密度（数量）测定总数调查 取样调查样方农田用10 m2森林用100m2水体浮游生物250ml鱼类：标志重捕法相对密度（数量）测定 第9页，共96页。二、种群的年龄结构和性比1、种群的年龄结构（ population age distribution）年龄结构：种群内各年龄组的个体数目与种群个体总体的比例。种群的年龄结构与出生率、死亡率、迁入（immxigration）和迁出（emigration）密切相关。如果其他条件相等，种群中具有繁殖能力年龄的成体比例较大，种群的出

7、生率就越高；而种群中缺乏繁殖能力的年老个体比例越大，种群的死亡率就越高。退出返回主目录主菜单第10页，共96页。年龄结构分布表示方法用龄级比和年龄锥体表示种群的年龄结构分布： 龄级比：各年龄组个体数占种群数总数的比例称之龄级比。 绘制年龄锥体的步骤：按一定年龄分组，统计各年龄组的个体数占总个体数的比例；用矩形的长度表示比例大小；把龄级比按年龄从小到大叠起，就形成年龄锥体。第11页，共96页。种群年龄结构有三种：预测未来种群的动态增长型（A ）：含大量新生个体，种群数量呈上升趋势。稳定型（B ）：各年龄组上个体比例适中，分布均匀，种群大小趋于平衡。衰退型（C ）：含老年个体数较大，幼年个体很少，

8、种群数量趋于减少。退出返回主目录主菜单第12页，共96页。2、性别（sex ratio）性比是反映种群中雄性个体（）和雌性个体（）比例的参数。受精卵的与比例，大致是50:50，这是第一性比。幼体成长到性成熟这段时间里，由于种种原因，与的比例变化，至个体开始性成熟为止，与的比例叫做第二性比。此后，还会有成熟的个体性比叫第三性比。 第13页，共96页。三、种群的出生率和死亡率1、出生率（natlity or birth rate） 出生率：指单位时间内新增个体的数量。出生率B通常用新生个体数Nn除以时间t。即BNn/t绝对出生率。再除以种群个体数N即得每个个体平均出生率bNn/Nt。最大出生率实际

9、出生率退出返回主目录主菜单第14页，共96页。1、出生率最大出生率（naximum natlity） ：是在理想条件下即无任何生态因子限制，繁殖只受生理因素所限制产生新个体的理论上最大数量。为一常数，反映了该生物特性。实际出生率（realized natality） ：表示种群在某个真实的或特定的环境条件下的增长。它随种群的组成和大小，物理环境条件而变化的。为一变数，反映了环境对该种群的影响。各种生物的出生力是由生物的生理特性所决定的，也是生物适应环境的策略。如：老鼠的出生力大于大象的出生力。第15页，共96页。2、死亡率（mortality）死亡率（mortality）：在一定时间内死亡个体

10、的数量除以该时间段内种群的平均大小。死亡率D通常用死亡个体数Nd除以时间t。即BNd/t绝对死亡率。再除以种群个体数N即得每个个体平均死亡率dNd/Nt。退出返回主目录主菜单第16页，共96页。2、死亡率最低死亡率（minimum mortality） ：是种群在最适环境条件下，种群中的个体都是因年老而死亡，即动物都活到了生理寿命（physiological longeritg）后才死亡。种群处于理想状态时的死亡率。实际死亡率（realized mortality） ：在某特定条件下丧失的个体数，随种群状况和环境条件而改变的。种群在一定的环境条件下的死亡率。又称生态死亡率(ecological

11、 mortality），不仅受环境条件的影响，而且受种群大小和年龄组成的影响。第17页，共96页。3、存活率（ survivorship ）存活率和死亡率相反。存活个体的数目比死亡个体数目更有意义。死亡率可以生命期望和存活曲线表示。生命期望（Life expectancy）就是种群中某一特定年龄的个体在未来能存活的平均年数。存活曲线（survivorship curve）以对数的形式表示在每一生活阶段存活个体的比率。迪维以相对年龄（即以平均寿命的百分比表示年龄，记作X）作为横坐标，存活Lx（在x期开始时的存活分数）的对数作纵坐标，画成存活曲线图，从而能够比较不同寿命的动物。三种理想化的存活曲线

12、模式图。第18页，共96页。存活曲线A型：凸型的存活曲线，表示种群在接近于生理寿命之前，只有个别的死亡，即几乎所有的个体都能达到生理寿命。B型：呈对角线的存活曲线，表示个体各时期的死亡率是对等的。C型：凹型的存活曲线，表示幼体的死亡率很高，以后的死亡率低低而稳定。 第19页，共96页。四、生命表生命表（life table）描述死亡与存活过程的一种工具。生命表分为两种类型：动态生命表（dynamic life table）和静态生命表（static life table）。1、动态生命表是观察同一时间出生的生物的个体死亡过程，或连续追踪该群生物全部死亡的过程而编制的。表1是一个藤壶（Balan

13、us glandula）的动态生命表（Conell,1970）。 第20页，共96页。年龄各年龄各年龄各年龄各年龄LxTx生命期望01421800.5631022241.581620.437280.452481221.972340.239140.41227742.183200.1414.50.22517.75472.35415.50.1094.50.2913.2529.251.895110.0774.50.4098.75161.4566.50.0464.50.6924.257.251.12720.01400231.5820.01421110.5x存活数nx存活率lx死亡数dx死亡率qxex90

14、0- - 00- 第21页，共96页。表中数字含义x为按年龄分段nx为在x期开始的存活数lx为相应在x期的存活率dx为从x到x+1期死亡数qx为从x到x+1期死亡率Lx为从x到x+1期的平均存活数，即Lx = (nx + nx+1)/2Tx是进入x期的全部个体在进入x期以后的存活个体的总年数，即Tx = Lx。如ToLo + L1 + L2 + L3 + 。T1L1 + L2 + L3 + 。ex为x开始中的生命期望（life expectancy）或平均余年。生命期望就是种群中某一特定年龄的个体在未来能存活的平均年数。ex = Tx/nx，eo为种群平均寿命。 第22页，共96页。第23页，

15、共96页。第24页，共96页。第25页，共96页。五、环境容纳量（carrying capacity）定义：某个种群在有限的环境中所能稳定达到的最大数量或最大密度），称环境对该物种的环境容纳量。用k表示。当种群的数量低于k值时，种群会增长；当种群的数量高于k值时，种群会减少。现实意义：一定区域，环境条件下，资源对某种生物的承载力是一定的，如：某地牧场对牲畜有一定的承载力，过度放牧会造成牧场褪化。水体、农田也应保持适宜的养、种植密度。 退出返回主目录主菜单第26页，共96页。六、种群增长率r和内禀增长率rm种群的实际增长率称自然增长率，用r表示。内禀增长率：在没有任何环境因素（包括食物、领地和其

16、它生物）限制的条件下，由种群内在因素决定稳定的最大增殖速率。又称生物潜能或生殖潜能。此时，种群具有最大出生率和最小死亡率 。内禀增长率常用于与实际增长率比较，其差值可看作环境阻力。环境阻力：是妨碍种群内禀增长率实现的环境限制因素的总和。 退出返回主目录主菜单第27页，共96页。3-3 种群的增长模型种群的增长模型（population growth form） 任何种群的数量都是随时间而变化的，当种群占据新的适宜环境，或度过不良气候环境条件后，会通过繁殖迅速增加种群个体数，这种增长有两种基本类型：一、指数增长（J型增长）种群在无食物和生存空间限制的条件下呈指数式增长，种群个体的平均增长率不随时

17、间变化。N：种群数量N0：种群初始数量Nt：种群t时刻的数量r：种群增长率 退出返回主目录主菜单第28页，共96页。指数增长（J型增长）瞬时增长率r0，则种群数量指数上升。r0，种群数量相对稳定。r0，种群数量下降。自然种群指数增长只是短期的，当空间资源较为充分时表现出来，如：细菌、浮游生物等在生长前期往往表现为指数增长。退出返回主目录主菜单第29页，共96页。种群的增长的J曲线退出返回主目录主菜单第30页，共96页。二、逻辑斯谛增长（ S 型增长）自然条件下，环境、资源条件总是有限，种群不可能按指数增长方式增长下去，指数增长只是短期，当种群数量达到一定量时，种群对有限空间资源和其他生活必需条

18、件的种内竞争加剧，增长速度开始下降，种群数量越多，竞争越剧烈，增长速度也越小，直到种群数量达到环境容纳量（K）并维持下去。增长呈S型。S型增长的logistic 模型如下：式中：N：种群数量 K：环境容纳量 r：种群增长率退出返回主目录主菜单第31页，共96页。种群的增长的S曲线退出返回主目录主菜单第32页，共96页。草履虫数量的S型增长退出返回主目录主菜单第33页，共96页。逻辑斯谛增长（ S 型增长）与指数增长相比，新增的因子(k-N)/k 表明：当 N 由 0k 时，(k-N)/k 则由 10，即随着种群数量N的增大，种群指数增长的实现程度就逐渐变小，直到N=k时，增长为0。即：N 1

19、种群增长 N K ，(k-N)/k 1 种群减少 N = K ，(k-N)/k = 1 种群处于平衡状态退出返回主目录主菜单第34页，共96页。自然种群数量变动种群的数量增长的指数曲线和逻辑斯谛曲线：（如图）多数生物的增殖，包括水稻和小麦分蘖的增长都接近S型增长模式。 J型和S型增长是种群增长的两个典型情况，在自然界中，种群的增长实际上还有许多的变形，情况比较复杂。退出返回主目录主菜单第35页，共96页。自然种群数量变动 J型增长使种群内禀增长能力充分表现。S型增长，说明随密度上升，同种个体间的拥挤效应增大及环境限制使内禀增长能力受到限制。退出返回主目录主菜单第36页，共96页。自然种群数量变

20、动第37页，共96页。自然种群数量变动第38页，共96页。第39页，共96页。季节消长第40页，共96页。3-4 种群波动种群波动：指种群的数量随时间的变化而上下摆动的情况。种群的波动由于环境条件变化情况不同，具有不同的波动规律。无论是J型增长，还是S型增长，当种群数量达到K值后，其密度并非保持不变，而是围绕这个K水平上下波动。种群波动可分为：非周期性波动和周期性波动退出返回主目录主菜单第41页，共96页。第42页，共96页。一、非周期性不规则波动非周期性的突然的环境变化所引起的波动。常有生物数量的剧烈变化。如干旱、冻害等。环境的随机变化很容易造成种群不可预测的波动。小型的短寿命生物，比起对环

21、境变化忍耐性更强的大型、长寿命生物，数量更易发生巨大变化。藻类是小型、短寿命的，而且繁殖很快，使它们对环境变化很敏感。下图藻类种群波动，主要是由于温度变化以及由其带来的营养物获得性的变化而造成。第43页，共96页。第44页，共96页。二、周期性波动周期性波动：由于环境的周期性变化而引起。 可分为季节性波动和年波动。季节性波动：主要是由于环境的季节性变化和生物适应性变化而引起的。一年生植物，多数昆虫的数量波动属此类。如 ：北温带湖泊中的浮游生物种群数量就是随着水体在一年中光、温和营养物质等的变化而波动。退出返回主目录主菜单第45页，共96页。第46页，共96页。年波动年波动：主要受种群自身和其他

22、生物因子的数量的变化所 控制。如：猞猁和美洲兔的丰度变化就是典型的年波动。 猞猁每隔910年出现一个高峰，高峰过后数量迅速下降，几年中变的十分罕见；美洲兔也有同样周期，但其种群数量的高峰总在猞猁高峰的前一年或更早一些。因为猞猁以美洲兔为食。捕食种群与猎物种群数量的周期性变化显然是相关的。退出返回主目录主菜单第47页，共96页。90年间捕食者（猞猁）与猎物（美洲兔）的数量周期性变化退出返回主目录主菜单第48页，共96页。种群波动的原因 非密度制约因素：如温度、降水、食物等与种群自身密度无关。 密度制约因素：由于种群内部密度的变化影响种群数量的波动。 种内竞争食物和领地。（植物对光、土壤水分，动物

23、对饲料） 捕食者与猎物之间的反馈控制作用。退出返回主目录主菜单第49页，共96页。种群的波动原因种群可能在环境容纳量附近波动： 环境的随机变化，引起环境容纳量相应的变化。 时滞或称为延缓的密度制约，种群超过环境容纳量，然后表现出缓慢的减幅振荡直到稳定在平衡密度图（a）。 过度补偿性密度制约，减幅振荡和种群周期就会发生图（b）。极端过度补偿会导致混饨波动，没有了固定间隔和固定的振幅图（c）。 第50页，共96页。三、种群调节 生物种群的数量偏离平衡水平上升或下降时，有一种使种群数量返回平衡水平的作用，称种群调节。 种群波动调节的机制是种内密度、种间牵制及环境因子共同作用的结果。种内密度制约： 种

24、群密度超过K值时，对任何生物种群自身都是不利的。种内个体间为争夺食物和领地的竞争是种群数量保持在K值附近。如植物对光、水、肥的竞争。种群中的优势者可抑制非优势者，使其不产卵、不受精、不能生育。如蜜蜂中只有蜂王才能交配繁殖。又如水稻、小麦的分蘖消长规律。退出返回主目录主菜单第51页，共96页。四、种间牵制生物之间由于食物的关系联系起来，使得某一种群数量必然受到别的生物种群数量的牵制影响。 如：草兔子食兔动物之间的数量关系。环境因子对种群数量的影响：气候因子、资源状况和化学物质等环境条件常会对种群的数量起调控作用。 实际种群波动的调节也可看作是种群内在的增长潜势及环境（生物环境和自然环境）对种群增

25、长的限制这两个反作用力之间的平衡。退出返回主目录主菜单第52页，共96页。五、生物种群的进化和适应1、生物种群的进化和适应是一个择优汰劣的过程： 生物种群既表现出短时间的数量变动，又表现为长时间的种群进化。从进化的历史看，种群中只有那些较好地适应环境变化的个体，才能生存下来产生后代，它们的遗传特性因而也可保留下来；而那些不能适应的个体及其相应的遗传特性，都会从种群中消失。 这种自然选择的过程，使得每一个种群能在一个较长的历史时期中不断调整其对环境的适应性，求得生存与发展。退出返回主目录主菜单第53页，共96页。2、种群数量的相对稳定性：生物种群的进化与适应，使得种群在受到外界影响发生波动后，仍

26、有使种群数量返回到平衡水平的倾向。这种倾向称为种群数量的相对稳定性。因为自然选择使得那些优势个体得到加强，环境变化虽然淘汰了一部分不适应的个体，使种群数量暂时下降；但得到加强的那部分个体很快又会产生新的个体，加以补充，返回到原来的数量水平。种群数量的相对稳定性的基础是生物长期进化过程中所形成的不同的生态对策。退出返回主目录主菜单第54页，共96页。3-5种内关系存在于生物种群内部个体间的相互关系称为种内关系。同种个体间发生的竟争叫种内竟争。一、密度效应二、性别生态学三、领域性和社会等级四、他感作用退出返回主目录主菜单第55页，共96页。一、密度效应最后产量衡值法则密度与产量的关系无论初始播种密

27、度如何，在一定范围内，当条件相同时，植物的最后产量相差不大。自疏法则密度与个体大小及生命力关系密度提高，竟争的结果是个体一较大者存活，小的、弱的死亡。第56页，共96页。第57页，共96页。第58页，共96页。二、性别生态学研究物种内部性别关系的类型、动态及环境因素对性别的影响。两性生殖细胞的结合和亲代投入。自体受精与异体受精红皇后效应物种间的病原体宿主相互作用成了性别关系进化的一个主要因素以。营有性生殖的物种间的竟争和捕食者猎物间相互作用是使有性生殖持续和保持的重要因素。有性生殖重组了双亲基因，宿主多型病原体适应。性比Fisher氏性比理论雌雄两性应该有相等的投入，多数生物性比倾向于1：1。

28、第59页，共96页。三、领域性领域是指由个体、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。保卫领域的方式很多，如以鸣叫、气味标志或特异的姿势向入侵者宣告其领域范围，或以威胁、直接进攻驱赶入侵者等，这些行为称为领域行为。保护领域的目的主要是保证食物资源、营巢地，从而获得配偶和养育后代。动物领域性的的规律：第60页，共96页。领域面积随其占有者的体重而扩大，领域大小必须以能保证供应足够的食物资源为前提，动物越大，需要资源越多，领域面积也就越大。 领域面积受食物品质的影响，食肉动物的领域面积较同样体重的食草动物大，且体重越大，这种差别也越大。原因是食肉动物获取食物更困难，需要消

29、耗更多的能量，包括追击和捕杀。 领域面积和行为往往随生活史，尤其是繁殖节律而变化。例如，鸟类一般在营巢期领域行为表现最强烈，面积也大 。第61页，共96页。第62页，共96页。四、社会等级社会等级是指动物种群中各个动物的地位具有一定顺序的等级现象。等级形成的基础是支配行为，或称支配一从属关系。 社会等级的优越性还包括优势个体在食物、栖所、配偶选择中均有优先权，这样保证了种内强者首先获得交配和产后代的机会，从物种种群整体而言，有利于种族的保存和延续。 第63页，共96页。五、他感作用他感作用也称作异株克生，通常指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其他植物产生直接或间接的影响。这种作用

30、是生存斗争的一种特殊形式，种间、种内关系都有此现象。如，北美的黑胡桃，抑制离村干 范围内植物生长 。生态意义对农业生产有指导意义影响植物群落的种群组成引起植物群落演替第64页，共96页。3-6种间关系种间关系异种生物种群之间的相互关系，或称相互作用。生物种间存在着各种相互依存、相互制约的关系。根据种间相互作用的性质，可以分为三种类型。正相互作用：结果一方得利或双方得利（+）负相互作用：结果至少一方受害（-）中性作用：结果是双方无明显的影响（0）关键的种间相互作用有竞争、捕食、寄生和互利共生，而主要的种内相互作用是竞争，自相残杀和利他主义。 退出返回主目录主菜单第65页，共96页。一、正相互作用

31、1、偏利作用（共栖）特征：共生的两种生物，一方得利，对另一方无害。如：林间的一些动物和鸟类，以树木作为掩蔽或筑巢用，对树木不造成伤害。退出返回主目录主菜单第66页，共96页。2、原始合作特征：两种生物在一起生活对彼此有利，但二者并无依赖关系。例如：稻田养鱼，稻田可为鱼提供水分和食物，鱼可采食稻田的杂草和害虫，鱼的粪便可提高稻田肥力，从而促进水稻增产。农区养蜂：作物为蜜蜂提供蜜源，获得蜂蜜、蜂王浆等经济产品；蜜蜂的传粉作用又促进作物增产。 农业生产上各种作物的间套作，如禾本科与豆科；深根与浅根；喜阳与耐阴；高杆与矮秆间种套作；可充分利用环境资源，并可控制有害生物，改善作物生存的生境。第67页，共

32、96页。3、互利共生 特征：种间彼此依赖，生活在一起互相受益，能直接进行物质交流。例：固N细菌与豆科植物根系共生形成根瘤。 真菌和高等植物根系共生形成菌根。真菌与藻类共生形成地衣。菌类吸收土壤中的矿物营养或合成N素供给地上部植物根系吸收利用，植物光合作用合成光合产物提供菌类食物，两者在一起，对彼此有利，之间有物质能量交换，分开后单独无法存活或不能正常生长。退出返回主目录主菜单第68页，共96页。二、负相互作用1、竞争特征：两种生物为竞争同一对象，主要是争夺空间和资源。竞争的双方都力求抑制对方。竞争结果对他们的增长和存活起着负影响。例：池塘中各种滤食性鱼对浮游生物的竞争。农田中的作物与杂草竞争光

33、、热、水、气、肥及生长空间。结果: 两个物种间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。一个种群被赶跑到另一空间，利用另一种食物。退出返回主目录主菜单第69页，共96页。1、竞争A 新几内亚的大岛上的三种地鸽，每一种处于不同的生境（沿岸灌木、次生林和雨林），而在只有一种地鸽的小岛上，该种使用所有三种生境。三种地鸽的竞争使得它们占据不同的生境。B 加拉帕哥斯群岛有两种达尔文山雀（G.fortis和G.fuliginosa）单独在某一小岛上发现时，它们具有相同的喙，当他们共存时，后者比前者的喙要窄的多。这是两者之间的竞争使得他们各自的性状发生变化。退出返回主目录主菜单第70

34、页，共96页。1、竞争C、大草履虫（P.caudatum）和双小核草履虫（P.aurelia）之间的竞争 结果是大草履虫完全消失。D、双小核草履虫和袋状草履虫（P.bursaria）竞争结果是共存，但存在空间上的分离。第71页，共96页。双核小草履虫和大草履虫间的竞争 A B C退出返回主目录主菜单第72页，共96页。1、竞争需指出的是：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。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，这个原理称竞争排斥原理，也称高斯原理。在一个稳定的自然群落中，各生物种群的生态位必定是有差异的，种群间都是趋向于互相

35、补充而不是直接竞争。因此由多个物种组成的群落，要比单一物种所组成的群落能更有效地利用环境资源，维持较高的生产力，并具有更高的稳定性。第73页，共96页。2、捕食和寄生特征：一个种群对另一个种群生长与存活产生负效应。狭义的捕食：食肉动物以草食动物为食；广义的捕食：还包括草食动物吃草和寄生。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。 例：羊吃草，青蛙吃害虫，猫捕老鼠等。 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。退出返回主目录主菜单第74页，共96页。生态系统中，不同营养级的生物存在捕食与被捕食的关系。这种关系在自然界中通过各

36、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。例 ： 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，对牧草过度利用，导致草场褪化。在农业生产中常利用种间关系进行病虫害的防治，效果很好。 一只啄木鸟一天吃300条虫。 一只青蛙一天吃7080只虫。 十九世纪八十年代，蚧科昆虫对加利福尼亚柑橘危害很大，引入瓢虫之后十年，蚧科昆虫就被控制了。退出返回主目录主菜单第75页，共96页。退出返回主目录主菜单第76页，共96页。退出返回主目录主菜单第77页，共96页。退出返回主目录主菜单第78页，共96页。3-6种间关

37、系值得注意：引种时必须谨慎考虑，否则会引起很大危害。如：非洲维多利亚湖1960年引入尼罗河河鲈所造的后果。可以看出：自然界的任何生物都在与其他生物的相互联系中保持自身的数量平衡，从而维持整个生态系统的平衡，失去制约就可能引起失衡，从而造成很大危害。进出口检疫，就是为了防止某些病虫害被带入无天敌限制的地区，造成病虫害大流行而采取的措施。退出返回主目录主菜单第79页，共96页。三、次生分泌物对种间关系的作用生物体除合成生命的基础代谢物质如：糖、蛋白质、脂肪和核酸等之外，还产生各具特色、千差万别的次生代谢物，这些物质在调节生物种群间的相互关系上有着重要的作用。1、植物间的化感作用植物的次生代谢物释放

38、到环境中，可促进或抑制其他植物的生长。如：香桃属植物可分泌酚类物质，从叶面溢出进入土壤，会对亚麻的生长产生抑制；曼佗罗的根分泌生物碱，进入土壤后，表现为对植物生长的抑制；蟛蜞菊的抽体液可抑制蔬菜种子发芽。退出返回主目录主菜单第80页，共96页。三、次生分泌物对种间关系的作用2、植物对动物、微生物的化感作用一些植物分泌次生代谢物对动物和昆虫有威慑作用，使草食动物、昆虫对其厌食，甚至逃避。 如菊科植物的花和种子中含有除虫菊素。（驱蚊剂、菊花茶）。一些植物散发的气味和花的颜色对昆虫有明显的吸引作用。可通过它们传粉和传播。但也可能使害虫聚集而造成危害。一些微生物，如蘑菇释放化感物质使其周围的植物死亡，

39、在蘑菇周围形成圈状裸地，称蘑菇圈。3、次生分泌物在动物行为中的作用动物的性吸引、族聚、诱食、警诫、跟踪、防卫等形成都是对环境适应的表现。而这些行为的发生和完善都是以次生代谢物为媒介的。农业中利用人工合成性引诱剂捕杀害虫，或用于调查害虫数量，以便进行综合防治。退出返回主目录主菜单第81页，共96页。3-7种群遗传学一、基因和等位基因1、基因：带有可产生特定蛋白质遗传密码的DNA片段。2、基因库：种群中存在的所有基因组和等位基因。基因是成对结构，由两个等位基因构成，每一等位基因来自一条同源染色体。这些等位基因可以相同或不同。3、多型：在种群中许多等位基因的存在导致一种群中一种以上的表现型。4、哈文

40、定律（Hardy-weinberg law）：在一个巨大的随机交配和没有干扰基因平衡因素的种群中，基因型频率将各代保持稳定不变。第82页，共96页。二、变异1、基因突变某一遗传密码中的一个或几个核苷酸（碱基）的替换以及核苷酸的增加或者丢失。2、染色体突变包括染色体形态结构和数目的变化。3、遗传漂变基因频率在小的种种里随机增减的现象。遗传漂变是基因频率的随机变化，仅偶然出现，在小种群中似乎更明显。种群中经历显著的遗传漂变的基因频率，可观察到期随时间“漂离”起始值。由于这种随机变化是随机的，不受自然遗传的影响，频率会呈现无方向性变化，增加、减少或上下波动。 第83页，共96页。三、自然选择类型1、

41、稳定选择：当环境条件对靠近种群的数量性状正态分布线中间那些个体有利，处淘汰两侧的“极端”个体时，选择属于稳定型的。2、定向选择：当选择对一侧的“极端”个体有利，从而使种群的平均值向这一侧移动，选择属定向型。3、分裂选择：使选择对两侧的个体有利，而不利于中间的个体，从而使种群分成两部分。 第84页，共96页。四、物种形成物种形成过程大致分为三个步骤：1、地理隔离：由于地理屏障引起，将两个种群彼此隔开，阻碍了种群间个体交换，从而使基因交流受阻。2、独立进化：两个地理上和生殖上的隔离的种群各自独立地进化，适应于各自的特殊环境。3、生殖隔离机制建立：假如地理隔离屏障消失，两个种群的个体可以再次相遇和接

42、触，但由于建立了生殖隔离机制，基因交流已不可能，因而成为两个种，物种形成过程完成。 第85页，共96页。五、物种形成方式1、异域性物种形成即地理物种形成、包括两类：通过大范围的地理隔离，分开的两个种各自演化，形成生殖隔离机制。通过种群中少数个体从原种群中分离出去，到达它地并经地理隔离和独立演化而成新种。2、领域性物种形成：出现在地理分布区相邻的两个种群间的物种形成。3、同域性物种形成：在母种群分布区内部，由于生态位的分离，逐渐建立起若干子群，子群间由于逐步建立的和生殖隔离，形成基因库的分离而形成新种。 第86页，共96页。3-8生活史对策一、生活史概念生活史是指生物生长和繁殖的模式。生活史的关

43、键要素是个体大小，生长率、繁殖和寿命。不同种类生物其生活史类型存在巨大变异。一些生物身体巨大，如红豆杉、蓝鲸。而另一些身体则微小，如真菌或远洋鱼类，但生产大量的小型后代；而个体较大的生产后代数量较少。 第87页，共96页。二、r对策和k对策Lack（1954）：发现成体大小相似的鸟类，产小型卵，则数量多；大型卵则数量少。每一种鸟的产卵数，有以保证幼鸟存活率最大为目标的倾向。即动物面临两种相反的进化对策：一是低生育力，亲体有良好的育幼行为；另一是高生育力，没有亲体关怀行为。Mac Arthur and Wilson（1967）将生物适应环境向两种不同的进化方向对策分为r对策者和k对策者，分别属于r选择和k选择。生物在繁殖和竞争方面向不同发展方向，适应不同栖息环境的生态对策。E.Pianka(1970)将这一思想总结为r选择和k选择理论。第88页，共96页。r对策（r选择）R对策的生物其生态特征：个体小，寿命短，存活率低，但增殖率（r）高，具有较大的扩散能力，适应于多变的栖息环境。虽然竞争能力弱，但r值高，易返回平衡点，灭绝的危险少；同时具有较强的迁移扩散能力，当种群密度过大，生境恶化时，可以迁到其他生境，建立新的种群。属于 r对策的生物称 r对策者。如细菌、昆虫、杂草及一年生植物。第89页，共96页。k 对策（k选择）