森林生态学：11种内 种间关系课件

第一节植物间的相互关系第二节植物的密度效应第三节植物与动物的相互关系第四章林木种内与种间关系第一节植物间的相互关系第四章林木种内与种间关系主要类型：（1）直接关系寄生：拟寄生全寄生半寄生共生：偏利共生互利共生

攀援（2）间接关系化感作用

竞争第一节植物间的相互关系主要类型：第一节植物间的相互关系1.直接关系(1)寄生分拟寄生、全寄生、半寄生寄生(parasitism):一种生物从另一种生物体上获取营养并对寄主造成危害的现象拟寄生(parasitoid):寄生物从寄主体内获取营养后缓慢杀死寄主第一节植物间的相互关系1.直接关系(1)寄生分拟寄生、全寄生、半寄生寄生(全寄生(holoparasitism)：寄生植物没有叶绿素、营养全部来自寄主的生活方式锁阳菟丝子列当肉苁蓉等

锁阳(CynomoriumSongaricum)寄生于柴达木盆地白刺根部全寄生(holoparasitism)：寄生植物没有叶绿素菟丝子(Cuscutachinensis)全寄生菟丝子为害马铃薯菟丝子寄生龙眼菟丝子缠死黄芩菟丝子寄生芝麻菟丝子(Cuscutachinensis)全寄生菟丝子为害列当属(Orobanchespp.)有根草本寄生草苁蓉、独根草分枝列当寄生于西瓜根上向日葵列当草苁蓉、独根草列当属(Orobanchespp.)有根草本寄生草苁蓉、独肉苁蓉属(Cistanchespp.)有根草本寄生肉苁蓉属(Cistanchespp.)有根草本寄生半寄生(semiparasitism):

寄生植物叶或茎中含绿色能进行光合作用，只从寄主体内吸收水分和矿质养分的生活方式

桑寄生槲寄生等半寄生(semiparasitism):

寄生植物叶或茎桑寄生——半寄生桑寄生——半寄生槲寄生——半寄生槲寄生——半寄生(2)共生共生(symbiosis):两种生物间无害且有一定依赖关系的生活方式女贞—悬铃木分互利共生、偏利共生(2)共生共生(symbiosis):两种生物间无害且有一定兰花兰花古柏与万年青共生古柏与万年青共生苔藓偏利共生(commensalism,dependence):对一方有利而对另一方无害的共生现象(附生)

兰花、苔藓附生，藤壶在鲸鱼或螃蟹体上附生苔藓偏利共生(commensalism,dependen附生在绞杀植物上的鸟巢蕨附生在绞杀植物上的鸟巢蕨黑节草多年生附生草本黑节草多年生附生草本

美丽鲜艳的橘色刺蝶鱼陪伴鸢魟的左右，吸引刺蝶鱼的是鸢魟皮肤上的寄生虫和海洋微生物已发现有45种此类“清洁工”鱼种鸢魟刺蝶鱼美丽鲜艳的橘色刺蝶鱼陪伴鸢魟的左右，吸引刺蝶鱼的是鸢三带双锯鱼与海葵共生互利共生(mutualism):两种生物相互依赖互为有利的共生现象

菌根、根瘤、地衣、反刍动物与细菌原生动物、白蚁与鞭毛虫、叶蚁与真菌等三带双锯鱼与海葵共生互利共生(mutualism):两种生物

双翅目的蠓类，同翅目的角蝉类、木虱类、蚜虫类、介壳虫类、鳞翅目的小灰蝶幼虫等以自己的分泌物供蚂蚁食用。蚂蚁为它们提供保护双翅目的蠓类，同翅目的角蝉类、木虱类、蚜虫类、介壳虫攀援

一种植物借助于卷曲的茎、须、吸盘等沿另一植物的枝干向上攀援，以获得更多的阳光和生长空间攀援植物

支柱植物洛石攀援一种植物借助于卷曲的茎、须、吸盘等沿另一植物的攀援与绞杀现象攀援与绞杀现象榕

树

棕

榈榕

树

棕

榈森林生态学：11种内种间关系课件木质藤本植物的绞杀木质藤本植物的绞杀木质藤本植物的绞杀木质藤本植物的绞杀枝干连生枝干连生(1)他感作用他感作用(allelopathy):一种植物分泌的生化物质释放到周围环境中对其他植物产生的影响2.间接关系主要有他感作用、竞争(1)他感作用他感作用(allelopathy):一种植物分他感作用的物质：乙烯、香精油、酚及其衍生物、不饱和内脂、生物碱、配糖体等他感作用的物质：乙烯、香精油、酚及其衍生物、不饱和内脂、生物他感作用的生态学意义（1）歇地现象：作物连作影响长势、降低产量的现象他感作用的生态学意义（1）歇地现象：作物连作影响长势、降低产（2）抑制作用：影响植物群落的种类组成刺槐树皮挥发物抑制多种草本生长稠李、丁香花的芳香物抑制临近植物伸长生长果树加速临近花卉的凋谢丁香与紫罗兰，菩提树与槐树、接骨木相互抑制铃兰与水仙彼此枯萎、铃兰加速丁香枯萎桃树、黑核桃抑制其它植物生长（2）抑制作用：影响植物群落的种类组成刺槐树皮挥发物抑制多种针茅(Stipapulchra,S.lepidid)早熟禾(Poascabrella)草原北美加利福尼亚草原的演替芳香性鼠尾灌木(Salvialencophylla，S.alpina，S.melifera)和篙子(Artemisiacaliforica)群落灌木周围1～2m不毛之地火烧周围灌木、篙子侵分泌萜烯类物质后抑制其他草本生长土壤储蓄抑制发芽野燕麦(Avenafatua)毛雀麦(Bromusmollis)一年生草本植物群落放牧、烧荒（3）影响植物群落的演替针茅(Stipapulchra,S.lepidid)北北美草原撩荒地演替的四个阶段北美草原撩荒地演替的四个阶段(2)竞争(competition)：

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(2)竞争具有相似要求的物种，为了争夺空间和资源，而产竞争造成的生长不良竞争造成的树干扭曲竞争造成的生长不良竞争造成的树干扭曲高斯假说高斯的种间竞争试验高斯假说高斯的种间竞争试验高斯假说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种，不能长期共存在一起即完全的竞争者不能共存竞争排斥原理(高斯假说)：高斯假说在一个稳定的环境中，两个以上受资源限制的、但具有相同洛特卡-沃尔太勒(Lotka-Volterra)种间竞争模型：dN1=r1N1(K1-N1-N2)dtK1dN2=r2N2(K2-N2-N1)dtK2、为竞争系数洛特卡-沃尔太勒(Lotka-Volterra)种间竞争模型平衡条件：当dN/dt=0时，两物种处于平衡状态则1-(N1+N2)/K1=0或1-(N2+N1)/K2=0

平衡条件：当dN/dt=0时，两物种处于平衡状态竞争结局(a)K1>K2/,K1/>K2

物种1取胜(b)K2>K1/,K2/>K1

物种2取胜(c)K1>K2/,K2>K1/

两种都可能取胜(d)K1<K2/,K2<K1/

两种共存竞争结局(a)K1>K2/,K1/>K23.生态位理论不同鸟类筑巢与觅食的位置3.生态位理论不同鸟类筑巢与觅食的位置3.生态位理论3.生态位理论3.生态位理论3.生态位理论生态位(niche):物种在生物群落或生态系统中的地位和角色

包括空间生态位(spatialniche),营养生态位(trophicniche),多维生态位(multidimensionalniche)生态位宽度(nichewidth/breadth):物种所利用的各种资源总和的幅度生态位空间(nichespace):物种所占据的每种环境资源所组成的空间范围生态位(niche):物种在生物群落或生态系统中的地位和角色生态位模式图生态位模式图基础生态位与实际生态位基础生态位与实际生态位基础生态位与实际生态位基础生态位(fundamentalniche):某物种所栖息的理论最大空间实际生态位(realizedniche):在群落中有竞争对手存在时，某物种实际栖息的生态位空间基础生态位与实际生态位基础生态位(fundamentaln竞争与生态位分化种内竞争促使两物种生态位接近种间竞争促使两物种生态位分离生态位分化：竞争与生态位分化种内竞争促使两物种生态位接近生态位分化：新几内亚食果鸠鸽的个体大小与被食果实大小的关系新几内亚食果鸠鸽的个体大小与被食果实大小的关系森林生态学：11种内种间关系课件竞争与生态位分化生态位宽度小，则生态位重叠少，种间竞争弱生态位宽度大，则生态位重叠多，种间竞争强生态位宽度：竞争与生态位分化生态位宽度小，则生态位重叠少，种间竞争弱生态当d/w1时，稳定共存，即物种相似性极限

d/w>1不稳定共存；d/w<1不能共存相似性极限：当d/w1时，稳定共存，即物种相似性极限

d/w>1(3)竞争排斥原理的推理：

在一个稳定的群落中没有两个物种是直接竞争者，从而保证了群落的稳定群落是一个生态位分化了的系统，比单一种群更能有效地利用环境资源

在一个稳定的群落中，占据了相同生态位的两个物种，其中一个种终究要灭亡(3)竞争排斥原理的推理：在一个稳定的群落中没有两个物种是第二节植物的密度效应1.密度效应(densityeffect):

密度制约(densitydependent):某一因素以百分比（如死亡率）表示的不利效应随某一物种密度增大而变化的现象密度制约因子：捕食、寄生、食物、竞争

在一定时间内，当某一物种的个体数目增加时出现相邻个体间的相互影响亦称邻接效应(theeffectofneighbours)第二节植物的密度效应1.密度效应(densityeffe

非密度制约(densityindependent):某一因素以百分比（如死亡率）表示的不利效应不随某一物种密度增大而变化的现象非密度制约因子：气候因子、CO2浓度等非密度制约(densityindependent):某一最后产量恒值法则(Lawofconstantfinalyield)

植物生长的可塑性——密度效应表现之一

在一定密度范围内，相同条件下不同密度的某一物种其最终产量相等

Y=W·d=KiY单位面积产量W植物个体平均重量

D密度Ki常数2.最后产量恒值法则植株稀疏、环境条件较好——枝叶茂盛植株密生、环境条件不良——枝叶稀疏最后产量恒值法则(Lawofconstantfinal森林生态学：11种内种间关系课件3.-3/2自疏法则

密生物种随着年龄的增长，部分个体死亡，密度逐渐减小的现象-3/2自疏法则(The–3/2thinninglaw):

在自疏现象发生时，种群个体产量与物种密度的-3/2次方成正比

W=Y·d-3/2

落叶松W=1.046104d-1.5

扁柏W=1.517105d-1.74

柳杉W=1.527106d-1.94

自疏现象(self-thinning)——密度效应表现之二3.-3/2自疏法则密生物种随着年龄的增长，部分个体死森林生态学：11种内种间关系课件森林生态学：11种内种间关系课件1.动物对植物的依存

植物为动物提供良好的栖息和保护条件植物为动物提供丰富的食物资源第三节植物与动物的相互关系1.动物对植物的依存植物为动物提供良好的栖息和保护条件第三森林生态学：11种内种间关系课件2.动物的适应2.动物的适应森林生态学：11种内种间关系课件拟态拟态拟态拟态拟态金斑蛱蝶仿有毒的金斑蝶拟态金斑蛱蝶仿有毒的金斑蝶协同进化(co-evolution):在进化过程中，一个物种的性状作为对另一个物种性状的反应而进化，而后一物种的性状本身又作为前一物种性状的反应而进化的现象

捕食者为了生存必须获得狩猎的成功——锐利的爪和牙、毒腺、声纳、细长的四肢、灵活的躯体猎物的生存则依赖逃避捕食能力——保护色、警戒色、假死、拟态、声纳协同进化(co-evolution):在进化过程中，一个物种森林生态学：11种内种间关系课件森林生态学：11种内种间关系课件森林生态学：11种内种间关系课件森林生态学：11种内种间关系课件森林生态学：11种内种间关系课件森林生态学：11种内种间关系课件森林生态学：11种内种间关系课件森林生态学：11种内种间关系课件森林生态学：11种内种间关系课件森林生态学：11种内种间关系课件具有一对硬而锐利的大颚，同时分泌毒液腿又细又长，抓住或碰到后很容易脱落休息时总是不停地摆动着尾梢，诱使天敌将注意力集中到尾梢上来，当尾须被抓住时，分节的尾须即断掉，身体便可趁机逃脱具有一对硬而锐利的大颚，同时分泌毒液腿又细又长，抓住或碰到后森林生态学：11种内种间关系课件植物的防卫机制——机械防御、化学防御植物的防卫机制——机械防御、化学防御

在中美洲，两种自然类群的木本豆科植物种子的平均重量：——种子保护：23种有毒的种子平均重量3.0g，——毒素保护

13种没有毒性成分的种子平均重量仅0.26g——靠扩大扩散能力得以保护在中美洲，两种自然类群的木本豆科植物种子的平均重量：——种子储藏、解毒酶草食动物的适应进化——种子储藏、解毒酶草食动物的适应进化第一节植物间的相互关系第二节植物的密度效应第三节植物与动物的相互关系第四章林木种内与种间关系第一节植物间的相互关系第四章林木种内与种间关系主要类型：（1）直接关系寄生：拟寄生全寄生半寄生共生：偏利共生互利共生

攀援（2）间接关系化感作用

竞争第一节植物间的相互关系主要类型：第一节植物间的相互关系1.直接关系(1)寄生分拟寄生、全寄生、半寄生寄生(parasitism):一种生物从另一种生物体上获取营养并对寄主造成危害的现象拟寄生(parasitoid):寄生物从寄主体内获取营养后缓慢杀死寄主第一节植物间的相互关系1.直接关系(1)寄生分拟寄生、全寄生、半寄生寄生(全寄生(holoparasitism)：寄生植物没有叶绿素、营养全部来自寄主的生活方式锁阳菟丝子列当肉苁蓉等

锁阳(CynomoriumSongaricum)寄生于柴达木盆地白刺根部全寄生(holoparasitism)：寄生植物没有叶绿素菟丝子(Cuscutachinensis)全寄生菟丝子为害马铃薯菟丝子寄生龙眼菟丝子缠死黄芩菟丝子寄生芝麻菟丝子(Cuscutachinensis)全寄生菟丝子为害列当属(Orobanchespp.)有根草本寄生草苁蓉、独根草分枝列当寄生于西瓜根上向日葵列当草苁蓉、独根草列当属(Orobanchespp.)有根草本寄生草苁蓉、独肉苁蓉属(Cistanchespp.)有根草本寄生肉苁蓉属(Cistanchespp.)有根草本寄生半寄生(semiparasitism):

寄生植物叶或茎中含绿色能进行光合作用，只从寄主体内吸收水分和矿质养分的生活方式

桑寄生槲寄生等半寄生(semiparasitism):

寄生植物叶或茎桑寄生——半寄生桑寄生——半寄生槲寄生——半寄生槲寄生——半寄生(2)共生共生(symbiosis):两种生物间无害且有一定依赖关系的生活方式女贞—悬铃木分互利共生、偏利共生(2)共生共生(symbiosis):两种生物间无害且有一定兰花兰花古柏与万年青共生古柏与万年青共生苔藓偏利共生(commensalism,dependence):对一方有利而对另一方无害的共生现象(附生)

兰花、苔藓附生，藤壶在鲸鱼或螃蟹体上附生苔藓偏利共生(commensalism,dependen附生在绞杀植物上的鸟巢蕨附生在绞杀植物上的鸟巢蕨黑节草多年生附生草本黑节草多年生附生草本

美丽鲜艳的橘色刺蝶鱼陪伴鸢魟的左右，吸引刺蝶鱼的是鸢魟皮肤上的寄生虫和海洋微生物已发现有45种此类“清洁工”鱼种鸢魟刺蝶鱼美丽鲜艳的橘色刺蝶鱼陪伴鸢魟的左右，吸引刺蝶鱼的是鸢三带双锯鱼与海葵共生互利共生(mutualism):两种生物相互依赖互为有利的共生现象

菌根、根瘤、地衣、反刍动物与细菌原生动物、白蚁与鞭毛虫、叶蚁与真菌等三带双锯鱼与海葵共生互利共生(mutualism):两种生物

双翅目的蠓类，同翅目的角蝉类、木虱类、蚜虫类、介壳虫类、鳞翅目的小灰蝶幼虫等以自己的分泌物供蚂蚁食用。蚂蚁为它们提供保护双翅目的蠓类，同翅目的角蝉类、木虱类、蚜虫类、介壳虫攀援

一种植物借助于卷曲的茎、须、吸盘等沿另一植物的枝干向上攀援，以获得更多的阳光和生长空间攀援植物

支柱植物洛石攀援一种植物借助于卷曲的茎、须、吸盘等沿另一植物的攀援与绞杀现象攀援与绞杀现象榕

树

棕

榈榕

树

棕

榈森林生态学：11种内种间关系课件木质藤本植物的绞杀木质藤本植物的绞杀木质藤本植物的绞杀木质藤本植物的绞杀枝干连生枝干连生(1)他感作用他感作用(allelopathy):一种植物分泌的生化物质释放到周围环境中对其他植物产生的影响2.间接关系主要有他感作用、竞争(1)他感作用他感作用(allelopathy):一种植物分他感作用的物质：乙烯、香精油、酚及其衍生物、不饱和内脂、生物碱、配糖体等他感作用的物质：乙烯、香精油、酚及其衍生物、不饱和内脂、生物他感作用的生态学意义（1）歇地现象：作物连作影响长势、降低产量的现象他感作用的生态学意义（1）歇地现象：作物连作影响长势、降低产（2）抑制作用：影响植物群落的种类组成刺槐树皮挥发物抑制多种草本生长稠李、丁香花的芳香物抑制临近植物伸长生长果树加速临近花卉的凋谢丁香与紫罗兰，菩提树与槐树、接骨木相互抑制铃兰与水仙彼此枯萎、铃兰加速丁香枯萎桃树、黑核桃抑制其它植物生长（2）抑制作用：影响植物群落的种类组成刺槐树皮挥发物抑制多种针茅(Stipapulchra,S.lepidid)早熟禾(Poascabrella)草原北美加利福尼亚草原的演替芳香性鼠尾灌木(Salvialencophylla，S.alpina，S.melifera)和篙子(Artemisiacaliforica)群落灌木周围1～2m不毛之地火烧周围灌木、篙子侵分泌萜烯类物质后抑制其他草本生长土壤储蓄抑制发芽野燕麦(Avenafatua)毛雀麦(Bromusmollis)一年生草本植物群落放牧、烧荒（3）影响植物群落的演替针茅(Stipapulchra,S.lepidid)北北美草原撩荒地演替的四个阶段北美草原撩荒地演替的四个阶段(2)竞争(competition)：

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(2)竞争具有相似要求的物种，为了争夺空间和资源，而产竞争造成的生长不良竞争造成的树干扭曲竞争造成的生长不良竞争造成的树干扭曲高斯假说高斯的种间竞争试验高斯假说高斯的种间竞争试验高斯假说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种，不能长期共存在一起即完全的竞争者不能共存竞争排斥原理(高斯假说)：高斯假说在一个稳定的环境中，两个以上受资源限制的、但具有相同洛特卡-沃尔太勒(Lotka-Volterra)种间竞争模型：dN1=r1N1(K1-N1-N2)dtK1dN2=r2N2(K2-N2-N1)dtK2、为竞争系数洛特卡-沃尔太勒(Lotka-Volterra)种间竞争模型平衡条件：当dN/dt=0时，两物种处于平衡状态则1-(N1+N2)/K1=0或1-(N2+N1)/K2=0

平衡条件：当dN/dt=0时，两物种处于平衡状态竞争结局(a)K1>K2/,K1/>K2

物种1取胜(b)K2>K1/,K2/>K1

物种2取胜(c)K1>K2/,K2>K1/

两种都可能取胜(d)K1<K2/,K2<K1/

两种共存竞争结局(a)K1>K2/,K1/>K23.生态位理论不同鸟类筑巢与觅食的位置3.生态位理论不同鸟类筑巢与觅食的位置3.生态位理论3.生态位理论3.生态位理论3.生态位理论生态位(niche):物种在生物群落或生态系统中的地位和角色

包括空间生态位(spatialniche),营养生态位(trophicniche),多维生态位(multidimensionalniche)生态位宽度(nichewidth/breadth):物种所利用的各种资源总和的幅度生态位空间(nichespace):物种所占据的每种环境资源所组成的空间范围生态位(niche):物种在生物群落或生态系统中的地位和角色生态位模式图生态位模式图基础生态位与实际生态位基础生态位与实际生态位基础生态位与实际生态位基础生态位(fundamentalniche):某物种所栖息的理论最大空间实际生态位(realizedniche):在群落中有竞争对手存在时，某物种实际栖息的生态位空间基础生态位与实际生态位基础生态位(fundamentaln竞争与生态位分化种内竞争促使两物种生态位接近种间竞争促使两物种生态位分离生态位分化：竞争与生态位分化种内竞争促使两物种生态位接近生态位分化：新几内亚食果鸠鸽的个体大小与被食果实大小的关系新几内亚食果鸠鸽的个体大小与被食果实大小的关系森林生态学：11种内种间关系课件竞争与生态位分化生态位宽度小，则生态位重叠少，种间竞争弱生态位宽度大，则生态位重叠多，种间竞争强生态位宽度：竞争与生态位分化生态位宽度小，则生态位重叠少，种间竞争弱生态当d/w1时，稳定共存，即物种相似性极限

d/w>1不稳定共存；d/w<1不能共存相似性极限：当d/w1时，稳定共存，即物种相似性极限

d/w>1(3)竞争排斥原理的推理：

在一个稳定的群落中没有两个物种是直接竞争者，从而保证了群落的稳定群落是一个生态位分化了的系统，比单一种群更能有效地利用环境资源

在一个稳定的群落中，占据了相同生态位的两个物种，其中一个种终究要灭亡(3)竞争排斥原理的推理：在一个稳定的群落中没有两个物种是第二节植物的密度效应1.密度效应(densityeffect):

密度制约(densitydependent):某一因素以百分比（如死亡率）表示的不利效应随某一物种密度增大而变化的现象密度制约因子：捕食、寄生、食物、竞争

在一定时间内，当某一物种的个体数目增加时出现相邻个体间的相互影响亦称邻接效应(theeffectofneighbours)第二节植物的密度效应1.密度效应(densityeffe

非密度制约(densityindependent):某一因素以百分比（如死亡率）表示的不利效应不随某一物种密度增大而变化的现象非密度制约因子：气候因子、CO2浓度等非密度制约(densityindependent):某一最后产量恒值法则(Lawofconstantfinalyield)

植物生长的可塑性——密度效应表现之一

在一定密度范围内，相同条件下不同密度的某一物种其最终产量相等

Y=W·d=KiY单位面积产量W植物个体平均重量

D密度Ki常数2.最后产量恒值法则植株稀疏、环境条件较好——枝叶茂盛植株密生、环境条件不良——枝叶稀疏最后产量恒值法则(Lawofconstantfinal森林生态学：11种内种间关系课件3.-3/2自疏法则

密生物种随着年龄的增长，部分个体死亡，密度逐渐减小的现象-3/2自疏法则(The