生物种内和种间关系

生物种内和种间关系生物种内和种间关系1.种内关系种内关系之一：种内关系之一：植物的密度效应植物的密度效应最后产量恒值法则最后产量恒值法则:在在很很大大播播种种密密度度范范围围内内，植植物物的的最最终终产产量量是是相相等等的。（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？形成婚配制度的环境因素是什么？资源分布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）婚配制度类一雄一雌和一雄多雌（一雌多雄）婚配制度类型的比较型的比较：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？种内关系种内关系之三之三：生物的领域性：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保卫不让同种其他个体同种其他个体侵入的空间 领域性什么是领域性？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？行为表现？获得方式？获得方式？与种群调节的关系？与种群调节的关系？优点？优点？社会等级的生态学意义？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：利他行为利他行为利他行为 指指生生物物个个体体通通过过牺牺牲牲自自我我而而使使社社群群整整体体或或其其他他个个体获得利益的行为。体获得利益的行为。什么是利他行为？犬 鼠 利他行为的案例：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 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：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 种间关系之一种间关系之一:种间竞争种间竞争种间竞争种间竞争: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。的一种直接或间接抑制对方的现象。为何竞争？为何竞争？种间竞争类型种间竞争类型类型：资源利用性竞争资源利用性竞争 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（种间关系之三：生态位（niche)niche)理论理论什么是生态位？生态位生态位（niche）：）：一一一一个个个个种种种种群群群群在在在在生生生生态态态态系系系系统统统统中中中中，在在在在时时时时间间间间、空空空空间间间间上上上上（环环环环境境境境梯梯梯梯度度度度）所所所所占占占占据据据据的的的的位位位位置置置置及及及及其其其其与与与与相相相相关关关关种种种种群群群群之之之之间间间间的的的的功功功功能能能能关关关关系系系系与作用与作用与作用与作用生态位一般与资源、环境梯度有关生态位一般与资源、环境梯度有关一维、二维生态位生态位空间生态位空间定义？定义？生态位空间生态位空间 影响有机体的每个条件都可以被认为是一个轴或维影响有机体的每个条件都可以被认为是一个轴或维,在在此轴或维上，可以定义有机体将出现的一个范围。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。的定义图，称为生态位空间。基础生态位基础生态位：物种能够栖息的理论上的最大空间。物种能够栖息的理论上的最大空间。实际生态位实际生态位：物种能够占据的生态位空间（由竞争和捕食造成）。物种能够占据的生态位空间（由竞争和捕食造成）。生态位的分类生态位的分类高斯假说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高斯假说（高斯假说（竞争排斥原理）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。高高斯斯假假说说GGr ro ow wt th h c cu ur rv ve es s f fo or r P Pa ar ra amme ec ci iu umm a au ur re el li ia a a an nd d P P.c ca au ud da at tu ummi in n s se ep pa ar ra at te e a an nd d mmi ix xe ed d c cu ul lt tu ur re es s生态位的分化生态位的分化高斯假说中的失败者如何生存？高斯假说中的失败者如何生存？生态位分化生态位分化：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Resource partitioningResource partitioning Resource Resource partitioning is partitioning is demonstrated demonstrated by the feeding by the feeding habits of five habits of five species of species of North North American American warblers.warblers.Each of these Each of these insect-eating insect-eating species species searches for searches for food in food in different different regions of regions of spruce trees.spruce trees.竞争释放竞争释放：在缺乏竞争者时，物种扩张其实际生态位的现在缺乏竞争者时，物种扩张其实际生态位的现象。象。与生态位相关的两个概念竞争释放竞争释放性状替换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性状替换：生态位收缩导致形态性状发生变化，生态位：生态位收缩导致形态性状发生变化，生态位发生分离。发生分离。种间关系之四：种间关系之四：捕食作用捕食作用?捕食作用：捕食作用：捕食（捕食（predation）：一种生物摄取其它种生物个体的全部或）：一种生物摄取其它种生物个体的全部或部分为食。部分为食。前者称为捕食者（前者称为捕食者（predator，），后者称为猎物或被食者，），后者称为猎物或被食者（prey）。）。狭义：典型的捕食典型的捕食：它们在袭击猎物后，迅速杀死而食之广义：食草食草，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。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：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？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：种间关系之五：互利共生互利共生生物之间的和平共处现象生物之间的和平共处现象互利共生互利共生 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。地衣中真菌真菌和藻类藻类植物的共生体，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，无法消化木质纤维素，然而鞭毛虫能分泌一种消化纤维素脢蚂蚁和蚜虫；豆科植物与根瘤菌；蚂蚂蚁蚁放放牧牧蚜蚜虫虫种间关系之六：寄生生物界的不劳而获现象 寄生 寄生是指一个种（寄生物）寄居于另一个种（寄主）的体内或体表、靠寄主体液、组织或已消化物质获取营养而生存。寄生类型：全寄生,半寄生,寄生类型：全寄生半寄生寄生生物的特点：生物体简化：不含叶绿体 专性固定器官：吸盘小钩 繁殖力很强本 章 结 束!