种间关系分析.pptx

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1、种间关系包括种间关系包括竞争竞争、捕食、共生捕食、共生和和寄生寄生等。等。种间关系种间关系第1页/共42页种种间间竞竞争争的的概概念念：具有相似要求的两个或多个物种（种群）为了争夺空间和资源，相互抑制，给对方带来不利影响。种间竞争的结果种间竞争的结果：一个种群被另一个种群完全排挤掉；一个种群迫使另一种群：占有不同的空间（空间分隔）；食性特化；其他生态习性分化，如时间分隔等。竞争竞争（competition）第2页/共42页高斯草履虫实验双小核草履虫大草履虫袋状草履虫一个种群被另一个种群完全排挤掉空间隔离和食性分化第3页/共42页生态习性相近（食物、利用资源的方式等相同）的两个不同种群不能在同一

2、地区长期共存。即生生态位相同的两个种群不能永久共存态位相同的两个种群不能永久共存。这一假说被称为高斯假说，又称为竞争排斥原理。高斯假说高斯假说第4页/共42页种间竞争的类型：种间竞争的类型：利用性竞争；消耗有限的共同资源。eg.草履虫实验干扰性竞争；个体间直接的相互作用。eg.物理打斗，他感作用种间竞争的特征：种间竞争的特征：竞争结果的不对称性，一个体的代价远高于另一个体。对一种资源的竞争能影响对另一资源的竞争结果。eg.植物对光的竞争,影响根对水和矿物质的竞争。第5页/共42页 1925年和1926年洛特卡（Lotka）和沃尔泰勒(Volterra)分别提出了种间竞争模型。他们以逻辑斯谛增长

3、模型为基础，引入了新的参数-竞争系数（，）。种间竞争模型种间竞争模型 Lotka-Volterra模模型型第6页/共42页假定：两个物种单独生长时其增长形式符合Logistic 模型，方程为 物 种1：dN1/d t=r 1 N1(1-N1/K1)物 种2：dN2/d t=r 2 N2(1-N2/K2)(1-N/K)项可理解为尚未利用的剩余空间项，而N/K是已利用空间项第7页/共42页当两物种竞争或共同利用空间时，已利用空间项除N 1外还要加上N 2，即：式中：是种2的一个个体对种1的阻碍系数（竞争系数）是种1的一个个体对种2的阻碍系数或者说:表示每个N2个体所占的空间相当于个N1个体;表示每

4、个N1个体所占的空间相当于个N2个体.第8页/共42页两物种的竞争结局从理论上讲可有以下三种：（1）种1胜，而种2被排除；（2）种2胜，而种1被排除；（3）两种共存 第9页/共42页（a）图表示物种1的平衡条件 全部空间为N1所占，即N1=K1，N2=0；全部空间为N2所占，即N1=0，N2=K1 两端点连线代表所有的平衡条件。线以下和以左N1增长，以上和以右N1下降N1N2K1K1/AB第10页/共42页（b）图表示物种2平衡的条件：在平衡线下面N2增加，在上面N2下降将（a）（b）图互相叠合起来，可得到四种不同结局，其结果将取决于K1、K2、K1和 K2/值的相对大小N1N2K2/K2AB

5、第11页/共42页（1）K1 K2/，K2 K1/：N1取胜,N2灭亡在K2，K2/，K1/，K1 这块面积内，种群2已经超过最大容纳量而不能增长，而种群1仍能继续增长，N1取胜，N2被排挤掉dN1/dt=0K1/K2K1K2/N1=K1dN2/dt=0第12页/共42页（2）N2K2K2K1/K1K2/dN1/dt=0dN2/dt=0K1 K1/：N2取胜，N1 灭亡由于在K2，K2/，K1，K1/这块面积内，种群1已经超过最大容纳量而不能增长，而种群2仍能继续增长，N2取胜，N1被排挤掉。第13页/共42页（3）K1 K2/，K2K2/，K2 K1/:不稳定共存三角形K1 K2/中，种群2

6、不能增长，种群1继续增长;K2 K1/中，种群1不能增长，种群2继续增长。N2和N1出现不稳定的平衡点。K2K1/K1K2/dN2/dt=0dN1/dt=0E第15页/共42页根据竞争方程可能产生的竞争结果：物种 1能抑制物种 2（K1 K2/）物种 1不能抑制物种 2（K1 K1/）物种 2不能抑制物种1（K2 w:种间竞争小，种内竞争强度大。wd:种内竞争小，种间竞争强度大。极限相似性：d/w=1 共存的竞争物种在资源生态位分化的临界阈。ddwddw窄生态位宽生态位第21页/共42页竞争释放竞争释放：在缺乏竞争者时，物种扩张其实际生态位的现象。性状替换性状替换：生态位收缩导致形态性状发生变

7、化的现象。竞争释放和性状替换竞争释放和性状替换第22页/共42页捕捕食食：就是一种生物取食另一种生物，前者称为捕食者（Predator），后者称为猎物或被食者（Prey）。狭义的捕食狭义的捕食指肉食动物捕食其它动物；广广义义的的捕捕食食还包括食草动物的食草作用，寄生，拟寄生（寄生蜂将卵产于其它动物卵中，在幼虫体内生长）。捕食作用捕食作用（Predation）第23页/共42页捕食者与猎物的协同进化捕食者与猎物的协同进化捕食者进化成捕食者进化成猎物进化成猎物进化成军备竞赛、红桃皇后效应军备竞赛、红桃皇后效应第24页/共42页1.Lotka-Volterra 捕食者捕食者-猎物模型猎物模型模型假设

8、：一种捕食者与一种猎物；捕食者下降到某一阈值，猎物种群数量上升；而猎物上升到某一阈值，捕食者种群数量增加；没有捕食者猎物种群指数增长，没有猎物种群，捕食者种群指数下降。猎物方程：捕食者方程：N猎物密度，P捕食者密度，r1猎物种群增长率，r2捕食者种群死亡率，每一捕食者捕杀猎物的常数或压力常数，-捕食效率常数，捕食者利用猎物而转变为更多捕食者的常数。第25页/共42页第26页/共42页(1)猎物是捕食者的食物资源；(2)捕食者对猎物种群有调节作用。2.捕食者与猎物的关系 eg1.美国亚利桑那州的黑尾鹿，捕食者为美洲狮和狼。1905年以前黑尾鹿种群为4000头，19071918年捕打捕食者，鹿种群

9、上升到4万头，1925年达到10万头，草场极度退化，1929年又降到4万头，以后降到1万头。eg2.19世纪末，挪威为保护雷鸟，捕猎猛禽和兽类，高密度的雷鸟却引起了球虫病和其它疾病的广泛传播，20世纪初，雷鸟一次又一次大量死亡。第27页/共42页(3)捕食者不能调节猎物种群数量的情况观点一：不止一种捕食者。观点二：捕食者只是帮助去除多余。2.捕食者与猎物的关系捕食者与猎物的关系第28页/共42页3.捕食对策捕食对策觅食效率=摄取食物量/摄食活动耗能搜寻者，食谱倾向于广谱化。处理者，食谱倾向于特化。低生产力环境，食谱宽。拒绝利润低的食物。eg.白鹡鸰对粪蝇的捕食 第29页/共42页植物不逃避捕食

10、；食草动物不杀死，只取食其中的构件。植物构件被采食后，其他构件的光合作用、生长等会出现补偿。植物的防卫反应植物的防卫反应 毒性与差的味道防御结构。食草作用食草作用 第30页/共42页例子：在乌克兰草原上，500公顷的原始针茅草草原，禁止放牧后，针茅草繁茂，但因残体分解慢，嫩枝发芽受阻，针茅草大量死亡，导致杂草繁盛，使草原杂草丛生而废弃。禾本科为主的草原，有蹄类采食、践踏和粪尿的滋养等放牧活动，能调节种间关系，使牧场植被保持一定的稳定性。第31页/共42页图 植物-食草动物种群相互动态模型第32页/共42页1.1.概念：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

11、或已消化物质获取营养而生存。寄生者与捕食者不同，它多次摄取宿主营养，一般不“立即”或直接杀死宿主。这是“弱者”依附“强者”的情况。微寄生物，在寄主体内或表面繁殖（病毒、细菌、真菌和原生动物）；大寄生物，在寄主体内或表面生长，但不繁殖。（昆虫）；拟寄生物（重寄生物）：在昆虫寄主身上或体内产卵，通常导致寄主死亡。寄生作用寄生作用（Parasitism）第33页/共42页寄生者：神经、感官退化；生殖器官发达，繁殖力高；复杂的生活史。2.2.寄生者和宿主的相互适应：宿主：对于脊椎动物1.免疫反应2.行为对策对于植物1.化学防御2.局部细胞死亡第34页/共42页 宿主密度上升寄生者广泛扩散、传播宿主大量

12、死亡，少数获得免疫能力感染率下降宿主再增长（开始下一循环）。值得注意的是，自然界生境变化的大型工程项目、洪涝灾害等，常会引发疾病的流行。因为变化后的生境，一旦适于某种寄生者（或病菌、病毒）生活、传播，宿主无抵抗力，常会爆发。3.3.寄生者与宿主种群数量动态的相互作用第35页/共42页 共生这个术语可以理解为共同生活，包括互利共生（共生）、偏利共生（共栖）。共生共生（Symbiosis）第36页/共42页 偏利共生(共栖)指对一方有利，对另一方无利也无明显害处的共同生活现象。eg.藤本植物附生于乔木的枝上，易获得阳光eg.藤壶附生于鲸鱼或螃蟹背上eg.鮣鱼以头顶吸盘固着在鲨鱼腹部等。1.偏利共生

13、（commensalism）第37页/共42页指对双方都有利的共同生活现象清洁鱼与顾客鱼菌根（高等植物与真菌）种植和饲养2.互利共生（mutualism）第38页/共42页 （1）兼性互利共生（原始合作）：双方都从对方获得好处，离开对方也都可生活。eg.豆科植物和固氮细菌（2）专性互利共生：双方都从对方获得好处，离开对方一方或双方不可生活。eg.地衣（真菌和藻类）eg.珊瑚（珊瑚虫和藻类）第39页/共42页 （3）传粉与种子散布（4）防御型互利共生eg.多年生黑麦草与麦角真菌eg.金合欢树与蚂蚁（5）动物组织和细胞内的共生性互利共生eg.白蚁与肠道中细菌（提供纤维素酶）eg.反刍动物与室胃中的细菌和原生动物 第40页/共42页互利共生的进化来自寄生物-寄主关系、捕食者-猎物关系、紧密共栖等。eg.昆虫传粉互利共生关系也可以“恶化”eg.兰花第41页/共42页2/23/2023感谢您的观看！第42页/共42页