生态学基础种群生态学习教案.pptx

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1、会计学1生态学基础生态学基础(jch)种群生态种群生态第一页，共70页。第三章第三章 种群种群(zhn(zhnqn)qn)生态生态第一节第一节 种群的概念和基本特征种群的概念和基本特征第二节第二节 自然种群的数量变动自然种群的数量变动第三节第三节 种内与种间关系种内与种间关系第四节第四节 种群的生态种群的生态(shngti)(shngti)对策对策第1页/共70页第二页，共70页。第一节第一节 种群种群(zhnqn)(zhnqn)的概念与基本特征的概念与基本特征一、种群的概念一、种群的概念二、种群的基本特征二、种群的基本特征（一）种群的密度（一）种群的密度(md)(md)（二）种群分布型（二）

2、种群分布型（三）种群出生率与死亡率（三）种群出生率与死亡率（四）种群的年龄结构（四）种群的年龄结构（五）种群性比（五）种群性比第2页/共70页第三页，共70页。一、种群一、种群(zhn qn)的的概念概念种群：在一定的空间和时间内的同种生物个体的总和。种群：在一定的空间和时间内的同种生物个体的总和。一个池塘中所有的鱼是否属于一个种群？一个池塘中所有的鱼是否属于一个种群？种种群群内内个个体体之之间间能能够够进进行行自自然然交交配配并并产产生生出出有有生生殖殖力力的的后后代代，因因此此，种种群群是是种种族生存的前提，是系统发展的结果。族生存的前提，是系统发展的结果。种群具有三种主要特性：种群具有三

3、种主要特性：空间特征：种群有一定的分布区域和分布方式；空间特征：种群有一定的分布区域和分布方式；数量特征：种群具有一定的密度数量特征：种群具有一定的密度(md)(md)、出生率和死亡率、年龄特征和性比；、出生率和死亡率、年龄特征和性比；遗遗传传特特征征：种种群群具具有有一一定定的的遗遗传传组组成成，且且随随时时间间经经常常改改变变其其遗遗传传特特性性，进进行行进进化和适应。化和适应。第3页/共70页第四页，共70页。二、种群二、种群(zhn qn)的的基本特征基本特征 1、种群、种群(zhn qn)密度密度n n种群大小:指一个种的个体数目多少。可用以下指标来衡量n n种群密度：单位面积或单位

4、容积内的个体数目。n n绝对密度：难以计数n n相对密度：表示种群数量(shling)的丰富程度，如：每小时看到的鸟数，或看到动物粪便的数量(shling)等。n n种群密度的高低取决于环境中可利用的物质和能量的多少、种群对物质和能量的利用效率的高低、生物种群营养级的高低及种群本身的生物学特性。n n最适密度：维持种群最佳状况的密度n n最低密度：太低引起灭亡阿利氏规律：在一定的条件下，当种群密度（数量）处于阿利氏规律：在一定的条件下，当种群密度（数量）处于(chy)适度的情况时，种群的增长最快，密度太低或太高都会对种群的增长起着限制作用。适度的情况时，种群的增长最快，密度太低或太高都会对种群

5、的增长起着限制作用。第4页/共70页第五页，共70页。2 2、种群、种群(zhn qn)(zhn qn)的内分布型的内分布型1.定义(dngy):种群在一个地区的个体分布方式，即种群个体是如何在空间配置的。2.种群的三种分布类型：随机分布无脊椎动物(jzhudngw)，蜘蛛 均匀的树木(竞争)集群分布橡树（种子）第5页/共70页第六页，共70页。3 3、影响种群、影响种群(zhn qn)(zhn qn)数量的四个变量数量的四个变量（1 1）出生率）出生率（2 2）死亡率）死亡率（3 3）迁入率和迁出率）迁入率和迁出率迁出迁出（）（）迁入迁入（）（）出生出生（）（）种群数量种群数量死亡死亡（）（

6、）第6页/共70页第七页，共70页。（1 1）出生率）出生率n n出生率（natality）是指单位时间种群的出生个体数与种群个体总数的比值，它反映一个种群的繁殖能力。n n如人口出生率为年出生人数年平均人口数。n n最大出生率：是指种群在理想状态下，生理上所能够达到的最大生殖能力。对于特定种群来说，最大出生率是一个常数。最大出生率是理论上的最大值，自然条件下大多(ddu)不能达到。n n生态出生率或称实际出生率：指在实际环境条件下的种群出生率。第7页/共70页第八页，共70页。（2）死亡率n n死亡率：是指单位时间内，种群的死亡个体数与种群个体总数的比值。死亡率是与出生率平行的概念。n n最

7、低死亡率：是指理想条件下，种群内的个体都达到生理寿命的死亡率。n n生态死亡率或实际死亡率：是实际环境(hunjng)条件下种群死亡率。和出生率一样，最低死亡率是种群的一个理论常数，而生态死亡率则随着种群状况和环境(hunjng)条件的变化而改变。第8页/共70页第九页，共70页。（3 3）迁入率和迁）迁入率和迁出率出率迁入率：进入该领地的个体(gt)数占种群总个体(gt)的百分数。迁出率：离开种群领地的个体(gt)数占种群总个体(gt)数量的比例。直接估测迁出率和迁入率是相当困难。如：1983年我国人口出生率18.62,人口死亡率7.08;自然增长率=出生率-死亡率第9页/共70页第十页，共

8、70页。（4 4 4 4）种群）种群）种群）种群(zhn qn)(zhn qn)(zhn qn)(zhn qn)的年龄结构的年龄结构的年龄结构的年龄结构类型类型图例图例年龄比例年龄比例 出生率与出生率与 死亡率大小死亡率大小种群密度种群密度变化变化增长型增长型年幼个体大于年老个年幼个体大于年老个体数体数出生率死亡出生率死亡率率增大增大稳定型稳定型各年龄期个体比例适各年龄期个体比例适中中出生率出生率死亡死亡率率稳定稳定衰退型衰退型年幼个体小于年老个年幼个体小于年老个体数体数出生率死亡出生率死亡率率减小减小意义：年龄组成是预测种群意义：年龄组成是预测种群(zhn qn)(zhn qn)密度未来变化

9、趋势的重要依据。密度未来变化趋势的重要依据。种群的年龄结构，又称年龄分布：指种群中各个体(gt)年龄分布状况，即各年龄期个体(gt)在种群中所占的比例。第10页/共70页第十一页，共70页。（4 4 4 4）种群）种群）种群）种群(zhn qn)(zhn qn)(zhn qn)(zhn qn)的年龄结构的年龄结构的年龄结构的年龄结构第11页/共70页第十二页，共70页。（5 5 5 5）种群）种群）种群）种群(zhn qn)(zhn qn)(zhn qn)(zhn qn)的性比的性比的性比的性比性比:种群中雌性与雄性在数量上的比例,是推测种群未来发展趋势的一项指标。雌雄(cxing)相当型：多

10、见于高等动物。雌多雄少型：常见于人工控制的种群及蜜蜂等群体动物。雌少雄多型：较为罕见。如白蚁等营社会性生活的动物。性别比例的应用：利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的性别比例，从而达到杀虫效果。第12页/共70页第十三页，共70页。外界外界(wiji)环环境境性别性别(xngbi)比例比例出生率、死亡率出生率、死亡率迁入率、迁出率迁入率、迁出率年龄年龄(ninlng)组成组成决定密度大小决定密度大小种群密度种群密度预测变化方向预测变化方向影响数量变动影响数量变动6 6种群特征间的相互关系种群特征间的相互关系第13页/共70页第十四页，共70页。第二节第二节 自然自然

11、(zrn)(zrn)种群的数量种群的数量变动变动种群具有一定的遗传组成，种群的遗传特征是种群遗传学和进化生态学的主要研究内容。它们要研究不同(btn)种群的基因库有什么不同(btn)，种群的基因频率是如何从一个世代传递到另一世代，种群在进化过程中如何改变基因频率以适应环境的不断改变。1、基因库与基因频率2、哈迪温格平衡3、影响遗传规律的因素第14页/共70页第十五页，共70页。第二节第二节 种群种群(zhn qn)(zhn qn)的增长的增长一、基本概念一、基本概念二、种群二、种群(zh(zh n n qn)qn)增长型增长型三、自然种群三、自然种群(zh(zh n n qn)qn)的数量变动

12、的数量变动类型类型四、种群四、种群(zh(zh n n qn)qn)调节调节第15页/共70页第十六页，共70页。1 1、基本概念、基本概念（1）环境容量（K）：某种群在一定生态系统中，即一个有限环境中所能稳定达到的最大数量（或最大密度）称为系统或环境对该种群的容量，常用K表示。容量的大小取决于：（1）温度、光、水、营养等因子或 事 物、空 间 等 资 源 所 构 成(guchng)的环境（2）是食性、行为、适应能力等种群遗传特性；第16页/共70页第十七页，共70页。1 1、基本概念、基本概念2、内禀增长率是指在环境条件（如食物、生存空间、资源、其他竞争的生物个体等）没有限制性影响时，由种群

13、内在因素决定的、稳定的、最大相对增殖速度。也称为(chn wi)瞬时增长率或生殖潜能，它是物种固有的，由遗传特性所决定。是种群增长固有能力的唯一指标。生物种群的内禀增长率取决于该种群的生殖能力、平均寿命、发育速度和年龄结构等。增长率 自然增长率 十 净迁移率 出生率 死亡率 迁入率 迁出率。如果设迁入 迁出，那么，增长率就等于自然增长率。第17页/共70页第十八页，共70页。2 2、种群、种群(zhn qn)(zhn qn)增长型增长型 在没有限制的指数增长中，增长速在没有限制的指数增长中，增长速度（度（G G）与个体数量（）与个体数量（N N）成正比，）成正比，也就是说，个体数量越大，增长速

14、也就是说，个体数量越大，增长速度越快。度越快。指数增长模式指数增长模式(msh)(msh)只是一种理想只是一种理想的状态的状态l l指数指数(zhsh)(zhsh)增长模式增长模式第18页/共70页第十九页，共70页。2 2、种群、种群(zhn qn)(zhn qn)增长型增长型 实际的种群增长都是有限的，因为种群的数量总会受到食物、空实际的种群增长都是有限的，因为种群的数量总会受到食物、空间和其他资源的限制。间和其他资源的限制。细菌实际增长曲线，分为三段：最初的阶段个体数量的增长在加细菌实际增长曲线，分为三段：最初的阶段个体数量的增长在加速；减速速；减速(jin s)阶段阶段；动态平衡；动态

15、平衡。种群生长限制因子、环境限制因子种群生长限制因子、环境限制因子l l逻辑逻辑(lu j)(lu j)斯蒂增长模型斯蒂增长模型增长率随着种群密度的增加增长率随着种群密度的增加而按一定的比例下降而按一定的比例下降K值为环境容纳量值为环境容纳量第19页/共70页第二十页，共70页。2 2、种群、种群(zhn qn)(zhn qn)增长型增长型 l l逻辑逻辑(lu j)(lu j)斯蒂增长模型斯蒂增长模型以大草履虫为例以大草履虫为例的型增长的型增长(zngzhng)曲线曲线环境负荷量：环境负荷量：实际上，在一定的空间时间下，环境条件（包括资源、食实际上，在一定的空间时间下，环境条件（包括资源、食

16、物、生活空间等）是有限的，它所能支持的种群最大数量也是有限的，物、生活空间等）是有限的，它所能支持的种群最大数量也是有限的，其极限值，即环境负荷量，用其极限值，即环境负荷量，用K表示。表示。第20页/共70页第二十一页，共70页。环境(hunjng)对一个物种的承受容量决定于这个物种对环境(hunjng)的需求和该物种繁衍的各种决定因素。正常情况下，大多数种群个体的数量基本都是稳定的，种群的数量在环境(hunjng)承受容量K值上下波动。3、种群的数量(shling)动态变化与调节 种群中个体数量(shling)的变化与其天敌有直接的关系。第21页/共70页第二十二页，共70页。3、种群(zh

17、n qn)的数量动态变化与调节（1）种群平衡：种群较长期地维持在几乎同一水平上，称为种群平衡。（2）种群的周期性波动 种群是一个(y)动态系统，种群数量是随时间而变化的，这就是所说的种群波动。自然界中某些种群的波动是有规则的，这种有规则的波动就称为种群数量的周期波动。第22页/共70页第二十三页，共70页。3、种群(zhn qn)的数量动态变化与调节 1 1、季节消长、季节消长 ：由于环境因子（如光、温、水分等）随着季节而有规律的变化，：由于环境因子（如光、温、水分等）随着季节而有规律的变化，引起种群数量也表现出随着季节的变化而变化。不同种类的动物所表现的季引起种群数量也表现出随着季节的变化而

18、变化。不同种类的动物所表现的季节消长而不同。节消长而不同。2 2、年际变化：最典型、年际变化：最典型(dinxng)(dinxng)的就是加拿大猞猁和美洲兔之间由于捕食和被捕的就是加拿大猞猁和美洲兔之间由于捕食和被捕食的周期变化。食的周期变化。第23页/共70页第二十四页，共70页。3、种群的数量(shling)动态变化与调节（3）非周期性波动：种群爆发或大发生：最闻名(wnmng)的大发生见于害虫和害鼠。例如，索马里1967年一次蝗灾，蝗虫的总重量达5104吨；赤潮是种群爆发的典型例子。蝗灾蝗灾(hungzi)爆爆发发黄海海州湾海域赤潮黄海海州湾海域赤潮第24页/共70页第二十五页，共70页

19、。3、种群的数量(shling)动态变化与调节（3）非周期性波动：种群爆发或大发生(fshng)：生物入侵由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜于其栖息和繁衍的地区，种群不断扩大，分布区逐步稳定地扩展，这种过程称为生态入侵。德国大闸蟹泛滥，中国组团去吃目前，中国四大家鱼在美国泛滥成灾，严重挤压本地无刺鱼的生长，美国总统责成有关部门予以治理；水葫芦被引入中国后，在中国南方大面积蔓延，无法控制。第25页/共70页第二十六页，共70页。水葫芦再次水葫芦再次(zi c)入入侵闽江侵闽江第26页/共70页第二十七页，共70页。4、种群(zhn qn)调节种群调节：当种群数量偏离平衡(pnghng)水

20、平上升或下降时，使种群返回平衡(pnghng)水平的作用。使种群具有一定稳定性，减少波动。种群的调节机制1、密度制约作用随密度增加，个体间竞争激烈，导致密度下降，不改变环境容纳量K2、非密度制约与密度无关的其他因素包括温度、光照、降雨等因素引起的，环境变化可导致环境容纳量K值的变化。第27页/共70页第二十八页，共70页。4、种群(zhn qn)调节种群的调节(tioji)机制种种群群(zhn qn)调调节节外源性学说外源性学说内源性学说内源性学说1.1.气候学派气候学派2.2.生物学派生物学派3.3.折衷派折衷派1.1.行为调节学说行为调节学说2.2.内分泌调节学说内分泌调节学说3.3.遗传

21、调节学说遗传调节学说气候因子是影响种群动态的首要因素。气候因子是影响种群动态的首要因素。密度制约，包括强调食物因素的学者密度制约，包括强调食物因素的学者密度制约和非密度制约都起作用密度制约和非密度制约都起作用强调动物种群的社群行为强调动物种群的社群行为种群中的遗传两型现象或遗传多型现象有调节种群的意义种群中的遗传两型现象或遗传多型现象有调节种群的意义第28页/共70页第二十九页，共70页。4、种群(zhn qn)调节n n当种群数量上升时，种内个体经受(jngshu)的社群压力增加，加强了对中枢神经系统的刺激，影响了脑垂体和肾上腺的功能，使生长激素、促性腺激素分泌减少和促肾上腺皮质激素增加。2

22、.2.内分泌调节内分泌调节(tioji)(tioji)学说学说生长激素减少生长激素减少生长代谢障碍生长代谢障碍免疫力降低免疫力降低促肾上腺皮质促肾上腺皮质激素增加激素增加机体抵抗力减弱机体抵抗力减弱生殖受到抑制生殖受到抑制死亡率上升死亡率上升出生率下降出生率下降促性腺激素促性腺激素分泌减少分泌减少第29页/共70页第三十页，共70页。第三节第三节 种内、种间关种内、种间关系系(gun x)(gun x)一、种内关系一、种内关系 （一）植物的密度效应（一）植物的密度效应 （二）性别（二）性别(xngbi)(xngbi)生态生态二、种间关系二、种间关系 （一）竞争（一）竞争 （二）捕食（二）捕食

23、（三）共生（三）共生 （四）寄生（四）寄生 （五）他感作用（五）他感作用第30页/共70页第三十一页，共70页。一、种内关系(gun x)n n种种内内关关系系：是是指指种种群群(zh(zh n n qn)qn)内内个个体体间间的的相相互互关关系。种内竞争同样是基本的种内关系。系。种内竞争同样是基本的种内关系。n n植植物物种种群群(zh(zh n n qn)qn)与与动动物物种种群群(zh(zh n n qn)qn)的的种种内内关关系系有有很很大大的的不不同同，除除种种内内竞竞争争外外，植植物物种种群群(zh(zh n n qn)qn)的的种种内内关关系系主主要要表表现现为为集集群群生生长长

24、、密密度度效效应应等等，动动物物种种群群(zh(zh n n qn)qn)的的种种内内关关系系则则主主要要表表现现为为生生殖殖行行为为、空空间间行行为为、社社会会行行为为、通通讯讯行行为为和和利他行为等方面。利他行为等方面。第31页/共70页第三十二页，共70页。（一）植物（一）植物(zhw)的密的密度效应度效应1 1、最后、最后(zuhu)(zuhu)产量衡值法则产量衡值法则2 2、“3 32”2”自疏法则自疏法则第32页/共70页第三十三页，共70页。1 1、最后、最后(zuhu)(zuhu)产量衡产量衡值法则值法则n n在一定范围内，当条件相同时，不管种群的密度如何，其最后产量差不多总是

25、一样的。n n例如，Donald对车轴草的种植研究，不同密度种植，发现60天后产量和密度呈正相关，但181天以后收获时，产量与密度无关。n n最后产量衡值法则公式表示为：Y W d。Y为总产量，W为平均每株重，d为密度，总产量最终(zu zhn)接近于一个定值。n n意义：种植密度第33页/共70页第三十四页，共70页。n n随着植物播种密度的提高，种内竞争不仅影响到植株的生长发育的速度，也影响到植株的存活率，这一过程叫自疏。密度与生物个体平均株重呈现负相关关系，在对数图上为32斜率。这种关系叫做“32”自疏法则。其公式可以表述为：n nW=Cd32；W为平均每株重，d为密度；C为一个常数(c

26、hngsh)。n n该模式表明产量与密度变化无关，即在很大播种密度范围内，其最终产量是相等的。2 2、“3/2”3/2”自疏法则自疏法则(fz)(fz)第34页/共70页第三十五页，共70页。n n密度与生物个体平均(pngjn)株 重 呈现负相关关系，在对数图上为32斜率。2 2、“3/2”3/2”自疏法则自疏法则(fz)(fz)第35页/共70页第三十六页，共70页。n n随着植物播种密度的提高，种内竞争不仅(bjn)影响到植株的生长发育的速度，也影响到植株的存活率，这一过程叫自疏。密度与生物个体平均株重呈现负相关关系，在对数图上为32斜率。这种关系叫做“32”自疏法则。其公式可以表述为：

27、n nW=Cd32；W为平均每株重，d为密度；C为一个常数。n n该模式表明产量与密度变化无关，即在很大播种密度范围内，其最终产量是相等的。（二）动物（二）动物(dngw)(dngw)的的领域性和社会等级领域性和社会等级第36页/共70页第三十七页，共70页。1 1、领域、领域(ln y)(ln y)性性由动物个体、配偶或家族积极保卫的，不允许其他动物，通常是不让同种动物的进入的区域或空间就称为领域，而动物占有领域的行为则称为领域行为或领域性。领域性是保持个体或群之间间隔的积极机制；高等动物的隔离机制是行为性的，低等动物或植物的则是化学性的，即：通过(tnggu)抗生素或他感物质产生隔离。第3

28、7页/共70页第三十八页，共70页。生殖领域求偶、交配生殖领域求偶、交配(jiopi)、繁殖、繁殖第38页/共70页第三十九页，共70页。驯鹿驯鹿(xn l)在觅食在觅食第39页/共70页第四十页，共70页。2 2、社会、社会(shhu)(shhu)等级等级n n社会等级：指动物种群中各个动物的地位具有一定顺序的等级现象。等级的数量(shling)和配置情况构成种群的社会结构。n n社会形成的基础是支配行为或称支配-从属关系。等级地位较高的优势个体比等级地位较低的从属个体优先获得资源，满足其食物、栖息场所、配偶等需要。第40页/共70页第四十一页，共70页。社会等级的生态学意义：社会等级的生态

29、学意义：（1）非争斗性地获得有限资源。）非争斗性地获得有限资源。（2）调节种群）调节种群(zhn qn)数量。数量。第41页/共70页第四十二页，共70页。二、种间关系二、种间关系(gun x)种间关系的类型种间关系的类型种间关系是指不同物种种群之间的相互作用。两种间关系是指不同物种种群之间的相互作用。两个种群的相互关系可以是间接，也可以直接的相个种群的相互关系可以是间接，也可以直接的相互影响，这种影响可能是有害的，也可能是有利互影响，这种影响可能是有害的，也可能是有利的。如果的。如果(rgu)(rgu)用用“”表示有利，表示有利，“”表表示有害，示有害，“0”“0”表示既无利又无害，那么，种

30、群表示既无利又无害，那么，种群之间的关系见下表。之间的关系见下表。第42页/共70页第四十三页，共70页。两种种群两种种群两种种群两种种群(zh(zh n n qn)qn)之间的各种相互关系之间的各种相互关系之间的各种相互关系之间的各种相互关系相互作用类型相互作用类型 物种物种1 物种物种2相互作用的一般特征相互作用的一般特征 中性作用中性作用 00两物种彼此不受影响两物种彼此不受影响 负相互负相互作用作用 竞争竞争-相互干扰型：每一种群直接抑制另一个种群相互干扰型：每一种群直接抑制另一个种群资源利用型：资源缺乏时的间接抑制资源利用型：资源缺乏时的间接抑制 偏害作用偏害作用-0种群种群1受抑制

31、，种群受抑制，种群2无影响无影响 寄生作用寄生作用+-种群种群1寄生者，通常较宿主寄生者，通常较宿主2的个体小的个体小捕食作用捕食作用+-种群种群1捕食者，通常较猎物捕食者，通常较猎物2的个体的个体 正相互正相互作用作用 偏利作用偏利作用+0种群种群1偏利者，而宿主偏利者，而宿主2无影响无影响 原始合作原始合作+相互作用对两种都有利，但不是必然相互作用对两种都有利，但不是必然 互利共生互利共生+相互作用对两种都必然有利相互作用对两种都必然有利 表示表示(biosh)(biosh)有利；表示有利；表示(biosh)(biosh)有害，有害，0 0表示表示(biosh)(biosh)无利也无害无利

32、也无害 第43页/共70页第四十四页，共70页。1、竞争(jngzhng)特征：两种生物为竞争同一对象（空间和资源）。竞争的双方都力求抑制对方。竞争结果(jigu)对他们的增长和存活起着负影响。例：农田中的作物与杂草竞争光、热、水、气、肥及生长空间。各类塘鱼对浮游生物的竞争。结果(jigu)：两个物种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。第44页/共70页第四十五页，共70页。生态位：是指一个种群在生态系统生态位：是指一个种群在生态系统(shntix(shntixtn)tn)中，在时间空间上所占据的位置及其与相关中，在时间空

33、间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。种群之间的功能关系与作用。北极熊在打斗北极熊在打斗(d du)大象和狮子抢夺大象和狮子抢夺大象和狮子抢夺大象和狮子抢夺(qingdu)(qingdu)水源水源水源水源第45页/共70页第四十六页，共70页。高斯原理高斯原理(yunl)-(yunl)-竞争竞争排斥原理排斥原理(yunl)(yunl)左：双小核草履虫增长左：双小核草履虫增长(zngzhng)较快，竞争占优，大草履虫灭亡。较快，竞争占优，大草履虫灭亡。右：双小核草履虫多生活于培养试管的中、上部，以细菌为食；而袋状草履虫生活于底部，右：双小核草履虫多生活于培养试管的中、上部，以细菌为

34、食；而袋状草履虫生活于底部，以酵母菌为食。两个竞争种之间出现了食性和栖息环境的分化。以酵母菌为食。两个竞争种之间出现了食性和栖息环境的分化。第46页/共70页第四十七页，共70页。高斯原理高斯原理-竞争竞争(jngzhng)(jngzhng)排斥原理排斥原理n n需指出的是：两个物种竞争的结果或竞争的激烈(jli)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(jli)。n n 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;n n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补充而不是直接竞争。因此由多个

35、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47页/共70页第四十八页，共70页。北美地区，五种莺都从同一种云杉树上取食。通过北美地区，五种莺都从同一种云杉树上取食。通过瓜分瓜分不同区域不同区域(qy)以减少相互间的竞争以减少相互间的竞争第48页/共70页第四十九页，共70页。2 2、捕食、捕食(b sh)(b sh)（1）概念捕食是指某种生物消耗另一种其他生物活体的全部或部分身体，直接获得营养以维持自己生命的现象。前者称为(chnwi)捕食者，后者称为(chnwi)猎物。（2）类型广义的捕食关系包括四种类型：A、传统捕食（狭义捕食）

36、B、植食C、拟寄生（会杀死宿主）D、同类相食第49页/共70页第五十页，共70页。传统传统(chuntng)捕食捕食拟寄生拟寄生(jshng)植食植食同同类类(tngli)相相食食第50页/共70页第五十一页，共70页。（3）捕食的生态学意义生态系统中，不同营养级生物间的捕食关系在自然界中通过各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。例如：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(dling)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。在农业生产中如忽视生物控制，滥用农药，导致天敌的大量(dling)死亡

37、，使害虫数量严重增长，为防治带来困难。2、捕食(b sh)第51页/共70页第五十二页，共70页。1)偏利作用 偏利作用是指共生在一起的两个物种，一方获得利益，而对另一方则无害。如兰花，生殖那个在乔木的树干上，使自己更容易获得阳光和根系从湿润的空气中吸收营养，而对树木没有任何伤害；藤壶生长于软体动物的外壳上也是如此。2)原始合作 原始合作是指两个物种生活在一起均从对方(dufng)获得利益，但二者不存在依赖关系，即分开后生活几乎不受影响。如腔肠动物门的海葵生长于螃蟹的背壳上，螃蟹利用海葵作于躲避天敌的伪装；而海葵利用螃蟹作为交通工具，借以四处活动得到更多的食物。稻田养鱼；农区养蜂：3 3、共生

38、、共生、共生、共生(gngshng)(gngshng)第52页/共70页第五十三页，共70页。藤壶藤壶兰花兰花偏利共生偏利共生(gngshng)第53页/共70页第五十四页，共70页。作物作物(zuw)间间作作果园果园(guyun)养鸡养鸡海葵海葵(hi ku)和螃蟹和螃蟹原始合作原始合作第54页/共70页第五十五页，共70页。3)互利共生 两个物种生活在一起,相互依赖、互相得益，共生的结果使得两个种群都发展得更好。可分为：（1）专性互利共生。专性互利共生是指互利双方的合作是永远的，离开合作对方将使一方或双方不能生存。地衣是藻类和真菌的专性互利共生体。（2）兼性互利共生。大多数互利现象通常属于

39、兼性互利，兼性互利并不是两个物种的固定配对，合作往往是分散的，即合作一方是多物种的混合。例如(lr)，在不同季节，蜜蜂到不同植物的花上采蜜，而其他的昆虫传粉者也会到这些有花植物上采蜜。植物与固氮菌的关系，如豆科植物和根瘤菌也是兼性互利。3 3、共生、共生、共生、共生(gngshng)(gngshng)第55页/共70页第五十六页，共70页。互利互利互利互利(hl)(hl)共生共生共生共生地衣地衣(dy)共生体共生体第56页/共70页第五十七页，共70页。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。特点：对寄主有害，对寄生生物有利，如果分开，则寄生

40、生物难以(nny)单独生存，而寄主会生活得更好。分类：微寄生物，在寄主体内或表面繁殖。如病毒、细菌。大寄生物，在寄主体内或表面生长，但不繁殖。主要是无脊椎动物。例子：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。4 4、寄生、寄生、寄生、寄生(jshng)(jshng)第57页/共70页第五十八页，共70页。也称为化感作用，指植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质对其他(qt)植物产生直接或间接影响。化感物质主要是一些生物碱、酚类、萜类和醌类物质；是植物中间竞争的一种表现。5 5、他感作用、他感作用、他感作用、他感作用(zuyng)(zuyng)第58页/共70页第五十九页，共7

41、0页。第四节第四节 种群的生态种群的生态(shngti)(shngti)对策对策 一、生活史对策的概念 生物在生存斗争中获得的生存对策，就叫做生态对策，也叫生活史对策。生活史的关键组合是个体大小（Size），生长率（growth rate）、繁 殖（reproduction）和寿命（longevity）。二、r对策和K对策比较 所有生物都不得不在分配给当前繁殖（Current reproduction）的能量(nngling)和分配给存活的能量(nngling)之间进行权衡，后者 与 未 来 的 繁 殖（future reproduction）相关联。生殖价（reproduction valu

42、e）是该个体马上要生产的后代数量，加上那些预期的、在以后的生命过程中要生产的后代数量。进化预期使个体传递给下一世代的总后代数量最大，换句话说，使个体出生时的生殖价最大。如果未来生命期望低，分配给当前繁殖的能量(nngling)应该高，而如果剩下的预期寿命很长，分配给当前繁殖的能量(nngling)应该较低。第59页/共70页第六十页，共70页。第四节 种群的生态(shngti)对策一、生活史对策的概念一、生活史对策的概念概概念念：生生物物在在生生存存斗斗争争中中获获得得生生存存的的对对策策。这这些些对对策策要要通通过过生生物物在在进进化化过过程程中中所所形形成成的的特特有有的的生生活活史史表表

43、现现出出来来，故故又又称称生活史对策。分为生活史对策。分为r r和和K K对策。对策。r r对策群对策群 生生活活在在条条件件严严酷酷和和不不可可预预测测环环境境中中的的种种群群,其其死死亡亡率率通通常常与与种种群群密密度度无无关关,种种群群内内个个体体(gt)(gt)常常把把较较多多的的能能量量用用于于生生殖殖,而把较少的能量用于生长、代谢和增强自身竞争能力。而把较少的能量用于生长、代谢和增强自身竞争能力。第60页/共70页第六十一页，共70页。一、生活史对策一、生活史对策(duc)的概念的概念vvK K对策群对策群vv 生活在条件优越和可预测环境中的种群生活在条件优越和可预测环境中的种群,

44、其死其死亡率通常由种群密度相关因素引起亡率通常由种群密度相关因素引起,生物间存在激生物间存在激烈竞争烈竞争,种群内个体常把更多的能量用于生殖以外种群内个体常把更多的能量用于生殖以外的其它各种活动。的其它各种活动。vvr r和和K K对策者的特点（见下表）对策者的特点（见下表）vv r r和和K K对策只代表一个连续系列的两个极端，实对策只代表一个连续系列的两个极端，实际上，在两者之间存在着一系列的过渡类型。所以际上，在两者之间存在着一系列的过渡类型。所以(suy)(suy)，r r和和K K对策都只有相对意义，无论是在种对策都只有相对意义，无论是在种内还是种间都存在着程度上的差异。当环境尚未被

45、内还是种间都存在着程度上的差异。当环境尚未被生物充分占有时，生物往往表现为生物充分占有时，生物往往表现为r r对策；当环境对策；当环境已被最大限度占有时，生物又往往表现为已被最大限度占有时，生物又往往表现为K K对策。对策。第61页/共70页第六十二页，共70页。第62页/共70页第六十三页，共70页。r r选择选择选择选择(xunz)(xunz)和和和和k k选择选择选择选择(xunz)(xunz)的比较的比较的比较的比较r r选择选择 k k选择选择 气候气候 多变多变,难以预测和不确定难以预测和不确定稳定，可预测，较确定稳定，可预测，较确定 死亡率死亡率 常是灾难性的，无一定规律性，常是

46、灾难性的，无一定规律性，非密度制约的非密度制约的 比较具有规律性，比较具有规律性，密度制约的密度制约的 存活曲线存活曲线 常是灾难性的，无一定规律性，非密度制约的常是灾难性的，无一定规律性，非密度制约的比较具有规律性，密度制约的比较具有规律性，密度制约的 种群大小种群大小 属迪维（属迪维（DeeveyDeevey）划分）划分C C型的，幼体存活率很型的，幼体存活率很低低属属A A、B B型的，幼体存活率高时间上型的，幼体存活率高时间上稳定，种群平衡，密度在稳定，种群平衡，密度在K K值临近。值临近。种内种间斗争种内种间斗争选择有利于选择有利于 时间上变动大，不稳定，通常低于环境容纳时间上变动大

47、，不稳定，通常低于环境容纳K K值，群落不饱和，生态上真空，每年有再移植值，群落不饱和，生态上真空，每年有再移植变动性大，通常不紧张变动性大，通常不紧张时间上稳定，种群平衡，密度在时间上稳定，种群平衡，密度在K K值值临近。临近。寿命寿命 快速发育快速发育 ，高，高 值，提早生育，体型小，单次值，提早生育，体型小，单次生殖生殖 缓慢发育，高竞争力，生殖开始迟，缓慢发育，高竞争力，生殖开始迟，体型大，多次生殖体型大，多次生殖 导致导致 高生育力的高生育力的 高存活率的高存活率的 第63页/共70页第六十四页，共70页。因因此此，可可以以说说在在生生存存竞竞争争中中，K K对对策策者者是是以以“质

48、质”取取胜胜，而而r r对对策策者者则则是是以以“量量”取取胜胜；k k对对策策者者将将大大部部分分能能量量用用于于提提高高(t(t go)go)存存活活，而而r r对策者则是将大部分能量用于繁殖。对策者则是将大部分能量用于繁殖。第64页/共70页第六十五页，共70页。协同进化是一个物种的性状作为对另一个物种性状的反应而进化，而后一物种的这一性状又是对前一个物种性状的反应而进化。在 种 间 的 关 系 中 均 存 在(cnzi)着协同进化的现象。（一）捕食者与猎物的协同进化 捕食者与猎物的相互作用可能是这种协同进化的最好实例。捕食者在进化过程中发展了锐齿、利爪、尖喙、毒牙等工具，运用诱饵追击、

49、集体围猎等方式，以便有利地捕食 猎物；另一方面，猎物也相应地发展了保护色、警戒色、拟态、假死、集体抵御等种种方式以逃避捕食。二、协同二、协同(xitng)进化进化第65页/共70页第六十六页，共70页。竹节虫拟态竹节虫拟态(nti)橡树枝橡树枝保护色保护色警戒色警戒色第66页/共70页第六十七页，共70页。二、协同二、协同(xitng)进化进化二、昆虫与植物间的关系 相似于捕食者与猎物之间的相互作用；一年生植物：体小、分散分布和短命逃避取食；表皮加厚变得坚韧，多毛和生有棘刺等逃避昆虫攻击(gngj)。三、大型食草动物与植物的协同进化 植物俯卧生长方式或长得很高大；增强再生能力和增加对营养生殖的

50、依赖第67页/共70页第六十八页，共70页。2、植物的防卫反应植物在进化过程中以两种主要方式来保护自己免遭捕食：产生毒性与差的味道，来抵御食草动物的啃食。在植物王国已发现大量的多种化学武器来保卫植物免遭捕食者和寄生者的进攻。这些次生化合物或直接有毒，或可降低植物的食物价值，如降低动物肠道对植物叶组织蛋白的吸收。松树在遭到锯蜂和树蜂危害后，改变酚的代谢增加新的化合物。人工受伤的马铃薯和番茄能增加蛋白酶的抑制物。马利筋（Asclepias curassavica）含有苦味的强心苷，可以造成脊椎动物的呕吐和心脏病发作等。产生防御结构。防御结构在各种水平上都存在，从叶表面可陷住昆虫及其他无脊椎动物的微