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文檔簡介

第六章、種內(nèi)與種間關(guān)系

我們把存在于各個(gè)生物種群內(nèi)部的個(gè)體與個(gè)體之間的關(guān)系稱為種內(nèi)關(guān)系(intraspecificrelationship),而將生活于同一生境中的所有不同物種之間的關(guān)系稱為種間關(guān)系(intraspecificrelationship)。第一節(jié)、種內(nèi)關(guān)系

1.密度效應(yīng)(densityeffect)在一定時(shí)間內(nèi),當(dāng)種群的個(gè)體數(shù)目增加時(shí),就必定會(huì)出現(xiàn)鄰接個(gè)體之間的相互影響,稱為密度效應(yīng)或鄰接效應(yīng)(theeffectofneighbors)。①

出生和死亡②

遷入和遷出目前發(fā)現(xiàn)植物的密度效應(yīng)有兩個(gè)基本的規(guī)律:

(一)最后產(chǎn)量恒值法則

在一定范圍內(nèi),當(dāng)條件相同時(shí),不管一個(gè)種群的密度如何,最后產(chǎn)量差不多總是一樣的。澳大利亞生態(tài)學(xué)家C.M.Donald(1951年)對(duì)二葉草的密度與產(chǎn)量關(guān)系作了一系列的研究后,證實(shí)了這個(gè)法則。產(chǎn)量恒值法則可用下式表示Y=W.d=Ki式中:W———植物個(gè)體平均重量d——密度Y——單位面積產(chǎn)量Ki——常數(shù)(二)—3/2自疏法則隨著播種密度的提高,種內(nèi)對(duì)資源的競爭不僅影響到植株生長發(fā)育的速度,也影響到植株的存活率。在高密度的樣方中,有些植物死亡了,于是種群開始出現(xiàn)“自疏現(xiàn)象”(self-thinning)。日本學(xué)者Yada(1963):W=Cd-a兩邊取對(duì)數(shù)得:lgW=lgC-algd英國生態(tài)學(xué)者J.L.Harper(1981)等對(duì)黑麥草的研究發(fā)現(xiàn)為一個(gè)恒值等于3/2。因此,W=Cd-3/2被稱a為-3/2自疏法則。IntraspecificcompetitionamongherbaceousplantsFig3.Populationdensity,soilnitrogen,andthesizeattainedbythegrassSorghastrumnutans(TilmanandCowan1989)Self-thinninginplantpopulationsY=kd-1/2Yoda1963,-3/2self-thinningrule.W=kd-3/2Fig4Self-thinninginplantpopulation(Westoby1984)Manyadditionalexamplesprovidedbywhiteandharper(1970)tosupporttheself-thinningrule.我們的結(jié)果:α隨自然濕潤度梯度變化α隨濕潤度變化的證據(jù)DengJM,WangGX*,E.MorrisC.,WeiXP,LiDX,ChenBM,ZhaoCM,LiuJandWangY.2019.Plantmass-densityrelationshipalongamoisturegradientin

north-west

China.J.ofEcology,84:953-958英國生態(tài)學(xué)會(huì)HarperPrize恒定終產(chǎn)量法則與自疏法則的關(guān)系自疏:-3/2(Yoda等1963)或-4/3(Enquist等2019)?植物群體密度調(diào)控指數(shù)的密度依賴性LOG(d,密度)LOG(個(gè)體平均生物量)恒定終產(chǎn)量定律。(Harper1981)高低正相互作用?植被密度調(diào)控是研究生物與生物相互作用的模型之一;具有重要生態(tài)學(xué)理論意義和應(yīng)用價(jià)值。過高密度:自疏法則,林業(yè)應(yīng)用高密度:恒定終產(chǎn)量定律,農(nóng)林業(yè)應(yīng)用脅迫條件低密度:護(hù)理植物(Nursingplant),植被恢復(fù)2.動(dòng)植物的性行為動(dòng)植物性行為研究的一個(gè)重要課題是:為什么大多數(shù)生物都營有性繁殖?是哪些環(huán)境因素決定他們選擇有性繁殖,即后代繼承父母雙親的遺傳特征在進(jìn)化上有什么選擇優(yōu)越性?

營無性繁殖的植物較多。一般認(rèn)為,有性繁殖是對(duì)生存在多變和易遭不測環(huán)境下的一種適應(yīng)性。

a.植物的性別系統(tǒng)大多數(shù)植物種的個(gè)體具有雌雄兩性花,所以是雌雄同花的。另一些相物種的個(gè)體具有雌雄兩類花,雄花產(chǎn)生花粉,雌花產(chǎn)生胚珠,所以是雌雄同株而異花的。雌雄異株的植物,其雌花和雄花分別長在不同的植株上。在高等動(dòng)物婚配關(guān)系中,一般雌性是限制者,雄性常常不易接近雌性是被限制者。美國生態(tài)學(xué)家E.O.Wilson在其名著《社會(huì)生物學(xué):新的綜合》中提出:高等動(dòng)物最常見的婚配制度是一雄多雌制,而一雄一雌的單配偶制則是由原始的一雄多雌的多配偶制進(jìn)化而來的。決定動(dòng)物婚配制度的主要生態(tài)因素可能是資源的分布,主要是食物和營巢地在空間和時(shí)間上的分布情況。單配偶制多配偶制:一雄多雌制,一雌多雄制

a.

領(lǐng)域性領(lǐng)域(territory)是指由個(gè)體、家庭或其他社群(socialgroup)單位所占據(jù)的,并積極保衛(wèi)不讓同種其他成員侵入的空間。

a.

社會(huì)等級(jí)(socialhierarchy)是指動(dòng)物種群中各個(gè)動(dòng)物的地位具有一定順序的等級(jí)現(xiàn)象。3.他感作用

他感作用又稱“異株克生”現(xiàn)象。主要以植物這種不能移動(dòng)的生物研究較多:

植物產(chǎn)生并向外釋放一些化學(xué)物質(zhì),影響(抑制或刺激)其鄰近個(gè)體的現(xiàn)象叫他感作用。他感物質(zhì)主要有:1酚類化合物:酚,香豆素類,奈醌類(黑胡桃)萜類:單萜,倍半萜,炔類:一枝黃花的母菊酯生物堿:大麥分泌蘆竹堿,其他。如刀豆氨酸(豆科植物)等,第二節(jié)、種間競爭

1.生態(tài)位理論

生態(tài)位(niche)是生態(tài)學(xué)中的一個(gè)重要概念,主要指在自然生態(tài)系統(tǒng)中一個(gè)種群在時(shí)空、空間上的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系。美國學(xué)者J.Grinell(1917):表示劃分環(huán)境的空間單位和一個(gè)物種在環(huán)境中的地位。生態(tài)位:一個(gè)種所占有的微環(huán)境,即空間生態(tài)位(spatialniche)。從理論上,生物的種間關(guān)系有多種多樣,但最主要的相互作用類型有9種。1.偏利作用+0種群1偏利者,種群2無影響2.原始合作++對(duì)兩物種都有利,但非必然3.互利共生++對(duì)兩物種必然有利4.中性作用00兩物種彼此無影響英國生態(tài)專家(1927年):“物種在生物群落中的地位和功能作用”。強(qiáng)調(diào)物種與物種之間的營養(yǎng)關(guān)系,即營養(yǎng)生態(tài)位(trophicniche)。英國生態(tài)學(xué)家G.E.Hutchinson(1957年):n維生態(tài)位(n-dimensionalniche)?;A(chǔ)生態(tài)位(fundamentalniche)與實(shí)際生態(tài)位(realizedniche)

5.競爭:直接干涉型——一物種直接抑制另一種6.競爭:資源利用型——資源缺乏時(shí)的間接抑制7.偏害作用+—種群1受抑制,種群2無影響8.寄生作用+—種群1寄生者,通常較宿主2的個(gè)體小9.捕食作用+—種群1捕食者,通過較獵物2的個(gè)體大Thefeedingnichesof

GalapagosFinchesFig9RelationshipbetweenbodysizeandseedsizeinGalapagosfinchGrant1986

一個(gè)穩(wěn)定的群落中占據(jù)了相同生態(tài)位的兩個(gè)物種,其中一個(gè)物種終究要滅亡;②

一個(gè)穩(wěn)定的群落中,由于各種群在群落中具有各自的生態(tài)位,種群間能避免直接的競爭,從而保證了群落的穩(wěn)定。③一個(gè)相互起作用的、生態(tài)位分化的種群系統(tǒng),各種群在它們對(duì)群落的時(shí)間、空間和資源的利用方面,以及相互作用的可能類型方面,都趨向于互相補(bǔ)充而不是直接競爭。2.捕食作用a.捕食者與獵物一種直接的對(duì)抗關(guān)系,即一種生物吃掉另一種生物的捕食作用。b.草食作用c.植物的防衛(wèi)反應(yīng)d.植物和草食動(dòng)物的協(xié)同進(jìn)化3.寄生與共生寄生是一個(gè)種(寄生者)寄居于另一個(gè)種的體內(nèi)或體表,從而攝取寄生養(yǎng)分以維持生活的現(xiàn)象。偏利共生:共生行為對(duì)其中一方的利益大于另一方(或一方無利也無害);互利共生:對(duì)雙方均有利的共生現(xiàn)象;ZooxanthellaeandcoralsZooxanthellae:alotofunicellularalgaewhichinteractedeachotherclosely,mostoftheseorganismsarefree-livingunicellularmaqrineandfreshwaterphotoautotrophs.Theassociationbetweencoralsandzooxanthellaeisfunctionallysimilartotherelationshipobetweenplantsandmycorrhizalfungi.Zooxanthellaereceivenutrientsfromtheiranimalpartner.Inreturn,likemycorrhizalfungi,thecoralreceivesorganiccompoundssynthesizedbyzooxanthllaeduringphotosynthesis.Zoox.CoralsN,P,Ketc.OrganicComp.Thereleaseoforganiccompoundsbyzooxanthellaeiscontrolledbythecoralpartner.ZooxanthellaeSignalsCoralChangeofcellmembrane;Controlthepopulation.AlteringthereleaseoforganiccompoundsBalancegrowthinunicellularalgae:growthinwh

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