第2章 種群生態(tài)學(xué)(3)種群關(guān)系

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1、第三節(jié)種群關(guān)系一、種內(nèi)關(guān)系二、種間關(guān)系三、異質(zhì)種群一、種內(nèi)關(guān)系種內(nèi)個(gè)體間的相互關(guān)系可分為相容或不相容關(guān)系，不相容關(guān)系主要指種內(nèi)個(gè)體間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，相容關(guān)系則指種內(nèi)個(gè)體間的協(xié)作、互助、婚配、通訊等非競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。1.集群2.種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)1.集群1.集群(1)集群現(xiàn)象（schooling）指種群在空間上形成或大或小的群體分布。如許多海洋魚(yú)類在產(chǎn)卵、覓食、越冬洄游時(shí)表現(xiàn)出明顯的集群現(xiàn)象，魚(yú)群的形狀、大小因種而異。(2)集群的主要原因①對(duì)局部生境以及晝夜或季節(jié)變化的反應(yīng)。如晝夜垂直移動(dòng)中的集群及對(duì)某類生境的喜好性等。②特定生活階段的結(jié)果。如生殖季節(jié)的集群可增加雌雄個(gè)體間的相遇率，有利于繁殖。③種

2、群社會(huì)結(jié)構(gòu)的作用。如某些高等動(dòng)物或一些社會(huì)性昆蟲(chóng)等。1.集群1.集群（3）集群的生態(tài)學(xué)意義①有利于個(gè)體交配與繁殖（如洄游性魚(yú)類的產(chǎn)卵洄游）。②有利于降低被捕食的機(jī)率以及結(jié)群防衛(wèi)：當(dāng)魚(yú)類遇到外來(lái)襲擊時(shí)，可能立即結(jié)群進(jìn)行防衛(wèi)，往往只有離群的個(gè)體才被兇猛的襲擊者所捕食。③有利于對(duì)食物搜索及利用：當(dāng)魚(yú)群中一部分遇到較好的食物環(huán)境時(shí)，會(huì)停留在這個(gè)區(qū)域，其余部分也將以更快速度圍繞這一地區(qū)環(huán)游，以便都能獲得較好的食物。④有利于提高游泳效率。魚(yú)群游動(dòng)時(shí)可形成有利于游泳的動(dòng)力學(xué)條件，比單獨(dú)行動(dòng)時(shí)減低阻力。⑤有利于抵御不利環(huán)境。如魚(yú)類在集群條件下比營(yíng)個(gè)體生活時(shí)對(duì)有毒物質(zhì)的抵御能力更強(qiáng)，這可能與集群

3、分泌黏液和其他物質(zhì)以分解或中和毒物有關(guān)。1.集群（4）阿利氏規(guī)律每一生物種群都有最適密度（optimumdensity），通常密度過(guò)疏和過(guò)密對(duì)種群的生存與發(fā)展都不利。指導(dǎo)意義：保護(hù)珍稀動(dòng)物，首先要保證其具有一定的密度。2.種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)2.種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)生物為了利用有限的共同資源，相互之間所產(chǎn)生的不利或有害的影響，這種現(xiàn)象稱為競(jìng)爭(zhēng)。某一種生物的資源是指對(duì)該生物有益的任何客觀實(shí)體，包括棲息地、食物、配偶，以及光、溫度等各種生態(tài)因子。2.種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)（1）競(jìng)爭(zhēng)的主要方式種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)依據(jù)競(jìng)爭(zhēng)方式可表現(xiàn)為個(gè)體間的資源利用性競(jìng)爭(zhēng)或是相互干涉性競(jìng)爭(zhēng)。①資源利用性競(jìng)爭(zhēng)：在資源利用性競(jìng)爭(zhēng)中，生物之間并沒(méi)有直接的行

4、為干涉，而是雙方各自消耗利用共同資源，由于共同資源可獲得量減少，從而間接影響競(jìng)爭(zhēng)對(duì)方的存活、生長(zhǎng)和生殖，因此，資源利用性競(jìng)爭(zhēng)也稱為間接競(jìng)爭(zhēng)。②相互干涉性競(jìng)爭(zhēng)：又稱為直接競(jìng)爭(zhēng)，直接競(jìng)爭(zhēng)中，競(jìng)爭(zhēng)者相互之間直接發(fā)生作用。如動(dòng)物之間爭(zhēng)奪食物、和棲息地所發(fā)生的爭(zhēng)斗。2.種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)（2）種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度隨密度的變化種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)受密度制約。隨密度的增加，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度加大，對(duì)種群產(chǎn)生不利影響的作用也隨著增大。如出生率下降，死亡率上升等。因此，競(jìng)爭(zhēng)具有調(diào)節(jié)種群大小的作用。2.種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)（3）種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)可以導(dǎo)致物種分化、物種形成。競(jìng)爭(zhēng)迫使種群的一部分個(gè)體分布到另一地方，或者改變其食性等生態(tài)習(xí)性，利

5、用其他資源，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的適應(yīng)進(jìn)化，在形態(tài)、生理、行為特征上與原有的物種產(chǎn)生穩(wěn)定的差別，從而導(dǎo)致物種的分化，形成新的亞種或物種。二、種間關(guān)系1.種間競(jìng)爭(zhēng)2.捕食3.寄生與共生1.種間競(jìng)爭(zhēng)1.種間競(jìng)爭(zhēng)（1）競(jìng)爭(zhēng)排斥原理①高斯假說(shuō)（Gause’shypothesis）親緣關(guān)系相近、具有同樣的習(xí)性或生活方式的物種不可能長(zhǎng)期在同一地區(qū)內(nèi)共存，如果它們?cè)谕坏貐^(qū)出現(xiàn)，則必定利用不同的食物，或在不同的時(shí)間活動(dòng)，或以其他方式占據(jù)不同的生態(tài)位。②競(jìng)爭(zhēng)排斥原理（principleofcompetitiveexclusion）或稱競(jìng)爭(zhēng)排除原理，即生態(tài)位上相同的兩個(gè)物種不能長(zhǎng)期共存，其結(jié)果或是一物種完全

6、排擠掉另一個(gè)物種，或是生態(tài)位發(fā)生分化，如占據(jù)不同的空間，具有不同的食性或生活習(xí)性等。1.種間競(jìng)爭(zhēng)競(jìng)爭(zhēng)排斥的例外★（1）環(huán)境因素強(qiáng)烈的作用（如天敵和不適宜的氣候或食物關(guān)系）使種群被抑制在一個(gè)低密度水平上。如浮游動(dòng)物的濾食等因素抵消了某些浮游植物種群競(jìng)爭(zhēng)上的優(yōu)勢(shì)，從而有利于多種群的混合平衡。（2）由于環(huán)境的不穩(wěn)定性，當(dāng)種間競(jìng)爭(zhēng)尚未達(dá)到對(duì)抗排斥程度時(shí)，環(huán)境已經(jīng)發(fā)生變化。如某些浮游植物群落中，種間競(jìng)爭(zhēng)尚未達(dá)到排斥程度時(shí)，環(huán)境已先發(fā)生變化，因此某些種群所取得的優(yōu)勢(shì)尚不足以排斥其他種群。1.種間競(jìng)爭(zhēng)（2）種間競(jìng)爭(zhēng)模型Lotka-Volterra種間競(jìng)爭(zhēng)模型（1925，1926）又稱Lotk

7、a-Volterra競(jìng)爭(zhēng)方程，依據(jù)邏輯斯諦模型建立。①模型推導(dǎo)（1）設(shè)N1和N2分別為物種1和2的種群數(shù)量，K1、K2、r1和r2分別為物種1和2的環(huán)境容納量和種群增長(zhǎng)率。若物種1和物種2均單獨(dú)生長(zhǎng)，按邏輯斯諦模型分別有：dN1/dt=r1N1（K1－N1）/K1dN2/dt=r2N2（K2－N2）/K21.種間競(jìng)爭(zhēng)（2）設(shè)a和β分別為物種2對(duì)物種1的競(jìng)爭(zhēng)系數(shù)和物種1對(duì)物種2的競(jìng)爭(zhēng)系數(shù)。其中，競(jìng)爭(zhēng)系數(shù)表示環(huán)境中每一個(gè)物種的個(gè)體對(duì)另一個(gè)物種種群的抑制效用，即一個(gè)物種的1個(gè)個(gè)體所占空間相當(dāng)于多少