第三章种群生态学 ●第一节种群及其基本特征 第二节种群的遗传与进化 ●第三节种内、种间关系 种间和种内的相互作用 种内的相互作用的主要形式有竞争、自相残杀和利他等 物种间相互作用的形式主要有竞争、捕食、寄生和互利共生 正相互作用:偏利共生、原始合作、互利共生 负相互作用:竞争、捕食、寄生、和偏害 第三节种内、种间关系 §1求偶与婚配 动物的求偶行为及性选择 动物的求偶行为 性选择理论 婚配体制 植物的性选择 1动物的求偶行为及性选择 1)动物的求偶行为 求偶行为的复杂性 ●求偶行为的生态学意义 雌性动物的择偶标准 2)求偶行为的复杂性 ①鸣叫、鸣啭、发声 ②体色显示,发光; ③释放分泌物; ④身体接触; ⑤舞蹈和婚飞
1 第三章 种群生态学 ⚫ 第一节 种群及其基本特征 ⚫ 第二节 种群的遗传与进化 ⚫ 第三节 种内、种间关系 种间和种内的相互作用 ⚫ 种内的相互作用的主要形式有竞争、自相残杀和利他等 ⚫ 物种间相互作用的形式主要有竞争、捕食、寄生和互利共生 ➢正相互作用：偏利共生、原始合作、互利共生 ➢负相互作用：竞争、捕食、寄生、和偏害 第三节 种内、种间关系 §1 求偶与婚配 ⚫ 动物的求偶行为及性选择 ➢动物的求偶行为 ➢性选择理论 ➢婚配体制 ⚫ 植物的性选择 1动物的求偶行为及性选择 1）动物的求偶行为 ⚫ 求偶行为的复杂性 ⚫ 求偶行为的生态学意义 ⚫ 雌性动物的择偶标准 2）求偶行为的复杂性 ⚫ ①鸣叫、鸣啭、发声； ⚫ ②体色显示，发光； ⚫ ③释放分泌物； ⚫ ④身体接触； ⚫ ⑤舞蹈和婚飞；
⑥求偶喂食 ⑦象征性营巢; ⑧装饰求偶场 ⑨公共竞技场求偶等 3)求偶行为的生态学意义 ①吸引异性; ②防止与异种个体杂交; ③激发对方的性欲望; ④选择最为理想的配偶。 4)雌性动物的择偶标准 ①选择性功能正常者作配偶; ②选择具有优质基因的异性; ③选择占有优质领域和资源的雄性个体作配偶; ●④选择有遗传互补性的异性作配偶 5)性选择理论 · Darwin的理论 性选择( sexual selection)一词首先被达尔文在1871年所使用,主要是指通过选择使某一性个体在寻 求配偶时获得比同性其他个体更有竞争力的特征 达尔文设想性选择是通过两种方式发生的:①性内选择;②性间选择 Fisher的理论 建立在主动选择基础上的性选择可以导敦性二型特征的进化 Trivers的理论 >在雄性不承担任何抚育后代责任的物种中,如果雌性个体具有足够的辨别力,使它所选择的配偶所具有 基因质量优于自身,那么,进行有性生殖仍然是有利的。 6)婚配体制 婚配体制的形式 多配制 令一雄多雌:有保护资源型(蜂鸟),保护雌性型(海狗科( Laridae)雄性优势型(黑季鸡)高速 多窝型鹬类和鸡类) 令一雌多雄:有卫资源型距翅水雉 Jacana spinosa)和雌性控制型(红颈瓣鹬 (Phalaropus lobatus)) >单配制:天鹅 Cygnus) >混交制:野牛( Syncerus caffer) 决定婚配体制的环境因素 主要生态因素可能是资源的分布,主要是食物和营巢地在空间和时间上的分布 情况
2 ⚫ ⑥求偶喂食； ⚫ ⑦象征性营巢； ⚫ ⑧装饰求偶场； ⚫ ⑨公共竞技场求偶等。 3）求偶行为的生态学意义 ⚫ ①吸引异性； ⚫ ②防止与异种个体杂交； ⚫ ③激发对方的性欲望； ⚫ ④选择最为理想的配偶。 4）雌性动物的择偶标准 ⚫ ①选择性功能正常者作配偶； ⚫ ②选择具有优质基因的异性； ⚫ ③选择占有优质领域和资源的雄性个体作配偶； ⚫ ④选择有遗传互补性的异性作配偶。 5）性选择理论 ⚫ Darwin的理论 ➢ 性选择（sexual selection）一词首先被达尔文在1871年所使用，主要是指通过选择使某一性个体在寻 求配偶时获得比同性其他个体更有竞争力的特征。 ➢ 达尔文设想性选择是通过两种方式发生的：①性内选择；②性间选择。 ⚫ Fisher的理论 ➢ 建立在主动选择基础上的性选择可以导致性二型特征的进化。 ⚫ Trivers的理论 ➢ 在雄性不承担任何抚育后代责任的物种中，如果雌性个体具有足够的辨别力，使它所选择的配偶所具有 基因质量优于自身，那么，进行有性生殖仍然是有利的。 6）婚配体制 ⚫ 婚配体制的形式 ➢多配制 ❖一雄多雌：有保护资源型(蜂鸟), 保护雌性型(海狗科(Otaridae)),雄性优势型(黑琴鸡),高速 多窝型(鹬类和鸡类) ❖一雌多雄：有卫资源型(距翅水雉(Jacana spinosa))和雌性控制型(红颈瓣蹼鹬 (Phalaropus lobatus)) ➢单配制:天鹅(Cygnus) ➢混交制:野牛(Syncerus caffer) ⚫ 决定婚配体制的环境因素 主要生态因素可能是资源的分布，主要是食物和营巢地在空间和时间上的分布 情况
§2领域行为 ·领域性( territoriality):动物的个体、家庭,甚至社群所占据的、并积极保卫不 让同种其它个体侵入的空间,称领域( territory)。这种占有领域的行为称领域 行为,这种现象称领域性。动物的领域随占有者的体重而变化,受食物品质影响 领域面积随生活史而变化。 领域的特征与意义: 领域的主要特征有三点: ◆①领域是一个固定的区域,且大小可调整; ◆②领域受积极保护; ◇领域的使用是排他性的 >领域使动物可以得到充足的食物,减少对生殖活动的外来干扰,使安全更有 保障。 §3集群行为 集群的意义 对被捕食者的好处: ◆不容易被捕食者发现; ◆提高警觉性; ◆稀释效应; ◆集体防御 ◆迷惑捕食者避免使自己成为牺牲品 对捕食者的好处: 通过信息交流更快地找到食物; ◆提高猎食成功率; 令便于捕捉较大的猎物 有利于捕食者在与其他捕食者的竞争中取胜。 §4社会等级 ·社会等级( social hierarchy):一群同种动物中,各个体的地位有 定的顺序性。其基础是支配一从属关系。支配一从属关系有三种基 本形式: 独霸式:群体内只有一个个体支配全群,其他个体都服从它而不再分等级 >单线式:群内个体成单线支配关系,甲制乙,乙制两.,,以些类推。 循环式:甲制乙,乙制丙,而丙又制甲的形式 §5合作行为和利他行为 合作( cooperation)行为是动物界常见现象。指个体通过相互联合,从而对彼 此间有利的行为。合作常常是暂或过渡性的,但也可能是长久性的
3 §2 领域行为 ⚫ 领域性（territoriality）:动物的个体、家庭，甚至社群所占据的、并积极保卫不 让同种其它个体侵入的空间，称领域（territory）。这种占有领域的行为称领域 行为，这种现象称领域性。动物的领域随占有者的体重而变化，受食物品质影响， 领域面积随生活史而变化。 ⚫ 领域的特征与意义： ➢领域的主要特征有三点： ❖①领域是一个固定的区域，且大小可调整； ❖②领域受积极保护； ❖③领域的使用是排他性的。 ➢领域使动物可以得到充足的食物，减少对生殖活动的外来干扰，使安全更有 保障。 §3 集群行为 ⚫ 集群的意义 ➢对被捕食者的好处： ❖不容易被捕食者发现； ❖提高警觉性； ❖稀释效应； ❖集体防御； ❖迷惑捕食者,避免使自己成为牺牲品。 ➢对捕食者的好处： ❖通过信息交流更快地找到食物； ❖提高猎食成功率； ❖便于捕捉较大的猎物； ❖有利于捕食者在与其他捕食者的竞争中取胜。 §4 社会等级 ⚫ 社会等级（social hierarchy）: 一群同种动物中，各个体的地位有 一定的顺序性。其基础是支配—从属关系。支配—从属关系有三种基 本形式： ➢独霸式：群体内只有一个个体支配全群，其他个体都服从它,而不再分等级。 ➢单线式：群内个体成单线支配关系，甲制乙，乙制两．．．以些类推。 ➢循环式：甲制乙，乙制丙，而丙又制甲的形式。 §5 合作行为和利他行为 ⚫ 合作（cooperation）行为是动物界常见现象。指个体通过相互联合，从而对彼 此间有利的行为。合作常常是暂或过渡性的，但也可能是长久性的
>亚洲黄狼蚁( Oecophylla smaragdina)的协同织巢活动 缟猿( Mungos mungo),犀鹃( Crotophaga sulcirostris)等动物的生殖 合作 利他( altruism)行为是指一个体牺牲自我而使社群整体或其他个体获得利益的 行为。利他行为可以对直系亲属、近亲家族、整个群体有利。 普通吸血蝠( Desmodus otundus)的反哺行为 白额蜂虎 Merops bullockoides)在生殖季节充当帮手。 §6通讯 视觉通讯 萤火虫( Photinus pyralis)通过每隔一定的时间发光的应答进行求偶活动 ·听觉通讯 蟾蜍和鸟的鸣叫求偶、蝙蝠和鲸等通过回声定位进行个体间的交流 化学通讯 昆虫、哺乳动物等释放性信息素招引异性。 接触通讯 鸟类和兽类的理毛。 电通讯 电鳗等鱼类通过放电进行通讯 §7竞争 竞争的性质 种内竞争 种间竞争 竞争结局 自然种群的竞争和生态位分化 1竞争的性质 竞争( competition)是利用有限资源的个体间的相互作用。在同种个体间发生 的竞争叫种内竞争( intraspecific competition),在不同种个体间发生的竞争叫种 间竞争( interspecific competition) ·资源竞争的二种作用方式: 相互干扰性竞争 资源利用性竞争 似然竞争 竞争的特征: 不对称性 对一种资源的竞争影响对另一种资源的竞争结果
4 ➢亚洲黄猄蚁（Oecophylla smaragdina）的协同织巢活动 ➢缟獴（Mungos mungo）, 犀鹃（Crotophaga sulcirostris）等动物的生殖 合作 ⚫ 利他（altruism）行为是指一个体牺牲自我而使社群整体或其他个体获得利益的 行为。利他行为可以对直系亲属、近亲家族、整个群体有利。 ➢普通吸血蝠(Desmodus otundus)的反哺行为 ➢白额蜂虎(Merops bullockoides)在生殖季节充当帮手。 §6 通讯 ⚫ 视觉通讯 萤火虫（Photinus pyralis）通过每隔一定的时间发光的应答进行求偶活动。 ⚫ 听觉通讯 蟾蜍和鸟的鸣叫求偶、蝙蝠和鲸等通过回声定位进行个体间的交流。 ⚫ 化学通讯 昆虫、哺乳动物等释放性信息素招引异性。 ⚫ 接触通讯 鸟类和兽类的理毛。 ⚫ 电通讯 电鳗等鱼类通过放电进行通讯。 §7 竞争 ⚫ 竞争的性质 ⚫ 种内竞争 ⚫ 种间竞争 ⚫ 竞争结局 ⚫ 自然种群的竞争和生态位分化 1 竞争的性质 ⚫ 竞争（competition）是利用有限资源的个体间的相互作用。在同种个体间发生 的竞争叫种内竞争( intraspecific competition)，在不同种个体间发生的竞争叫种 间竞争( interspecific competition)。 ⚫ 资源竞争的二种作用方式： ➢相互干扰性竞争 ➢资源利用性竞争 ⚫ 似然竞争 ⚫ 竞争的特征： ➢不对称性； ➢对一种资源的竞争影响对另一种资源的竞争结果
2他感作用 他感作用( allelopathy):某些植物能分泌一些有害化学物质,阻止别种植物在 其周围生长,这种现象称他感作用,或叫异株克生。 ·他感作用例子:北美的黑胡桃( Juglans nigra)抑制离树干25m范围内植物的 生长,其根抽提物含有化学苯醌,可杀死紫花苜蓿和番茄类植物。 3种内竞争 ·同样年龄大小的固着生活生物中竞争个体不能通过运动逃避竞争,因此竞争中 失败者死去这种竞争结果使较少量的较大个体存活下来,这一过程叫自疏 ( shIf-thinning)。 自疏导致密度与个体大小之间的关系在双对数作图时,具有一3/2斜率,称Yoda 3/2自疏法则(Yoda-3/2law)。 4种间竞争 当两物种利用同样的有限资源时,种间竞争就会发生。 种间竞争的例子 >原生动物双核小草履虫( Paramecium aurelia和大草履虫(P. caudatum 当二种在一起培养时,由于前者生长快,最后大草履虫死亡消失。 硅藻星杆藻( Asterionella formosa)和针杆藻( Synedra ulna)后者对硅酸 盐的利用率高,当二者在一起培养时,前者被淘汰。 入侵杂草 种间竞争的模型 >洛特卡沃尔泰勒( Lotka-Volterra模型 植物竞争模丞 洛特卡-沃尔泰勒( Lotka-Ⅴ olterra)模型 逻辑斯缔模型:dNdt=rN(KN)K Lotka-Vo|tera竞争模型 Lotka,1925; Volterra,1926) 当两种共存时 dNdt=r1N(K1-N’1)/K1 dNi/dt=rlNi(K1-N1-a 12N2)/K1 dN2/dt=r2N2(K2-N'2 )/K2 dN2/dt=r2N2 (K2-N2- a 21 N1)/K2 两个物种平衡时的条件 dN1dt=0 N1=K1-a12N2 N1=0,N2=K1/a12 N1=K1,N2=0 dN2/dt=0 N2=K2-a21N1
5 2 他感作用 ⚫ 他感作用（allelopathy）：某些植物能分泌一些有害化学物质，阻止别种植物在 其周围生长，这种现象称他感作用, 或叫异株克生。 ⚫ 他感作用例子：北美的黑胡桃（Juglans nigra）抑制离树干25m范围内植物的 生长，其根抽提物含有化学苯醌，可杀死紫花苜蓿和番茄类植物。 3 种内竞争 ⚫ 同样年龄大小的固着生活生物中,竞争个体不能通过运动逃避竞争，因此竞争中 失败者死去,这种竞争结果使较少量的较大个体存活下来，这一过程叫自疏 （shlf-thinning）。 ⚫ 自疏导致密度与个体大小之间的关系在双对数作图时，具有－3／2斜率，称Yoda –3/2自疏法则（ Yoda –3/2 law）。 4 种间竞争 ⚫ 当两物种利用同样的有限资源时，种间竞争就会发生。 ⚫ 种间竞争的例子： ➢原生动物双核小草履虫(Paramecium aurelia)和大草履虫(P. caudatum)。 当二种在一起培养时，由于前者生长快，最后大草履虫死亡消失。 ➢硅藻星杆藻(Asterionella formosa)和针杆藻(Synedra ulna)。 后者对硅酸 盐的利用率高，当二者在一起培养时，前者被淘汰。 ➢入侵杂草。 ⚫ 种间竞争的模型 ➢洛特卡-沃尔泰勒(Lotka-Volterra)模型 ➢植物竞争模型 1 洛特卡-沃尔泰勒(Lotka-Volterra)模型 ⚫ 逻辑斯缔模型: dN/dt=rN(K -N)/K ⚫ Lotka-Volterra竞争模型(Lotka,1925;Volterra,1926) ➢当两种共存时: ➢ dN1/dt=r1N1(K1 –N’1)/K1 ➢dN1/dt=r1N1(K1 -N1-α12N2)/K1 ➢ dN2/dt=r2N2(K2 –N’2)/K2 ➢ dN2/dt=r2N2(K2-N2- α21 N1)/K2 两个物种平衡时的条件 ➢ dN1/dt=0 N1＝K1 - α12 N2 ➢N1 = 0 , N2 = K1 /α12 ➢N1 = K1 , N2 = 0 ➢ dN2/dt=0 N2＝K2 – α21 N1
N2=0,N1=K/a21 N=K2,N1=0 两物种种群的平衡线 NI取胜,N2灭亡 。K1>K2/a21K2K1a12 N1超过环境容纳量而停止增长N2继续增长 N2取胜,N1被排挤掉 不稳定共存 K1>K2/a21K2>K1a12 N1继续增长N2也继续增长 N2和N1出现不稳定的平衡点 稳定的共存 K1<K2/a21,K2<K(1 N1超过环境容纳量而停止增长N也超过环境容纳量而增长 N2和N1被出现稳定的平衡点 竞争的结局 种内竞争强度 种间竞争强度 竞争结局 生态位 生态位(nche)是物种在生物群落或生态系统中的地位和作用 多维生态位空间( multidimension niche space):影响有机体的环境变量作为 一系列维,多维变量便是n维空间,称多维生态位空间,或n维超体积 ( n-diensional hy pervolume)生态位。 ·基础生态位( (fundamental niche):生物群落中,某一物种所栖息的理论上的最 大空间,称为基础生态位。 实际生态位( realized niche):生物群落中物种实际占有的生态位空间称实际生 态位。 资源利用 生态位分化
6 ➢N2 = 0 , N1 = K2 /α21 ➢N2 = K2 , N1 = 0 两物种种群的平衡线 N1取胜, N2灭亡 ⚫ K1 > K2 /α21,K2K1/α12 ⚫ N1超过环境容纳量而停止增长,N2继续增长 ⚫ N2取胜,N1被排挤掉 不稳定共存 ⚫ K1 > K2 /α21,K2>K1/α12 ⚫ N1继续增长,N2也继续增长 ⚫ N2和N1出现不稳定的平衡点 稳定的共存 ⚫ K1 < K2 /α21,K2<K1/α12 ⚫ N1超过环境容纳量而停止增长,N2也超过环境容纳量而增长 ⚫ N2和N1被出现稳定的平衡点 竞争的结局 ⚫ 种内竞争强度 ⚫ 种间竞争强度 ⚫ 竞争结局 生态位 ⚫ 生态位(niche)是物种在生物群落或生态系统中的地位和作用。 ⚫ 多维生态位空间(multidimensioanl niche space)：影响有机体的环境变量作为 一系列维，多维变量便是n-维空间，称多维生态位空间，或n-维超体积 (n-diensional hypervolume)生态位。 ⚫ 基础生态位(fundamental niche)：生物群落中，某一物种所栖息的理论上的最 大空间，称为基础生态位。 ⚫ 实际生态位(realized niche)：生物群落中物种实际占有的生态位空间称实际生 态位。 资源利用 生态位分化
竞争排斥 competitive exclusion)原理高斯( Gause)认为共存只能出现在物 种生态位分化的稳定、均匀环境中,因为,如果两物种具有同样的需要,一物种 就会处于主导地位而排除另一物种。 生态位重叠 niche overlap):两物种生态位空间的相互重叠部分,称生态位重 叠 生态位漂移 iche shift):资源竞争而导致两物种的生态位发生变化称生态位漂 移 性状替代( character displacement:竞争产生的生态位收缩导致物种形态性状 的变化,叫性状替代。 ·生态位分离( niche separation种间竞争结果使两物种的生态位发生分化,从而 使生态位分开。 竞争释放( competion release)缺乏竞争者时,物种会扩张其实际生态位, 这种现象称竞争释放 2一年生植物的竞争模型 输入比率=物种甲(N1)播种的种子数物种乙(N2)播种的种子数 输出比率=收获时物种甲种子数获时物种乙种子数 年生植物竞争中四种可能的结果 aN1取胜;bN取胜;c稳定平衡;d不稳定平衡 3似然竞争 一个种群个体数量的增加将会导致捕食者种群个体数量增加,从而加重了对另一 物种的捕食(妨碍)作用,反之亦然。由于通过共同捕食者而相互影响,两个物 种可都不受资源短缺的限制,因此称似然竞争。 §8捕食作用 捕食的性质 Lotka-Voterr捕食者猎物模型 捕食者功能反应和数量反应 草食作用和植物防御 捕食者和猎物的协同进化 1捕食的性质 捕食( predation)可以定义为摄取其它个体的部分或全部作为食物。捕食者包 括:典型的捕食者、草食者、寄生者。捕食者可分为食草动物、食肉动物和杂食 动物。 ·食性的特化与泛化:根据捕食猎物种数的多少,某些捕食者是特化种
7 ⚫ 竞争排斥(competitive exclusion)原理:高斯（Gause）认为共存只能出现在物 种生态位分化的稳定、均匀环境中，因为，如果两物种具有同样的需要，一物种 就会处于主导地位而排除另一物种。 ⚫ 生态位重叠(niche overlap): 两物种生态位空间的相互重叠部分，称生态位重 叠。 ⚫ 生态位漂移(niche shift):资源竞争而导致两物种的生态位发生变化称生态位漂 移。 ⚫ 性状替代(character displacement):竞争产生的生态位收缩导致物种形态性状 的变化，叫性状替代。 ⚫ 生态位分离(niche separation):种间竞争结果使两物种的生态位发生分化，从而 使生态位分开。 ⚫ 竞争释放（competion release）:在缺乏竞争者时，物种会扩张其实际生态位， 这种现象称竞争释放。 2 一年生植物的竞争模型 ⚫ 输入比率=物种甲（N1）播种的种子数/物种乙（N2）播种的种子数 ⚫ 输出比率=收获时物种甲种子数/收获时物种乙种子数 一年生植物竞争中四种可能的结果 a N1取胜；b N2取胜；c 稳定平衡；d 不稳定平衡 3 似然竞争 ⚫ 一个种群个体数量的增加将会导致捕食者种群个体数量增加，从而加重了对另一 物种的捕食（妨碍）作用，反之亦然。由于通过共同捕食者而相互影响，两个物 种可都不受资源短缺的限制，因此称似然竞争。 §8 捕食作用 ⚫ 捕食的性质 ⚫ Lotka-Voterra捕食者-猎物模型 ⚫ 捕食者功能反应和数量反应 ⚫ 草食作用和植物防御 ⚫ 捕食者和猎物的协同进化 1 捕食的性质 ⚫ 捕食（predation）可以定义为摄取其它个体的部分或全部作为食物。捕食者包 括：典型的捕食者、草食者、寄生者。捕食者可分为食草动物、食肉动物和杂食 动物。 ⚫ 食性的特化与泛化：根据捕食猎物种数的多少，某些捕食者是特化种
( specialist),对食物的选择非常强;而另一些是泛化种( generalist),对 吃几种类型的猎物。草食性动物一般比肉食性动物更加特化。动植物寄生者都是 特化种。 2 Lotka- Volterra捕食者-猎物模型 猎物在没有捕食者条件下按指数增长 dN/dt=NN-猎物种群密度,t时间,「1-猎物的种群增长率 捕食者在没有猎物条件下按指数减少 dP/dt=2PP捕食者的种群密度,t时间,r2捕食者的种群增长率 当两者共存于一个有限的空间内,捕食者发现和进攻猎物的效率为e,可称为 压力常数,即平均每一捕食者捕杀猎物的常数;捕食者利用猎物而转变为更多捕 食者的常数为,即捕食效率常数。 猎物的种群增长方程:dNdt=rN一ePN (1) 捕食者的种群增长方程: dP/dt=r2P+θNP,,,(2) 3捕食者的功能反应和数量反应 功能反应:随着猎物密度的增加,每个捕食者可以捕获更多的猎物或可以较快地 捕获猎物,这种现象就是捕食者的功能反应。概念最早由 Solomon提出, Holling 提出三类功能反应,即型功能反应、Ⅲ型功能反应、Ⅲ功能反应 数量反应:随着猎物密度增加,更多的捕食者将生存下来,并繁衍后代,导致捕 食者种群数量增加,这种过程称捕食者对于猎物密度增加的数量反应。 4食草作用 食草动物对植物的危害植物受食草动物的“捕食”的危害程度随损害的部位、 植物发育的阶段而异。 植物的补偿作用植物因食草动物“捕食而受损害,但植物不是完全被动的, 植物有各种补偿机制。 植物的防卫反应食草动物的还能引起植物的防卫反应,如产生更多的刺(机 械防御)或化学物(化学防御)。 植物和食草动物的协同进化在进化过程中,植物发展了防御机制,以对付食 草动物的进攻;另一方面,食草动物亦在进化过程中产生了相应的适应性,如形 成解毒酶等,或调整食草时间避开的有毒化学物。 植物一与食草动物种群的相互动态 §9寄生 寄生( parasitism):一种从另一种生物的体液、组织或已消化物质中获取营养, 并对宿主造成危害的情况。 社会性寄生物( social parasites)通过摄取寄主的组织获益,而是通过强迫 寄主提供食物或其他利益面获利。如杜鹃的巢寄生等
8 （specialist），对食物的选择非常强；而另一些是泛化种（generalist），对 吃几种类型的猎物。草食性动物一般比肉食性动物更加特化。动植物寄生者都是 特化种。 2Lotka-Voterra捕食者-猎物模型 ⚫ 猎物在没有捕食者条件下按指数增长 ➢dN/dt=r1N N- 猎物种群密度，t-时间， r1-猎物的种群增长率。 ⚫ 捕食者在没有猎物条件下按指数减少 ➢dP/dt=-r2P P-捕食者的种群密度， t-时间，r2-捕食者的种群增长率。 ⚫ 当两者共存于一个有限的空间内，捕食者发现和进攻猎物的效率为 ε ，可称为 压力常数，即平均每一捕食者捕杀猎物的常数;捕食者利用猎物而转变为更多捕 食者的常数为θ，即捕食效率常数。 ➢猎物的种群增长方程： dN/dt=r1N －εPN ．．．（1） ➢捕食者的种群增长方程： dP/dt=-r2P ＋θNP ．．．（2） 3 捕食者的功能反应和数量反应 ⚫ 功能反应：随着猎物密度的增加，每个捕食者可以捕获更多的猎物或可以较快地 捕获猎物，这种现象就是捕食者的功能反应。概念最早由Solomon提出，Holling 提出三类功能反应，即I型功能反应、II型功能反应、III功能反应。 ⚫ 数量反应：随着猎物密度增加，更多的捕食者将生存下来，并繁衍后代，导致捕 食者种群数量增加，这种过程称捕食者对于猎物密度增加的数量反应。 4 食草作用 ⚫ 食草动物对植物的危害 植物受食草动物的“捕食”的危害程度随损害的部位、 植物发育的阶段而异。 ⚫ 植物的补偿作用 植物因食草动物“捕食”而受损害，但植物不是完全被动的， 植物有各种补偿机制。 ⚫ 植物的防卫反应 食草动物的还能引起植物的防卫反应，如产生更多的剌（机 械防御）或化学物（化学防御）。 ⚫ 植物和食草动物的协同进化 在进化过程中，植物发展了防御机制，以对付食 草动物的进攻；另一方面，食草动物亦在进化过程中产生了相应的适应性，如形 成解毒酶等，或调整食草时间避开的有毒化学物。 ⚫ 植物一与食草动物种群的相互动态 §9 寄生 ⚫ 寄生（parasitism）: 一种从另一种生物的体液、组织或已消化物质中获取营养， 并对宿主造成危害的情况。 ⚫ 社会性寄生物（social parasites）:不通过摄取寄主的组织获益，而是通过强迫 寄主提供食物或其他利益面获利。如杜鹃的巢寄生等
寄主一寄生物协同进化寄生物与其寄主间紧密的关联经常会提高彼此相反 的进化选择压力,在这种压力下,寄主对寄生反应的进化会提高寄生物的进化变 化 s11共生 互利共生( mutualism):不同种两个个体间的一种互惠关系,可增加双方的适 合度 ·互利共生的类型: 仅表现在行为上的互利共生,如鼓虾和丝虾魷鱼 包括种植和饲养的互利共生,白蚁和真菌 有花植物和传粉动物的互利共生,蜜蜂和植物 动物消化道中的互利共生,反刍动物和胃纤毛虫 高等植物与真菌的互利共生,菌根 生活在动物组织或细胞内的共生体,纤毛虫和藻类 第五章种内、种间关系思考题 名词解释 性状誊换( character displacement)* 适应辐射( adaptive radiation) 竞争誉代( competitive displacement) 领域( territory)与领域行为 territorial behavior) 社会行为( social behavior 利他行为( altruism)√ 他感作用( allelopathy) 基础生态位与实际生态位( fundamental niche and realized niche)√ 生态位与生态价(生态幅)( niche and ecological valence 竞争排斥原理( competitive exclusion principle) 协同进化( coevolution)√ 植物的防御反应( plant defense)√ 互利共生( mutualism) 问答题 从植物和植食动物的关系入手,阐述协同进化原理。 根据生态位理论,阐述竞争排斥原理 写出 Lotka-Volterra的种间竞争模型(数学形式),说明其中变量和参教所代表的意义,并评述模型的行 捕食模型 阐述下列命题:①捕食者与猎物的协同进化(捕食者和被捕食者的相互适应是长期协同进化的结果);② 寄生物和宿主的相互适应;⑧在生物群落中,物种间的竞争可能会导致生态位的分化 ·简述两种间相互作用的类型(种间相互作用的实质是什么?两种间相互作用的类型有哪些?探讨寄生、共 生形成的机制。)√ 动物的通讯方式有哪些? 简述社会行为和社会等级的概念,并说明支配一从属关系的基本形式。 食物因子的生态作用?动物食性分化及其生态学意义? 动物集群的生态学意义? 简述社会行为和社会等级的概念,并说明支配一从属关系的基本形式。 动物的扩散和迁移有何生物学意义?人类哪些活动会对其产生影响?*
9 ⚫ 寄主－寄生物协同进化 寄生物与其寄主间紧密的关联经常会提高彼此相反 的进化选择压力，在这种压力下，寄主对寄生反应的进化会提高寄生物的进化变 化。 §11 共生 ⚫ 互利共生（mutualism）: 不同种两个个体间的一种互惠关系，可增加双方的适 合度。 ⚫ 互利共生的类型： ➢ 仅表现在行为上的互利共生，如鼓虾和丝虾鯱鱼 ➢ 包括种植和饲养的互利共生，白蚁和真菌 ➢ 有花植物和传粉动物的互利共生，蜜蜂和植物 ➢ 动物消化道中的互利共生，反刍动物和胃纤毛虫 ➢ 高等植物与真菌的互利共生，菌根 ➢ 生活在动物组织或细胞内的共生体，纤毛虫和藻类 第五章 种内、种间关系 思考题 名词解释 ⚫ 性状替换（character displacement）* ⚫ 适应辐射（adaptive radiation）* ⚫ 竞争替代（competitive displacement）* ⚫ 领域（territory）与领域行为(territorial behavior) ⚫ 社会行为(social behavior) ⚫ 利他行为（altruism） √ ⚫ 他感作用（allelopathy） ⚫ 基础生态位与实际生态位（fundamental niche and realized niche）√ ⚫ 生态位与生态价（生态幅）（niche and ecological valence） ⚫ 竞争排斥原理（competitive exclusion principle） ⚫ 协同进化（coevolution）√ ⚫ 植物的防御反应（plant defense）√ ⚫ 互利共生(mutualism) 问答题 ⚫ 从植物和植食动物的关系入手，阐述协同进化原理。 ⚫ 根据生态位理论，阐述竞争排斥原理。 ⚫ 写出Lotka-Volterra 的种间竞争模型（数学形式），说明其中变量和参数所代表的意义，并评述模型的行 为。 ⚫ 写出Lotka-Volterra 的捕食模型（数学形式），并说明其中变量和参数所代表的意义。√ ⚫ 阐述下列命题：①捕食者与猎物的协同进化（捕食者和被捕食者的相互适应是长期协同进化的结果）；② 寄生物和宿主的相互适应；③在生物群落中，物种间的竞争可能会导致生态位的分化。 ⚫ 简述两种间相互作用的类型（种间相互作用的实质是什么？两种间相互作用的类型有哪些？探讨寄生、共 生形成的机制。）√ ⚫ 动物的通讯方式有哪些？* ⚫ 简述社会行为和社会等级的概念，并说明支配－从属关系的基本形式。* ⚫ 食物因子的生态作用？动物食性分化及其生态学意义？* ⚫ 动物集群的生态学意义？* ⚫ 简述社会行为和社会等级的概念，并说明支配－从属关系的基本形式。* ⚫ 动物的扩散和迁移有何生物学意义？人类哪些活动会对其产生影响？*