普通生态学-3种群生态学

种群生态学 (population ecology）是研究种群生物系统的规律的科学，研究种群内部各成员之间，种群（或其成员）与其他生物种群之间，以及种群与周围环境非生物因素的相互作用规律。

种群生态学

• 种群及其基本特征
  • 一、种群的概念
    • 种群：在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合
      • 种群相对个体不同特征及区别？
        • 种群概念种群由单体生物或构件生物组成。区别：种群除了组成种群的个体具有类似的生物学特征外，如生长、分化（性别等）、进化、死亡等，还具有个体所不具备的群体特性，例如出生率、死亡率、平均寿命、年龄结构和性比等。种群应具有以下三种基本特征：空间特征：即种群有一定的分区区域和分布方式；数量特征，即种群具有一定的密度、出生率、死亡率、年龄结构和性比。遗传特征，即种群具有一定基因组成，即系一个基因库，以区别其他物种。
    • 种群的基本特征
      • 1 、数量特征
        • 种群具有一定的密度、出生率、死亡率、年龄结构和性比
          • 受四个参数影响：出生率，死亡率，迁入率，迁出率这些参数又受种群的年龄结构，性比，分布格局和遗传组成的影响。所以种群数量动态是种群生态学关注的核心。
      • 1. 空间特征
        • 种群具有一定的分布区域和分布方式
      • 3. 遗传特征
        • 种群具有一定的遗传组成，是一个基因库，但不同地理种群存在着基因差异；不同种群基因库不同，种群的基因频率世代传递，在进化过程中听过改变基因频率来提高适应环境的能力。
      • 4 、系统特征
        • 种群是一个自组织，自调节的系统是以一个特定的生物种群为中心，以作用于该种群的全部环境因子为空间边界所组成的系统。
  • 种群的基本类型
    • 一、按名称划分，狼种群，熊种群等
    • 二、根据研究对象属性进行划分
      • 自然种群：种群在自然条件下分布的
      • 实验种群：自然界不一定有分布，是为了方便研究人工培育，在设定环境下存在的
      • 单种种群：一个种群
      • 混种种群：一个关系复杂的混合种群（鸟：共同生活不同职能混合生活。
  • 二、种群的结构特征
    • （一）种群的大小和密度
      • 种群相对密度
        • D=n/（a*t）
          • D: 种群相对密度
          • n：个体数量
          • a：地区面积
          • t： 时间
      • 种群密度：
        • 粗密度
          • 单位空间内的个体数（或生物量）
        • 生态密度（经济密度）
          • 单位栖息空间（种群实际所占据的有用面积或空间）内的个体数（生物量）
    • （二）种群的分布
      • 种群空间格局： 组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局
      • 种群的内分布型大致可分为
        • 均匀型：由于种群内个体间竞争
        • 随机型
        • 成群型：最常见。原因1⃣️环境资源分布不均匀，富饶与贫乏相嵌2⃣️植物传播种子方式使其以母株为扩散中心3⃣️动物的社会行为使其结合成群。
      • 空间格局的检验方法：等级方差分析法，三项轨迹方差法，谱分析法，二维网函数插值法最常用的检验指标是方差/ 平均数比率，即
        • =0 ，属于均匀分布；=1 ，属于随机分布；= 显著的>1 ，属于成群分布。
    • （三）种群的出生率与死亡率
      • 出生率
        • 单位时间种群的出生个体数与种群个体总数的比值
          • 生理出生率（最大出生率）：种群在理想状态下，生理上能够达到的最大生殖能力
          • 生态出生率（实际出生率）：种群在特定环境条件下表现出的出生率
      • 死亡率
        • 单位时间种群的死亡个体数与种群个体总数的比值
    • （四）种群的年龄结构和性比
      • 年龄结构
        • 种群中各年龄个体在种群中所占的比列
      • 年龄金字塔（年龄锥体） r
        • 增长型种群
        • 稳定型种群
        • 衰退型种群
      • 性比
        • 种群中雄性与雌性个体数的比列
    • （五）种群增长率和内禀增长率
      • 种群增长率r
        • 自然增长率： 增长的实际增长率
          • 增长率=自然增长率 + 净迁移率=出生率 - 死亡率 + 迁入率 - 迁出率
      • 内禀增长率（瞬时增长率、生物潜能、生殖潜能） rm
        • 在食物不受限制、同种其他个体的密度维持在最适水平，环境中没有天敌，并在某一特定的温度、湿度、光照和食物等环境条件组合下，种群的最大增长率
    • （六）种群的环境容纳量
      • 环境容纳量 K
        • 在一个生态系统中有限的环境条件下种群所能达到的稳定的最大数量
      • 容纳量的大小决定于两个方面
        • 1. 光、温、水养分等因子或食物、空间等资源所构成的环境
        • 2. 食性、行为、适应能力等种群的遗传特性
  • 三、种群研究的基本方法
    • （一）绝对密度的常用调差方法
      • 1. 总数量调差法（直接统计法）
      • 2. 取样调查法
        • 样方法：即在若干样方中计数全部个体，然后以其平均数来估计种群整体。
          • 样方：用于调查植物群落数量而随机设置的取样地块。要求尽量小，并且能包含大多数物种。
          • 注意事项：1 、随机取样；2 、样方大小适中3 、样方数量不宜过少4 、易选用双子叶植物
          • 样地的选择：即能代表所研究群落基本特征的一定地段或一定空间，所取样地应注意环境条件的一致性与群落外貌的一致性，最好处于群落的中心部位，避免过渡地段。
          • 大小的确定：对于不同的群落类型，其样地大小也不同，但以不小于群落的最小表现面积为宜。一般来讲，组成群落的种类越丰富，其最小表现面积越大。在自然植物群落中，群落特征的种类（如植物种类）随调查样方面积的扩大而增加，到一定程度后就趋于稳定，这时的样方面积即为群落最小面积。种—面积曲线法是根据植物种数与样方面积的关系确定群落最小面积，当样方面积扩大10% 而种数增加不超过10% 时，或者是包含样地总种数84% 时，这时的面积可以作为最小样方面积的标准。
          • 数量的确定：样方的面积须包括群落的大部分物种，一般可用种与面积的关系曲线确定样方数目
          • 15. 什么是样方？以植物群落调查为例，说明野外考察时，样方的位置、大小和数量的设置应该考虑的因素？
        • 标记重捕法
          • N/M=n/m
          • N=M*n/m
          • N：样地上个体总数M: 标记个体数m：重捕中标记数n： 重捕个体数
      • 3. 去除取样法
    • （二）相对密度调查法
      • 1. 动物计数
      • 2. 动物痕迹计数
      • 3. 单位努力捕获量
• 单一种群的动态
  • 一、种群的增长模型
    • （一）与密度无关的指数增长模型
      • “J”型曲线
      • 条件：
        • 种群在“无限”的环境中，即假定环境中空间、食物等资源是无限的，因而其增长率不随种群本身的密度而变化
          • 以内禀增长率rm 增长的种群通常呈指数式增长
      • 与密度无关的种群增长（指数增长、非密度制约性增长）
      • 模型：指数模型
      • 与密度无关的种群增长可分为
        • 1. 种群离散增长模型
          • 离散增长：种群各个世代不相重叠，其种群增长是不连续（如许多一年生植物和昆虫）
            • N t +1 =λN t
            • N t =N 0 λ t
            • N ：种群大小t ：时间λ : 种群的周期增长率表示种群数量在一年开始和结束时的比率N0 ：第一代的种群数量Nt ：当代的种群数量
        • 2. 种群连续增长模型
          • 种群各世代彼此重叠，其种群增长是连续的（如人和多数兽类）
            • dN/dt=(b-d)N=rN
            • N t =N 0 e^rt
            • dt ：短时间内种群b ：出生率d ：死亡率N ：种群大小r ：b-d 瞬时增长率e 0 ：自然对数的底
          • 大多数种群的繁殖都要延续一段时间并且有时代重叠，就是说在任何时候，种群中都存在不同年龄的个体
    • （二）与密度有关的Logistic增长模型
      • 逻辑斯蒂增长模型
      • “S”型曲线
      • 条件：
        • 资源和空间有限的实际状态
      • 与密度有关的种群增长（种群的有限增长）：受自身密度影响的种群增长
      • 模型：逻辑斯蒂模型
      • 环境容纳量 K（负荷量） ：由环境资源所决定的种群增长最大限度
        • 当Nt =K时，种群为零增长，即dN/dt=0
      • 拥挤效应：对增长率的抑制作用为1/K
        • 制约因子（1-N/K）：那可供种群继续增长的剩余空间或增长率的可实现程度就只有（1-N/K）
      • S形曲线有两个特点
        • 1. 曲线渐近于K，即平衡密度
        • 2. 曲线上升是平滑的
      • 逻辑斯蒂方程 (阻碍方程)
        • dN/dt=rN （1-N/K ）
          • 参数r和K，均具有重要的生物学意义r：表示物种潜在增殖能力K：表示环境容纳量
            • 逻辑斯蒂种群增长模型中各参数的生物学意义及该模型的适用性和局限性？
              • 答：①逻辑斯蒂方程为：dN/dt=rN(K-N)/K参数：N 代表种群密度；r 代表物种的潜在增殖能力；K 代表环境容纳量。环境容纳量是指物种在特定环境中的平衡密度。r,K 两个参数有重要的生物学意义：已成为生物进化对策中的两个重要概念。r-K 选择理论是指物种总是面临两个相互对立的进化途径选择，物种只能选择其一在竞争中生存。r- 选择是在不稳定环境中种群以高繁殖率提高种群数来占据空间。K- 选择是在稳定环境中种群以高适应力来提高竞争力。②逻辑斯蒂曲线分为5 个时期：开始期（潜伏期）、加速期、转折期、减速期、饱和期。转折期时，种群密度达到K/2, 即环境容纳量的一半，此时种群密度增长速度最快。适用性：该模型适用于与密度制约相关的连续增长。它是许多两个相互作用种群增长模型的基础，可以适用于渔捞、农业、林业等实践生产中，确定最大产量。局限性：在于不适用于非密度制约型的种群增长，非密度制约型的增长分为离散型和连续型增长，这类增长常呈指数型增长，如一年生植物和一年只生殖一次的昆虫，其种群生长是不连续的，离散的，用差分方程表示，Nt+1= 入Nt. 种群连续增长的方程为dN/dt=rt, 说明此类生物呈指数型生长。
        • 重要意义
          • 1. 它是许多两个相互作用种群增长模型的基础
          • 2. 它也是渔业、牧业、林业等领域确定最大持续产量的主要模型
          • 3. 模型中两个参数r和K，已成为生物进化对策理论中的重要概念
        • 5个时期
          • ① 开始期（潜伏期）
            • 种群个体数很少，密度增长缓慢
          • ② 加速期
            • 个体数增加，密度增长逐渐加快
          • ③ 转折期
            • 当个体数达到饱和密度一半（K/2）时，种群密度增长最快
              • 种群的最大收获时期一般在什么时候，并解释原因。
                • 答：一般在种群达到环境容纳量一半时，即K/2, 此时种群密度增长最快，最大持续产量，因此这段时期可获得最大收获量。种群的增长用逻辑斯蒂曲线表示时，曲线可分为五个时期：停滞期、加速期、转折期、减速期、饱和期。最大收获量出现在转折期。太早了种群的个体没有发育完全，太晚了种群步入衰减期。
          • ④ 减速期
            • 个体超 K/2 以后，随着种群数量的增加，密度增长逐渐变慢
          • ⑤ 饱和期
            • 种群数量达到环境容纳量 K ，达到曲线上渐近线，而处于饱和状态
  • 二、自然种群的数量动态
    • 种群的数量动态
      • 当自然种群完成它的增长期，种群密度倾向于在上渐近线或容纳量水平做上或下的波动
    • （一）种群波动
      • 概念
        • 指种群的数量随着时间的变化而上下摆动的情况，它不仅出现在自然增长型的种群中，也会出现反馈控制的其他增长型种群中
      • 由于不同环境条件的变化，生物种群具有不同的波动规律
        • 1. 非周期性及少见的数量波动，如由于冻害、干旱等引起的数量波动（通常是剧烈的变化）
        • 2. 周期性的波动，包括季节性波动和年波动
    • （二）种群的爆发
      • 概念
        • 具有不规律或周期性波动的生物都可能出现种群的爆发，如 蝗灾、赤潮
      • 赤潮：是指水中一些浮游生物（如腰鞭毛虫、裸甲藻、梭角藻、夜光藻等）爆发性增值引起水色异常等现象，主要发生在近海，又称红潮。
      • 分析形成原因、后果、控制途径？
        • 自然界的种群爆发常见的是害虫、鼠类和藻类，具有不规则或周期性波动的生物都有可能出现种群爆发原因：不规则或周期性波动的生物在合适的气候条件和食物条件、天敌控制的解除、种群内部机制等条件下都可能出现种群的爆发。生态后果：有害生物的种群大爆发形成灾害，人类种植的粮食被糟蹋殆尽，生态系统被破坏，如蓝藻爆发导致水体缺氧，鱼虾窒息而死，尸体腐败，进一步破坏水体，污染环境，田鼠爆发可能引起鼠疫的广泛传播，危害人类身体健康，农业生态系统受到危害。多种农作物害虫、森林害虫都具有突然爆发的特征，一旦发生，如果控制措施跟不上就会形成严重虫灾。像红蜘蛛、蝗虫、松毛虫等都可能经过相当时间低密度期以后，在某一特别有利的时间突然大爆发，造成大面积虫害。大面积单一种植易于引起虫害大爆发。农药的滥用造成天敌减少以后也容易引起害虫大爆发。防范措施：根据气象局数据提前预测，控制，利用生物防治，控制种群大爆发，减少含磷洗衣粉的使用，污水处理再排放，预防水体污染。
    • （三）种群平衡
      • 概念
        • 种群较长期地维持在几乎同一水平上
    • （四）种群的衰落和灭亡
      • 概念
        • 当种群长久处于生长不利于条件下（人类过渡捕猎或栖息地被破坏），其种群数量会出现持久性下降，甚至灭亡
    • （五）生态入侵
      • 概念
        • 由于人类有意思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
  • 三、生命表在种群动态中的应用
  • 四、种群的生存策略
    • （一）种群的进化
      • 生活史（生活周期）： 一个生物从出生到死亡所经历的全部过程
        • 繁殖
          • 繁殖：指有机体有机体生产出与自己相似后代的现象
          • 生物形成新个体的所有方式（繁殖广义）
            • 营养繁殖：是指从生物营养体的一部分生长发育为一个新个体的繁殖方式。
            • 孢子生殖：是指生殖细胞即孢子，经有性过程而直接发育成新个体的繁殖方式。
            • 有性生殖：是指通过两性细胞核的结合形成新个体的繁殖方式。
          • 繁殖成效
            • 繁殖价值：是指在相同时间内特定年龄个体相对于新生个体的潜在繁殖贡献。
            • 亲本投资：有机体在生产子代以及抚育和管护时所消耗的能量、时间和资源量
            • 繁殖成本：有机体在繁殖后代时对能量或资源的所有消费
        • 扩散
          • 植物
            • 植物繁殖体的传播距离取决于3 个因素
              • 可动性：繁殖体对扩散的适应性
              • 传播因子：指那些传播繁殖体的媒介和动力。
              • 地形条件
          • 动物
            • 扩散方式有3 种
              • 迁出：指种群内个体由于种种原因而离开种群的领地。
              • 迁入：别的种群进入领地。
              • 迁移：周期性的离开或返回
                • 外因性迁移
                  • 周期性迁移
                  • 非周期性迁移
                • 内因性迁移
      • 种群的迁入和迁出过程，使种群之间产生基因流动或遗传信息的变化和交流
      • 进化过程包括基因库的变化和遗传基因组成表达的变化
        • 引起这些变化的原因是：环境的选择压力对于种群内个体的作用
      • 种群的进化是世世代代种群个体的适应性的累积过程
    • （二）种群的生殖对策
    • （三）种群的生态对策（繁殖策略）
      • 生态对策（生活史对策）：指生物在进化过程中所形成的各种特有的生活史特征，是生物适应特定环境所具有的一系列生物学特征的设计
      • R 选择和K 选择
        • r 对策（r 选择）
          • 属于r 对策的生物称为：r 对策者（机会主义者）
          • 个体小、寿命短、存活率低、但增值率（r）高，具有较强的扩散能力，适应多变的栖息环境，（如昆虫，细菌，杂草，及一年生草本植物）
            • 比较：
          • 在城市人工草坪，常有大量杂草出现，用生态学理论及学说来解释分析 r 和k 对策的差异（主要特征）和意义
            • 答：首先，杂草的出现是正常现象，杂草通常是演替的先锋物种，竞争力非常强，在生态策略上来讲是典型的r 对策。第二，杂草之所以在草坪和农田或者荒坡等地常常出现，而在森林，灌木等地比较少的出现是因为，人工草坪的光照条件，营养条件，水分条件，温度条件太好，杂草自然要来竞争，而杂草的r 对策，果实多，抗干燥传播距离远，也很容易让它达到草坪，并且开始和原来的草种竞争。之所以森林这样的地方杂草很少，通常只有森林边缘能有而森林中间没有，是因为森林里光照少，而且森林生物多样性丰富，物种都是演替后期的物种，非常成熟，很容易抵抗杂草的入侵。第三，临时性的，经常受干扰的生境，如人工草坪，其资源又比较丰富，易受各种杂草入侵。
            • 在不稳定环境中，利用高繁殖率占据空间的为r- 选择，在稳定环境中，利用高适应能力占据空间的为k- 选择。比较差异：r-K 选择理论在生产实践中的应用：r-K 对策理论的基本观点：物种总是面临两个相互对立的进化途径的选择，物种只能选择其中一种在竞争中存活下来。在保护生物多样性及有害生物防治等都具有重要的指导作用。① r- 选择者没有绝灭点X, 只有一个稳定点S, 故r- 对者的代表生物，例如一些害虫，存在一种想消灭却消灭不了的情况。而K- 对策者除了稳定点S 之外，还存在一个绝灭点X, 故K- 对策这代表生物，例如大型哺乳动物，很容易陷入一种让人们想保护却保护不了的情况。②对于有害生物管理而言，掌握有害生物的科学管理的目标，可达到事半功倍的效果。对于r- 选择有害生物而言，其高繁殖力，常常在短时间内大量爆发，迅速从低密度种群发展成高密度种群，如蝗虫。对这类有害生物除了培育农作物的抗虫性之外，化学防治是控制其发生的主要措施，可以考虑一套以抗虫品种为基础，以化学防治为主，生物防治为辅的综合防治方针。对K- 选择有害生物而言，其密度较低，繁殖力处于低水平，不会在短时间内爆发，这类有害生物种群很容易被控制，采取的管理对策包括耕作防治（如轮茬）和培育抗性品种。
        • K 对策（K 选择）
          • 属于K 对策的生物称为：K 对策者（保守主义者）
          • 个体大、寿命长、存活率高，适应稳定的栖息环境，不具有扩散能力，但竞争能力较强，种群密度较稳定
      • R-、C-和S-选择的生活史式样
        • 干扰型R
        • 竞争型C
        • 胁迫忍耐型S
• 种群间的相互关系
  • 一、种内关系与种间关系
    • 15 、03 、何为种内与种间关系？至少5 种种间关系等基本类型？种内关系：把存在于各个生物种群内部的个体与个体之间的关系。（包括密度效应、动植物性行为- 即植物的性别系统和动物的婚配领域性、社会等级等）。种间关系：将生活于同一生境中的所有不同物种之间的关系。种间关系有9 种相互作用类型。分为正相互作用和负相互作用。在生态系统的发育和进化中，正相互作用趋向于促进或增加，从而加强两个作用种的存活；而负相互作用趋向于抑制或减少。以下是生物间相互关系基本类型
    • 13 、物种之间的相互关系有哪些（种内关系）？请例举五种以上并说明？包括密度效应、动植物性行为、领域行为、社会等级、通信行为以及利他行为等。还包括种内互助和种内斗争。① 密度效应：当把一对果蝇置于一个瓶中，并供应一定量的食物时，起初其后代数量会迅速增加，很快就会达到一定限度。但是，当把很多果绳置于同样的瓶中时，每对果蝇所产出的后代数量将与瓶中采蝇的密度成反比。这种效应是由于幼虫竞争食物引起的，密度越大竞争所引起的死亡率越高，成虫的寿命也会下降，引起成虫寿命下降的密度比引起幼虫存活率下降的密度高。密度制约因素对未成年期的有害影响往往比成年期大。植物种群内个体间的密度效应，反映在个体产量和死亡率上。因为植物不能像动物那样逃避密集和环境不良的情况，其表现只是在良好情况下可能枝繁叶茂，而高密度下可能枝叶少、构件数少。② 动植物性行为：在个体和群体水平上，植物同样存在各种各样的性别类型。最常见的是全部为两性花的植株和群体，该物种为雌雄同花植物。在高等动物婚配关系中，一般雌性是限制者，雄件常常不易接近雌性，是被限制者。由于这些原因，雄性常常因竞争雌性时发生格斗，或者建立吸引雌性的领域等。按配偶数婚配制度分为单配偶制和多配偶制，后者又可分一雄多雌制、一雌多雄制和混配制。③ 领域行为：最强的雄性和最强的雌性的组合就能占据最理想的领域。通常，一个领域是由一个雄性动物建立起来的，其他雄性动物不容许进人其中。雄性动物在领域内接受雌性，进行求爱、建巢、抚育幼崽的活动，进食也通常在领域内进行。不能守卫领域的雄性动物不能进行繁殖。领域行为和面积往往随生活史周期性变化，尤其随繁殖节律而变化。④ 社会等级：社会等级制在动物界中相当普遍，包括许多鱼类、爬行类、鸟类和兽类。通过研究，普遍的高地位的优势个体通常较低地位的从属个体身休强壮、体重大、性成熟程度高，具有打斗经验。同物种之间，有时也存在优势等级。例如大兰苍鹭在各种苍鹭中占据高卨的优势等级。这种遗传决定的特性减少了不同物种之间的冲突。⑤ 通信行为：任何动物都不是孤立地生活在自然界中的，它们总是组成一个小的生活群体。在接触过程中，它们的鸣叫，彼此间互相的触摸，甚至一些化学物质的释放，使得它们声息相通，行动一致，即动物之间的交流存在通信行为。的目的很广，如个体的识别，包括识别同种个体、同社群个体、同家族个体等，亲代和幼仔之间的通信，两性之间求偶，个体间表示威吓、顺从和妥协，相互警报、标记领域等。⑥ 利他行为：利他行为是指一个个体牺牲自我而使社群整体或其他个体获得利益的行为。亲代关怀也是一种利他行为，亲代为此要消耗时间和能量，但能提高后代的存活率。一些鸟类当捕食者接近其鸟巢和幼鸟时佯装受伤，以吸引捕食者追击白己而将其引开鸟巢，然后自己再逃脱。不少啮齿类在天敌逼近时发出特有鸣叫声或以双足敲地，向周围的鼠发出报警信号，而发信号者反而更易引起捕食者的注意。
    • 种内关系：把存在于各个生物种群内部的个体与个体之间的关系。
      • 密度效应：在一定时间内，当种群的个体数目增加时，就必定会出现领接个体之间的相互影响。
        • 作用类型
          • 密度制约：生物种间的捕食）寄生、食物、竞争等看成是密度制约因素
          • 非密度制约：气候因素、大气二氧化碳浓度等随机因素看成非密度制约因素。
        • 根据生物种群密度效应的作用因素类型
          • 内源性作用因素
          • 外源性作用因素
      • 动植物性行为
      • 他感作用：就是一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其他植物产生直接或间接的影响。（也是种间关系的一部分
        • 生态学意义：在自然界，植物一般均以群落的形式存在，从植物他感作用的角度来看其种间结合的关系是形成群落的原因之一。
        • 植物他感作用的研究方法：利用气相色谱- 质谱- 计算机连用法，吸附浓缩技术，火焰光度检查法等对克生物质的分离和鉴定。
      • 领域性
        • 领域：是指个体、家庭或其他社群单位所占据的并积极保卫不让同种其他成员侵入的空间。
        • 领域行为：以威胁或直接进攻驱赶入侵者等称为领域行为
      • 社会等级：是指动物种群中各个动物的地位具有一定顺序的等级现象。
    • 种间关系：将生活于同一生境中的所有不同物种之间的关系
  • 二、种群间的偏利、互利合作、共生关系
    • （一）偏利作用
      • 偏利作用（单惠共生）：
        • 附生植物和被附生植物之间是一种典型的偏利共生关系
          • 如
            • 地衣和苔藓等附生在树皮上，从空气中获得养分和水分，但对树木无多大影响
            • 喜光乔本植物为耐阴的灌木提供遮阴条件
            • 一些藤本植物与被缠绕植物之间
    • （二）互利合作
      • 互利合作（兼性互利共生）：
        • 共生者可能不互相依赖着共存，仅是机会性互利共生
          • 如
            • 蜜蜂对植物的授粉行为
            • 豆类和根瘤菌
            • 自然界中动物起到种子传布的行为
    • （三）互利共生
      • 是一种专性的、双方都有利于并形成互相依赖和能直接进行物质交流的共生关系
        • 如
          • 松树在没有其他共生的真菌土壤里，会生长缓慢乃至死亡
            • 举例说明生物间的互利共生现象？
              • 概念例子：白蚁和肠内鞭毛虫:白蚁以木材为食，但是它本身不能消化纤维素，必须要依靠肠内鞭毛虫分泌的消化纤维素的酶，才能将纤维素分解，分解后的产物供双方利用。豆科植物和根瘤菌根瘤菌与豆科植物之间有一定的寄主特异性，但不十分严格，例如豌豆根瘤菌能与豌豆共生，也能与蚕豆共生，但不能与大豆共生。在整个共生阶段，根瘤菌被包围在寄主质膜所形成的侵入线中，在寄主内合成固氮酶。豆血红蛋白则系共生作用产物，对氧具有很强的亲和力，因此对创造固氮作用所必须的厌氧条件是有利的。就这样细菌开始固氮。在植物体内细菌有赖于植物提供能量，而类菌体只能固氮而不能利用所固定的氮。菌固定的氮约占所以豆科植物供给根瘤菌碳水化合物，根瘤菌供给植物氮素养料，从而形成互利共生关系。小丑鱼与海葵小丑鱼与海葵有着密不可分的共生关系，因此又称海葵鱼。带毒刺的海葵保护小丑鱼，海葵则吃小丑鱼消化后的残渣，形成一种互利共生的关系。人与人体肠道菌群人体肠道的菌群在一般情况下，它们的巨大数量足以排阻和抑制外来肠道致病菌的入侵，还为人提供维生素B1 、B2 、B12 、K 、叶酸等营养物质。而人体肠道为这些微生物提供良好的栖息场所。当人长期服用广谱抗生素致使肠道中正常菌群失调后，就会出现维生素缺乏症。
  • 三、种群间的偏害、竞争、捕食关系
    • （一）种间竞争
      • 竞争排斥原理（高斯假说）与生态位概念在自然生物群落的应用，要点①一个稳定的群落中占据了相同生态位的两个物种，其中一个种终究要灭亡；②一个稳定的群落中，由于各种群在群落中具有各自的生态位，种群间能避免直接的竞争，从而保证了群落的稳定；③一个相互起作用的、生态位分化的种群系统，各种群在它们对群落的时间、空间和资源的利用方面，以及相互作用的可能类型方面，都趋向于相互补充而不是直接竞争。因此，由多个种群组成的生物群落，要比单一种群的群落更能有效地利用环境资源，维持长期较高的生产力、具有更大的稳定性。
      • 竞争可分为
        • 资源利用性竞争
          • 两种生物之间没有直接干涉，只有因资源总量减少而产生的对竞争对手的存活、生殖和生长的间接影响
        • 相互干涉性竞争
          • 两种生物直接直接干涉
            • 如杂拟谷盗和据谷盗在面粉中一起饲养时，不仅竞争食物，而且有相互吃卵的直接干扰
          • 化感作用
            • 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
      • 高斯Gause 假说后人把它发展为竞争排斥原理
        • 即生态位上相同的两个物种不可能在同一生境内长期共存
          • 如果生活在同一地区内，由于激烈竞争，它们之间必然出现栖息地、食性、活动时间或其他特征上的生态位分化
      • Lotka-Volterra 模型（逻辑斯蒂模型的引申）
        • 现假定有两个物种，当它们单独生长时其增长形式符合逻辑斯蒂模型，其增长方程是：
        • 式中：N1 、N2—分别为两个物种的种群数量；K1 、K2—分别为两个物种的环境容纳量；r1 、r2—分别为两个物种种群增长率。
      • 生态位理论
        • 生态位：指在自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位置及其与相关种群之间的功能关系。（物种在生物群落中的地位与功能作用）
          • 生态位概念和类型
            • 类型
              • 基本生态位:是生态位空间的一部分，一个物种有在其中生存的可能。这个基本生态位是由物种的变异和适应能力决定的，而并非其地理因素。或者说基本生态位是实验室条件下的生态位，里面不存在捕食者和竞争。
              • 现实生态位:是基本生态位的一部分，但考虑到生物因素和它们之间的相互作用。或者说是自然界中真实存在的生态位。
              • 营养生态位: 根据营养情况划分的生态位。把生态位概念重点放在能量关系上，即营养生态位。最小环境: 对一个物种来说可持续生存的最小环境。
    • （二）捕食作用
      • 捕食：某种生物消耗另一种其他生物活体的全部或部分身体
        • 前者称为捕食者，后者称为猎物
        • 光合作用下的产物，一般称为待捕食者，食物链最底层
      • 广义的捕食关系
        • ①典型捕食
          • 食肉动物捕食实操动物或其他动物并以后者为食物
        • ②食草
          • 食草动物吃绿色植物
        • ③拟寄生
          • 昆虫寄生昆虫者的现象
        • ④同种相残
          • 捕食者和猎物都属于同一物种
      • 根据捕食者的食物类型，可将其分为
        • 食草动物
        • 食肉动物
        • 杂食动物
    • （三）寄生
      • 概念
        • 指一个种（寄生者）寄居于另一个种（寄主）的体内或体表，从而摄取寄主养分以维持生活的现象
      • 寄生性种子植物可分为
        • 全寄生
          • 全寄生的高等植物主要有 列当属、菟丝子属
        • 半寄生
          • 半寄生植物有 槲寄生、玄参科的植物
  • 四、生物的协同进化：是指在进化过程中，一个物种的性状作为对另一个物种性状的反应而进化，而后一物种的性状本身又作为前一个物种性状的反应而进化的现象。（如有毒植物，进化防御机制，对付食草动物的进攻；同时，动物为适应，形成特殊酶进行解毒）
• 种群间的化学关系
  • 一、植物之间的化学关系
    • 化感作用（我国称为相生相克作用）：
      • 概念
        • 指植物（包括）微生物间的生物化学相互作用
        • Rice在他的专著中《化感作用》定义为：植物包括（微生物）通过向周围环境中释放化感物质影响临近植物（包括微生物）生长发育的现象
      • 化感作用研究在作用增产、森林抚育、杂草和病害的控制、符合群落的组配以及新型除草剂和植物生长调节剂的开发等方面有着广阔的应用前景
      • 很多植物的化感作用至少应该看作保证该种生产和繁殖的重要手段之一
    • 抑制效应
      • 植物通过挥发、根分泌、雨水淋溶和残体分解等途径释放化感作用物质，对其周围植物的生长产生抑制效应
    • 促进作用
      • 植物的化学分泌物除其他植物产生抑制作用外，也有产生相互促进作用
        • 皂角和白蜡树槭树和苹果树梨树、洋葱和甜菜如：马铃薯和菜豆豌豆和小麦玉米和大豆葡萄和紫罗兰
  • 二、动物之间的化学关系
    • 动物的性吸引、群聚、诱食、警戒、跟踪和防卫等行为常常与释放的化学物质有关
      • 其中研究最多的是昆虫的性信息素
  • 三、植物和动物之间的化学关系
  • 四、食物链中的多重化学关系
• 种群关系的调节
  • 一、种群关系的调节关系
    • （一）种群调节作用
      • 1. 密度制约因素
        • 密度制约因素的作用与种群密度相关
          • 密度制约是生物因素引起的，如捕食、寄生、竞争、病原体、食物短缺、及动物社会行为
      • 2. 非密度制约因素
        • 非密度制约因素主要是指那些影响作用与种群本身密度大小无关的因素
          • 非密度制约因素主要有：对于陆地环境来说：温度、光照、风、和降雨等非生物性的气候因素对于水域环境来说：水的物理特性和化学特性的一系列因素
    • （二）种群调节理论
      • 自动调节学说
        • 行为调节
        • 内分泌调节
        • 遗传调节
        • 旅鼠为什么会周期性大爆发？说原因及用种群调节理论相关原理分析大爆发的调节机制？
          • 自然界的种群爆发常见的是害虫、鼠类和藻类，具有不规则或周期性波动的生物都有可能出现种群爆发。形成原因：1 、该生物为不规则或周期性的生物；2 、具有合适的气候和食物条件2 、天敌控制解除；3 、种群内部调节机制。调节机制：⑴根据自动调节学说的行为调节，动物社群行为是调节种群的一种机制（社群等级和领域性）种内划分社群等级和领域，限制了种群不利因素的过度增长，并且这种“反馈作用”随种群密度本身的升降而改变其调节作用的强弱。⑵内分泌调节：当种群数量上升时，个体经受的社群压力增加，此时加强了中枢神经系统的刺激，使得促生殖激素分泌减少和促肾上腺皮质激素增加。促生长素的减少使生长和代谢发生障碍，有的个体可能因为低血糖休克而直接死亡，多数个体对疾病和外界不利环境的抵抗能力降低。另外，促肾上腺皮质激素的增加同样会使机体抵抗力减弱，且由于相应的性激素分泌减少，生殖将受到抑制，致使出生率降低，子宫内胚胎死亡率增加，或者育幼情况不佳，幼体抵抗力降低。这样，种群增长因上述生理反馈机制而得到抑制或停止，从而达到种群调节的目的。⑶遗传调节：种群中有遗传双态或多态现象。一组具有高进攻性的基因型，繁殖力强，而另一组是繁殖力低适应于密集条件，当种群数量初上升时，自然选择有利于第一组，并逐渐代替第二组，种群数量上升。当种群数量达到高峰时，由于社群压力增加，相互干涉增加，自然选择不利于高繁殖力低，而有利于适应密集的基因型，于是种群数量又下降。这样，种群可以进行自我调节。
  • 二、种群关系的人为破坏及其后果
    • （一）有害物质的暴发
    • （二）物种灭绝
    • （三）外来物种入侵
      • 1. 外来物种入侵的概念
        • 生物入侵是指某种生物从原来的分布区域扩展到一个新的（通常也是遥远的）地区，在新的地区里，其后代可以繁殖、扩散并维持下去的过程或现象
        • 生物入侵的四个时期
          • 1. 引入和逃逸期
          • 2. 种群建立期
          • 3. 停滞期
          • 4. 扩散期
      • 2. 外来物种入侵的方式
        • ① 有意引入
        • ② 偶然带入
      • 3. 外来物种入侵的危害
        • （1）本地种的灭绝和生物多样性的丧失
        • （2）生态系统原有食物链受损
        • （3）生态系统的结构和功能发生改变
  • 三、种群关系的利用
• r ＞0 ，种群上升 r=0 ，种群稳定 r=0 ，种群稳定
• 密度：通常表示单位面积（或空间）上的个体数目。
• 绝对密度：指单位面积或空间的实有个体数。
• λ >1 种群上升 λ =1 种群稳定 0< λ <1 ，λ=0 雌体没有繁殖，种群在下一代中灭亡。
• 昆虫、山雀、虎皮鹦鹉、孤雌胎生的蚜虫、一年生植物农田杂草
• 脊椎动物、鹫、鹰、信天翁、两性繁殖者、大多数森林树种
• 歇地现象：在农业上，有些农作物必须与其他作物轮作，不宜连作，连作则影响作物长势，降低产量。这种现象被称为歇地现象。
• 高斯假说
  • 简评高斯竞争原理
    • 答：高斯竞争假说是指两个物种利用同一资源和空间时，两个物种越相似，其生态位重叠越多，竞争越激烈。这种种间竞争情况可用竞争排斥原理来表示。竞争排斥原理是指，在一个稳定的环境内，两个以上受资源限制的、但具有相同资源利用方式的种，不能长期共存在一起，也即完全的竞争者不能共存。高斯的这一思想是在他的开创性实验工作基础上形成的。高斯首次用实验的方法观察了两个物种的竞争现象。他将在分类和生态上极相近的两种草履虫－－双小核草履虫和大草履虫作为实验材料，以一种杆菌为饲料，进行培养。当单独培养时，两种草履虫都出现典型的逻辑斯蒂增长，当混合在一起时，开始两个种群都有增长，但双小核草履虫增长快些。16 天后，只有双小核草履虫生存，大草履虫完全消亡。高斯的解释是，大草腹虫的消亡是由于其增长速度（内禀增长率）比双小核草履虫慢。因为竞争食物，增长快的种排挤了增长慢的种。这就是当两个物种利用同一食物资源时产生的竞争排斥现象。近代生态学家用竞争排斥原理对高斯假说进行了简明精确的表述：完全的竞争者（具相同的生态位）不能共存。高斯假说阐明了种间竞争关系，若两物种在竞争中出现了生态位的分化，则两物种能共存，竞争结果是不对称的，即一方取得优势，而另一方被抑制甚至被消灭。对于高斯假说的内容很多人通过实验得出了同样的结果，证实了其正确性。如Park 用赤拟谷盗和杂拟谷盗混养所做的实验以及G.D.Tilman 等用两种淡水硅藻和针杆藻所做的实验都得出了同样的结果。
• 结果：
• 输入比率= 物种甲播种的种子数/ 物种乙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
  • 结果：①输出比率总是大于输入比率，则种N1 取胜，N2 被排挤；反之，则N2 获胜，N1 被排挤②输出比率与输入比率相等，则为平衡点（平衡线）③当比率线与平衡线相交，且与横轴角度小于45 度，则N1 、N2 共存；若斜角大于45 度，则两个种为不稳定共存。
• 10
  • 简述生物种群增长的主要模式和限制自然种群增长的主要因子？
    • 主要模式：J 型增长，S 型增长。主要因子：密度制约因子与非密度制约因子密度制约因子：如捕食、寄生、流行病和食物等；非密度制约因子如气候等非生物因子。密度制约因子的作用强度随种群密度的加大而增强，而且种群受影响的个体的百分比也与种群密度的大小有关。种群的密度制约调节是一个内稳态的过程，依靠出生率死亡率等的变化反馈调节。非密度制约因子对种群的影响则不受种群密度本身的制约，在任何密度下种群总是有一固定的百分数受到影响过被杀死，因此对种群密度无法起调节作用。
• 植物最小面积及其意义
  • 群落最小面积：至少要有这么大的空间，才能包括组成群落的大多数植物的种类，和表现出群落的各项特征。意义：①群落最小面积是野外调查植被的样方面积的基础；②利用最小面积就可以较全面的统计出植物种类和个体数；③最小面积的大小反映出群落的结构复杂程度，组成群落植物种类越多，最小面积越大；④群落最小面积的确定对自然保护区建立，种群保护具有重要意义。