种内与种间关系

种内个体间或物种间的相互作用可根据相 互作用的机制和影响来分类。主要的种内 相互作用是竞争、自相残杀、性别关系、 领域性和社会等级等。而种间关系主要是 竞争、捕食、寄生、互利共生等。

种内与种间关系

• 种内关系
  • 指各个生物种群内部个体间的相互关系，主要包括竞争、自相残杀、性别关系(植物的性别系统和动物的婚配制度)、领域性和社会等级等
  • 密度效应
    • 在一定时间内，当种群的个体数目增加时，就必定会出现邻接个体之间的相互影响，称为密度效应或邻接效应
    • 最后产量恒值法则：在一定范围内，当条件相同时，不管一个种群的密度如何，最后产量差不多总是一样的。 公式：Y = W × d = Ki
    • -3/2自疏法则：自疏导致密度与生物个体大小之间的关系，该关系在双对 数图上具有典型的-3/2斜率。这种关系叫做Yoda氏-3/2 自疏法则)，简称自疏法则 公式：W = C × d-3/2 → lgW = lgC – 3/2lgd
  • 性别生态学
    • 研究物种内部性别关系的类型、动态及其决定的环境因素的生态学分支学科
    • 无性繁殖的优越性： (1) 迅速增殖，占领暂时性新栖息地； (2) 母体所产后代均带有母本整个基因组，给下代复制的基因组是有性繁殖的两倍。 有性繁殖的优越性： 有性繁殖是对生存在多变和易遭不测的环境下一种适应。可导致遗传变异的产生，使受自然选择作用的种群的遗传变异保持高水平，进而使其在不良环境下至少能保证 少数个体生存下来，并获得繁殖后代的机会
      • 红皇后效应 :在环境条件稳定时，一个物种的任何进化改进可能构成对其他物种的竞争压力，种间关系可能推动生物进化。
    • 性比—种群，雄：雌
      • Fisher氏性比理论：大多数生物种群倾向于1:1，这种倾向的进化原因叫做Fisher氏性比理论
      • 稀少型有利>雌雄两性有相等投入
    • 性选择
      • 动物在繁殖期经常为获得交配权而通过某些表型性状或行为进行竞争
      • 性选择是由于配偶竞争中生殖成效区别所引起的
      • 两条途径：同性成员间的配偶竞争（性内选择），或通过偏爱异性的某个独特特征（性间选择），或者两条途径兼而有之
      • 雌性奢侈特征喜好：让步赛理论（累赘理论）、Fisher私奔模型
    • 植物的性别系统
      • 雌雄同株（两性花、单性花）
      • 雌雄异株
        • 能减少同系交配的概率，具有异型交配的优越性
        • 是回避两性间竞争的对策，增加了两性利用不同资源的能力，也减少了食种子动物的采食压力
    • 动物婚配制度
      • 婚配制度：指种群内婚配的种种类型，包括配偶数目，配偶持续时间，以及对后代的抚育等
      • 类型：单配、多配（一雄多雌、一雌多雄、多雄多雌）、乱交
      • 决定动物婚配制度的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。
    • 领域和社会等级
      • 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 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；其形成基础是支配行为，或称支配—从属关系
      • 领域行为：以鸣叫、气味标志或特异姿势向入侵者宣告其领域范围；或威胁或直接进攻驱赶入侵者等
      • 规律
        • 1）领域面积随领域占有者的体重而扩大
        • 2）领域面积受食物品质的影响，食肉性种类的领域面积>同样体重的食草性种类，并且体重越大，这种差异也越大
        • 3）领域行为和面积往往随生活史，尤其是繁殖节律而变化
      • 狼群社会等级体现方式：进食次序、生育霸权 优点：强化狼的集体意识和合作精神
      • 社会等级优越性： 种群结构合理、稳定，生长快，生育力高； 利于优势个体获得更多的食物、栖所、配偶优先权
    • 他感作用
      • 他感作用/化感作用，亦称异株克生，通常指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其它植物产生直接或间接的影响 他感作用中植物的分泌物称作克生物质
      • 生态学意义
        • 对农林业生产和管理具有重要意义
        • 对植物群落的种类组成具有重要影响
        • 引起植物群落演替的重要内在因素之一
        • 环保除草剂和杀虫剂的生产
    • 集群生活
      • 对动物集群影响最大的两个因素是食物和天敌。
      • 生态学意义
        • 利于改变小气候
        • 利于取食
        • 利于共同防御
        • 利于动物繁殖和抚育幼体
        • 易于迁移或迁徙
      • 动物种群有一个最适种群密度—阿利氏规律
• 种间关系
  • 指生活在同一生境中的所有不同物种之间的相互作用，主要有竞争、捕食、寄生和互利共生
    • 种间关系研究：相互动态、协同进化
  • 种间竞争
    • 高斯假说—竞争排斥原理：在一个稳定环境内，两个以上受资源限制的，但具有相同资源利用方式的物种（生态位相同），不能长期共存，即完全的竞争者不能共存
    • 竞争类型：资源利用性竞争、干扰性竞争
    • a和b吃c，ab产生资源利用性竞争 o吃p和q，pq产生似然竞争
    • 种间竞争的一般特征：竞争结果的不对称性、一种资源竞争影响另一种资源竞争结果
    • Lotka-Volterra模型（逻辑斯蒂增长模型延伸）
      • α和β为竞争系数：α表示每个N2个体所占空间相当于α个N1个体，β表示每个N1个体所占空间相当于β个N2个体
      • 意义： 1）α和β是物种2和物种1的竞争系数，其和环境容纳量K1和K2决定两个种的竞争结果 2）α表示每个N2对于N1所产生的竞争抑制效应：α = 1，相等；α > 1，大
    • 生态位理论
      • 生态位：指物种在生物群落或生态系统中占据的地位和角色
      • 生态位空间：影响有机体的每个条件，和各有机体能够利用的每个资源都可以被认为是一个轴或维，在此轴或维上，可以定义有机体将出现的一个范围。同时考虑一系列这样的维，既可以得到有机体生态位的一个增强的定义图，称为生态位空间。
      • n维生态位：一维二维三维n维
      • 基础生态位：生物群落中，某一物种所栖息的理论上的最大空间。 实际生态位：生物群落中，物种实际占有的生态位空间；即在受竞争和捕食强度影响下，物种所占据的生态位空间。
      • 生态位宽度：指被一个有机体单位所利用的各种各样不同资源的总和 生态位重叠：指不同物种的生态位之间的重叠现象或共有的生态位空间，关系到两个物种的生态要求可以相似到多大程度而仍能共存 生态位移动: 指种群对资源谱利用的变动 生态位分离：指两个物种在资源序列上利用资源的分离程度
    • 竞争释放与性状替换
      • 竞争释放：在缺乏竞争者时，物种扩张其实际生态位的现象 性状替换：种间竞争产生的生态位收缩导致物种形态性状发生变化的现象
  • 捕食作用
    • 捕食：一种生物摄取其它种生物个体的全部或部分为食 广义上食草和寄生也算捕食
    • 猎物应对捕食者策略： 动物行为—逃跑、伪装、假死 植物—化学防御、机械防御
    • 捕食者类型：特化种、泛化种 草食性动物：单食者、寡食者、多食者
    • 协同进化、红皇后效应
      • 协同进化：一个物种的性状作为对另一物种性状的反应而进化，而后一物种的这一性状本身又是作为对前一物种性状的反应而进化的 捕食者与猎物之间这种协同进化关系描述为红皇后效应
    • 捕食者策略： 1）在长期进化过程中，捕食者有时会成为被食者不可缺少的生存条件，对立关系有被减弱的倾向 2）精明的捕食者大多不捕食正当繁殖年龄的被食者个体，因为这会减少被食者种群的生产力，更多的是捕食那些老弱病残个体，对被食者种群的稳定起着巨大作用
    • 猎物方程：
      • 捕食者方程：
    • 生态作用：保持种群规模平衡；促进种群健康；促进优胜劣汰
    • 食草作用特点：部分损伤、可再生；植物不可逃脱
      • 植物对食草作用的反应：补偿作用、防卫反应（毒性差味道、防御结构—刺）
  • 寄生作用
    • 寄生：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 体外寄生-体内寄生，全寄生-半寄生
    • 全寄生：从寄主植物上夺取她自身所需要的所有生活物质的寄生方式称之为全寄生
    • 半寄生：一种植物依赖于其他植物而生存，但能进行光合作用，而生长所需要的水份和矿物质则全部来自寄主，故称为半寄生植物
    • 拟寄生：是指寄生者进入寄主体内吸收营养并把寄主逐渐杀死的寄生现象。拟寄生不同于寄生，寄生时寄主不被杀死
    • 专性寄生：亦称单纯寄生、完全寄生，指寄生物一旦离开宿主生物就不能继续生存的现象
    • 兼性寄生：是一种偶然的寄生现象，与专性寄生相对应，寄生物的整个生活史可完全脱离寄主而独立生活
    • 转主寄生：指生活史中各阶段能在不同种的寄主上度过寄生生活的现象
    • 寄生物类型：微寄生物（寄主体内或表面繁殖）、大寄生物（寄主体内或表面生长不繁殖）、拟寄生物(昆虫寄主身上或体内产卵，致死)
    • 寄生物与寄主的相互适应与协同进化
      • 寄主组织环境多数稳定少变—许多寄生动物的神经系统和感官系统退化
      • 寄主被寄生物感染后会发生强烈的反应（动物免疫反应、植物的化学抵抗和局部死亡）
      • 寄主与寄生物的协同进化，有害的副作用-，甚至演变为互利共生关系
    • 社会性寄生是通过强迫其寄主动物为其提供食物或其他利益而获利，如鸟类的窝寄 生，种内窝寄生和种间窝寄生
  • 共生作用
    • 偏利共生
      • 偏利共生：共生中仅对一方有利，但对另一方无害称为偏利共生
    • 互利共生
      • 互利共生是不同种两个个体间的一种互惠关系，可增加双方的适合度。
      • 专性互利共生、兼性互利共生
        • 专性互利共生指永久性成对组合的生物，其中一方或双方不可能独立生活。 兼性—共生者可能不互相依赖着共存，仅是机会性互利共生
      • 传粉和种子散播
      • 防御性互利共生
        • 有一些互利共生为其中一方提供对捕食者或竞争的防御
      • 动物组织或细胞内的共生性互利共生
        • 牛、羊等反刍动物与瘤胃微生物共生
      • 互利共生和进化