种群的数量的发生与天气条件的变化明显相关; 强调种群数量的变动,否认稳定性。 依据
主要基于昆虫的研究,认为昆虫早期的死亡率有80-90%是天气条件不良造成。 二、 种群的调节 2、生物学派 认为:
捕食、寄生、竞争等生物行为的影响; 食物因素的影响; 依据
气候变化仅减少了相对量,绝对量仍应增加; 食物质、量的下降使生物量减少,生物量的减少使食物质、量得到恢复,又促使生物量增加。 二、 种群的调节 3、自我调节学派
行为调节:主要是社群行为的调节,即 社群等级:高等级的使低等级的减少; 领域性:本领域的成员增加快; 内分泌调节
种群数量的增加,导致个体压力增大,造成新陈代谢障碍或免疫力降低,从而使出生率下降,死亡率增加。 遗传调节
种群密度低时,对自然的选择压力松弛,弱势群体存活; 种群密度高时,对自然选择的压力增加,弱势群体淘汰。 二、 种群的调节
——三种学派的比较
气候学派和生物学派将种群的动态归因于外部条件的变化,即外源性因子; 自我调节学派则认为是内因在起主要作用;
实际上,外因和内因都具有重要的作用,只是在某个时候,某种因素起着主要作用而已。 3.3 种群的数量变动和调节 三、 生态对策
生态对策,或生活史对策:生物在生存斗争中获得的生存对策或生活史对策。生物在进化过程形成了多种生活史对策,如生殖对策、取食对策、迁移对策、体形大小对策等等。 生态对策是生物对环境的适应。 生态对策:r-选择和K-选择 3.3 种群的数量变动和调节 三、 生态对策
★ r-选择:r-选择的生物,他们的种群密度很不稳定,很少达到K值,大部分时间保持在逻辑斯谛曲线的上升段,为高增长率的。属于r-选择的生物称为r-对策者。
通常r-对策者出生率高、寿命短、个体小,常常缺乏保护后代的机制,子代死亡率高。有较大的扩散能力,适应多变的栖息生境。
一年生的植物以及昆虫、贝类、鱼类、寄生虫等一般具有r-选择的特征。 r
选 择 物 种
3.3 种群的数量变动和调节 三、 生态对策
★ K-选择:K-选择的生物种群比较稳定,种群密度常处于K-值周围,可称为K-对策者。 K-对策者通常出生率低,寿命长和个体大,具有较完善的保护幼体的机制。子代死亡率低,一般扩散能力较弱,但竞争能力较强,即把有限能量资源多投入提高竞争能力上。适应于稳定的栖息生境。
森林中的树木和大型哺乳动物具有许多K-选择的特征。
K选择物种
3.3 种群的数量变动和调节 三、 生态对策
★ 两种类型对策者的优缺点
K-对策者竞争性强,数量较稳定,一般稳定在K附近,大量死亡或导致生境退化的可能性较小。但一旦受危害造成种群数量下降,由于其低r值种群恢复比较困难。
r-对策者死亡率高,但高r值使其种群能迅速恢复,而且高扩展能力还可使其迅速离开恶化生境,在其它地方建立新的种群。 r-对策者的高死亡率、高运动性和连续地面临新局面,更有利于形成新物种。 3.4 种内与种间相互作用 (一)种内关系 1.种内竞争
分两种竞争方式:
资源利用性竞争——间接竞争 相互干涉性竞争——直接竞争
主要的资源利用性竞争方式之一——密度效应 2、性比
性比通常以种群中雄体对雌体的相对数来表示 。大多数生物种群的性比倾向于1:1。 3.4 种内与种间相互作用 (一)种内关系
3、领域性和社会等级 领域是指由个体、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。 4、他感作用
他感作用也称作异株克生,通常指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质,对其他植物产生直接或间接的影响。 3.4 种内与种间相互作用 (二)种间关系
分正相互关系和负相互关系
1、种间竞争
种间竞争是指两物种或更多物种共同利用同样的有限资源时产生的相互竞争作用。 (1)高斯(Gause)假说(竞争排斥原理)
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,也即完全的竞争者不能共存。
竞争类型 :资源利用性竞争、干扰性竞争等。
1、种间竞争
竞争排斥原理: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,即生态位相近的种,不能长期共存,也即完全的竞争者不能共存(高斯假说)。
生态位重叠:如果资源已经饱和,任何一段时间内的生态位重叠都不能忍受,即生态位重叠引起竞争相反。重叠程度越大,物种竞争越激烈。
生态位分化:生态位分化则引起物种共存,分离度越大,物种共存的机会越大。
2、捕食作用
捕食(predation)为一种生物摄取其他生物种个体的全部或部分为食,前者称为捕食者(predator),后者称为猎物或被食者(prey)。 3、寄生
寄生是指一个种(寄生物)寄居于另一个种(寄主)的体内或体表,靠寄主体液、组织或已消化物质获取营养而生存。分为微寄生物和大寄生物。
拟寄生物包含一大类昆虫大寄生物(寄生蜂和蝇),它们在昆虫宿主身上或体内产卵,通常导致寄主死亡。
4、共生
按照作用程度分为互利共生,偏利共生和原始协作。 互利共生多见于对营养需要极不相同的生物之间。最常见的实例是自养生物和异养生物之间的共生关系。
偏利共生是种间相互作用仅对一方有利,对另一方无影响。附生植物与被附生植物之间是一种典型的偏利共生关系。
原始协作是两种群相互作用,双方获利,但协作是松散的,分离后,双方仍能独立生存。
3.5 生态位 1、生态位理论
① 生态位的概念与产生
生态位(niche)指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。
J.Grinnell(1917):用生态位表示划分环境的空间单位和一个物种在环境中的地位。他强调的是空间生态位的概念。
C.Elton(1927):物种在生物群落或生态系统中的地位与功能作用。他强调的是物种之间的营养关系,实际上指的是营养生态位。
G.E.Hutchison(1957):n-维生态位(n-dimensional niche) 、基础生态位、实际生态位。 n-维生态位模型
本章思考题 思考题
什么是种群?种群有哪些重要特征?
比较种群指数式增长模型和逻辑斯谛增长模型,哪些生物种群适合于指数式增长模型,哪些生物种群适合于逻辑斯谛增长模型? 种群的空间格局有哪几种类型?
比较几个主要种群调节学说的优缺点。
第四章 群落生态学
4.1 群落的概念与基本特征 一、群落的概念
群落(community):在相同时间聚集在同一地段上的各种生物种群的集合体。包括栖息在同一地域中的动物、植物和微生物。 群落不是杂乱无章地堆积在一起,而是在一定的生境下相互作用的有规律地生长在一起,并与环境发生一定的相互作用,共同组成一个统一体。 二、群落生态学
群落生态学主要研究下列问题: (1)群落的组成与结构; (2)群落的性质与功能; (3)群落的发展与演变。
研究群落生态学对于保护自然环境、维护生态平衡和生物多样性保护等都具有重要的指导意
义。
三、群落的基本特征 三、群落的基本特征 三、群落的基本特征 三、群落的基本特征 (5)、一定的动态特征
生物群落是生态系统中具有生命的部分,生命的特征是不停地运动,群落也是如此。其运动形式包括季节动态,年际动态,演替与演化。 (6)、一定的分布范围
任一群落都分布在特定地段或特定生境上,不同群落的生境和分布范围不同。无论从全球范围看还是从区域角度讲,不同生物群落都是按着一定的规律分布。 三、群落的基本特征 (7)、群落的边界特征
在自然条件下,有些群落具有明显的边界,可以清楚地加以区分;有的则不具有明显边界,而处于连续变化中。但在多数情况下,不同群落之间都存在过渡带,被称为群落交错区(ecotone),并导致明显的边缘效应。 (8)、不同物种在群落中作用不同
构成群落的各个物种对群落的贡献是有差别的,比如有些物种对群落的构建、群落的性质起决定性作用,而有些物种对群落来说是伴生的或冗余的。 四、群落交错区与边缘效应 群落交错区(ecotone)
群落交错区 (又称生态交错区或生态过渡带):两个或多个群落之间的过渡区域。 边缘效应(edge effect)
群落交错区的生物种类和种群密度增加的现象称边缘效应。
四、群落交错区与边缘效应 边缘效应产生的原因:
①、在群落交错区往往包含两个重叠群落中所有的一些种以及交错区的特有种;
②、群落交错区的环境比较复杂,两类群落中的生物能够通过迁移而交流,能为不同生态类型植物定居,从而为更多的动物提供食物、营巢地等。 边缘效应原理的实践意义
利用群落交错区的边缘效应增加边缘长度和交错区面积,提高野生动物的产量。 人类活动而形成的交错区有的有利,有的是不利的。 4.2、群落的物种组成
群落是由不同的物种组成的,不同的物种地位和作用不同。
群落的物种组成是决定群落性质最重要的因素,也是鉴别不同群落类型的基本特征。
一、物种组成的性质分析 1.优势种和建群种
对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种称为优势种(dominant species);
生态学上的优势种对整个群落具有控制性影响,如果把群落中的优势种去除,必然导致群落性质和环境的变化;但若把非优势种去除,只会发生较小的或不显著的变化。 一、物种组成的性质分析