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生态学中的物种竞争关系
生态学中的物种竞争关系物种竞争是生态学中的一种基本现象。
在某个生态系统中，不同物种会相互作用，其中最常见的交互关系之一就是竞争。
这种关系产生的原因是物种之间存在共享有限资源的同时，它们也都是同一生态系统的一部分。
因此，物种之间就会产生资源竞争。
本文将探讨生态学中的物种竞争关系。
一、竞争的定义竞争是两种或多种物种分享一种或多种资源的紧张状态，其中任何一个物种的增长、生存和繁殖都与它与其他物种之间进行的干预，或者直接或间接使用共享限制性资源的竞争有关。
竞争可以导致两者对资源的利用交替或分离，这种情况称为空间或时间分割。
竞争对于物种的负面影响可能会导致种群限制性，甚至是个体死亡等问题。
二、竞争类型生态学中存在两种类型的竞争：激烈竞争和弱竞争。
激烈的竞争是指两个物种同时试图在同一资源上取得优先地位，而弱的竞争是指两个物种尝试在过去很少被使用的资源上共存。
通常，竞争类型的划分在物种之间的竞争关系的程度上是很重要的。
三、种间竞争生态学中最普遍的物种竞争形式是种间竞争，这是指不同物种之间共享相似资源的竞争。
在生态系统中，许多不同的物种需要同一限制性资源来生存，比如食物、巢穴、水、空间等等。
当两种物种抢夺同一资源时，它们就会开始相互竞争。
因此，种间竞争是物种演化过程中常见的情况。
四、种内竞争另一种形式是种内竞争，这是指同一物种内的不同个体之间竞争同一资源。
种内竞争成为了一种复杂的竞争形式，因为它在大多数生态系统内都存在。
同种竞争往往比种间竞争更激烈，因为同种个体之间争夺同一资源的竞争通常会导致更高的获胜率。
五、资源分配竞争影响资源分配。
在生态系统中，物种使用资源的方式可以导致不同物种的方向性分配。
例如，两个物种在同一环境中找到了同一个食物来源，那么其中一个物种可能比另一个更有效地利用该资源。
这意味着一个物种可以优先获得资源并且成功生存，导致其他物种被排挤出生态系统。
资源分配的效率也会影响生态系统中的生物多样性。
种间竞争和共生的生态学研究
种间竞争和共生的生态学研究生态学是一门研究生命系统之间相互作用的学科，它旨在了解生物与非生物环境之间的相互影响，并探讨如何维持生态系统的平衡。
在生态学中，种间竞争和共生是两个重要的研究方向，它们既有区别也存在联系。
一、种间竞争种间竞争是指两个或更多物种之间在同一资源上的争夺。
在生态学中，资源可以是水、空间、食物或其他物质和能量。
种间竞争分为直接竞争和间接竞争两种。
直接竞争是指多个物种在同一地区争夺相同的资源，如同一种植物需要水和养分，但是有其他植物和毒草与其争夺。
直接竞争可以导致资源分配不平等，强大的物种会占据更多的资源，导致较弱的物种死亡或迁移。
例如，狮子和野狗之间的竞争是直接竞争。
间接竞争是指两个或更多物种不必争夺同一资源，但它们之间的互动会影响到资源的利用，从而影响到彼此的数量和分布。
例如，两个栖息在相同区域的淡水鱼，一个大型的鱼可能会与所有其他鱼争夺食物，而其他鱼会尝试在大型鱼不在时进食。
但是当大鱼不耐烦时，它很有可能会抢占其余的鱼群。
二、共生共生是指两个或多个不同物种之间的利他关系。
这种关系是互惠性或对称性的，这意味着每个物种都从共生关系中获益，例如蚂蚁和植物之间的关系，植物能获得保护，蚂蚁则能获得食物和栖息的栖息地。
共生关系通常有三种类型：互利共生、寄生共生和中立共生。
互利共生是指两个物种之间互相受益，例如许多蘑菇和植物之间的关系，蘑菇可以为植物提供养分，而植物则为蘑菇提供糖类。
在这种关系中，每个物种都发挥着重要的作用，而没有一方能够取代另一方。
寄生共生是指一种物种依赖另一种物种生存，但后者并不从这种关系中获益。
例如寄生虫依靠其他物种生存，这种关系可以是单向或双向。
在单向的寄生关系中，一种物种从另一种物种中获利，而后者不受益。
在双向的寄生关系中，两个物种都受益，但是其中一个物种收益更大。
中立共生是指两个物种之间没有明显的互惠关系，但它们可以在彼此存在的情况下相互解决问题，并获得某些好处。
生态系统中不同生物物种间的竞争关系
生态系统中不同生物物种间的竞争关系生态系统是由多个生物个体和非生物成分综合形成的一个复杂的系统。
这个系统中，生物个体之间的相互作用很重要，它们通过竞争、捕食、共生等基本关系来协调整个系统的生态平衡。
在这些关系中，不同的生物物种之间会建立不同的关联，其中最基本的就是竞争关系。
竞争是指两个或多个物种使用相同的资源，同时通过资源使用来达成自己物种的需求。
这种资源可以是食物、水源、土地、光线等必要的生存条件，也可以是繁殖机会、栖息空间、营养环境等优越条件。
当一个或多个种群依赖于一个资源，而资源不足以满足所有种群的需求时，资源就会被不同的种群所分配。
这种分配使种群间的生存机会下降，因此在竞争中会出现胜者和失败者。
不同的物种之间的竞争关系有三种类型：直接竞争、间接竞争和共生竞争。
直接竞争直接竞争是两个或多个物种之间使用相同的资源而直接竞争。
例如，在同一棵树上生长的两种草，它们利用了相同的土壤和水源。
只有一种草会成为胜者，因为它会比另一种草占用更多的养分，并将更多的能量转化为自己的生物质。
而失败的草会亏损资源，生长速度减慢甚至死亡。
在竞争中，物种会发展出不同的适应性策略来优化资源分配和生长。
例如，当树木的竞争变得激烈时，树木会选择向上生长，高出灌木和草，并利用更多的柏油，以便可以得到更多的阳光。
这种策略使得树木可以收集更多的太阳能，使其更能在竞争中占据优势。
间接竞争间接竞争是当两个或多个物种能够使用不同但相关的资源。
它们通过改变环境条件来获得资源，例如，一种植物可能变化了土壤pH值而改变了某种微生物的生长环境，从而间接地控制了其他植物的种群数量。
间接竞争通常较为复杂，需要很长时间来建立。
共生竞争共生竞争是指两个或多个生物个体之间共享资源的竞争。
例如，许多植物和真菌之间建立了良好的共生关系，真菌可以促进植物吸收土壤中的养分，帮助植物生长，而植物则为真菌提供养分和葡萄糖。
这种关系被称为菌根共生，它们共同竞争并共享资源，从而在自然生态系统中占据了重要的地位。
生态位竞争概念解释
生态位竞争概念解释生态位竞争是生态学中一个重要的概念，它描述了不同物种在一个生态系统中通过资源利用和空间占据之间的竞争关系。
生态位是指一个物种在其生态系统中的特定的资源利用和空间占据。
当不同物种拥有相似的生态位时，它们之间将发生激烈的竞争。
生态位竞争的概念可以由著名生态学家G. E. Hutchinson在1957年提出。
他认为，生态位竞争是生态系统中各个物种之间相互占据资源和空间的竞争，这种竞争是生物多样性和生态系统稳定性的重要因素。
在一个生态系统中，各个物种都有其特定的生态位。
生态位包括了物种对于资源的利用、食物链中的位置、对生态系统中的其他物种的竞争关系等。
物种之间的生态位重叠程度越高，它们之间的竞争就越激烈。
生态位竞争的三种形式包括资源竞争、干扰竞争和化学竞争。
资源竞争是指不同物种之间为获取有限资源而发生的竞争。
例如，多个食肉动物可能争夺同一只猎物，或者多个植物物种可能争夺相同的土壤中的养分。
干扰竞争发生在物种之间通过争夺空间资源而产生的竞争。
一些植物物种可能释放毒素来抑制邻近物种的生长，或动物物种之间争夺巢穴或温暖的栖息地。
化学竞争发生在物种之间通过毒素释放、化学物质的竞争来获得优势。
生态位竞争对于生态系统的稳定性和物种多样性具有重要的影响。
当生态位重叠程度较低时，物种之间的竞争较小，因此生态系统的稳定性较高。
而当生态位重叠程度较高时，物种之间的竞争加剧，可能导致一些物种种群数量下降甚至消失，进而影响整个生态系统的稳定性。
然而，适度的生态位竞争有助于维持物种多样性，促进生态系统的发展和演变。
为了适应生态位竞争，物种在演化的过程中会进化出不同的生态位，以减少与其他物种的竞争并寻找适合自己生存的环境。
这种适应性演化使得生态系统更加多样化且稳定。
总结来说，生态位竞争是指在一个生态系统中，不同物种通过资源利用和空间占据之间的竞争关系。
生态位是物种在生态系统中的特定的资源利用和空间占据。
生态位竞争的形式包括资源竞争、干扰竞争和化学竞争。
种间竞争经典PPT
洛特卡-沃尔泰勒(Lotka-Volterra)模型 说明： Ki为环境容纳量 αij为竞争系数
N1取胜, N2灭亡 N1灭亡, N2取胜
四种模型 不稳定共存 稳定的共存
结产生影响
积极作用
消极作用
2.2.1积极作用
加大资源的有 效利用 遏制种群无限 制的的增长
增强种群适 应环境的能 力
2.2.2消极作用
种群多样性 受到威胁 生态系统稳定 性遭到破坏
2.3行动指南
相关 实例
行动 指南
现时 思考
2.3.1相关实例
• 实例1.完全排挤 高斯（Gause）用一种杆菌培养双小核草履 虫和大草履虫。单种培养时，都呈“S”型增 长。等量混合培养时，因竞争食物资源， 增长快的双小核草履虫排挤了大草履虫， 二种培养期间未分泌有害物质。
2.3.2现时思考
自然竞争：保持相对平衡状态，生态系统较 为稳定。 人类影响：对动植物非法索取，对环境严重 破坏，打破了种群间的自然竞争，使生态 系统遭到迫害。
2.3.3行动指南
持续 发展 遵纪 守法 保护环境
种间竞争
1.3.种间竞争
概念：1基础生态学：两物种或更多物种共同 利用而产生的相互妨碍作用。 原因： 资源的有限性和需求的无限性（资源 是有限的，需求是无限的)
牛 羊 举例：在一片面积一定的草原上牛和羊共同 争夺草 兔 子 草原
生态学理论中的种间竞争模型
生态学理论中的种间竞争模型在生态学理论中，种间竞争模型是一个经典的概念。
种间竞争指的是不同物种之间的竞争关系，包括资源竞争和空间竞争。
种间竞争模型旨在研究这种竞争关系的影响，以及它们对生态系统的稳定性和多样性的影响。
竞争是生态系统中最基本的互动关系之一。
在同一生态环境中，不同的物种往往需要竞争有限的资源，如食物、水和空间。
由于竞争的存在，物种之间会出现明显的差异。
一些物种能够比其他物种更好地适应，或者更加有效地使用有限资源，因此它们能够在资源稀缺的环境中存活下来。
竞争模型被广泛应用于研究物种之间的相互作用。
其中最常用的模型是 Lotka-Volterra 竞争模型。
这个模型是基于维托·沃尔特和阿尔弗雷德·洛特卡的研究成果而来的。
Lotka-Volterra 竞争模型假设存在两个物种，它们需要同一种资源来生存，而且这个资源在环境中是有限的。
如果两个物种同时去追求这个资源，它们之间就会产生竞争。
通过这个模型，我们可以预测哪些情况下，两个物种中的哪一个会占据优势地位。
通常情况下，这个模型能够预测出循环竞争的稳定状态，其中两个物种交替成为优胜者。
除了 Lotka-Volterra 竞争模型之外，还有其他一些种间竞争模型，如 Gause 竞争模型、Ricker 竞争模型、Tilman 竞争模型等。
这些模型都基于不同的假设和实验条件，并且在不同的竞争情况下表现不同。
例如，Gause 竞争模型认为两个物种只要它们在资源利用上存在重叠，就会导致竞争。
这个模型被广泛应用于研究生物群落中的物种多样性。
Tilman 竞争模型则更加关注资源分配和物种行为的变化，通过这个模型我们可以理解哪些情况下资源利用效率最高，最终可以预测物种的竞争结果。
总体来说，种间竞争模型是研究生态系统中物种相互作用的一个有用的工具。
这些模型可以帮助我们理解物种之间的竞争，以及这种竞争如何影响生态系统的可持续性和多样性。
然而，需要注意的是，种间竞争模型只能提供一种近似的刻画，这种刻画必须结合实际观察和实验数据来评估和完善。
生态学中的物种交互关系
生态学中的物种交互关系生态学是研究生物与环境之间相互作用的学科，也是生物学的一个分支。
物种交互是指不同种群之间的相互作用，包括竞争、捕食、共生、寄生等。
这些相互作用是生态系统中不可或缺的基本组成部分，它们不仅影响了生物种群的数量和分布，还对生态系统的结构和功能产生了深远的影响。
本文将介绍四种常见的物种交互关系：竞争、捕食、共生和寄生。
竞争竞争是指生物之间争夺共同资源的现象，包括食物、水、栖息地等。
竞争可以分为种内竞争和种间竞争。
种内竞争是同一种群体中不同个体之间的竞争，种间竞争是不同种群体之间的竞争。
竞争是自然选择的重要驱动力之一，能够促进物种的进化。
竞争还可以影响物种的数量和分布，例如，在森林中，不同树种之间存在竞争，最终导致一些树种的数量减少，而另一些树种数量增加。
捕食捕食是一种物种之间的相互作用，某些物种捕食其它物种以获取营养和能量。
捕食者对其猎物的数量和分布产生了直接的影响。
例如，在野生动物中，大型猫科动物如狮子和豹子是草食动物的主要捕食者，它们的数量和分布也受到草食动物数量和分布的影响。
在生态系统中，捕食者的存在可以减缓某些物种的数量增长，从而维持生态平衡。
然而，过度捕猎可能会导致某些物种濒临灭绝。
共生共生是指两个或多个物种之间产生的相互作用，以获得互惠的益处。
共生有两种类型：相互主义共生和寄生共生。
相互主义共生是指两个物种之间存在一种互利关系，它们同时从这种关系中获益。
例如，蜜蜂采集花蜜，同时传播了植物的花粉，这种交换对于蜜蜂和植物都是有益的。
寄生共生是指一种物种从另一种物种中获益，而被寄生的物种则遭受损失。
例如，寄生虫通过寄生在宿主体内获取营养和生存所需的环境，而宿主则遭受生命和健康上的损失。
共生可以在生态系统中产生重要的影响，例如，一些植物的根系与一些真菌形成了共生体，称为菌根，这种共生可以提供植物所需的营养和水分，同时保护植物免受病菌和供水不足等因素的危害。
寄生寄生是指一种物种从另一种物种中获益，而被寄生的物种则遭受损失。
生态位的竞争生物之间的资源争夺
生态位的竞争生物之间的资源争夺生态位的竞争：生物之间的资源争夺生态位（ecological niche）是生物在生态系统中的功能位置，包括维持生存和繁衍所需的所有资源利用和交互作用。
当不同物种共同存在于一个生态系统中时，它们之间的资源争夺是不可避免的。
在这种竞争中，生物将争夺有限的资源，以满足其生存和繁衍的需求。
本文将探讨生态位竞争的本质以及生物之间的资源争夺。
1. 生态位竞争的概念生态位竞争是指不同物种在生态位上的直接或间接争夺资源的过程。
生态位由资源利用、对环境条件的适应和物种相互作用等因素组成。
当两个或多个物种在生态位上存在重叠时，它们之间的竞争就会发生。
2. 资源争夺的形式资源争夺可以表现为直接竞争和间接竞争两种形式。
2.1 直接竞争直接竞争发生在物种之间直接争夺共同的资源，如食物、栖息地和配偶。
一些物种进化出了特定的适应机制来应对直接的资源争夺，例如狮子和斑马之间的食物竞争。
2.2 间接竞争间接竞争发生在物种之间通过影响共同资源的可获得性来进行。
物种可以通过改变生态位中其他物种的资源利用方式来获得竞争优势。
例如，森林中的树木通过阻断阳光的到达来减少其他植物的生长。
3. 资源争夺的结果资源争夺的结果可以是物种的共存、竞争的消除或物种灭绝。
3.1 共存在一些情况下，物种通过资源分区、时间分配和行为分化等方式实现了共存。
它们在生态位上采取不同的策略，以避免直接竞争。
3.2 竞争的消除竞争强烈的物种可能会改变其生态位，以便在资源利用上避开其他物种。
这样的调节可能会导致物种分化，减少竞争的程度。
3.3 物种灭绝在某些情况下，资源争夺可能导致一些物种的灭绝。
当一种物种无法在相对较小的资源池中获得足够的资源时，它们可能无法维持其生存和繁衍。
4. 生态位竞争的例子生态位竞争广泛存在于自然界中的各个生态系统中。
以下是一些生态位竞争的例子：4.1 食物竞争在海洋生态系统中，不同种类的鱼类竞争同一种食物来源，如浮游生物。
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两个物种生活在同一空 间，利用相同资源，两 个种群数量如何变化？
2020/8/15
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3 Lotka-Volterra 模型
模型的基础是逻辑斯蒂模型 种群1 的单独增长 dN1/dt=r1N1(K1 – N1)/K1
由于物种N2的加入，N1对 资源的利用进一步受到限制
(K1 – N1 – N2)
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Lotka-Volterra方程分析 ——种群平衡状态
β ➢➢是对α抑 α物N=>制2种11种效:：1对群应对的N所与N1竞1种物产种争群种生群系，1的，每数物竞物个种，争种个2表2抑每体每示制个的个每效个影个个应体响体N的相；的1竞个等竞争体争
抑制效应大于物种1每个个体
➢ α <1：对N1种群，物种2每个个体的竞争
2020/8/15 抑制效应小于物种1每个个体
2020/8/15
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定位
严格地区分，种间关系应该是群落 生态学范围
实践上由于研究的重点在于种群的 动态，故习惯上将这一部分至于种 群生态学范围之内
2020/8/15
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2020/8/15
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说明：
随生活环境的时空变化，种群间的相互作 用效应会发生变化；
种间关系的复杂性。
2020/8/15
（interference c.）
两个物种的个体在获 取资源的过程中，一 种生物借助行为排斥 另一种生物使其得不 到资源
e.g. 动物领域性
2020/8/15
他感作用
藤壶的种间竞争 Connell，117961
似然竞争 (apparent competition )
一个种群个体数量的增加
将会导致捕食者种群个体
K-对策者
通常是长大寿命的， 种群数量稳定，竞争 能力强，个体大但生 殖力弱，只能产生很 少的后代，亲代对后 代有很好的关怀，发 育速度慢，成体体形 大。
2020/8/15Fra bibliotek5种内、种间关系
1 密度效应 2 竞争 3 他感作用 4 捕食作用 5 寄生 6 共生
2020/8/15
6
1 最后产量恒值法则
（Law of contant final yield）
• 最后产量恒值法则：
不管初始播种的密度如何，在一定范围内，当条 件相同，植物的最后产量差不多总是一样的。
c= w ×d= Ki
w =Ki×d-1
log w =(-1)logd+logKi
c：单位面积产量 w ：个体平均重量
d：密度
Ki ：是一个常数
d：密度
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8
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狮子捕食斑马 牛吃草
瓢虫捕食蚜虫 菟丝子寄生在大豆上
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§ 2 种间关系
种间关系是指两个或多个不同物种在共同 的时间和空间环境中生活，由于不同物种 之间成为环境因子，故形成了不同物种之 间的相互作用。
主要研究方向
两个或多个在种群动态上的相互影响 物种在进化上的相互作用：协同进化
K-对策(保守主义)
稳定，较确定，可预测
比较有规律
密度制约
幼体存活率高
时间上稳定
通常接近K
经常保持紧张
1 发育缓慢 3 延迟生育 5 多次繁殖
2 竞争力高 4 体型大
长，通常大于一年
高存活力(竞争力)
4
r-对策者
通常个体小，寿命短， 出生率高，死亡率高， 在裸地生境具有很强的 占有能力，对后代的投 资不注重质量，更多的 是考虑其数量。在植物 界表现为种子小，结实 量大，能够远距离传播 种子。
根据N1和N2对资源消耗强 度计算αN2
dN1/dt=r1N1 (K1 – N1 – αN2 ) /K1
2020/8/15
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Lotka-Volterra模型
dN1/dt=r1N1（K1-N1-αN2）/K1
dN2/dt=r2N2（K2-N2-βN1）/K2
其中：
a 是物种 2 的竞争系数，表示每个N2个体 对N1种群所产生的竞争抑制效应；
2020/8/15
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－3/2自疏法则 (Yoda’s -3/2 law)
Yoda’s –3/2自疏法则 (Yoda’s –3/2 law） 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 ～。
w =c×d-3/2
log w =(- 3/2) logd +logc
w：个体平均重量 c：常数
第七章 种内、种间关系
2020/8/15
林学院 侯继华
1
§ 4 种群的生活史对策
• 生活史及生活史对策定义 • 能量的均衡（trade-off） • 生活史对策的类型※
✓ r-对策与K-对策 ✓ R-、C-和S-选择的生活史模式
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2
三 生活史对策的主要类型 ※
r－对策和K－对策
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一 种间竞争
1 定义 2 种间竞争的类型与特征 3 种间竞争模型 4 竞争排斥原理 5 生态位 6 他感作用
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14
1 种间竞争概念
定义：两种或多种生物因共同利用 同样的有限资源而产生的使其受到 不良影响的相互关系称为种间竞争。
种：两种或以上； 共同资源：空间、食物、栖息地等； 时间：同时出现 不良影响：生长、发育、繁殖、分
布、数量等等受到抑制。
2020/8/15
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2 竞争的类型与特征
种间竞争的类型：
利用性竞争（exploitation c.）
对同一有限资源的共同利用而产生的 间接竞争。如:蚂蚁、啮齿动物都以 植物种子为食.
种群
竞争者
资源
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2 竞争的类型与特征
种间竞争的类型：
相互干扰型
（MacArthur, 1962） C－ 、S－、R－对策 （Grime, 1979）
2020/8/15
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r-对策与K-对策物种的某些相关特征
气候 死亡
存活 数量
种内种间竞争 选择倾向
寿命 最终结果
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r-对策(机会主义) 多变，不稳定，难以预测 具灾变性，无规律 非密度制约 幼体存活率低 时间上变动大，不稳定 远远低于环境容纳量K 多变，通常不紧张 1 发育快 2 增长率高 3 提早生育 4 体型小 5 一次繁殖 短，通常小于一年 高繁殖力(扩散力)
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。
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种间竞争的特征
不对称性 通常 竞争各方影响的 大小和后果不同
对一种资源的竞 争能影响对另一 种资源的竞争结 果
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