第3.3章 种群生态学(种内种间关系)
集群的生态学意义
最适：35度
集群有利于改变小生境 集群有利于提高捕食效率 集群有利于提高学习效率 集群可以共同防御敌害 集群能够促进繁殖
狼群可分工合作
四、社会等级(social hierarchy)
定义：指动物种群中个体的地位具有一定顺 序的现象。
社会等级现象形成的基础是支配行为，即支配-从 属关系。 等级高的个体在食物、栖所、
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、具有相同资源利用方式的 物种会产生种间竞争现象，不 能长期共存在一起。即完全的 竞争者不能共存。
1
双核小草履虫
大草履虫
1
2、生态位理论
• 生态位(niche)：是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。 • 定义中的关键词——时空上的位置、功能关系
Ecological niche relationship
Differentiation of Ecological niche Linkage of Ecological niche Partial overlapping of Ecological niche
Completely overlapping of Ecological niche
伯德 (H.B. Bode) 1985 年研究了黑核桃树下几 乎没有草本植物的原因： 黑核桃树的树皮和果实 含有氢化核桃酮（1-45-三羟基萘），当这种 物质被雨水冲洗到土中， 即被氧化成核桃酮，会 对其他植物的生长产生 抑制作用。
三、捕食作用(Predation)
捕食：一种生物摄取其它种生物个体的全 部或部分为食。前者称为捕食者，后者称 为猎物或被食者。
– 它不仅说明生物居住的场所，而且也要说明它要吃什么、 被什么动物所吃、它们的活动时间、与其它生物的关系，
以及它对生物群落发生的影响等所有方面。也就是说生 态位是某一物种的个体与环境（包括非生物的和生物的 环境）之间特定关系的总和。
1
基础生态位与实际生态位
• 基础生态位(fundamental niche)：生物群落中，某
歇地现象
有些农作物不宜连作，否则会影响作物长 势，降低产量。
早稻的根系会分泌对-羟基肉桂酸，对早稻的 幼苗起到强烈的抑制作用，连作时长势不好。
影响植物群落中的种类组成
影响植物群落的演替
他感作用是植物群落演替的内在因素。 穆勒(Muller)1964,1966研究：北美加利 福尼亚草原原来由针茅和早熟禾构成， 放牧和火烧后变成野燕麦和毛雀麦构成 的一年生草本植物群落，后来由于生长 在附近的芳香性鼠尾草灌木和蒿的叶子 分泌樟脑和桉树脑等萜烯类物质，从而 1 取代了一年生草本群落。
1
一、种间竞争(interspecific competition)
概念：具有相似要求的不同物种，为了争 夺空间和资源，而产生的一种直接或间接 抑制对方的现象。
大象和狮子抢夺水源
1
水稻和杂草的竞争
竞争能力决定因素
• 生态习性、生活型、生态幅度
竞争结果【两个（淘汰；习性变化）】：
•一个种群被另一个种群完全排挤掉； •一个种群迫使另一种群占有不同的空间(空间分隔)； 食性特化；其他生态习性分化，如时间分隔等。
环境资源，维持长期较高的生产力、具有更大的稳定性。
1
二、他感作用(allelopathy)
• 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。 • 他感作用的主要物质：克生物质 • 他感作用物质的分泌方式或途径：挥发、 淋溶、根的直接分泌等。
他感作用的生态学意义
1
影响密度效应的因素划分
• 根据影响因素的种类，可以将其划分为密 度制约和非密度制约。
捕食、寄生、 食物、竞争 气候因素 CO2浓度
• 根据影响因素作用类型，还可以将其划分 为：内源性因素和外源性因素
遗传效应、病理效 应、领域性效应 种间竞争 食物和气候
1
植物的密度效应规律
1. 最后产量恒值法则(Law of constant final yield)
狭义：肉食动物捕食其它动物 广义：还包括食草动物的食草作用(herbivory)、 拟寄生(parasitoid)（寄生蜂将卵产于其它动物 卵中，在幼虫体内生长）、同类相食 (cannibalism)。
1
A
B
量
生 物 数
A B
时间
捕食者与被食者的相互适应
捕食者动物的适应 形态结构适应：感觉、捕食、运动及消化器官的 生理机能适应：例如分泌不同的消化酶； 生态适应：起居规律、食谱等； 行为适应：例如捕食方式。 被食者的保护适应 机械保护：体表长刺、棘、毛等，乌贼的烟幕，电鳐放电 化学保护：分泌毒素，例如许多海洋鱼类； 保护色：透明(水母类)、变色、隐蔽色(环境相同)、警戒色 拟态：体形与体色模仿环境和天敌； 假死：昆虫金龟子、海参排脏、蟹类自切等。
Y=W•d=Ki
2. -3/2自疏法则
• 自疏现象(self-thinning)：在高密度样方中，植物 出现死亡使得密度得以稀疏的现象。 • 自疏过程中存活个体的平均株干重W与种群密度d
之间的关系为：
W = C •d -3/2
两边取对数：
lgW = lgC -3/2lgd
1
K=-3/2
1
二、领域性
③ 生态位分离与种间关系
– 根据竞争排斥原理，生态位的重叠将导致某一物 种的灭亡，或者通过生态位的分化得以共存。 – 生态位分化的方式： • 栖息地的分化(habitat differentiation) • 领域的分化(territorial differentiation) • 食性的分化 (feeding differentiation) • 生理的分化(physiological differentiation) • 体型的分化(body-size differentiation) 生态位分化(niche separation):种间竞争结果使 1 两物种的生态位发生分化，从而使生态位分开。
夏威夷蜜鸟:
当领域内的食物丰富时几乎全天都在领域内活动， 但当领域内的食物贫乏时，便离开领域，在领域附近 结成小群漂泊觅食，但也不完全放弃自己的领域，每 天总要花一定时间在领域内活动并不断驱赶侵入领域 的其他个体，此时的能量亏损在不久后当领域条件变 好时会得到加倍的补偿，这种着眼于未来的行为就是 长期权衡利弊的一个事例，从客观上讲，动物的领域 行为常常不光是为了眼前利益，同时也会照顾到长远 的利益。 1
生态位与种内、种间关系
• 资源利用曲线
• 生态位重叠与种内关系 • 生态位分离与种间关系 ①种内竞争使得两物种的生态位接近 ②种间竞争又促使两物种的生态位分离，或 者一个种的灭亡
1
① 资源利用曲线
三个共存物种的资源利用曲线
(a)生态位狭，相互重叠少； (b)生态位宽，相互重叠多。 d 为曲线峰值间的距离，w 为曲线的标准差
第三章 种群生态学
Population Ecology
`
精品课 J 5-1
研究种群与环境相互作用关系的科学 教学重点：
种群及其基本特征 种群数量动态 种群遗传进化及生态适应
Hale Waihona Puke 种内和种间关系3.4 种内与种间关系
基本内容：
种内关系 种间关系 密度效应 竞争与生态位理论
重点内容：
d>w，种间竞争较弱，种内竞争大 1 d<w，种间竞争加强，种内竞争较弱
② 生态位重叠与种内关系
– 当两个物种的资源利用曲线完全分开时，则说明 有些资源未被利用，那么扩展利用范围的物种将 获得好处。 – 对于生态位狭窄的物种，其激烈的种内竞争将进 一步促使其扩展资源利用范围。 上述两个原因使得这两个物种的生态位越来越 靠近，重叠部分增加，种间竞争也进一步加剧 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。 1
配偶选择中具有优先权。
1
3.4.2 种间关系(interspecific relationship)
• 种间关系是指生活于同
一生境中的不同物种间
的相互作用关系。
• 两个种群的相互关系可 以是间接的，也可以是 直接的相互影响。
1
种间相互作用的基本类型
负相互作用
正相互作用
“+”得利；“-”受损；“O”无明显影响
2. -3/2自疏法则(The -3/2 self-thinning law)
1
1. 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。
• 最后产量恒值法则：
W—植物个体平均干重； d—密度； Y—单位面积产量； Ki—常数。
原因：高密度条件下，竞争加强，生长率下降，个体变小。
一物种所栖息的理论上最大空间，即没有种间竞 争的种的生态位。
• 实际生态位(realized niche)：当有竞争者时，必定
使该物种只占据基础生态位的一部分，这一部分 实际占有的生态空间称为实际生态位。 竞争种类 越多，某物种占有的实际生态位越小。 实际生态位是生物之间的相互影响和物种自己 1 对某些环境条件所具有选择性的共同结果
• 领域(territory)：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。 • 以鸣叫、气味标志或特异的姿势向入侵者 宣告具领主的领域范围；以威胁或直接进 攻驱赶入侵者等称领域行为。
哺乳动物：群狼、小鼠和狐狸都用 鸟类；海豹、吼喉、长臂猿和猩猩 尿标记物质；犬科、猫科、犀牛、 的叫声可以传播的很远；青蛙和蜥 猿猴、啮齿动物常用唾液标记领域. 蜴也能凭声音认出各自的领域 1
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第3.3章 种群生态学(种内种间关系)
• 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。
• 最后产量恒值法则：
Y=W•d=Ki
W—植物个体平均干重； d—密度； Y—单位面积产量； Ki—常数。
原因：高密度条件下，竞争加强，生长率下降，个体变小8
2. -3/2自疏法则
•自疏现象(self-thinning)：在高密度样方中，植物出 现死亡使得密度得以稀疏的现象。 •自疏过程中存活个体的平均株干重W与种群密度d 之间的关系为：
近结成小群漂泊觅食，但也不完全放弃自己的领域，
每天总要花一定时间在领域内活动并不断驱赶侵入领
域的其他个体，此时的能量亏损在不久后当领域条件
变好时会得到加倍的补偿，这种着眼于未来的行为就
是长期权衡利弊的一个事例，从客观上讲，动物的领
域行为常常不光是为了眼前利益，同时也会照顾到长
远的利益。
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W = C •d -3/2
两边取对数： lgW = lgC -3/2lgd
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9
K=-3/2
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二、领域性
• 领域(territory)：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。
• 以鸣叫、气味标志或特异的姿势向入侵者 宣告具领主的领域范围；以威胁或直接进 攻驱赶入侵者等称领域行为。
• 两个种群的相互关系可 以是间接的，也可以是 直接的相互影响。
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种间相互作用的基本类型
负相互作用
正相互作用
“+”得利；“-精”受选可损编辑；pp“t O”无明显影响
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一、种间竞争(interspecific competition)
• 最后产量恒值法则：
Y=W•d=Ki
W—植物个体平均干重； d—密度； Y—单位面积产量； Ki—常数。
原因：高密度条件下，竞争加强，生长率下降，个体变小8
2. -3/2自疏法则
•自疏现象(self-thinning)：在高密度样方中，植物出 现死亡使得密度得以稀疏的现象。 •自疏过程中存活个体的平均株干重W与种群密度d 之间的关系为：
近结成小群漂泊觅食，但也不完全放弃自己的领域，
每天总要花一定时间在领域内活动并不断驱赶侵入领
域的其他个体，此时的能量亏损在不久后当领域条件
变好时会得到加倍的补偿，这种着眼于未来的行为就
是长期权衡利弊的一个事例，从客观上讲，动物的领
域行为常常不光是为了眼前利益，同时也会照顾到长
远的利益。
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W = C •d -3/2
两边取对数： lgW = lgC -3/2lgd
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K=-3/2
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二、领域性
• 领域(territory)：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。
• 以鸣叫、气味标志或特异的姿势向入侵者 宣告具领主的领域范围；以威胁或直接进 攻驱赶入侵者等称领域行为。
• 两个种群的相互关系可 以是间接的，也可以是 直接的相互影响。
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种间相互作用的基本类型
负相互作用
正相互作用
“+”得利；“-精”受选可损编辑；pp“t O”无明显影响
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一、种间竞争(interspecific competition)
生态学-第三章 种群生态学(2)
每 株 植 物 平 均 干 重 （ ）
植物密度（株/m2）
Regression lines from self-thinning curves for 31 stands of different species of plants
g
（2） 性别生态学
• 内容：性别关系类型、动态及环境因
素对性别的影响。
species of North American warblers. Each of these insect-eating species searches for food in different regions of spruce trees.
莺
竞争的类型和特征
• 种间竞争的类型
– 利用性竞争：通过损耗资源； – 干扰性竞争：竞争个体间直接相互作用。
第三章 种群生态学
（2） 3.3 种群内、外的相互作用
3.3 种群内、外的相互作用
3.3.1 概述 3.3.2 种内关系 3.3.3 种间关系
3.3.1 概述
种内关系：生物种群内部的个体间的相互作用； 种间关系：生活于同一生境中的物种间的相互作用； 种内、种间相互作用的种类：
（1）竞争 （2）捕食、自相残杀 （3）互利共生 （4）寄生
• K1<K2/β，K1/α>K2：
稳定的平衡点，两种共存
• K1>K2/β，K1/α<K2：
不稳定的平衡点，两种均可能获胜
生态位理论
• 生态位 (niche)
指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色；在 自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位置及其在 相关种群之间的功能关系(n-维生态位)。
生物生长发育的不同时期生态位不同。
生态学 种内与种间关系
来保护自己。
捕食者与被捕食 者的相互作用： 捕食者与被捕食 者的相互作用可 以影响生态系统 的稳定性和生物
多样性。
捕食者与被捕食 者的适应性：捕 食者与被捕食者 之间存在适应性 如捕食者的捕食 技巧和被捕食者
的逃避技巧。
捕食者与被捕食者 的进化：捕食者与 被捕食者的相互作 用可以促进生物的 进化如捕食者的捕 食技巧和被捕食者 的逃避技巧的进化。
关系的影响
人类活动对种内关系的影响
破坏栖息地：人类活动导致栖息地破坏影响物种生存和繁衍 引入外来物种：人类引入外来物种影响本地物种的生存和繁衍 过度捕猎：人类过度捕猎导致物种数量减少影响种内关系 污染环境：人类活动导致环境污染影响物种生存和繁衍
人类活动对种间关系的影响
破坏生态环境：人类活动导致生态环境破坏影响物种生存和繁衍 引入外来物种：人类活动引入外来物种影响本地物种的生存和繁衍 改变食物链：人类活动改变食物链影响物种间的相互关系 污染环境：人类活动污染环境影响物种间的相互关系和生存环境
保护生物多样性的意义和措施
生物多样性是地球生态系统的重要组成部分对人类的生存和发展具有重要意义。
保护生物多样性可以维持生态系统的平衡和稳定防止物种灭绝和生态灾难的发生。
保护生物多样性可以促进人类社会的可持续发展为人类提供丰富的资源和服务。
保护生物多样性需要采取多种措施包括建立自然保护区、加强生态监测、推广生态农业、加强 环境教育等。
种内变异
基因突变：DN序列的改变导致生物性状的改变 基因重组：基因在染色体上的重新排列导致生物性状的改变 染色体变异：染色体数目或结构的改变导致生物性状的改变 环境影响：环境因素对生物性状的影响导致生物性状的改变
Prt Four
种间关系
捕食者与被捕食 者的相互作用： 捕食者与被捕食 者的相互作用可 以影响生态系统 的稳定性和生物
多样性。
捕食者与被捕食 者的适应性：捕 食者与被捕食者 之间存在适应性 如捕食者的捕食 技巧和被捕食者
的逃避技巧。
捕食者与被捕食者 的进化：捕食者与 被捕食者的相互作 用可以促进生物的 进化如捕食者的捕 食技巧和被捕食者 的逃避技巧的进化。
关系的影响
人类活动对种内关系的影响
破坏栖息地：人类活动导致栖息地破坏影响物种生存和繁衍 引入外来物种：人类引入外来物种影响本地物种的生存和繁衍 过度捕猎：人类过度捕猎导致物种数量减少影响种内关系 污染环境：人类活动导致环境污染影响物种生存和繁衍
人类活动对种间关系的影响
破坏生态环境：人类活动导致生态环境破坏影响物种生存和繁衍 引入外来物种：人类活动引入外来物种影响本地物种的生存和繁衍 改变食物链：人类活动改变食物链影响物种间的相互关系 污染环境：人类活动污染环境影响物种间的相互关系和生存环境
保护生物多样性的意义和措施
生物多样性是地球生态系统的重要组成部分对人类的生存和发展具有重要意义。
保护生物多样性可以维持生态系统的平衡和稳定防止物种灭绝和生态灾难的发生。
保护生物多样性可以促进人类社会的可持续发展为人类提供丰富的资源和服务。
保护生物多样性需要采取多种措施包括建立自然保护区、加强生态监测、推广生态农业、加强 环境教育等。
种内变异
基因突变：DN序列的改变导致生物性状的改变 基因重组：基因在染色体上的重新排列导致生物性状的改变 染色体变异：染色体数目或结构的改变导致生物性状的改变 环境影响：环境因素对生物性状的影响导致生物性状的改变
Prt Four
种间关系
第三部分植物生态学种内和种间关系
• 狭义的捕食
• 广义的捕食作用
• 典型捕食——捕食者袭击猎物迅速杀死并吃掉 • 食草——食草者仅仅消费对象个体的一部分 • 寄生——寄生者与单一对象个体(寄主)有密切关系，通常
生活在寄主的组织中
第三部分植物生态学种内和种间关 系
捕食者和猎物的协同进化
• 协同进化：
– 一个物种的性状作为对另一个物种性状的反应而进化
• N1/K1为物种1已经利用的空间比例 • (α*N2) /K1是物种2已经利用的物种1的空间比例。 • α是物种2个体转换成物种1个体数量的系数，竞争系数
第三部分植物生态学种内和种间关 系
竞争系数α
• α是物种2个体转换成物种1个体数量的系数，即如果物 种2一个个体相当物种1的10个个体，则α ＝10
第三部分植物生态学种内和种间关 系
种内竞争与密度效应
• 种间竞争直接表现为个体间的密度效应
第三部分植物生态学种内和种间关 系
最后产量恒值法则(植物)
• 三叶草的密度与产量实验：
• 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。
• 最后密度产量恒值法则：
• Y=W×d
红松鼠的领域物种共存与生态位理论种间关系的类型关系类型关系特点竞争彼此互相抑制捕食种群a杀死或吃掉种群b一些个体寄生种群a寄生于种群b并有害于后者中性0彼此互不影响共生对a种群有利对种群b无利害偏害0对a种群有害对种群b无利害种间竞争实质及不同竞争类型高斯实验草履虫的种间竞争高斯假说草履虫的种间竞争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
种群生态学
种内和种间关系
第三部分植物生态学种内和种间关 系
第6章. 种内关系和种间关系
• 广义的捕食作用
• 典型捕食——捕食者袭击猎物迅速杀死并吃掉 • 食草——食草者仅仅消费对象个体的一部分 • 寄生——寄生者与单一对象个体(寄主)有密切关系，通常
生活在寄主的组织中
第三部分植物生态学种内和种间关 系
捕食者和猎物的协同进化
• 协同进化：
– 一个物种的性状作为对另一个物种性状的反应而进化
• N1/K1为物种1已经利用的空间比例 • (α*N2) /K1是物种2已经利用的物种1的空间比例。 • α是物种2个体转换成物种1个体数量的系数，竞争系数
第三部分植物生态学种内和种间关 系
竞争系数α
• α是物种2个体转换成物种1个体数量的系数，即如果物 种2一个个体相当物种1的10个个体，则α ＝10
第三部分植物生态学种内和种间关 系
种内竞争与密度效应
• 种间竞争直接表现为个体间的密度效应
第三部分植物生态学种内和种间关 系
最后产量恒值法则(植物)
• 三叶草的密度与产量实验：
• 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。
• 最后密度产量恒值法则：
• Y=W×d
红松鼠的领域物种共存与生态位理论种间关系的类型关系类型关系特点竞争彼此互相抑制捕食种群a杀死或吃掉种群b一些个体寄生种群a寄生于种群b并有害于后者中性0彼此互不影响共生对a种群有利对种群b无利害偏害0对a种群有害对种群b无利害种间竞争实质及不同竞争类型高斯实验草履虫的种间竞争高斯假说草履虫的种间竞争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
种群生态学
种内和种间关系
第三部分植物生态学种内和种间关 系
第6章. 种内关系和种间关系
基础生态学--第三章第三节 种内、种间关系
生态学基础 第三章
第三节 种内、种间关系
教学目标： 1、种内关系 2、种间关系
一、种内关系
种内关系：是指种群内个体间的相互关系。种内竞争同样是基 本的种内关系。
植物种群与动物种群的种内关系有很大的不同，除种内竞争外， 植物种群的种内关系主要表现为集群生长、密度效应等，动物 种群的种内关系则主要表现为生殖行为、空间行为、社会行为、 通讯行为和利他行为等方面。
一、种内关系
（一）植物的密度效应 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。 根据影响因素的种类，可将其作用类型划分为 密度制约和非密度制约。
一、种内关系
（一）植物的密度效应 目前发现植物的密度效应有两个基本的规律 1、最后产量衡值法则 2、“－3／2”自疏法则
该模式表明产量与密度变化无关，即在很大播种密度范围内，其最终产 量是相等的。
（一）植物的密度效应 2、“－3/2”自疏法则
密度与生物个体平均 株重呈现负相关关系， 在对数图上为－3／2 斜率。
（二）、动物的领域性和社会等级
1、领域性 由动物个体、配偶或家族积极保卫的，不允许其他动物，通常 是不让同种动物的进入的区域或空间就称为领域，而动物占有领 域的行为则称为领域行为或领域性。 领域性是保持个体或群之间间隔的积极机制； 高等动物的隔离机制是行为性的，低等动物或植物的 则是化学性的，即：通过抗生素或他感物质产生隔离。
高斯原理-竞争排斥原理
需指出的是：两个物种竞争的结果或竞争的激烈程度与各自生态位是有很大的关系的。 生态位越接近，则竞争越激烈。 在同一生境中具有相同生态位的不同物种不可能长期共存，这个原理称竞争排斥原 理，也称高斯原理; 在一个稳定的自然群落中，各生物种群的生态位必定是有差异的，种群间都是趋向于 互相补充而不是直接竞争。因此由多个物种组成的群落，要比单一物种 所组成的群落能更有效地利用环境资源，维持较高的生产力，并具有更高 的稳定性。
第三节 种内、种间关系
教学目标： 1、种内关系 2、种间关系
一、种内关系
种内关系：是指种群内个体间的相互关系。种内竞争同样是基 本的种内关系。
植物种群与动物种群的种内关系有很大的不同，除种内竞争外， 植物种群的种内关系主要表现为集群生长、密度效应等，动物 种群的种内关系则主要表现为生殖行为、空间行为、社会行为、 通讯行为和利他行为等方面。
一、种内关系
（一）植物的密度效应 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。 根据影响因素的种类，可将其作用类型划分为 密度制约和非密度制约。
一、种内关系
（一）植物的密度效应 目前发现植物的密度效应有两个基本的规律 1、最后产量衡值法则 2、“－3／2”自疏法则
该模式表明产量与密度变化无关，即在很大播种密度范围内，其最终产 量是相等的。
（一）植物的密度效应 2、“－3/2”自疏法则
密度与生物个体平均 株重呈现负相关关系， 在对数图上为－3／2 斜率。
（二）、动物的领域性和社会等级
1、领域性 由动物个体、配偶或家族积极保卫的，不允许其他动物，通常 是不让同种动物的进入的区域或空间就称为领域，而动物占有领 域的行为则称为领域行为或领域性。 领域性是保持个体或群之间间隔的积极机制； 高等动物的隔离机制是行为性的，低等动物或植物的 则是化学性的，即：通过抗生素或他感物质产生隔离。
高斯原理-竞争排斥原理
需指出的是：两个物种竞争的结果或竞争的激烈程度与各自生态位是有很大的关系的。 生态位越接近，则竞争越激烈。 在同一生境中具有相同生态位的不同物种不可能长期共存，这个原理称竞争排斥原 理，也称高斯原理; 在一个稳定的自然群落中，各生物种群的生态位必定是有差异的，种群间都是趋向于 互相补充而不是直接竞争。因此由多个物种组成的群落，要比单一物种 所组成的群落能更有效地利用环境资源，维持较高的生产力，并具有更高 的稳定性。
《生态学》第3章：种群生态之一
A. 判断动物濒危状况的一 个重要标志。 B. 经济鱼类的捕捞标志---捕捞种群年龄的低龄化和小型 化现象。
C. 研究人口的有用工具。
年 龄 结 构 应 用
降低人口增长率的措施（政策）：
a. 晚育，假如20岁生育，100年生育5代； 25岁生育，100年生育4代，少生一代，对于 我国来说就意味着少生2亿多人。
种 群 数 量
生物量（biomass）：个体数目个体的平均体重
（2）密度的类型： 绝对密度：指单位面积或空间的实有 的个体数 相对密度：用其他统计数量指标间接 的表示种群数量高低的相对值。
密 度 的 类 型
根据种群密度的适宜程度，分为： 最适密度（optimal density）：种 群增长处于最佳状况时的种群密度。
一、种群密度 1. 种群的大小和密度（size & density）: （种群数量） (1)定义： 种群大小指该种群所包含的个体数目 的多少。（绝对量） 种群密度是指单位空间内个体数目或 生物量。（相对量）
单位空间可以指面积：Km2=100公顷（hectare）=100 万m2，亩等。也可以指体积：m3, l, ml等。
生 命 表 说 明
（5）各年龄死亡率qx ：从X到X+1时的种群死亡率。 qx = dx/nx
（6）各年龄平均存活数Lx ：各年龄期的中点，平 均存活数目。Lx=(nx+n x+1)/2 = nx- dx/2 = n x+1+ dx/2。（nx=nx+1+dx） （7）各年龄及其以上存活的年总数Tx：已活到X年 龄的生物总计还有多少年的存活时间。（所有现有 个 体 存 活 时 间 的 积 累 ） Tx = Lx+L x+1+ Lx+2+……+Lm=∑Tx (X从X到m, m为最长寿命) （8）平均寿命（生命期望值）ex：X龄的生物平均 还能活的时间。ex= Tx/nx
C. 研究人口的有用工具。
年 龄 结 构 应 用
降低人口增长率的措施（政策）：
a. 晚育，假如20岁生育，100年生育5代； 25岁生育，100年生育4代，少生一代，对于 我国来说就意味着少生2亿多人。
种 群 数 量
生物量（biomass）：个体数目个体的平均体重
（2）密度的类型： 绝对密度：指单位面积或空间的实有 的个体数 相对密度：用其他统计数量指标间接 的表示种群数量高低的相对值。
密 度 的 类 型
根据种群密度的适宜程度，分为： 最适密度（optimal density）：种 群增长处于最佳状况时的种群密度。
一、种群密度 1. 种群的大小和密度（size & density）: （种群数量） (1)定义： 种群大小指该种群所包含的个体数目 的多少。（绝对量） 种群密度是指单位空间内个体数目或 生物量。（相对量）
单位空间可以指面积：Km2=100公顷（hectare）=100 万m2，亩等。也可以指体积：m3, l, ml等。
生 命 表 说 明
（5）各年龄死亡率qx ：从X到X+1时的种群死亡率。 qx = dx/nx
（6）各年龄平均存活数Lx ：各年龄期的中点，平 均存活数目。Lx=(nx+n x+1)/2 = nx- dx/2 = n x+1+ dx/2。（nx=nx+1+dx） （7）各年龄及其以上存活的年总数Tx：已活到X年 龄的生物总计还有多少年的存活时间。（所有现有 个 体 存 活 时 间 的 积 累 ） Tx = Lx+L x+1+ Lx+2+……+Lm=∑Tx (X从X到m, m为最长寿命) （8）平均寿命（生命期望值）ex：X龄的生物平均 还能活的时间。ex= Tx/nx
生态学 第三章 种群生态学3
2020/3/6
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
2020/3/6
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
N1取胜,N2被排挤掉
K1/α12 K2
K2/α21
·
K1 N1
2020/3/6
N1灭亡, N2取胜
K1 < K2 /α21,K2> K1/α12 N2
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
K2 K1/α12
K1
· K2/α21 N1
2020/3/6
不稳定共存
2020/3/6
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。
两物种种群的平衡线
N2 K1/α12
dN1/dt<0
N2
dN2/dt<0
K2
dN1/dt=0
dN2/dt=0
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
2020/3/6
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
N1取胜,N2被排挤掉
K1/α12 K2
K2/α21
·
K1 N1
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N1灭亡, N2取胜
K1 < K2 /α21,K2> K1/α12 N2
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
K2 K1/α12
K1
· K2/α21 N1
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不稳定共存
2020/3/6
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。
两物种种群的平衡线
N2 K1/α12
dN1/dt<0
N2
dN2/dt<0
K2
dN1/dt=0
dN2/dt=0
种内和种间关系
目的和背景
探讨生ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ种群内部和 种群之间的相互作用 关系
为生物多样性保护和 生态恢复提供理论依 据
理解生态系统结构和 功能的基础
定义与分类
1 2
种内关系
同一物种内个体间的相互作用，包括竞争、合作、 寄生等
种间关系
不同物种间的相互作用，包括捕食、竞争、共生、 寄生等
3
分类
根据生物间的相互作用方式和结果，可分为正相 互作用（如互利共生、偏利共生）和负相互作用 （如竞争、捕食）
一个物种以另一个物种为食，被捕食者通常具有逃避捕食的 策略，如速度、伪装等。捕食者则通过捕食获得能量和营养 。
寄生与竞争的相互作用
寄生关系
一个物种寄生于另一个物种体内或体表，从寄主身上获取营养。寄生者对寄主 通常有害，但也可能对寄主无害甚至有益。
竞争关系
寄生者与寄主之间也可能存在竞争关系，如寄生虫与宿主之间的竞争，寄生虫 通过寄生获取营养，同时也会对宿主造成伤害，影响宿主的生存和繁殖。
03
生态环境
生态环境的稳定性和复杂性对种内和种间关系有重要影响。稳定的生态
环境有利于物种间的平衡，而复杂的生态环境则可能促进物种间的多样
性和相互作用。
生物因素
物种特性
不同物种具有不同的生物学特性， 如食性、繁殖方式、生活习性等， 这些特性直接影响它们与其他物 种的关系。
种群密度
种群密度的高低会影响物种间的 竞争和合作。高密度可能导致资 源短缺和竞争加剧，而低密度则 可能促进合作和共生。
引入外来物种
人类引入外来物种可能会对当地生态系统造成冲击，改变原有的种内和种间关系。外来物种可能会成为入侵者，与本 地物种竞争资源，甚至导致本地物种的灭绝。
第三篇种群生态学
（3）死亡率
• 死亡率是指单位时间内种群的死亡个体数 与种群个体总数的比值。
• 最低死亡率也称为生理死亡率，是种群在 最适环境条件下所表现出的死亡率，种群 中的个体都是由于老年而死亡--生理寿命。
• 实际死亡率也称为生态死亡率，是指种群 在特定环境条件下所表现出的死亡率，即 种群在特定环境条件下的平均寿命。
dN / dt = rN（1－N / K） 其中 N：种群密度
t：时间 r：瞬时增长率 K：环境容纳量。
3．模型说明
• 模型是在指数式增长模型上，增加一个描 述种群增长率随密度上升而降低的修正项 （1－N/K）。
• 其生物学含义是“剩余空间”，即种群可 利用但尚未利用的空间。可理解为种群中 的每一个个体均利用1/K的空间，若种群中 有N个个体，就利用了N/K的空间，而可供 种群继续增长的剩余空间则只有（1－ N/K）。
• 钟形锥体 表示种群中幼年个体与中老年个体数 量大致相等。种群的出生率与死亡率大致相等， 种群数量稳定，为稳定型种群。
• 壶形锥体 表示种群中幼体所占的比例较小，而 老年个体的比例较大。种群的死亡率大于出生率，
种群数量趋于下降，为下降型种群。--导致什么 问题？
-----作用：预测未来种群动态
• 植物种群的年龄组成可以分为同龄级和异 龄级。
种群的数量特征主要是指种群密 度以及影响种群密度的4个基本参数， 即出生率、死亡率、迁入率和迁出率， 其次种群的年龄结构、性比对种群数 量具有重要影响。
（1） 种群密度
种群密度即单位面积（或空间）内种群的 个体数目，通常以符号N来表示。
（2） 出生率
• 指单位时间内种群的出生个体数与种群个体 总数的比值。
• 2．数学模型
Nt+1 =λNt 或
森林生态学：3_3种内 种间关系
种群B 0 0 0 + +
种间相互作用的性质
他感作用物质主要以酚类化合物和烯 萜类化合物为主。
植物排出分泌物的方式或途径：
（1） 以挥发气体的形式释放 （2） 以水溶物形式渗出、淋溶或分泌
花卉的相克相生
相克 铃兰——丁香、水仙花 丁香、紫罗兰、郁金香和毋忘我草 丁香、 薄荷、月桂能分泌大量芳香物质，对 相邻植物的生长有抑制作用
种群及其基本特征 物种遗传、进化及生活史 种内与种间关系
种内关系
存在于各生物种群内部的个体与个体之 间的关系称为种内关系（intraspecific relationship）。
相互作用主要表现在：
密度效应 领域行为 社会等级 他感作用
一 密度效应
种内竞争直接表现为个体间的密度效应，反映 在个体产量和死亡率上。 最后产量恒值法则 －3/2自疏法则
友好相处 百合与玫瑰 旱金莲与柏树 山茶花、茶梅、红花油茶等，与山苍子摆放 一起， 可明显减少霉污病。
他感作用的生态学意义：
（1）对农林业生产和管理具有重要意义，如农业上 的歇地现象；
（2）他感作用对植物群落的种类组成有重要影响， 是造成种类成分对群落的选择性以及某种植物的 出现引起另一类植物消退的主要原因之一；
A 种群存活率与 密度呈负相关
B 种群在中等密 度下活率最高， 过密或过疏都不 利
A
A
BB
集群程度
种群集群程度与存活关系
二 领域行为
领域（territory） 是指由个体、家庭或其他社群单位所占据的，并积 极保卫不让同种其它成员侵入的空间。这种现象称 领域性。
领域行为(territorial behavior) 是指动物保卫领域的方式，如鸣叫、气味标志等。