生态学：5 种内与种间关系

竞争模型及其竞争结果的判断。
教学方法和手段：讲授+多媒体展示
教学内容及过程
旁批
教学引入：
生物之间相互关系的类型
1、种内关系：同种个体间的生物关系。由于生物学特性的不同表现在动物种群，植物种群研究的侧重点不同。
植物种群：密度效应，集群。
动物种群：领域性、社会等级、婚配制度、集群、分散。
2、种间关系：不同物种个体间的相互关系：+（正相互作用）；—（负相互作用）；Ο（中性相互作用）；
解释：在高密度下，植物间争夺空间、资源激烈，在有限的空间、资源中，植物株生长率降低，个体变小。
2、-3/2自疏法则（-3/2self-thining law）
如果密度进一步提高和随着高密度下植株的继续生长，种内对资源的竞争不仅会影响到植株的存活率。在高密度样方中，有些植株死亡，于是种群开始出现“自疏现象”，可用下式表示。
作为构件生物的植物，其生态可塑性很大，一株植物如水稻在植株稀疏和环境条件良好的情况下，枝叶茂盛，构件数多，相反，构件数少。植物的这种可塑性使密度对植物的影响与动物有明显的区别。
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。
密度制约(densitydependent)和非密度制约(densityindependent)。如可将气候因素、大气CO2度等随机性因素看成是非密度制约因素，而将生物种间的捕食、寄生、食物、竞争等看成是密度制约因素。
++：原始合作（对两个物种都有利但并非必然），互利共生（对两物种都有利）；
+Ο：偏利作用；
ΟΟ：中性作用；
——：（竞争）直接干涉型（一物种直接抑制另一种）；资源利用型（资源缺乏时的间接抑制）；
—Ο：偏害作用；
+—：寄生作用；捕食作用。
通过ห้องสมุดไป่ตู้同进化使作用减弱，达到共存状态。
3、协同进化：
一个物种的性状作为另一物种形状的反应而进化，而后一物种的这一形状本可作为前一物种形状的反应而进化。
在一个发展的生态系统由于协同进化的作用，种间有害的负作用倾向于减弱趋势，合久必分，分久必合。
教学内容与教学设计：
一、种内关系
种内关系：存在于各个生物种群内部的个体与个体之间的关系，主要表现为密度效应、动植物的性行为（植物性别系统和动物的婚配制度），领域性、社会等级、利他行为等方面。
（一）植物的密度效应和生态可塑性
日本学者Yoda等大量研究证明a=－3/2，所以可以写成：
式中： —个体平均产量；d—密度；a、c—参数（可用最小二乘法）
这一法则，称为-3/2自疏法则。
自疏现象：同种个体由于密度的增加，引起同种其他个体死亡。
他疏现象：有不同个体由于密度的增加，引起其它个体的死亡。
3、自疏的机理：
死亡个体和自身的大小有密且关系，个体的大小和构件数目的多少称为等级性。产生等级的原因：
授课题目：种内关系
教学时数：
2
授课类型：
□理论课□实践课
教学目的、要求：
通过本章的学习，使学生掌握种内与种间关系的主要关系类型，重点掌握种间竞争的Lolk-Volterra模型。
教学重点：
植物的密度效应与生态可塑性；种间关系基本类型及其区别；竞争模型及竞争结果判断；生态位的基本理论与高斯竞争原理。
教学难点：
关于有性繁殖的优势性：目前美国生态学家T.H.Hamiltion(1980)提出了一种假说：“物种之间的竞争和捕食者－猎物之间的相互作用，是使有性繁殖持续保持的重要因素”。例如病原生物在生存竞争的过程中，不断进攻遗传上比较一致的宿主种群并将其淘汰，而只有那些具不断变化的进行有性繁殖的基因型的缩主能存活下来；宿主的多型又进而使病原生物同样也进行有性繁殖，这样才能使病原体生物保持有进攻多变型缩主的功能，也就是物种间的病原体—缩主相互作用成了性别关系进化的一个重要因素。
（二）动植物的性行为和性别生态学
1性别生态学概述
研究物种种群内部性别关系的类型、动态及其决定的环境因素是性别生态学。因为在有性繁殖的物种种群内，异性个体构成了最大量、最重要的同种其它成员。所以种内相互作用首先表现在两性个体之间。性别生态学近年来受到学者们的重视的另一个原因是人们认识到种群的遗传特征及基因型多样性对于种群动态的重要意义。
一般认为：有性繁殖是对生存在多变的，易受不测环境下的一种适应性。因为雌雄两性配子的结合能产生更多变异类型的后代，在不良的环境下至少能保证有少数个体型生存下来，并获得繁殖后代生存的机会，所以多型性可能是一种有效的生态对策。例如，许多蚜虫营兼性孤雌生殖就是一种，在春夏季它们是无性繁殖，连续数代产生的全是雌虫，卵为二倍体。后代全是母本的模子，这是因回避减数分裂产生的对策。（其基因突变的概率是很小的）。但当秋季不良气候来临时，蚜虫成了有性繁殖，通过两性个体的交配、产卵、越冬。尽管如此，这种优势性仍不能解释大多数生物营有性繁殖的事实。
植物的密度效应，已发现有两个特殊的规律：
1、最后产量恒值法则
在一定范围内。当条件相同时，不管一个种群密度如何，最后产量差不多总是一样的。澳大利亚生态学家C．M．Donald(1951)对三叶草(Trifolium subterraneum)的密度与产量关系
式中：Y—单位面积产量； —株平均产量；d—密度；Ki—常数
Ⅰ、生本身的先天条件（种子的大小——投资，胚和胚乳大小的分配）a个体基因型提供的生长速率。b个体生长率持续的时间。c个体在种群中出现的顺序不同。个体出现序位有分数：一株幼苗出现的时间与整个种群幼苗停止出现时间之比。
Ⅱ、环境资源的限制：光，H2O，CO2，矿物元素。在密度制约和非密度制约学说之间，还有一种将这两种理论综合起来的学说，即认为密度制约与非密度制约是同时起作用的。如Kemp和Keith(1970)在研究红松鼠种群与松树球果产量的关系中，证明了食物决定了种群的数量，但气候控制了食物的量(郑师章等，1994)。
性别生态学与两个重要的生态学问题有关：即两性细胞的结合与亲本投资。例如有的动物产卵大，有的小，有的生产后代多，有的很少，有的精心抚育，而有的置之不理，这些都直接影响到亲本投资的强度。
性别生态学研究的一个重要课题是：为什么大多数生物是有性繁殖？什么环境因素决定它们选择有性繁殖？在进化上有什么意义或优势？虽然这些是生态学的一个根本问题，但目前仍没有一个圆满的答案。