第7章种内种间关系
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第五章种内与种间关系
自疏现象：随着播种密度的提高，种内对资源的 竞争不仅影响到植株生长发育的速度，也影响到 植株的存活率。在高密度的样方出现植株死亡的 现象称为自疏现象(self-thinning)。
Yoda(1963)：
= C d -a
lg = lg C - a lg d
为存活个体的平均株干重； d 为种群密度； C 为总产量。
7.1.2 性别生态学
研究内容：生物种群内部性别关系、 动态及其决定的环境因素。种群的遗 传特征及基因型多样性对于种群数量 动态具有重要意义。
7.1.2 性别生态学
7.1.2.1 两性细胞结合与有性生殖 7.1.2.2 性比 7.1.2.3 性选择 7.1.2.4 植物的性别系统 7.1.2.5 动物的婚配制度
互利共生 寄生
注：种内寄生稀少，与互利共生难以区别。
竞争
自相残杀 利他主义 或互利共生
寄生
生物种间相互关系基本类型
类型
种1 种2
特征
1.偏利共生
+ O 种群1偏利者，种群2无影响
2.原始合作
+ + 两物种都有利，但非必然
3.互利共生
+ + 对两物种都必然有利
4.中性作用
O O 两物种彼此无影响
5.竞争：直接干涉型 — — 一物种直接抑制另一种
当群落中的一种资源高度集中在某一地点时，常同时吸 引很多种动物前来利用，在这些动物之间常表现为中性 作用。如一个水源总是同时吸引某些种动物前来饮水， 这些动物虽然经常一起出现，但彼此无利也无害。再如， 在热带地区．食虫鸟类、捕食性昆虫和啮齿动物常常伴 随着大群觅食的军蚁出现，它们不是以军蚁为食，而是 以被军蚁惊扰的各种动物为食。这些捕食动物彼此之间 是一种中性关系。
Yoda(1963)：
= C d -a
lg = lg C - a lg d
为存活个体的平均株干重； d 为种群密度； C 为总产量。
7.1.2 性别生态学
研究内容：生物种群内部性别关系、 动态及其决定的环境因素。种群的遗 传特征及基因型多样性对于种群数量 动态具有重要意义。
7.1.2 性别生态学
7.1.2.1 两性细胞结合与有性生殖 7.1.2.2 性比 7.1.2.3 性选择 7.1.2.4 植物的性别系统 7.1.2.5 动物的婚配制度
互利共生 寄生
注：种内寄生稀少，与互利共生难以区别。
竞争
自相残杀 利他主义 或互利共生
寄生
生物种间相互关系基本类型
类型
种1 种2
特征
1.偏利共生
+ O 种群1偏利者，种群2无影响
2.原始合作
+ + 两物种都有利，但非必然
3.互利共生
+ + 对两物种都必然有利
4.中性作用
O O 两物种彼此无影响
5.竞争：直接干涉型 — — 一物种直接抑制另一种
当群落中的一种资源高度集中在某一地点时，常同时吸 引很多种动物前来利用，在这些动物之间常表现为中性 作用。如一个水源总是同时吸引某些种动物前来饮水， 这些动物虽然经常一起出现，但彼此无利也无害。再如， 在热带地区．食虫鸟类、捕食性昆虫和啮齿动物常常伴 随着大群觅食的军蚁出现，它们不是以军蚁为食，而是 以被军蚁惊扰的各种动物为食。这些捕食动物彼此之间 是一种中性关系。
生物种内和种间关系课件PPT
42
种间关系之二：他感作用 利用化学物质进行竞争
43
什么是他感作用？
蓝桉林
紫茎泽兰
44
他感作用(allelopathy)： 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，对其它植物产生直接或间 接的影响。
45
？
➢他感作用的物质？
酚类物质，如对羟基苯甲酸、香草酸和阿魏酸
➢他感作用的主体？
婚配制度： 种群内婚配的各种模式
包括： 异性间相互识别 配偶的数目 配偶持续时间 对后代的抚育等
9
婚配类型： ➢一雄一雌(一夫一妻) ➢一雄多雌(一夫多妻) ➢一雌多雄(一妻多夫)
在自然界哪个类型更常见？
10
形成婚配制度的环境因素是什么？
资源分布
11
决定婚配制度的环境因素
资源高质而均匀分布 一雌一雄
69
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。
结果： 捕食者与猎物协同进化的结果常常是使有害的“负
作用” 减弱。
70
71
？
捕食作用会影响猎物种群的大小吗？ 影响大？小？
72
自然界中捕食者对猎物种群大小的影响 （1）任一捕食者的作用，只占猎物种总死亡率的很小 一部分。 （2）捕食者只是利用了对象种中超出环境所能支持的 部分个体，所以对最终猎物种群大小没有影响。
32
利他行为的动机之一：利于亲缘关系和种群的繁衍
雄性蜘蛛为了繁衍后代，牺牲自己
33
34
利他行为的动机之二：利益互惠
35
利他行为的动机之三： 操纵(欺骗)假说： 杜鹃
杜鹃自己不会筑巢，更不会花 费大量的精力哺育雏鸟。杜鹃 利用它的卵与寄主的卵极其相 似而将寄主蒙骗过去。
种间关系之二：他感作用 利用化学物质进行竞争
43
什么是他感作用？
蓝桉林
紫茎泽兰
44
他感作用(allelopathy)： 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，对其它植物产生直接或间 接的影响。
45
？
➢他感作用的物质？
酚类物质，如对羟基苯甲酸、香草酸和阿魏酸
➢他感作用的主体？
婚配制度： 种群内婚配的各种模式
包括： 异性间相互识别 配偶的数目 配偶持续时间 对后代的抚育等
9
婚配类型： ➢一雄一雌(一夫一妻) ➢一雄多雌(一夫多妻) ➢一雌多雄(一妻多夫)
在自然界哪个类型更常见？
10
形成婚配制度的环境因素是什么？
资源分布
11
决定婚配制度的环境因素
资源高质而均匀分布 一雌一雄
69
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。
结果： 捕食者与猎物协同进化的结果常常是使有害的“负
作用” 减弱。
70
71
？
捕食作用会影响猎物种群的大小吗？ 影响大？小？
72
自然界中捕食者对猎物种群大小的影响 （1）任一捕食者的作用，只占猎物种总死亡率的很小 一部分。 （2）捕食者只是利用了对象种中超出环境所能支持的 部分个体，所以对最终猎物种群大小没有影响。
32
利他行为的动机之一：利于亲缘关系和种群的繁衍
雄性蜘蛛为了繁衍后代，牺牲自己
33
34
利他行为的动机之二：利益互惠
35
利他行为的动机之三： 操纵(欺骗)假说： 杜鹃
杜鹃自己不会筑巢，更不会花 费大量的精力哺育雏鸟。杜鹃 利用它的卵与寄主的卵极其相 似而将寄主蒙骗过去。
第七章 植物有性杂交
杂交亲本的选配
2、超亲育种（聚合育种）：
将控制同一性状的优良基因组合到一体，产生超过双亲 的分离个体（尤其是由多基因控制的数量性状？）；
超亲育种时，亲本之间有足够的遗传距离可使杂种后代 产生广泛的遗传变异。
杂交亲本的选配
3、渐渗育种: 将野生近缘种的优良性状（质量性状？）转移到优良栽 培品种。 渐渗育种要考虑亲本间的可交配性。
复 交
5. 回交 回交是指杂种后代与２ 个亲本当中的１ 个（受体亲本） 再进行杂交。 两个亲本中，其中多次用于回交的亲本叫轮回亲本，它 是性状的接受者，又叫受体亲本；只在第一次杂交时应 用的亲本，叫非轮回亲本，它提供优良性状，又叫供体 亲本。
复 交
5. 回交 回交是为了将目标基因转移到理想遗传背景（优良品种） 中， 因此在进行亲本的选择与组配时， 受体亲本应具有 优良综合性状， 只有个别性状需要改良， 供体亲本（提 供优良性状的亲本）应具有受体亲本所缺少的优良性状， 且控制该性状的基因具有足够强的遗传传递能力，最好 为显性和简单遗传， 应尽可能没有严重的缺点， 目标性 状不与不利性状基因连锁。
因此， 两者在选择进度上相差１ 年。
复 交
2、双交 双交方式因单交后代已可能出现具有目标性状的杂种个 体， 可以随时通过复交而组合， 所以， ２ 个单交亲本 可以在F１ 代、F２ 代或F３ 代进行复交， 比较灵活。 而三交方式由于必须到复交后代才能出现有目标性状的 杂种个体， 因此， 主要在F１ 代进行复交，
、杂交的后续效应二、杂交的后续 杂交的后续效应
2、基因累加 将控制某一性状的微效基因累积到一体， 使之出现超亲 分离。
、杂交的后续效应二、杂交的后续
杂交的后续效应
3、基因互作 基因互作可分为基因内互作和基因间互作， 由于基因互 作在杂种后代中可能出现亲本没有的新类型。通过杂交 可以实现基因重组、互作和累加， 能产生更多的变异类 型， 创造新品种、新类型。 自然界通过生物群体间的天然杂交而产生变异，成为自 然选择和生物进化的物质基础， 具有创造性意义。 人类通过人工杂交， 有意识地将不同亲本的理想基因组 合于一起， 并对杂种后代进行选择， 创造新的种质资 源， 选育前所未有的优良新品种， 具有极其重大意义。
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。
基础生态学 7种内种间关系
（2）栖息地：高质食物资源，斑点分布，高社会等级雄鸟将占有资 源最丰富的领域 雌鸟选择：A. 与无配偶低等级的雄鸟结为伴侣（分享资源） B. 与已有配偶、高等级雄鸟结为伴侣（分享资源） 选择B 则可能分享更多的资源，利于多配偶制（一雄二 雌）的形成 • 多配偶阈值
（三）领域性（territoriality）
2. 竞争类型及其一般特征
• 竞争类型 ¹ 资源利用型竞争（exploitaion competition）
—— 两生物间无直接干涉，只有因资源总量减少而产生的对 竞争对手的存活、生殖和生长的间接影响。三种草履虫
² 相互干涉型竞争（interference competition）
—— 例如，杂拟谷盗和锯谷盗（Oryzaephilus surinamensis） 在面粉中一起饲养时，不仅竞争食物，且有相互吃卵，进行直接 干扰
（一）植物种群密度效应规律
1. 最后产量恒值法则 Law of constant final yield
——在很大播种密度范围内，植物的最终产量相等 （Y = W×d）
最后产量衡值法则： Y=W d=Ki W — 植物个体平均重量 d — 密度 Y — 单位面积产量 K i — 常数
C.M.Donald (1951)：三 叶草密度与产量关系
种内关系
（2）种间关系（interspecific relationship） —— 同一生境中不同物种之间的关系
– 种间关系可分为正相互作用和负相互作用两类 – 种间关系具体可分为九种基本类型
狗母鱼张开宽嘴，让小虾为它清理牙齿
虾进入鳗鱼嘴，用触须清洁鳗鱼身体
鸟儿啄羚羊身上的臭虫
黄嘴牛椋鸟在吃非洲水牛身上的寄生虫
二、动植物性行为（density effect）
第二部分 7 种内与种间关系
dN/dt=rN(1-N/K)
精品文档
1、α<K1/K2和β>K2/K1
物种2被排斥(páichì)，物种1取胜
α<K1/K2
物种2中的每个个体对物种1的影响(yǐngxiǎng)<物种2中每个个体对自身的影响
β>K2/K1
物种(wùzhǒng)1中每个个体对物种(wùzhǒng)2的影响>物种1中每个个体对自身
7 种内与种间关系(guān xì)
精品文档
• 种内关系（intraspecific relationship） ：存在于
各种生物种群内部的个体与个体之间的关系。
• 种间关系（interspecific relationship） ：生活于
同一生境中的所有(suǒyǒu)不同物种之间的关系。
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或异期开放)。
雄花
蕊
药 花丝
花 瓣 胚珠
花 托
柱头
花柱 雌 蕊
子 房 花 萼
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7.1.2.5 动物的婚配制度
1）定义 婚配制度：种群内婚配的各种类型。
婚配包括异性间的相互识别、配偶数目、配偶持 续时间、后代抚育等。
因♀配子大、 ♂配子小，一般雌性投入大， 更关心交配成功率，雄性可多次交配，故一雄多 雌为常见，一雌一雄为一雄多雌进化(jìnhuà)而来，雄 性间往往发生格斗等竞争行为。
当领域内的食物丰富时几乎全天都在领域内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他便离开领域在领域活动但当领域内的食物贫乏时他便离开领域在领域附近结成小群漂泊觅食但即使是这时它也不完全放弃附近结成小群漂泊觅食但即使是这时它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也就是说从客观上讲是长期权衡利弊的一个事例也就是说从客观上讲动物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远的利益
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1、α<K1/K2和β>K2/K1
物种2被排斥(páichì)，物种1取胜
α<K1/K2
物种2中的每个个体对物种1的影响(yǐngxiǎng)<物种2中每个个体对自身的影响
β>K2/K1
物种(wùzhǒng)1中每个个体对物种(wùzhǒng)2的影响>物种1中每个个体对自身
7 种内与种间关系(guān xì)
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• 种内关系（intraspecific relationship） ：存在于
各种生物种群内部的个体与个体之间的关系。
• 种间关系（interspecific relationship） ：生活于
同一生境中的所有(suǒyǒu)不同物种之间的关系。
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或异期开放)。
雄花
蕊
药 花丝
花 瓣 胚珠
花 托
柱头
花柱 雌 蕊
子 房 花 萼
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7.1.2.5 动物的婚配制度
1）定义 婚配制度：种群内婚配的各种类型。
婚配包括异性间的相互识别、配偶数目、配偶持 续时间、后代抚育等。
因♀配子大、 ♂配子小，一般雌性投入大， 更关心交配成功率，雄性可多次交配，故一雄多 雌为常见，一雌一雄为一雄多雌进化(jìnhuà)而来，雄 性间往往发生格斗等竞争行为。
当领域内的食物丰富时几乎全天都在领域内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他便离开领域在领域活动但当领域内的食物贫乏时他便离开领域在领域附近结成小群漂泊觅食但即使是这时它也不完全放弃附近结成小群漂泊觅食但即使是这时它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也就是说从客观上讲是长期权衡利弊的一个事例也就是说从客观上讲动物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远的利益
第七章 杂交育种
将杂交育种分为两类： 组合育种：将双亲控制不同性状的优良基因随 机结合，通过定向选择，育成集双亲优良性状 于一体的新品种。 组合育种遗传机理：基因重组和互作 超亲育种：将双亲控制同一性状的不同微效基 因积累于同一杂种个体中，形成在该性状上超 过亲本的类型。
超亲育种遗传机理：基因累加和互作
第二节 亲本选择与选配
2.对双亲缺乏研究：
对双亲的遗传规律、生理生化等的研究缺乏，造成配 组合的盲目性。 应加强对双亲遗传规律等的研究。
第三节 杂交方式和技术
一、杂交方式
1.单交 2.复交 3.回交 4.多父本授粉
1.单交：两个亲本成对杂交。 甲×乙 甲//乙 甲/乙 特点： ①只进行一次杂交，简单易行。 ②分离时间短，稳定的快。 ③杂交的数量和后代群体规模小。
3.杂交育种可同时改良多个目标性状 杂交育种能将分散在2个或2个以上亲本中的有利基因,通过杂交重 组,使之聚合在同一遗传背景中,从而实现多目标性状的遗传改良。 4.更适于自花授粉植物的品种选育 自花授粉植物自然变异少,选择育种机会少；杂种后代选择的方法 易于在自花授粉植物上应用,因此有性杂交育种更适于自花授粉植物的 品种选育。
（4）杂交亲本间在生态型和系统来源上有差异
地理远缘、生态远缘、亲缘较远的亲本杂交，也是亲 本选配成功的经验。 例：我国的冬小麦育种几乎都是亲本中使用一个国外品 种，或由国外品种衍生的品种育成的。 实质： 是亲本间的遗传差异性及互补的问题。 亲本间遗传差异大，有不同的优缺点，其杂交后代变异 类型多，容易选出超亲和适应性强的新品种。 选用生态类型差异较大，亲缘关系较远的材料作亲本。
二、杂交技术
①调节花期。使父母本花期相遇，对于开花难的 无性繁殖作物，要采取措施诱导开花。 调节花期的方法： 分期播种 对有明显春化阶段的作物，进行春化处理 延长或缩短光照 地膜覆盖，剪大蘖等。 ②控制授粉。使母本接受杂交计划内亲本的花粉。 ③授粉后的花要挂牌作标记，并注意田间管理。
7 种内与种间关系
布的水雉等
• 环境影响
– 环境的资源质量和分布 资源分布均匀且充足：单配制 资源分布不均匀：一雄多雌制 环境条件严酷：一雌多雄制
15
7.2.3 领域性和社会等级
领域性 (territoriality) 领域：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 领域行为：鸣叫、气味标志、威胁、直接进攻入侵者 领域面积与动物及环境的关系：体重、食物品质、季节
• 主要研究方向
– 相互动态：相互作用的不同物种的种群动态 – 协同进化：物种在进化上的相互作用
• 关系类型
– 种间竞争 – 捕食作用 – 寄生和共生
27
种间相互作用的基本类型
相互作用型
物种 1 物种 2
相关作用的一般特征
中性作用
○
○ 两个物种彼此不受影响
竞争：直接干扰型
-
-
每一种群直接抑制另一个
– 存在于种内和种间，如黑胡桃，水生植被的克藻效应
• 克生物质
– 乙烯、香精油、酚及其衍生物，不饱和内脂、 生物碱、配糖 体等
• 生态意义
– 生物除草剂 – 对农林业生产的影响：歇地形象 – 影响植物群落的种类组成 – 植物群落演替的重要内在因素
26
7.3 种间关系
• 种间关系
– 指两个或多个不同物种在共同的时间和空间环境中 生活，由于不同物种相互成为环境因子，形成了不 同物种之间的相互作用
合度 • 两性相等投入：便宜的性别具有更多的个
体数
12
性选择
• 成因：由于两性间对生殖及后代投入不同，差异越大，为接近 高投入性别（雌性），低投入性别（雄性）之间的竞争也就越 激烈，前者（雌性）更挑剔，后者（雄性）更具进攻性。
• 环境影响
– 环境的资源质量和分布 资源分布均匀且充足：单配制 资源分布不均匀：一雄多雌制 环境条件严酷：一雌多雄制
15
7.2.3 领域性和社会等级
领域性 (territoriality) 领域：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 领域行为：鸣叫、气味标志、威胁、直接进攻入侵者 领域面积与动物及环境的关系：体重、食物品质、季节
• 主要研究方向
– 相互动态：相互作用的不同物种的种群动态 – 协同进化：物种在进化上的相互作用
• 关系类型
– 种间竞争 – 捕食作用 – 寄生和共生
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种间相互作用的基本类型
相互作用型
物种 1 物种 2
相关作用的一般特征
中性作用
○
○ 两个物种彼此不受影响
竞争：直接干扰型
-
-
每一种群直接抑制另一个
– 存在于种内和种间，如黑胡桃，水生植被的克藻效应
• 克生物质
– 乙烯、香精油、酚及其衍生物，不饱和内脂、 生物碱、配糖 体等
• 生态意义
– 生物除草剂 – 对农林业生产的影响：歇地形象 – 影响植物群落的种类组成 – 植物群落演替的重要内在因素
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7.3 种间关系
• 种间关系
– 指两个或多个不同物种在共同的时间和空间环境中 生活，由于不同物种相互成为环境因子，形成了不 同物种之间的相互作用
合度 • 两性相等投入：便宜的性别具有更多的个
体数
12
性选择
• 成因：由于两性间对生殖及后代投入不同，差异越大，为接近 高投入性别（雌性），低投入性别（雄性）之间的竞争也就越 激烈，前者（雌性）更挑剔，后者（雄性）更具进攻性。