上海交通大学生态学课件 - 图文

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三、 生活史对策

生活史对策(Life History Strategy)是指生物在进化过程中所形成的各种特有的生活史特征,是生物适应于特定环境所具有的一系列生物学特性的设计。

? 生活在条件严酷环境中的种群,个体常把较多的能量用与生殖,而把较少的能量用于生

长、代谢和增强自身的竞争能力,通过较高的繁殖能力来补偿突然灾害所造成的损失。——物种称为r-策略者;

? 生活在条件优越环境中的种群,种群内的生物常把更多的能量用于除生殖以外的其他各

种活动,增强对环境的适应能力,接近或达到环境的容纳量。——物种称为K-策略者。 1、 r-对策(r-strategy):

采取r-对策的生物通常是短命的,生殖率很高,可以产生大量的后代,但后代的存活率低,发育快,成体体形小。

常见的r-策略者:多数昆虫、山雀、鼠类、一年生植物 2、 K-对策(K-strategy)

采取K-对策的生物通常是长寿命的,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。 由于生殖力弱,种群一旦遭到危害,难以恢复,有可能灭绝。

K-策略生物:脊椎动物、鹫、鹰、多年生木本植物 3、R对策和 k对策种群的波动性与稳定性

K对策种群有2个平衡点:一个是稳定平衡点S,一个是不稳定平衡点X(又叫灭绝点)。种群数量高于或低于平衡点S时,都趋向于S;但是在不稳定平衡点X处,当种群数量高于X时,种群能回升到S,但种群数量一旦低于X,则必然走向灭绝.这正是目前地球上很多珍惜动物所面临的问题.

R对策种群只有1个稳定平衡点S,而没有灭绝点;它们的种群在密度极低时,也能迅速回升到稳定平衡点S,并在S点上波动,这就是许多有害生物很难消灭的原因.

第五章 种内和种间关系

种内相互作用的主要形式有竞争、自相残杀和利他等 关系类型 关系特点 竞 争(- -) 负 彼此互相抑制 捕 食(+ -) 相 种群A杀死或吃掉种群B一些个体 寄 生(+ -) 关 种群A寄生于种群B,并有害于后者 偏 害(- 0) 对A种群有害,对种群B无害 中 性(0 0) 彼此互不影响 互利共生(+ +) 正 彼此互相有利,专性 原始合作(+ +) 相 彼此互相有利,兼性 偏利作用(+ 0) 关 对A种群有利,对种群B无影响 物种间相互作用的主要形式: 一、 种内关系

一)、种群的密度效应(density effect)

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 (Effect of neighbours)。 1、植物的密度效应规律

1)最后产量恒值法则(Law of constant final yield)

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。

如不同密度三叶草的植物产量:在生长131天前,产量与密度呈正相关,发育末期(181天)

产量与密度无关。

c = w d ,c为总产量,常数;w为平均每株重量;d为密度 2)-3/2 自疏法则 (-3/2 thinning law)

高密度导致种群“自疏”时,存活个体的平均株干重(w)与密度(d)的关系表达为: W = Cd–α;logW=logC-alogd

α是用密度/平均株重的对数作图所得相关直线的斜率, C是该直线在纵坐标上的截距,一般地,α=3/2,C=3.5—4.3。

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。

1、植物他感物质的释放途径:

? 从植物表面溢出,被雨水冲洗到下层植物的植株上或进一步渗入土壤; ? 从植物根部溢出;

? 一些挥发性化感物质通过植物体表进入环境; ? 植物残株或凋落物分解 2、他感作用类型 2.1植物之间的他感作用

(1) 产生克生物质: 一种植物分泌某些克生物质抑制或杀死另一种植物,如黑核桃树叶和果实含有氢化核桃酮(1-4-5-三羟基萘)。在黑核桃(Juglans nigra)树下几乎没有草本植物生长。

(2) 产生自体毒性物质: 某些植物能产生一些化学物质抑制自身的发展和种群的扩大,从而使群体保持平衡,有利于自身的生长繁殖。

如许多不宜连作的作物:早稻 根系分泌的对-羟基肉桂酸,对早稻的幼苗起强烈的抑制作用;大豆根系分泌的酚类物质抑制大豆种子萌发和胚根生长。 2.2、植物与动物之间的化感作用

1>克生作用:如万寿菊能通过化感作用减少土壤中线虫的数量及其对作物的侵害; 2>互惠作用:如虫媒花植物与为之受粉的昆虫之间的化感作用;

3>植物产生取食抑制物质:如沙巴拉灌木在果实成熟的过程中,很少被动物取食,但在成熟时却能被鸟取食。

2.3、植物与分解者之间的他感作用

1> 植物的产物能够影响土壤细菌的活性:如群落演替早期的植物分泌出的酚类物质,能够抑制土壤中的硝化细菌和固氮菌的发育,使土壤中氮素的积累非常缓慢。

2> 植物根系分泌物和枯枝落叶分解物影响土壤pH值;如松树的枯枝落叶是酸性,因此,松林下土壤呈现较强的酸性,土壤中几乎没有蚯蚓。 3、他感作用的物质:可分为四类

? 脂肪族化合物:指水溶性的醇和酸,如草酸、乙醇等; ? 脂肪酸、类酯物以及不饱和内酯:如苹果酸、柠檬酸等; ? 萜类化合物:如单萜烯、桉树脑等; ? 芳香族化合物:如单宁、酚类。 5、他感作用的生态学意义

? 农作物轮作 ? 群落组成 ? 群落演替 ? 环境保护

二、种间竞争———竞争的性质

种间竞争(competition)是指具有相似要求的物种, 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。 种间竞争分为干扰竞争和利用竞争

? 干扰竞争:一种物种借助于行为排斥另一种物种使其得不到资源.

? 利用竞争:一个物种所利用的资源对第二个物种也非常重要,但两个物种并不发

生直接接触.如:斑马和羚羊

种间竞争的结果取决于个体利用共占资源的相对效率: (1)一个种群被另一个种群完全排挤掉;

(2)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。

高斯假说(Gause hypothesis):

生态习性相近(食物、利用资源的方式等相同)的两个不同种群不能利用同一有限资源

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