【文章內(nèi)容簡介】 集群可以共同防御敵害 。 ? ③ 集群有利于改變小生境 。 ? ④ 集群有利于某些動物種類提高學習效率 。 ? ③ 集群能夠促進繁殖。 二、種間關系 ?種間關系是指不同物種種群之間的相互作用所形成的關系。簡單地分為三大類。①中性作用 。② 正相互作用，正相互作用按其作用程度分為偏利共生、原始協(xié)作和互利共生三類 。③ 負相互作用，包括競爭、捕食、寄生和偏害等。 有利、有害或無利無害的中間態(tài)，可用 +、－、○表示。 相互作用型 物種1 物種2 相關作用的一般特征 中性作用 ○ ○ 兩個物種彼此不受影響 競爭：直接干擾型 － － 每一種群直接抑制另一個 競爭：資源利用型 － － 資源缺乏時的間接抑制 偏害作用 － ○ 種群 1受抑制，種群 2無影響 寄生作用 + － 種群 1寄生者，通常較宿主 2的個體小 捕食作用 + － 種群 1捕食者，通常較獵物 2的個體大 偏利作用 + ○ 種群 1偏利者，而宿主 2無影響 原始合作 + + 相互作用對兩種都有利，但不是必然的 互利共生 + + 相互作用對兩種都必然有利 （一）種間競爭 ：指兩物種或更多物種共同利用同樣的有限資源時產(chǎn)生的相互競爭作用。競爭的結(jié)果常是不對稱的。 （ Gause )假說： 當兩個物種利用同一資源和空間時產(chǎn)生的種間競爭現(xiàn)象，兩個物種越相似，它們的生態(tài)位重疊就越多，競爭也就越激烈。 雙小核草履蟲和大草履蟲試驗； 在一個穩(wěn)定的環(huán)境內(nèi)，兩個以上受資源限制的、但具有相同資源利用方式的種，不能長期共存在一起，也即完全的競爭者不能共存。 4 競爭類型及其一般特征 （ 1） 利用性競爭： 僅通過損耗有限的資源，而個體不直接相互作用的競爭； （ 2） 干擾性競爭： 通過競爭個體間直接的相互作用。 5. LothaVolterra模型 物種 1： dN1/dt=r1N1（ 1N1/K1） 物種 2： dN2/dt=r2N2（ 1N2/K2） 物種 1： dN1/dt=r1N1[ （ K1 N1 ?N2） /K1] 物種 2： dN2/dt=r2N2[ （ K2 N2 ?N1） /K2] （ ?、 ?為物種 1和 2的競爭系數(shù)） 生態(tài)位理論 （ 1）生態(tài)位 (niche)：物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中的地位和角色。主要指在自然生態(tài)系統(tǒng)中一個種群在時間、空間上的位子及其與相關種群之間的功能關系。 ?基礎生態(tài)位 (fundamental niche)：生物群落中，某一物種所棲息的理論上的最大空間，稱為基礎生態(tài)位。 ?實際生態(tài)位 (realized niche)：生物群落中物種實際占有的生態(tài)位空間稱實際生態(tài)位。 ⑴ 生態(tài)位寬度：指被一個有機體單位所利用的各種各樣不同資源的總和。資源少，生態(tài)位寬度增加而泛化；資源豐富，生態(tài)位寬度減小，促進生態(tài)位特化 。 ⑵ 生態(tài)位重疊 : 生態(tài)位重疊是指不同物種的生態(tài)位之間的重疊現(xiàn)象或共有的生態(tài)位空間，關系到兩個物種的生態(tài)要求可以相似到多大程度而仍能共存。 A B A A A B B B生態(tài)位分離，無競爭 生態(tài)位相切，無競爭 生態(tài)位相交，產(chǎn)生競爭 生態(tài)位相疊，可能競爭激烈 生態(tài)位分化 （ 2）生態(tài)位理論 （二）捕食作用 概念： 捕食 （ Predation）：某種生物消耗另一種其他生物活體的全部或部分身體，直接獲得營養(yǎng)以維持自己生命的現(xiàn)象。前者為捕食者（ predator），后者為獵物（ prey）。 ； ，使生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動多樣化，提高能量的利用率； ； ，更具有生存競爭力。 捕食的生態(tài)學意義 1 寄生 （ parastism） :一種生物從另一種的體液、組織或已消化物質(zhì)獲取營養(yǎng)并造成對宿主危害，更嚴格說，寄生物從較大的宿主組織中攝取營養(yǎng)物，是一種弱者依附于強者的情況。 （四）寄生 二、正相互作用 1．偏利共生 :僅一方有利稱為偏利共生。 2．互利共生 :對雙方都有利稱為互利共生。 3．原始協(xié)作 :原始協(xié)作可以認為是共生的另一種類型，其主要特征為兩種群相互作用，雙方獲利，但協(xié)作是松散的。分離后，雙方仍能獨立生存。 遺傳瓶頸和建立者效應 ?遺傳瓶頸 (Bottleneck Effect) ?種群數(shù)量急劇下降導致基因頻率變化和總遺傳變異的下降 ?建立者效應 (Founder Effect) ?建立者種群 ?建立者效應 118 瓶頸效應 ● 100% 在原種群中 ● 基因頻率 為 80% 在越冬種群中 ● 基因頻率為 50% 在第二年種群中 ● 基 因頻率就變化為 50% ●在第三年種群中基因 頻率就變化為 100% ● 在越冬種群基 因頻率為 100% 遺傳瓶頸 : =5:1 : =5:2 建立者效應 生物群落的組成 與結(jié)構(gòu) ?生物群落 （ the munity) ?特定空間或特定生境下，具有一定的生物種類組成及其與環(huán)境之間彼此影響、相互作用，具有一定的外貌與結(jié)構(gòu)，包括 形態(tài)結(jié)構(gòu)與營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，并具有特定功能 的 生物集合體 。也可簡述為：一個生態(tài)系統(tǒng)中具有生命的部分即為生物群落。 1 生物群落的概念 ?一定的外貌與結(jié)構(gòu) ?是對環(huán)境因素的綜合反應所形成的 ?與環(huán)境彼此影響，相互作用 ?有相同的生活方式，有對環(huán)境大致相同的要求。 ?共生現(xiàn)象 ?包括動物、植物、微生物的共生 （ 2）群落的基本特征 ? 具有一定的外貌 ? 具有一定的種類組成 ? 具有一定的群落結(jié)構(gòu) :包括形態(tài)結(jié)構(gòu)，生態(tài)結(jié)構(gòu)，和營養(yǎng)結(jié)構(gòu) ? 形成群落環(huán)境 :群落對環(huán)境必然有改造作用 ? 不同物種之間的相互影響 :相互適應，相互競爭 ? 一定的動態(tài)特征 ? 一定的分布范圍 ? 邊界特征 :明顯的邊界少見，大多情況下存在過渡帶 2 群落的種類組成 ?種類組成的性質(zhì)分析 ?種類組成的數(shù)量特征 ?種間關聯(lián) 種類組成的性質(zhì)分析 ?對于群落的研究要涉及所有的生物成分幾乎是不可能的，一般只涉及某一類生物種群的集合，即當研究對象是植物時，稱為植物群落，是動物時稱為動物群落。 ? 以植物為例，根據(jù)各個種在群落中的作用可以劃分為以下群落型： ?優(yōu)勢種和建群種 ?對群落結(jié)構(gòu)和環(huán)境的形成有明顯控制作用的植物為優(yōu)勢種； ?群落不同層次中均有優(yōu)勢種，其中優(yōu)勢層中的優(yōu)勢種叫建群種 ?亞優(yōu)勢種 ?個體數(shù)量與作用次于優(yōu)勢種，但仍能起一定控制作用的植物種； ?伴生種 ?能與優(yōu)勢種共存，但不起主要作用； ?偶見種或稀見種 ?本身數(shù)量稀少或處于衰退中，因而出現(xiàn)頻率很低的植物種 種類組成的數(shù)量特征 ?種的個體數(shù)量指標 ?種的綜合數(shù)量指標 ?種間關聯(lián) （ 1）種的個體數(shù)量指標 ?豐富度 (abundance)， 又譯為多度：表示一個種在群落中的個體數(shù)目。 ?密度： 單位面積上的植物株數(shù) ?蓋度： 植物地上部分垂直投影面積占樣地面積的百分比。 ?頻度： 某個物種在調(diào)查范圍內(nèi)出現(xiàn)的頻率 （ 2）種的綜合數(shù)量指標 ?優(yōu)勢度： 表示一個種在群落中的地位與作用 ?重要值： 表示某個種在群落中的地位與作用 ?重要值 =相對密度 +相對頻度 +相對優(yōu)勢度（相對蓋度） ?綜合優(yōu)勢比 :綜合兩種以上因素的數(shù)量指標 131 物種多樣性 ? 物種多樣性的含義 ? 種的數(shù)目或豐富度：指一個群落或生境中物種數(shù)目的多寡 ? 種的均勻度：指一個群落或生境中全部物種個體數(shù)目的分配狀況 132 物種多樣性（續(xù)） ?物種多樣性：由物種數(shù)目和相對多度決定的。 ?物種豐富度 (species richness): 指一群落或生境中物種數(shù)目的多寡。 ?物種均勻度 (species evenness):指一群落或生境中全部物種個體數(shù)目的分配狀況，反映各物種個體數(shù)目的分配均勻程度。 物種多樣測度 —豐富度指數(shù) ? Gleason指數(shù) ? Margalef指數(shù) D=（ S1）／ lnA D=(S1)／ lnN 單位面積 群落中物種數(shù)目 觀察到的個體總數(shù) 群落中總物種數(shù)目 ? 香農(nóng)－威納指數(shù) (ShannonWiener index) H′=∑Pilog2Pi 屬于種 i 的個體在全部個體中的比例 多樣性指數(shù) 135 物種多樣性指數(shù) ?ShannonWeiner指數(shù) H = Σpilnpi 上二式中 Pi種的個體數(shù)占群落中總個體數(shù)的比例， pi=Ni/N。 ?Pielou均勻度指數(shù)： E=H/Hmax Hmax為最大的物種多樣性指數(shù)，Hmax=LnS 物種多樣測度 物種均勻性指數(shù) ? 均勻度 ? 不均勻性 E= H′／ H′max R= (H′max H′)／ (H′max H′ min ) 實際的種類多樣性 最大均勻條件下的種類多樣性（ logeS） H′max =s(1/s loge 1/s )=loge s 群落中的最大物種數(shù) H′min =S/S loge S/S )=0 = 1 H′／ H′max 群落的結(jié)構(gòu) ?結(jié)構(gòu)要素 ?外貌與季相 ?垂直結(jié)構(gòu) ?水平結(jié)構(gòu) ?群落交錯區(qū)與邊緣效應 生長型類型 A 喬木 ：高度在 3米以上。 B 灌木 ：高度小于 3米。包括喬木樹種的幼苗，蓮座植物（龍舌蘭），肉質(zhì)莖植物（仙人掌等）。 C、 藤本植物 ：木質(zhì)和草質(zhì)藤本。 D、 附生植物 ：主要是蕨類植物、蘭科、天南星科 E、 草本植物 ：蕨類植物、禾草、闊葉草本植物。 F、 藻菌植物 ：地衣、苔蘚、真菌、藻類等。 群落的外貌與季相 ?外貌（ physiognomy） ?群落主要是根據(jù)外貌進行區(qū)別的； ?如森林群落，草原群落，荒漠群落等； ?群落的外貌是由群落優(yōu)勢的生活型和層片結(jié)構(gòu)所決定的； ?如針葉林是指針葉林為主的森林。 ?群落的外貌一般隨時間發(fā)生周期性變化。 ?季相（又稱為群落的時間格局） ?群落的外貌隨著季節(jié)性的變化稱為群落的季相； ?植物的季相主要體現(xiàn)在枝葉和花果的周期性改變； ?動物的季相主要體現(xiàn)在遷涉、休眠（冬眠、夏眠）、食物儲藏等。 群落的垂直結(jié)構(gòu) ?概念： 群落在空間上的分層現(xiàn)象 ?植物的分層現(xiàn)象 ?植物的成層結(jié)構(gòu)是自然選擇的結(jié)果，可以顯著提高植物利用環(huán)境資源的能力； ?植物成層結(jié)構(gòu)的復雜程度與光的利用率有關 ?溫帶夏綠闊葉林的地上成層現(xiàn)象明顯 ?寒溫帶針葉林的成層結(jié)構(gòu)簡單 ?熱帶森林的成層結(jié)構(gòu)最為復雜 ?水中植物的成層結(jié)構(gòu)比較復雜 ?動物的分層現(xiàn)象 ?陸地動物的分層主要與食物有關，并受微氣候條件影響 ?水生動物的分層與陽光、溫度、食物和含氧量有關，并隨季節(jié)變化。 群落的水平結(jié)構(gòu) ?概念 ?群落在水平空間的配置狀況，又叫水平格局或二維結(jié)構(gòu)。 ?鑲嵌性 ?群落層片在二維空間中的不均勻配置，形成的外形上的斑塊相間。 ?鑲嵌性形成的原因 ?親代的擴散分布習性：如以風力傳播的種子，輕者廣泛，重者在母株周圍群聚； ?環(huán)境的異質(zhì)性：土壤的性質(zhì)，結(jié)構(gòu)和水分條件等的影響； ?種間相互關系的作用：如動物明顯依賴于食物的分布。 群落交錯區(qū)與邊緣效應 ?群落交錯區(qū)的定義 ?相鄰生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡帶，其特征是由相鄰生態(tài)系統(tǒng)之間相互作用的空間、時間及強度所決定的 ?群落交錯區(qū)的邊緣效應 ?群落交錯區(qū)種的數(shù)目和密度增大的趨勢稱為邊緣效應 ?邊緣效應原理的實踐意義： ?利用群落交錯區(qū)的邊緣效應增加邊緣長度和交錯區(qū)面積，提高野生動物的產(chǎn)量。 ?人類活動而形成的交錯區(qū)有的有利，有的是不利的。 群落演替 ?群落是一個動態(tài)的開放的生命系統(tǒng)。 ?由于氣候變遷、洪水、火燒、山崩、地殼運動、動物的活動和植物繁殖體的遷移散布，以及因群落本身的活動改變了內(nèi)部環(huán)境等自然原因，或者由于人類活動的結(jié)果，使群落結(jié)構(gòu)受到干擾或破壞，一些生物的種群消失了，就會有其他一些生物的種群來占據(jù)它們的空間，再過一段時間，就會有另一些生物的種群興起，達到一個相對穩(wěn)定的階段。 隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，就叫做演替。 經(jīng)典的演替模式 一年生 雜草 多年生 雜草 灌木 早期演替 樹木 晚期演替 樹木 發(fā)生在棄耕地上的群落演替： ? 一個湖泊經(jīng)歷一系列演替后，可以演變?yōu)橐粋€森林群落，大體要經(jīng)歷以下幾個階段： 1. 裸底階段 2. 沉水植物階段 3. 浮葉根生階段