第四节 种间相互作用 - 牡丹江师范学院精品课程建设网站.ppt

种间相互作用包括竞争、捕食、互利共生等，是构成生物群落的基础，所以种间相互作用研究是种群生态学与群落生态学之间的界面。种间相互作用主要包括两个方面： ①两个或多个物种在种群动态上的相互影响，即 相互动态（co-dynamics）； ②彼此在进化过程和方向上的相互作用，即 协同进化（co-evolution）。;一、种间竞争;（一）种间竞争的典型实例;2．Tilman等（1981）研究了两种淡水硅藻:星杆藻（Asterionella formosa）和针杆藻（Synedraulna）的竞争。 ;３.勇地雀和仙人掌地雀　加拉帕哥斯群岛　 　　生态位转换 ４.藤壶和小藤壶　分布是由竞争和环境忍受力共同作用;　竞争可以分为: 资源利用性竞争（exploitation competition） 　相互干涉性竞争（interference competition） 资源利用性竞争: 两种生物之间没有直接干涉，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。 相互干涉性竞争也很常见，例如杂拟谷盗和赤拟谷盗在面粉中一起饲养时，不仅竞争食物，而且有相互吃卵的直接干扰。某些植物能分泌一些有害化学物质，阻止别种植物在其周围生长，称为他感作用（allelopathy，或叫克生作用），也属于相互干涉性竞争。黑核桃 鼠尾草;不对称性: 是种间竞争的一个共同特点。不对称性是指竞争各方影响的大小和后果不同，即竞争后果的不等性。例如，潮间带生活的藤壶（Balanus）与小藤壶（Chthamalus）的竞争。藤壶在其生长和增殖的过程中，常复盖、压挤和窒息小藤壶，从而剥夺了小藤壶的生存；相反，小藤壶的生长对于藤壶的影响很小。但是藤壶对于缺水很敏感，干燥是限制藤壶在潮间带分布上限的主要因素。所以在潮间带上部易于经受干燥缺水的地方，小藤壶能生活得很好。 种间竞争的另一个共同特点是：对一种资源的竞争，能影响对另一种资源的竞争结果。;;（三）竞争排斥还是共存？ 洛特卡-沃尔泰勒(Lotka-Volterra)的种间竞争模型: 设N1和N2分别为两物种的种群数量，K1、K2、r1和r2分别为该两物种种群的环境容纳量和种群增长率。按逻辑斯谛模型;若α=1，表示每个N2个体对N1种群所产生的竞争抑制效应，与每个N1对自身种群所产生的相等； 若α＞1，表示物种2的竞争抑制效应比物种1（对N1种群）的大； 若α＜1，表示物种2的竞争抑制效应比物种1（对N1种群）的小。 ;;两物种的竞争结局理论上有三种： 　　种１胜而种２被排除 　　种２胜而种１被排除 　　两种共存;;可以得到四种不同结局，其结果将取决于K1、 K2、K1／α和 K2/β值的相对大小; 洛特卡-沃尔泰勒Lotka-Volterra种间竞争模型的稳定性特征是： 假如种内竞争比种间竞争强烈，就可能有两物种共存的稳定平衡点；假如种间竞争比种内竞争强烈，那就不可能有稳定的共存；在两物种以同样方式利用资源的特殊情况时，即α=β=1和K1=K2时，其结果是两种不可能共存。 高斯假说--竞争排斥原理（prin-ciple of competive exclusion），即生态学上（更确切说，生态位上）相同的两个物种不可能在同一地区内共存。如果生活在同一地区内，由于剧烈竞争，它们之间必然出现栖息地、食性、活动时间或其他特征上的生态位分化。(双小核草履虫与袋状草履虫能在实验中共存);Tilman模型 ;;;（四）生态位 生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。 超体积生态位 ;基础生态位: 某物种能生存的最大空间 实际生态位: 当在群落中有竞争对手存在时，其实际栖息的空间要小得多; 　　资源利用曲线 ;如果两个物种的资源利用曲线完全分开，那么就有某些未利用资源。扩充利用范围的物种将在进化过程中获得好处；同时，生态位狭的物种，其激烈的种内竞争更将促使其扩展资源利用范围。由于这两个原因，进化将导致两物种的生态位靠近，重叠增加，种间竞争加剧。另一方面，生态位越接近，重叠越多，种间竞争也就越激烈；按竞争排斥原理，将导致某一物种灭亡，或者通过生态位分化而得以共存。后一种情形是导致两共存物种的生态位分离。 种内竞争促使两物种的生态位接近，种间竞争又促使两竞争物种生态位分开，这是两个相反的进化方向。;两个竞争物种，其共存的相似性极限: May等把两个物种在资源谱中的喜好位置之间的距离称为平均分离度，d表示；而每一物种在喜好位置周围的变异度用w表示。d／w=1可大致地作为相似性极限。其理由是：d/w值大，表示两种间的平均差数超过了种内的标准差异，允许两物种的共存局面；但是由于在这种情况下种内竞争激烈和资源未充分利用，这种共存不稳定，不大可能