上海交通大学生态学课件 - 图文 下载本文

而实现长期共存,即生态位相同的两个种群不能永久共存。这一假说被称为高斯假说,又称为竞争排斥原理(competitive exclusion principle )

种间竞争—种间竞争模型 逻辑斯缔模型:

dN/dt=rN(K -N)/K 1/N dN/dt=r(K -N)/K

Lotka-Volterra竞争模型 (Lotka,1925;Volterra,1926) 当两种共存时:

dN1/dt=r1N1(K1 –N’1)/K1 dN1/dt=r1N1(K1 -N1-α12N2)/K1 dN2/dt=r2N2(K2 –N’2)/K2 dN2/dt=r2N2(K2-N2- α21 N1)/K2

两个物种平衡时的条件

1)dN1/dt=0 N1=K1 - α12 N2 N1 = 0 , N2 = K1 /α12 N1 = K1 , N2 = 0

2)dN2/dt=0 N2=K2 – α21 N1 N2 = 0 , N1 = K2 /α21 N2 = K2 , N1 = 0

三、生态位(niche)理论

1. 生态位:指在自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位置及其与相关种群之间的功

能关系。

2. 生态位代表了一个物种能够生存和繁殖的环境条件和资源质量范围 3. 生态位包括空间生态位、营养生态位:

? 基础生态位(fundamental niche):没有竞争和捕食的胁迫,种能够在更广的空

间、条件和资源范围内得到繁荣,这种潜在的生态位空间就是基础生态位。 ? 实际生态位(realized niche):在有竞争和捕食胁迫时,一个种实际占有的生态

位空间为实际生态位。

? 多维生态位空间(multi—dimensional hypervolume niche):影响有机体环境变量

作为一系列维,多维变量便是n-维空间,称多维生态位空间或称n-维超体积(hypervolume)

4. 生态位与种间竞争

? 生态位的重叠与竞争: 当两个生物利用同一资源或共同占有其他环境变量时,就会出

现两物种生态位空间相互重叠。

? 生态位越接近,重叠越多,种间竞争就越激烈,结果:或者导致某一物种灭亡,

或者通过生态位分化而得以共存。

? 种内竞争促使两物种的生态位接近,种间竞争又促使两物种的生态位分离。

4.1、相关定义:

? 生态位宽度(niche breadth): 生态位的大小或广度。 ? 生态位重叠(niche overlap): 两物种生态位空间 ? 的相互重叠部分。

? 生态位分离(niche separation):种间竞争结果使两物种的生态位发生分化,从而使生态位

分开。

? 性状替代(character displacement):竞争产生的生态位收缩导致物种形态性状的变化。 ? 竞争释放(competion release):在缺乏竞争者时物种会扩张其实际生态位,这种现象称

竞争释放 5. 生态位理论的应用 解释群落的稳定性

? 一个长期稳定的群落中,各种群在群落中具有各自的生态位,对群落的时间、空间和自

然资源的利用上产生分化,种群间避免直接的竞争,保证了自然群落的稳定; ? 由多个种群组成的生物群落要比单一种群更能够有效地利用环境资源,维持长期较高的

生产力,具有更大的稳定性。 营建人工生物群落

? 城市园林绿化 ? 生态环境恢复

三、捕食作用(predation) 一)捕食

摄食其它个体的部分或全部作为食物。 狭义捕食: 动物吃动物;

广义捕食: 肉食、植食、拟寄生、同种相残 食性的特化与泛化 ? 特化种(specialist) ? 泛化种(generalist) 捕食是一个重要生态学现象

? 限制种群的分布,抑制种群的数量;

? 捕食同竞争一样,是影响群落结构的主要生态过程;

? 捕食是一个主要的选择压力,生物的很多适应可用捕食者和猎物间的协同进化

来说明。

二)植食现象(herbivory)

是广义捕食的一种类型,其特点是被食者只有部分机体受损害,通常捕食者只采食植物的某一部分,留下的部分能够再生。

食草动物对植物的危害:植物受食草动物的“捕食”的危害程度随损害的部位、植物发育的阶段而异。 植物的补偿作用

植物在被动物啃食而受损害时并不是完全被动的,而是具有各种补偿机制。

1、植物的一些枝叶在受损害后, 将降低对其它叶子的遮阴,提高整株的光合作用效率。 2、受害植物可能利用贮存于各组织和器官中的糖类得到补偿, 或改变光合产物的分布,以为维持根/枝比的平衡。