第五章 种内及种间关系
4页1、第5章 种内及种间关系存在于各个生物种群内部的个体与个体之间的关系称为种内关系(intraspecific relationship),而将生活在同一生境中的所有不同物种之间的关系称为种间关系(interspecific relationship)。种内及种间关系生物的种内关系包括密度效应,动植物性行为(即植物的性别系统和动物的婚配制度)、领域性和社会等级等。生物种内关系的研究既应重视个体水平,亦应重视群体水平的研究。从理论上讲,生物的种间关系有多种多样,但最主要的有9种相互作用类型(如下表),可以概括为两类,即正相互作用(positive interaction)和负相互作用(negative interaction)。生物种间关系基本类型种内关系种间关系第1节 种内关系密度效应动植物的性行为(性别生态学)他感作用关于种间关系的认识对资源利用的普遍重叠程度意味着种内竞争是生态学的一种主要影响力,通过降低拥挤种群个体的适合度,它既可影响基础过程,如繁殖力和死亡率,进而调节种群大小,还可使个体产生行为适应来克服或应付竞争,如扩散和领域性(territoriality)。因此,对种内关系,
2、我们不能单看形势和表面,从个体看,种内竞争可能是有害的,但对整个种群而言, 淘汰了较弱的个体,保存了较强的个体,种内竞争可能有利于种群的进化与繁荣。对于生物种内竞争的研究,应既重视个体水平,也重视群体水平的研究。1、 密度效应密度效应或邻接效应 密度制约因素 非密度制约因素根据生物种群密度效应的作用因素类型 内源性外源性密度效应的两个规律最后产量恒值法则 内容 公式 原因最后产量恒值法则在一定范围内,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。最后产量恒值法则最后产量恒值法则的原因在于:在高密度情况下,植株之间的光、水、营养物的竞争十分激烈,在有限的资源中,植株的生长率降低,个体变小。 密度效应的两个规律-3/2自疏法则 公式 林业方面的应用2、 性别生态学研究物种内部性别关系的类型、动态及环境因素对性别的影响是性别生态学(ecology of sex)的内容。两性细胞结合与有性生殖性比性选择 植物的性别系统动物的婚配制度(1) 两性细胞结合与有性生殖性别生态学与两个重要的生物学问题有关,即两性细胞的结合和亲代投入问题。亲代投入是指花费于生产后代和抚育后代的能量和物
3、质资源。两性细胞的结合有自体受精和异体受精两种方式。 无性繁殖较有性繁殖在进化选择上具有某些优越性 有性繁殖是对生存在多变环境和易遭不测环境下的一种适应性。 有性繁殖的优越性及其产生 红皇后效应 无性繁殖的优越性1.可迅速增殖,占领暂时性新栖息地;2.母体所产的后代都带有母本的整个基因组,因此给下代复制的基因组是有性繁殖的两倍。有性繁殖的优越性有性繁殖要在进化选择上处于有利地位,必须使之获得利益超过所偿付的减数分裂价、基因重组价和交配价。有性生殖是避开不利条件的部分机制 。(2) 性比Fisher氏性比理论(fishers sex ratio theory):大多数生物种群的性比倾向于1:1,这种倾向的进化原因叫做Fisher氏性比理论。 Fisher氏性比理论解释说明适合度是个体生产能存活后代,并能对未来世代有贡献的能力的指标。个体的相对适合度是有变化的,这种变化部分取决于个体的遗传区别,部分取决于环境的影响。(3) 性选择(sexual selection)雌雄不仅在生殖器官上有区别,而且行为、大小和许多形态特征上有差异;性选择是由于配偶竞争中生殖成效区别所引起的;雄性应该是进攻性
4、的,而雌性应该是挑剔性的;性选择可能通过两条途径而产生,即通过同性成员间的配偶竞争(性内选择),或通过偏爱异性的某个独特特征(性间选择),或者两条途径兼而有之。 性选择有关理论让步赛理论(handicap theory)认为,拥有质量好的大尾(或其他奢侈的特征),表明拥有者必须有好的基因,而弱个体不可能忍受这种能量消耗,也加大了奢侈特征者被捕食的敏感性;可供选择的Fisher氏私奔模型(Fishers runaway model)认为,雄性这种诱惑性(epigamic)特征开始被恣意的雌性所选择,并将继续进化,如果雌性基因对挑选特征(如选大尾的)编码,雄性也会对该特征(如尾的大小)编码。(4) 植物的性别系统分类在植物界中,雌雄异株相当稀少,大约只占有花植物的5%左右,例如银杏,雌雄异株多出现在热带具肉质果实的多年生植物。雌雄异株的优越性雌雄异株能减少同系交配的机率,具有异型杂交的优越性;雌雄异株实际上是回避两性间竞争的对策,增加了两性利用不同资源的能力,也减少了食种子动物的压力;雌雄异株的另一个环境压力是由于脊椎动物传粉造成的。(5) 动物的婚配制度婚配制度的定义和进化 婚配制度的类
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