多种共存分析 ——种间关系.

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第十章 生物的整体性 第一节 生物体的结构整体性 第二节 生物体的功能整体性 第三节 生物体与环境的整体性 第四节 从整体性角度研究的课题.
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多种共存分析 ——种间关系

生态位分离和竞争排斥 物种数量的空间概念:一个种分布的中心与边缘 共存的相似性极限多大?重叠度? 中心不可重叠!?

竞争的变量——资源 竞争-共存是基本关系 种间竞争的方式 种间竞争的特点 资源利用性竞争(exploitation competition) 相互干涉性竞争(interference competition) 种间竞争的特点 不对称性(在某一资源点上) 对一种资源的竞争能够影响对另一种资源的竞争结果 3

Lotka-Volterra竞争模型 模型假设 资源可替代,所有资源内化成单一要素 参数 数学形式(基于逻辑斯谛模型) 设N1和N2分别为两个种的数量 Kl、K2分别为两种的环境容纳量 rl和r2分别为两种群的增长率 数学形式(基于逻辑斯谛模型) dN1/dt = rl Nl(1-N1/K1-αN2/K1) dN2/dt = r2N2(1-N2/K2-βN1/K2) N/K是已利用空间项,竞争系数分别为α,β

竞争-共存 a12与α的关系? a21与β的关系?

动物与植物种间竞争的差异性 相似性 差异性 单资源(可替代资源)时一致 动物的食物是混合因子,往往可替代、生态位可分离 植物的资源是单一无机物质,不可替代、因而生态位不可分离 动物的移动性导致生态位分离

植物种间竞争- Tilman模型 资源不可替代 种群规模的边际增长为零 边际增长:一阶导 额外增长

植物竞争-共存可能域分析

种间竞争的策略 竞争型 压力容忍型 干扰容忍型

捕食模型 基于指数模型 猎物方程: dN/dt=r1N –εPN 捕食者方程: dP/dt=- r2P+θNP 猎物按指数方式增长 捕食者在没有猎物条件下按指数方式减少 世代连续 当两者共存于一个有限空间内,猎物增长将因捕食而降低 猎物方程: dN/dt=r1N –εPN 捕食者方程: dP/dt=- r2P+θNP

捕食者-猎物模型 过程与稳定

捕食的生态意义 相互动态——斗争与协同 上一营养级调控下一营养级 下一营养级调控上一营养级 协同进化(后面讲) 生态尺度为进化尺度积累材料

食草 高级生产的入口 食草动物对植物有伤害 植物的防卫-- 食草动物对植物的有利方面(生态系统部分细讲) 植物和食草动物的相互动态(符合捕食模型)

食草的生态意义 植物和食草动物的相互动态—牧食系统(经济分析中再细讲)

植物对食草的响应和适应 植物的防卫 协同进化过程中植物策略的改变 耗能 降低生产力 防御物质类别取决于资源丰富度 a case 强光:C类 弱光:N类 协同进化过程中植物策略的改变 a case 15

寄生和拟寄生 两种关系的区别 寄生物和宿主种群密度动态的相互作用

附生 不发生营养关系 共赢 偏利与偏害

共生与合作 自然界 人类 动物间、植物和动物、植物和真菌、动物和菌类(热点:肠道微生物) 原核生物——在真核细胞内(系统自组织升级) 主导自组织升级:种植、饲养、。。。 共赢、偏利与偏害 18

种间关系的类型 类型 A B 特 点 竞争 - - 彼此互相抑制 捕食 - - A种杀死或吃掉B种 食草 中性 O O 彼此互不影响 竞争 - - 彼此互相抑制 捕食 - - A种杀死或吃掉B种 食草 中性 O O 彼此互不影响 共生 + + 彼此有利,分开后不能生活 合作 + + 彼此有利,分开能独立生活 附生 + O A种有益,B种无影响 寄生和拟 + - 对A有利,对B有害

种间关系的基本方面 相互动态(co-dynamics) —短期行为 协同进化(co-evolution) —长期关系