園林生態(tài) 教學(xué)PPT課件

園林生態(tài) 教學(xué)PPT課件,園林生態(tài),教學(xué)PPT課件,園林,生態(tài),教學(xué),PPT,課件 園林生態(tài)園林生態(tài)模塊二：生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)與園林生態(tài)系統(tǒng)模塊二：生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)與園林生態(tài)系統(tǒng) 課題目錄課題目錄課題一、植物種群課題一、植物種群課題二、植物群落課題二、植物群落課題三、生態(tài)系統(tǒng)概述課題三、生態(tài)系統(tǒng)概述課題四、園林生態(tài)系統(tǒng)課題四、園林生態(tài)系統(tǒng)課題一植物種群植物種群一、植物種群及其基本特征二、植物種群增長模型三、種內(nèi)關(guān)系與種間關(guān)系參考學(xué)時參考學(xué)時2學(xué)時知識目標(biāo)知識目標(biāo)認(rèn)識種群的基本概念和特征，植物種群在生態(tài)系統(tǒng)中的地位和作用。了解種群的增長模式，不同種群增長模式的內(nèi)在規(guī)律。掌握種群基礎(chǔ)知識，種內(nèi)關(guān)系與種間關(guān)系，能夠運用這些規(guī)律解釋生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部種群數(shù)量的變化與發(fā)展。技能目標(biāo)技能目標(biāo)能夠運用植物種群基礎(chǔ)知識解釋生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部種群數(shù)量的變化與發(fā)展。能熟練進(jìn)行植物種群的調(diào)查與分析，熟練判斷種內(nèi)關(guān)系與種間關(guān)系。案例導(dǎo)入案例導(dǎo)入陸生植物貫葉金絲桃(Hypericum perforatum)是一種有毒的多年生雜草，廣布于歐亞大陸。在過度放牧的草場上，牛羊喜食的草本植物減少，貫葉金絲桃成了重要危害。當(dāng)牲畜取食少量時，刺激口舌，降低食欲，大劑量則毒害致死。據(jù)報道，1904年被帶入美國加州北部，到1944年，擴展到80萬hm2面積。用化學(xué)藥物雖能殺死它，但耗資巨大。直到引進(jìn)雙金葉甲(Chrysolina quadrigemina)才得以控制。此葉甲的幼蟲在冬季啃食葉基，使其次春不能長葉，于是根不能貯存營養(yǎng)物，3年后在干旱夏季中死亡。雙金葉甲能夠有效控制住貫葉金絲桃的蔓延，說明種群之間相生相克，什么是種群？種群有什么特征？如何增長？本章將學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容。一一.植物種群及其基本特征植物種群及其基本特征在自然界，生物極少以個體單位單獨存在，而常常由很多同物種個體組成種群，以種群形式生存和繁衍。種群生態(tài)學(xué)是研究生物種群與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。種群不僅是構(gòu)成物種的基本單位，也是構(gòu)成生物群落的基本單位。種群是人類利用與保護或控制生物物種的對象，因此，種群生態(tài)學(xué)與生態(tài)環(huán)境建設(shè)和物種保護有著密切的關(guān)系，涉及到珍貴、稀有和瀕危物種的保護與開發(fā)，以及有害生物的控制。一一.植物種群及其基本特征植物種群及其基本特征1 1、種群的基本概念種群的基本概念在一定空間中同種植物個體的組合，即為植物種群。自然界中，每一植物種群都是由許多個體組成的，其空間內(nèi)既有適宜于其生存的環(huán)境因子，又有不適宜于其生存的環(huán)境因子，二者之間相互交替。因此，植物種群就是在同一時期內(nèi)占有一定空間的同種植物個體的集合。種群的概念可以從抽象和具體上去應(yīng)用。在探討種群一般規(guī)律時，常用其抽象意義。當(dāng)從具體意義上使用種群概念時，其空間范圍可以根據(jù)觀察者的研究需要和方便來確定。自然界中，作為物種存在的基本單位，種群又構(gòu)成了群落。因此，任何一個種群都是與其他物種的種群相互作用、相互聯(lián)系而共同存在的，種群的邊界往往與包括該種群在內(nèi)的生物群落界限一致。生活在某一特定環(huán)境中的種群個體通過種內(nèi)個體之間的關(guān)系組成了一個統(tǒng)一的整體。因此，種群不等于個體的簡單累加，而是有著自身的特性的。一一.植物種群及其基本特征植物種群及其基本特征種群的基本特征是指各類生物種群在正常的生長發(fā)育條件下所具有的共同特征，即種群的共性，而個別種群在特定環(huán)境下所產(chǎn)生的特殊適應(yīng)特征，不包括在這一范圍內(nèi)。一般認(rèn)為，種群的基本特征包括種群的數(shù)量特征、空間分布特征及種群的遺傳特征三個方面。種群的數(shù)量特征種群的數(shù)量特征一、種群數(shù)量與密度：一個種群所包含的個體數(shù)目稱為種群數(shù)量或種群大小。用單位面積或空間內(nèi)個體數(shù)目來表示種群大小或數(shù)量，即為種群密度。種群密度在生態(tài)學(xué)上不是按種的分布區(qū)來計算的，而是依據(jù)種在分布區(qū)內(nèi)最適宜生長空間來計算的，可稱之為生態(tài)密度。在生產(chǎn)實踐中合理密植是提高單位面積產(chǎn)量的關(guān)鍵之一。種群密度是個變量，隨時間而變化，在適宜的環(huán)境條件下種群數(shù)量大，反之則少。種群密度可用以下公式計算：種群密度一定空間內(nèi)的種群個體數(shù)空間大小。不同種群密度相差很大，主要取決于生物個體的大小。一般來講，個體大的生物，其種群密度??；反之，種群密度大。1 1、種群的基本特征種群的基本特征一一.植物種群及其基本特征植物種群及其基本特征種群的數(shù)量特征種群的數(shù)量特征二、種群的年齡結(jié)構(gòu)：種群的年齡結(jié)構(gòu)是指各年齡級的個體數(shù)在種群中的分布情況，因此年齡結(jié)構(gòu)也稱為年齡分布或年齡組成，是種群的一個重要特征。不同年齡段個體在種群中所占的比重對種群的出生率有著不同的影響，從而影響種群中個體數(shù)量的變化。一般來說，如果其他條件一致，種群中具有繁殖能力的成株越多，種群的出生率就越大；如果老齡植物比例越大，種群的死亡率就越高。從生態(tài)學(xué)角度，可以把一個種群分成三個主要的年齡組，即：繁殖前期、繁殖期、繁殖后期。按照這三個年齡組的不同比重，又可以分為三種主要的年齡金字塔模式的年齡結(jié)構(gòu)類型：增長型、穩(wěn)定型和衰退型。其中，增長型種群表示有大量幼體，而老年個體的數(shù)量較少，種群的出生率大于死亡率，是個體數(shù)量迅速增長的種群；穩(wěn)定型種群的出生率與死亡率大體相當(dāng)，種群內(nèi)個體數(shù)量穩(wěn)定；衰退型種群則是死亡率大于出生率，種群內(nèi)年幼的個體比例減少，而年老個體的比例增大。研究種群的年齡結(jié)構(gòu)，對于了解種群的密度、預(yù)測未來發(fā)展趨勢和采取相應(yīng)管理措施具有重要的意義。1 1、種群的基本特征種群的基本特征一一.植物種群及其基本特征植物種群及其基本特征種群的數(shù)量特征種群的數(shù)量特征三、種群性比：種群中雄性個體和雌性個體數(shù)目的比例稱為性比。它反映一個種群繁殖后代的能力。植物多屬于雌雄同株，性比對種群數(shù)量影響不大；但有少數(shù)為單性花，甚至雌雄異株或異花，需配置一定數(shù)量的授粉樹。因此研究這些植物的性比具有重要意義。與性比相關(guān)聯(lián)的因素，還有個體成熟年齡，也是影響種群繁殖的內(nèi)在因素。1 1、種群的基本特征種群的基本特征一一.植物種群及其基本特征植物種群及其基本特征影響種群數(shù)量特征的幾個指標(biāo)影響種群數(shù)量特征的幾個指標(biāo)一、出生率和死亡率：出生率和死亡率是影響種群增長的最重要因素。出生率是指種群在單位時間內(nèi)產(chǎn)生新個體數(shù)占總個體數(shù)的比率。出生率有最大出生率和生態(tài)出生率兩種。最大出生率又叫生理出生率，是種群在理想條件下所能達(dá)到的最大出生數(shù)量。生態(tài)出生率又叫實際出生率，是指在一定的時期內(nèi)，種群在特定條件下實際繁殖的個體數(shù)量。一般情況下，最大出生率要大于生態(tài)出生率。死亡率代表一個種群的個體死亡情況。死亡率和出生率一樣，也有最低死亡率(最小死亡率)和生態(tài)死亡率(實際死亡率)之分，即按不同的年齡組計算。最低死亡率就是在最適條件(即最適合生物生存)下，所有個體都是只因為衰老而死亡，亦即每一個個體都能活到生理上的最大年齡，從而種群死亡率降到最低。除此之外，用存活率表示常比死亡率更有使用價值。存活率通常以生命期望來表示，生命期望就是種群中某一特定年齡個體在未來存活的平均年數(shù)。1 1、種群的基本特征種群的基本特征一一.植物種群及其基本特征植物種群及其基本特征影響種群數(shù)量特征的幾個指標(biāo)影響種群數(shù)量特征的幾個指標(biāo)二、種群內(nèi)稟增長率與環(huán)境容納量：在環(huán)境中沒有任何限制因素的條件下，即任何條件都處于最適合生物生存的水平，由種群的內(nèi)在因素決定的，種群穩(wěn)定的最大增殖速度稱為種群的內(nèi)稟增長率，也稱生物潛能或生殖潛能。種群的內(nèi)稟增長率與觀測到的實際種群增長率之差稱為環(huán)境阻力。環(huán)境阻力是妨礙種群內(nèi)稟增長的實際環(huán)境限制因素的總和。在一個實際的環(huán)境中，由于各種限制因素的存在，種群所能達(dá)到的穩(wěn)定的最大數(shù)量(或最大密度)，是為系統(tǒng)對該種群的環(huán)境容納量。容納量的大小主要取決于兩個方面：一是環(huán)境因素，主要包括溫度、光、水、養(yǎng)分、空氣、空間大小等；二是種群個體本身的行為、適應(yīng)能力等種群的遺傳特性。當(dāng)種群數(shù)量或密度超過環(huán)境容納量時，種群數(shù)量趨于減少；當(dāng)種群數(shù)量低于環(huán)境容納量時，種群數(shù)量趨于增加，從而實現(xiàn)自然環(huán)境對種群的調(diào)控。環(huán)境容納量在現(xiàn)實中有重要意義。如：園林植物的行株距大小的控制是保證其景觀效果的最重要因素之一。此外，對特定種群分布范圍而言，遷入和遷出也會影響到種群的數(shù)量。園林上常通過遷入和遷出來改變植物種群的密度。1 1、種群的基本特征種群的基本特征一一.植物種群及其基本特征植物種群及其基本特征種群的空間分布是指種群中的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局。種群的空間分布在一定程度上反映了環(huán)境因子對種群個體生存、生長的影響作用，對園林植物群落配置具有重要意義。植物種群的空間分布格局可分為均勻型、隨機型和集群型三種類型。隨機分布隨機分布隨機分布中每個個體在種群中的機會是均等的，種群個體的分布完全是隨機的，隨機分布較為少見。造成隨機分布主要有環(huán)境資源分布均勻、某一主導(dǎo)因子呈隨機分布、種群內(nèi)個體間沒有吸引或排斥三方面的原因。2 2、種群的空間分布種群的空間分布一一.植物種群及其基本特征植物種群及其基本特征集群分布集群分布集群分布種群個體的分布極不均勻，常成群、成簇、斑點狀密集分布。是自然界最常見的一種種群分布格局。集群分布的形成原因主要有 環(huán)境資源分布不均勻；繁殖特性或傳播方式。植物傳播種子方式使其以母株為擴散中心，或無性繁殖；種群的社會行為使其結(jié)合成群。均勻分布均勻分布種群內(nèi)的個體分布是等距離的，或個體間保持一定的均勻間距。人工栽培植物種群多為均勻型分布，自然情況下較為少見。種群內(nèi)個體間的競爭、自毒現(xiàn)象、空間資源的均勻分布都有可能造成植物種群的均勻分布。如森林中植物為競爭陽光（樹冠）和土壤中營養(yǎng)物質(zhì)（限標(biāo)），沙漠中植物為競水分布而導(dǎo)致均勻分布。2 2、種群的空間分布種群的空間分布一一.植物種群及其基本特征植物種群及其基本特征影響種群數(shù)量特征的幾個指標(biāo)影響種群數(shù)量特征的幾個指標(biāo)種群是同種的個體集合，它具有一定的遺傳組成，是一個基因庫，但不同的地理種群存在著基因差異。不同種群的基因庫是不同的，種群的基因頻率世代傳遞，在進(jìn)化過程中通過改變基因頻率以適應(yīng)環(huán)境的不斷改變。3 3、種群的遺傳特征種群的遺傳特征二二.植物種群增長模型植物種群增長模型種群增長是指種群的個體數(shù)量隨時間的發(fā)展而發(fā)生的變化。在自然界中，任何單一的種群是不存在的，它們大都或多或少地與其他生物群落中的其他種群發(fā)生一定的聯(lián)系。因此嚴(yán)格意義上講，真正的單一種群只有在實驗室內(nèi)人為控制的條件下才有可能發(fā)生，因此，在研究種群增長規(guī)律時，往往從研究單種種群的增長規(guī)律開始。種群增長模型是在一定空間內(nèi)種群隨時間序列所表現(xiàn)出的數(shù)量變化形式。為了更好地理解各種生物與非生物因子對種群的影響，通常使用數(shù)學(xué)模型，即種群增長模型來描述現(xiàn)實種群的增長狀況。種群增長模型很多，較為重要的有指數(shù)增長模型和邏輯斯諦增長模型兩種。二二.植物種群增長模型植物種群增長模型種群在“無限”環(huán)境中，即假定環(huán)境中，空間、食物等資源是充分滿足的，種群不受任何條件限制，能發(fā)揮其最大的增長能力，種群數(shù)量迅速增加，增長率不隨種群本身密度而變化，呈指數(shù)增長規(guī)律，這類增長通常呈指數(shù)增長。其資源是無限的，因而其增長率不隨種群本身的密度而變化，可稱之為與密度無關(guān)的增長，即非密度制約性增長。如果種群的世代是不重疊的，也就是生物的生命只有一年，一年只有一次繁殖，其世代不重疊。如一些水生昆蟲，種群增長是不連續(xù)的。這種最簡單的單種種群增長模型通常是把時代時間t+1的種群Nt+1與Nt聯(lián)系起來的差分方程。Nt+1Nt NtN0t1 1、指數(shù)增長模型、指數(shù)增長模型二二.植物種群增長模型植物種群增長模型如果種群的世代彼此重疊，其數(shù)量已連續(xù)的方式改變，其數(shù)學(xué)模型可以用微分方程描述。即dN/dt=rN其積分形式為Nt=N0ert其中，dN/dt為種群變化率，Nt為t時種群大小，N0為種群的初始大小，r為種群的瞬時增長率，e為自然對數(shù)的底。如果以種群大小Nt對時間t作圖，則種群增長呈“J”形,如以lgNt對時間t作圖，則變?yōu)橹本€瞬時增長率r有三種情況：當(dāng)r0時，則種群上升；當(dāng)r=0時，則種群穩(wěn)定；當(dāng)r0時，則種群下降。在自然界中，指數(shù)增長是不現(xiàn)實的，因為限制生物增長的生物因素和非生物因素即環(huán)境阻力的存在。1 1、指數(shù)增長模型、指數(shù)增長模型二二.植物種群增長模型植物種群增長模型自然種群不可能長期按幾何指數(shù)增長，因為環(huán)境是有限的，大多數(shù)種群的指數(shù)增長都是暫時的，一般僅發(fā)生在早期階段，密度很低，資源豐富的情況下。而隨著密度增大，資源缺乏、代謝產(chǎn)物積累等勢必會影響到種群的增長率r，使其降低。這種受自身密度影響的種群增長稱為與密度有關(guān)的增長，該增長可分為離散的和連續(xù)的兩類。種群在有限環(huán)境下連續(xù)增長的一種最簡單的形式就是邏輯斯諦增長模型。2 2、邏輯斯諦增長模型、邏輯斯諦增長模型二二.植物種群增長模型植物種群增長模型邏輯斯諦增長模型建立在以下假設(shè)之上：有一個環(huán)境容納量或負(fù)荷量，即種群增長有一個環(huán)境條件所允許最大值，通常用K表示，當(dāng)種群增長到K值時，種群為零增長，即種群不再增長。增長率隨密度上升而降低的變化是按比例進(jìn)行的。即每增加一個個體，就產(chǎn)生1/K的抑制影響。假定某一空間僅能容納K個個體，每一個體利圖用了1/K的“空間”，N個體利用了N/K的“空間”，而可供種群繼續(xù)增長的“剩余空間”只有(1-N/K)。種群無年齡結(jié)構(gòu)及遷入和遷出現(xiàn)象。2 2、邏輯斯諦增長模型、邏輯斯諦增長模型二二.植物種群增長模型植物種群增長模型根據(jù)這三點假設(shè)，密度制約導(dǎo)致r隨著密度增加而降低，這與r保持不變的非密度制約性的情況相反，種群增長將不再是“J”形，而是“S”形的?！癝”形增長曲線有兩個特點：曲線漸近于K值；曲線上升是平滑的。種群呈邏輯斯諦增長的內(nèi)在機制在于種群密度與增長率之間存在著負(fù)反饋關(guān)系，也就是隨著種群密度的上升，其增長率是按比例下降的。但種群密度增加導(dǎo)致的種群增長率下降的效應(yīng)并不總是立即發(fā)生的，常有一定時間的延遲，即存在時滯。如果在邏輯斯諦方程中加入時滯參數(shù)，穩(wěn)定的種群增長型往往會變成周期性波動或不穩(wěn)定型。2 2、邏輯斯諦增長模型、邏輯斯諦增長模型二二.植物種群增長模型植物種群增長模型自然界中，由于環(huán)境條件的變化、植物周期逐年變化、生物因素的影響及人的干擾等，植物種群實際上并不能夠保持恒定，當(dāng)種群密度達(dá)到其環(huán)境容納量時常在K值上下波動，甚而會出現(xiàn)衰退或爆發(fā)現(xiàn)象。邏輯斯諦方程的兩個參數(shù)r和K均具有重要的生物學(xué)意義。r表示物種的潛在增殖能力，而K則表示環(huán)境容納量，即物種在特定環(huán)境中的平衡密度。盡管模型中的K值是最大值，但從生物學(xué)角度來講，它可以隨環(huán)境的改變而改變。2 2、邏輯斯諦增長模型、邏輯斯諦增長模型二二.植物種群增長模型植物種群增長模型邏輯斯諦模型在科研和生產(chǎn)中具有重要的意義：它是許多的兩個相互作用種群增長模型的基礎(chǔ)；是漁業(yè)、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等生產(chǎn)實踐中，確定最大持續(xù)產(chǎn)量的主要模型；模型中兩個參數(shù)r、K，已成為生物進(jìn)化對策理論中的重要概念。當(dāng)種群密度達(dá)到K/2時，種群數(shù)量為最適密度，此時種群增長率最大，因此可把該種群數(shù)量視為最適產(chǎn)量。當(dāng)種群密度達(dá)到最大值K時，種群在K值的保存量可視為種群的最大持續(xù)產(chǎn)量。是從理論上來說。實際上，獲得最大持續(xù)收獲量是以穩(wěn)定的種群為前提的，但自然界種群的穩(wěn)定很難持續(xù)較長時間，因此還需要考慮種群在生態(tài)系統(tǒng)中與其他種群的相互作用。2 2、邏輯斯諦增長模型、邏輯斯諦增長模型二二.植物種群增長模型植物種群增長模型多數(shù)生物的增殖基本上屬于“S”形。多數(shù)種群在自然界由于受年齡結(jié)構(gòu)、密度、食物和環(huán)境條件的影響，其增長的類型是多種多樣的，種群數(shù)量變化的“J”形和“S”形增長只是兩種典型情況。比較項目“J”形增長曲線“S”形增長曲線前提條件環(huán)境資源無限環(huán)境資源有限種群增長率保持穩(wěn)定隨種群密度的上升而下降有無K值無有兩種增長方式的差異主要在于環(huán)境阻力對種群數(shù)量增長的影響，即：“J”形增長曲線遇到環(huán)境阻力時，為“S”形增長曲線。3 3、種群增長的、種群增長的“J”J”形曲線與形曲線與“S”S”形曲線的比較形曲線的比較三三.種內(nèi)關(guān)系與種間關(guān)系種內(nèi)關(guān)系與種間關(guān)系生物在自然界長期發(fā)育與進(jìn)化過程中，出現(xiàn)了以食物、資源和空間關(guān)系為主的種內(nèi)與種間關(guān)系。種群內(nèi)個體間的相互關(guān)系稱為種內(nèi)關(guān)系，而將生活在同一生境中的所有不同物種之間的關(guān)系稱為種間關(guān)系。密度效應(yīng)密度效應(yīng)在種內(nèi)關(guān)系方面，動物種群和植物種群的表現(xiàn)有很大區(qū)別。動物種群的種內(nèi)關(guān)系主要表現(xiàn)在領(lǐng)域性、等級制、集群和分散等行為上，而植物除了有集群生長的特征外，更主要的是個體間的密度效應(yīng)，反映在個體產(chǎn)量和死亡率上。在一定時間內(nèi)，當(dāng)種群的個體數(shù)目增加時，就必定會出現(xiàn)鄰接個體之間的相互影響，稱密度效應(yīng)或鄰接效應(yīng)。因為植物不像動物那樣逃避密集和環(huán)境不良的情況，其表現(xiàn)只是良好情況下可能枝繁葉茂，而高密度下可能枝葉較少，構(gòu)件數(shù)較少。植物的這種效應(yīng)，已發(fā)現(xiàn)有兩個特殊的規(guī)律，即“最后產(chǎn)量恒定法則”和“-3/2自疏法則”。最后產(chǎn)量恒定法則最后產(chǎn)量恒定法則，是指在一定范圍內(nèi)，當(dāng)條件相同時，不管一個種群的密度如何，最后產(chǎn)量差不多總是相同的。-3/2自疏法則隨著播種密度的提高，種內(nèi)對資源的競爭不僅影響到植株生長發(fā)育的速度，也影響到植株的存活率。在高密度下，有些植株死亡，即種群開始出現(xiàn)“自疏現(xiàn)象1 1、種內(nèi)關(guān)系、種內(nèi)關(guān)系三三.種內(nèi)關(guān)系與種間關(guān)系種內(nèi)關(guān)系與種間關(guān)系化感作用化感作用生物分泌代謝化學(xué)物質(zhì)，對其他生物能夠產(chǎn)生直接或間接影響的現(xiàn)象被稱為化感作用。高等植物之間、高等植物與微生物之間、微生物和微生物之間及浮游動物之間都存在化感作用。植物的化感作用就是一種植物通過向體外分泌化學(xué)代謝物質(zhì)，這些物質(zhì)對其他植物能夠產(chǎn)生直接或間接影響的現(xiàn)象。植物的這種化學(xué)代謝物質(zhì)叫做化感作用物質(zhì)。化感作用的物質(zhì)包括乙烯、香精油、酚及其衍生物，不飽和內(nèi)脂、生物堿、配糖體等。對種內(nèi)關(guān)系來說，化感作用在生產(chǎn)實踐中具有極其重要的意義。有些農(nóng)作物必須與其他作物輪作，不宜連作，連作則影響作物長勢，降低產(chǎn)量，這種現(xiàn)象被稱為歇地現(xiàn)象。例如，早稻就是不宜連作的作物，它的根系分泌的對羥基肉桂酸，對早稻幼苗起強烈的抑制作用，連作時則長勢不好，產(chǎn)量降低。事實上，化感作用更多的是表現(xiàn)在物種之間的相互影響上。植物群落都由一定的植物種類組成，化感作用是造成種類成分對群落的選擇性以及某種植物的出現(xiàn)引起另一類消退的主要原因之一。1 1、種內(nèi)關(guān)系、種內(nèi)關(guān)系三三.種內(nèi)關(guān)系與種間關(guān)系種內(nèi)關(guān)系與種間關(guān)系種間相互作用是構(gòu)成生物群落的基礎(chǔ)，所以種間相互作用研究不僅是種群生態(tài)學(xué)，也是群落生態(tài)學(xué)和生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)研究的基礎(chǔ)。種間關(guān)系的形式很多，有的是對抗的，有的是互利的，這兩個極端之間還有多種其他形式。概括起來，種間關(guān)系包括競爭、互助與共生、協(xié)同進(jìn)化等，是構(gòu)成生物群落的基礎(chǔ)，所以種間相互作用研究是種群生態(tài)學(xué)與群落生態(tài)學(xué)之間的界面。種間相互作用主要包括兩個方面：兩個或多個物種在種群動態(tài)上的相互影響，即相互動態(tài)；彼此在進(jìn)化過程和方向上的相互作用，即協(xié)同進(jìn)化。2 2、種間關(guān)系、種間關(guān)系三三.種內(nèi)關(guān)系與種間關(guān)系種內(nèi)關(guān)系與種間關(guān)系種間競爭競爭類型及其一般特征競爭可以分為資源利用性競爭和直接干涉性競爭兩類。資源利用性競爭是指兩種生物之間沒有直接干涉，只有因資源總量減少而產(chǎn)生的對競爭對手的存活、生殖和生長的間接影響。如大草履蟲和雙核小草履蟲之間競爭就屬于此類。直接干涉性競爭是指競爭種類之間具有直接干涉，不是因資源總量減少而產(chǎn)生的對競爭對手的存活、生殖和生長的間接作用。如雜擬谷盜和赤擬谷盜，不僅競爭食物，還相互吃卵直接干擾?；凶饔靡矊儆诟缮嫘愿偁?。種間競爭的共同特點主要有兩個，種間競爭的不對稱性和共軛性。不對稱性是指競爭各方影響的大小和后果不同，即競爭后果的不等性。競爭過程中失敗者被殺死是很普遍的。競爭不對稱的例子遠(yuǎn)多于對稱性結(jié)果的例子。種間競爭的共軛性是指對一種資源的競爭，能影響對另一種資源的競爭結(jié)果。例如植物間的競爭，冠層中占優(yōu)勢的植物，減少了競爭對手進(jìn)行光合作用所需的陽光輻射。這種對陽光的競爭也影響植物根部吸收營養(yǎng)物質(zhì)和水分的能力。亦即在種間競爭中，植物根部競爭與上部競爭之間具有相互的作用。2 2、種間關(guān)系、種間關(guān)系三三.種內(nèi)關(guān)系與種間關(guān)系種內(nèi)關(guān)系與種間關(guān)系種間競爭競爭原理在進(jìn)化過程中，兩個近緣種(有時為兩個生態(tài)上接近的種類)的激烈競爭，從理論上講有兩個可能的發(fā)展方向：一個種完全排擠掉另一個種；其中一個種占有不同的空間(地理上分隔)，捕食不同的食物(食性上的特化)，或其他生態(tài)習(xí)性上的分隔(如活動時間分離)，通稱為生態(tài)隔離，從而使兩個種之間形成平衡而共存。這種現(xiàn)象即為競爭排斥原理。對于自然種群，符合競爭排斥原理的例子也很多。這些例子說明外來種進(jìn)入某地時，可能與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)位相似的物種發(fā)生競爭，這是引種工作所應(yīng)重視的問題。對于第二個方向上的共存，只能在物種生態(tài)位分化的穩(wěn)定、均勻環(huán)境中發(fā)生。如在一個試管中培養(yǎng)雙小核草履蟲和袋狀草履蟲，結(jié)果雙小核草履蟲生活于試管的中上部，主要以細(xì)菌為食。袋狀草履蟲生活于試管底部，主要以酵母菌為食，形成了兩種共存的結(jié)局。這說明兩個競爭種間出現(xiàn)了食性和棲息環(huán)境的分化。生態(tài)位相近的兩個種，在同一環(huán)境中出于對資源利用的目的，往往會出現(xiàn)生態(tài)習(xí)性分離的現(xiàn)象。如但在以下情況下，則不會出現(xiàn)競爭排斥：不穩(wěn)定的環(huán)境中，物種之間不能達(dá)到平衡；棲息在沒有資源競爭的環(huán)境中的物種之間；在一物種被排擠掉之前，環(huán)境的改變使競爭方向改變。2 2、種間關(guān)系、種間關(guān)系三三.種內(nèi)關(guān)系與種間關(guān)系種內(nèi)關(guān)系與種間關(guān)系種間共生自然界中，種間互助或共生的形式多種多樣，其效果有互利的，也有一方受益另一方無利也無明顯害處的。一、偏利共生。對一方有利，對另一方無利也無明顯害處的不同物種共同生活的現(xiàn)象，稱為偏利共生。如附生植物與被附生植物之間的關(guān)系就是一種典型的偏利共生。是對一方有利，另一方無害的偏利共生。如蘭花附生于喬木的枝上，可獲得更多的光照和空間資源。二、互利共生。對不同物種雙方都有利的共同生活的現(xiàn)象，稱為互利共生。這種互惠關(guān)系，可增加雙方的適合度。如草地和森林優(yōu)勢植物的根多與真菌共生形成菌根，兩種生物的互利共生，有的是兼性的，即一種從另一種獲得好處，但并非不能獨自生存；另一些是專性的，專性的互利共生也可分單方專性和雙方專性。三、原始協(xié)作。原始協(xié)作是指兩種生物相互作用，雙方獲利，但協(xié)作是松散的，分離后，雙方仍能獨立生存。比如一些鳥類啄食有蹄類身上的體外寄生蟲，而當(dāng)食肉動物來臨之際，又能為其報警，這對共同防御天敵十分有利。2 2、種間關(guān)系、種間關(guān)系三三.種內(nèi)關(guān)系與種間關(guān)系種內(nèi)關(guān)系與種間關(guān)系協(xié)同進(jìn)化協(xié)同進(jìn)化是指物種A的性狀作為對物種B性狀的反應(yīng)而進(jìn)化，物種B這一性狀本身又是作為對物種A性狀的反應(yīng)而進(jìn)化。通常發(fā)生在捕食者與被捕食者、寄生者與寄主之間。一、捕食者與被捕食者的關(guān)系捕食者與被捕食者相互適應(yīng)是長期協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。捕食者通常具銳利的爪，撕裂用的牙、毒腺或其他“武器”，以提高捕食效率；相反，被捕食者常具保護色、警戒色、假死、擬態(tài)等適應(yīng)特征，以逃避被捕食。在協(xié)同進(jìn)化過程中，有害的“負(fù)作用”傾向于減弱，“精明的”捕食者不會對獵物過捕。實際上，捕食者捕到的獵物多為領(lǐng)域外的、受傷的、有病的、年老的、無家可歸的“游蕩者”，使被捕食者種群具有更高的質(zhì)量。二、植物防御植物與食草動物的協(xié)同進(jìn)化。斑蝶的幼蟲可取食馬利筋，它對強心苷免疫，還積累這一物質(zhì)，因此鳥類一般不捕食它；一些蝶類還模擬它，采用擬態(tài)作用逃避鳥類捕食。三、寄生寄生者與宿主的協(xié)同進(jìn)化，也常常使有害的“負(fù)作用”減弱，甚至演變?yōu)榛ダ采P(guān)系。寄生者在侵入宿主機體中形成了致病力，如果致病力過強，將宿主消滅，寄生者隨之滅亡。寄生者的致病力還遇到了來自宿主的自衛(wèi)能力的阻礙，如免疫反應(yīng)等。2 2、種間關(guān)系、種間關(guān)系目的要求目的要求掌握種群密度的調(diào)查方法，并通過對種群密度變化的分析，研究生態(tài)環(huán)境與種群密度之間相互影響的規(guī)律。材料工具材料工具皮尺、標(biāo)桿、鉛筆、記錄紙等知識應(yīng)用知識應(yīng)用-種群的調(diào)查與分析種群的調(diào)查與分析 樣方樣方也叫樣本，從研究對象的總體中抽取出來的部分個體的集合，叫做樣方。隨機取樣在抽樣時如果總體中每一個個體被抽選的機會均等，且每一個個體被選與其他個體間無任何牽連，那么，這種既滿足隨機性，又滿足獨立性的抽樣，就叫做隨機取樣（或叫做“簡單隨機取樣”）。隨機取樣不允許摻入任何主觀性，否則，就難以避免調(diào)查人員想獲得調(diào)查屬性的心理作用，往往使調(diào)查結(jié)果偏大。適用范圍植物種群密度，昆蟲卵的密度，蚜蟲、跳蝻的密度等。常用取樣點狀取樣法和等距取樣法。內(nèi)容方法內(nèi)容方法知識應(yīng)用知識應(yīng)用-種群的調(diào)查與分析種群的調(diào)查與分析 注意事項（1）植物種群密度調(diào)查地點的選擇調(diào)查地段的選擇應(yīng)當(dāng)大小適中,面積過大費時費力，面積過小則失去調(diào)查意義，選取平坦、開闊、被調(diào)查種群分布比較均勻的地段。（2）根據(jù)調(diào)查對象劃定調(diào)查地段的大小植物種群密度的調(diào)查對象可以是喬木、灌木和草本，調(diào)查喬木的種群密度時，地段應(yīng)該劃得大一些；調(diào)查草本植物的種群密度時，地段應(yīng)該劃得小一些；調(diào)查灌木時,調(diào)查地段的大小則應(yīng)該介于二者之間。（3）調(diào)查植物種群密度時，對植物種類的選擇調(diào)查喬木和雙子葉草本植物比較容易，而調(diào)查一些叢生小灌木，叢生或蔓生的草本單子葉植物，從地上部分難以辨別一株還是多株，所以初學(xué)者選擇雙子葉草本植物調(diào)查。（4）調(diào)查時間取樣調(diào)查的時間最好選擇在植物生長旺盛的季節(jié)。（5）計數(shù)原則若有正好長在邊界線上的，應(yīng)遵循“計上不計下，計左不計右”的原則；即只計數(shù)樣方相鄰兩條邊上的個體。同種植物無論大小都應(yīng)計數(shù)。內(nèi)容方法內(nèi)容方法知識應(yīng)用知識應(yīng)用-種群的調(diào)查與分析種群的調(diào)查與分析 調(diào)查誤差分析對調(diào)查對象認(rèn)識不準(zhǔn)，統(tǒng)計偏差；樣方的數(shù)目、大小不統(tǒng)一；調(diào)查地段種群分布不均勻；計數(shù)時對各生長期的個體統(tǒng)計不全。內(nèi)容方法內(nèi)容方法知識應(yīng)用知識應(yīng)用-種群的調(diào)查與分析種群的調(diào)查與分析THANK YOU謝謝！