厦门大学普通生态学考研笔记3 下载本文

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§8 捕食作用 ? 捕食的性质

? Lotka-Voterra捕食者-猎物模型 ? 捕食者功能反应和数量反应 ? 草食作用和植物防御 ? 捕食者和猎物的协同进化 捕食的性质

? 捕食(predation)可以定义为摄取其它个体的部分或全部作为食物。捕食者包括:典型的捕食者、草食者、寄生者。捕食者可分为食草动物、食肉动物和杂食动物。

? 食性的特化与泛化:根据捕食猎物种数的多少,某些捕食者是特化种(specialist),对食物的选择非常强;而另一些是泛化种(generalist),对吃几种类型的猎物。草食性动物一般比肉食性动物更加特化。动植物寄生者都是特化种。

Lotka-Voterra捕食者-猎物模型

? 猎物在没有捕食者条件下按指数增长

? dN/dt=r1N N- 猎物种群密度,t-时间, r1-猎物的种群增长率。 ? 捕食者在没有猎物条件下按指数减少

? dP/dt=-r2P P-捕食者的种群密度, t-时间,r2-捕食者的种群增长率。 ? 当两者共存于一个有限的空间内,捕食者发现和进攻猎物的效率为 ε ,可称为压力常数,即平均每一捕食者捕杀猎物的常数;捕食者利用猎物而转变为更多捕食者的常数为θ,即捕食效率常数。

? 猎物的种群增长方程: dN/dt=r1N -εPN ...(1) ? 捕食者的种群增长方程: dP/dt=-r2P +θNP ...(2)

Lotka-Voterra捕食者-猎物模型行为 捕食者的功能反应和数量反应 ? 功能反应:随着猎物密度的增加,每个捕食者可以捕获更多的猎物或可以较快地捕获猎物,这种现象就是捕食者的功能反应。概念最早由Solomon提出,Holling提出三类功能反应,即I型功能反应、II型功能反应、III功能反应。

? 数量反应:随着猎物密度增加,更多的捕食者将生存下来,并繁衍后代,导致捕食者种群数量增加,这种过程称捕食者对于猎物密度增加的数量反应。 食草作用

? 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 植物因食草动物“捕食”而受损害,但植物不是完全被动的,植物有各种补偿机制。

? 植物的防卫反应 食草动物的还能引起植物的防卫反应,如产生更多的剌(机械防御)或化学物(化学防御)。

? 植物和食草动物的协同进化 在进化过程中,植物发展了防御机制,以对付食草动物的进攻;另一方面,食草动物亦在进化过程中产生了相应的适应性,如形成解毒酶等,或调整食草时间避开的有毒化学物。

? 植物一与食草动物种群的相互动态

§9 寄生

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? 寄生(parasitism): 一种从另一种生物的体液、组织或已消化物质中获取营养,并对宿主造成危害的情况。

? 社会性寄生物(social parasites):不通过摄取寄主的组织获益,而是通过强迫寄主提供食物或其他利益面获利。如杜鹃的巢寄生等。

? 寄主-寄生物协同进化 寄生物与其寄主间紧密的关联经常会提高彼此相反的进化选择压力,在这种压力下,寄主对寄生反应的进化会提高寄生物的进化变化。 §11 共生

? 互利共生(mutualism): 不同种两个个体间的一种互惠关系,可增加双方的适合度。 ? 互利共生的类型:

? 仅表现在行为上的互利共生,如鼓虾和丝鱼段鯱鱼 ? 包括种植和饲养的互利共生,白蚁和真菌 ? 有花植物和传粉动物的互利共生,蜜蜂和植物 ? 动物消化道中的互利共生,反刍动物和胃纤毛虫 ? 高等植物与真菌的互利共生,菌根

? 生活在动物组织或细胞内的共生体,纤毛虫和藻类 第五章 种内、种间关系 参考文献 第五章 种内、种间关系 思考题1 ? 名词解释

? 性状替换(character displacement)* ? 适应辐射(adaptive radiation)*

? 竞争替代(competitive displacement)*

? 领域(territory)与领域行为(territorial behavior) ? 社会行为(social behavior) ? 利他行为(altruism) √ ? 他感作用(allelopathy)

? 基础生态位与实际生态位(fundamental niche and realized niche)√ ? 生态位与生态价(生态幅)(niche and ecological valence) ? 竞争排斥原理(competitive exclusion principle) ? 协同进化(coevolution)√

? 植物的防御反应(plant defense)√ ? 互利共生(mutualism)

第五章 种内、种间关系 思考题2 ? 问答题

? 从植物和植食动物的关系入手,阐述协同进化原理。 ? 根据生态位理论,阐述竞争排斥原理。

? 写出Lotka-Volterra 的种间竞争模型(数学形式),说明其中变量和参数所代表的意义,并评述模型的行为。

? 写出Lotka-Volterra 的捕食模型(数学形式),并说明其中变量和参数所代表的意义。√ ? 阐述下列命题:①捕食者与猎物的协同进化(捕食者和被捕食者的相互适应是长期协同进化的结果);②寄生物和宿主的相互适应;③在生物群落中,物种间的竞争可能会导致生态位的分化。

? 简述两种间相互作用的类型(种间相互作用的实质是什么?两种间相互作用的类型有哪些?探讨寄生、共生形成的机制。)√ ? 动物的通讯方式有哪些?*

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? 简述社会行为和社会等级的概念,并说明支配-从属关系的基本形式。* ? 食物因子的生态作用?动物食性分化及其生态学意义?* ? 动物集群的生态学意义?*

? 简述社会行为和社会等级的概念,并说明支配-从属关系的基本形式。* ? 动物的扩散和迁移有何生物学意义?人类哪些活动会对其产生影响?* 第四章 群落生态学

? 第一节 生物群落的组成与结构 ? 第二节 生物群落的动态

? 第三节 生物群落的分类与排序 第一节 生物群落的组成与结构 ? §1 生物群落的基本概念 ? §2 群落结构

? §3 影响群落结构的因素

§1 生物群落的基本概念 ? 生物群落的定义 ? 群落的基本特征 ? 群落的性质

生物群落的定义

? 群落(community): 特定空间或特定生境下,生物种群有规律的组合,它们之间以及它们与环境之间彼此影响,相互作用,具有特定的形态结构与营养结构,执行一定的功能,这种多种群的集合称群落。

群落的基本特征 群落的性质

? 机体论学派(organismic school)

群落是客观存在的实体,是一个有组织的生物系统,像有机体与种群那样,被称为机体论学派。

? 个体论学派(individualistic school) 群落是生态学家为了便于研究,从一个连续变化着的植被连续体中人为确定的一组物种的组合,被称为个体论学派。 §2 群落结构 ? 群落的生物结构 ? 群落的物理结构 ? 群落的时间结构

群落的生物结构

? 种类组成的性质分析 ? 种类组成的数量特征

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? 种的多样性 ? 种间关联

种类组成的性质分析

? 优势种和建群种: 对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种称为优势种(dominant species),对于植物群落来说,它们通常是那些个体数量多、投影盖度大、生物量高、体积大、生活能力强,即优势度较大的种;植物群落中,处于优势层的优势种称建群种(constructive species)。

? 亚优势种(subdominant species): 指个体数量与作用都次于优势种,但在决定群落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用的物种。 ? 伴生种(companion species):为群落的常见物种,它与优势种相伴存在,但不起主要作用。

? 偶见种或罕见种(rare species):是那些在群落中出现频率很低的种类,往往是由于种群自身数量稀少的缘故。偶见种可能是偶然的机会由人带入、或伴随着某种条件改变而侵入,也可能是衰退中的残遗种。 种类组成的数量特征 ? 单个数量指标 ? 综合数量指标 单个数量指标

? 多度:对物种个体数目多少的一种估测指标。 ? 密度:单位面积或单位空间内的个体数。

? 相对密度:某一物种的个体数点全部物种个体数的百分比。

? 密度比:某一物种的密度占群落中密度最高的物种密度的百分比。

? 盖度:指植物地上部分的垂直投影面积占样地面积的百分比。分种盖度(分盖度)、层盖度(种组盖度)、总盖度(群落盖度) ? 基盖度:植物基部的覆盖面积。

? 相对盖度:某一物种的分盖度占所有分盖度之和的百分比。 ? 盖度比:某一物种的盖度占最大物种的盖度的百分比。 ? 频度:某个物种在调查范围内出现的频率。

? 高度 和高度比:某种植物高度占最高物种的高度的百分比。

? 重量和相对重量:单位面积或容积内某一物种的重量点全部物种重量的百分比。 ? 体积:胸高断面积、树高、形数(可查获)三者的乘积。 综合数量指标

? 优势度:表示一个种在群落中的地位和作用。定义和计算方法不统一。 ? 重要值:相对密度+相对频度+相对优势度(相对基盖度)。

? 综合优势比:在密度比、盖度比、频度比高度比和重量比中取任意二项求其平均值,再乘100%。

种的多样性

? 物种多样性:由物种数目和相对多度决定的。

? 物种丰富度(species richness): 指一群落或生境中物种数目的多寡。

? 物种均匀度(species evenness):指一群落或生境中全部物种个体数目的分配状况,反映各物种个体数目的分配均匀程度。 ? 物种多样性的测度