园林生态学-种内种间关系

种内与种间关系4.1种内关系4.2植物间的相互关系4.3植物与动物的相互关系种间关系4.1.1植物的密度效应种内关系密度效应(densityeffect):在一定时间内，当种群的个体数目增加时出现相邻个体间的相互影响亦称邻接效应(theeffectofneighbours)密度制约(densitydependent):某一因素以百分比（如死亡率）表示的不利效应随种群密度增大而变化的现象 密度制约因子：捕食、寄生、食物、竞争•非密度制约(densityindependent):某一因素以百分比（如死亡率）表示的不利效应不随某一物种密度增大而变化的现象非密度制约因子：气候因子、CO2浓度等•植物生长的可塑性——密度效应表现之一4.1.2-3/2自疏法则植株稀疏、环境条件较好——枝叶茂盛植株密生、环境条件不良——枝叶稀疏4.1.3-3/2自疏法则密生物种随着年龄的增长，部分个体死亡，密度逐渐减小的现象-3/2自疏法则(The–3/2thinninglaw):

在自疏现象发生时，种群个体产量与物种密度的-3/2次方成正比

W=Y·d-3/2落叶松扁柏柳杉W=1.046×104d-1.5

W=1.517×105d-1.74

W=1.527×106d-1.94•自疏现象(self-thinning)——密度效应表现之二生物种间的相互关系1.偏利作用：偏利共生(附生)，苔藓兰科植物2.原始协作：两种动物（寄居蟹和海葵）同穴共栖，互不侵犯，和 平共处。双方互利，但双方离开后，都能各自生存。3.互利共生：根瘤菌根等4.中性作用：无直接联系，互不影响5.竞争—直接干涉型：指某个种群或个体直接影响另一个种群 或个体，例如，动物身体的攻击行为及领域的侵占。6.竞争—资源利用型：指种群或个体之间的间接相互影响，这 种影响是通过减少资源的可利用贮量或资源利用的有效性而实现。通常存在植物之间7.偏害作用：两个物种，由于一个物种的存在，可对另一物种起抑 制作用，而自身却无影响。异种抑制作用和抗生素作用都属此类。胡 桃树——胡桃醌——抑制其他植物生长，胡桃树下的土表层中是无其 他植物的。8.寄生作用：拟寄生，全寄生，半寄生9.捕食作用：肉食，草食*攀援！海葵行动迟缓，停在寄居蟹的螺壳上，一同活动，亲密无间。二者都能寻找到所需食物。遇到敌人时，寄居蟹通过大螯抗敌，海葵则从刺细胞内喷出毒汁，共同对敌。(1)寄生

•寄生(parasitism):一种生物从另一种生 物体上获取营养并对寄主造成危害的现象蚊母树4.2植物(动物)间的相互关系4.2.1直接关系•全寄生(holoparasitism):寄生植物没有叶绿素、营养全部来自寄主的生活方式锁阳菟丝子列当肉苁蓉等菟丝子(Cuscutachinensis)寄生菟丝子寄生龙眼 菟 丝 子 缠 死 黄 芩菟丝子危害马铃薯菟丝子寄生芝麻薇甘菊菟丝子寄生薇甘菊•半寄生(semiparasitism):

寄生植物叶或茎中含绿色能进行光合作用，只从寄主体内吸收水分和矿质养分的生活方式桑寄生槲寄生等桑寄生——半寄生寄生于构、槐、榆、木棉、朴等树上。槲寄生——半寄生通常寄生于麻栎属、白杨属、松属等，有害于宿。(2)共生依赖关系的生活方式

女贞—悬铃木共生(symbiosis):两种生物间无害且有一定苔藓•偏利共生(commensalism,dependence):对一方有利而对另一方无害的共生现象(附生)

兰花、苔藓附生，藤壶在鲸鱼或螃蟹体上附生附生在绞杀植物上的鸟巢蕨的左右，吸引刺蝶鱼的是鸢魟皮肤上的寄生虫和海洋微生物已发现有45种此类“清洁工”鱼种

鸢魟 刺蝶鱼美丽鲜艳的橘色刺蝶鱼陪伴鸢魟(hóng)三带双锯鱼与海葵共生•互利共生(mutualism):两种生物相互依赖互为有利的共生现象

菌根、根瘤、地衣、反刍动物与细菌原生动物、白蚁与鞭毛虫、叶蚁与真菌等双翅目的蠓类，同翅目的角蝉类、木虱类、蚜虫类、介壳虫类、鳞翅目的小灰蝶幼虫等以自己的分泌物供蚂蚁食用。蚂蚁为它们提供保护根瘤（如根瘤菌和豆科植物的共生）菌根（真菌和高等植物的根共生）构树接种从枝菌根真菌菌根•攀援一种植物借助于卷曲的茎、须、吸盘等沿另一植物的枝干向上攀援，以获得更多的阳光和生长空间攀援植物支柱植物洛石攀援与绞杀现象木质藤本植物的绞杀木质藤本植物的绞杀近几十年来全球气候变暖，CO2的升高，导致亚马逊河流域热带雨林的藤本植物在森林中优势明显上升，对其他乔木的绞杀越来越严重，对森林物种多样性的不利影响越来越突出。(1)他感作用•他感作用(allelopathy):一种植物分泌的生化物质释放到周围环境中对其他植物产生的影响4.2.2间接关系•他感作用的物质：乙烯、香精油、酚及其衍生物、不饱 和内脂、生物碱、配糖体等•他感作用的生态学意义歇地现象： 歇地现象：作物连作影响长势、降低产 量的现象•抑制作用：影响植物群落的种类组成刺槐树皮挥发物抑制多种草本生长稠李、丁香花的芳香物抑制临近植物伸长生长丁香与紫罗兰，菩提树与槐树、接骨木相互抑制铃兰与水仙彼此枯萎、铃兰加速丁香枯萎桃树、黑核桃抑制其它植物生长北美草原撩荒地演替的四个阶段他感作用植物作为除草剂草坪上的酥油草变种根部释放的一种氨基酸，对其他植物产生毒害，能抑制周围其它植物的生长，这可应用于培育出更有效、更天然的除草剂《美国国家科学院院刊》(2)竞争(competition)：具有相似要求的物种，为了争夺空间和资源，而产生的一种直接或间接抑制对方的现象竞争造成的生长不良竞争造成的树干扭曲•高斯假说高斯的种间竞争试验

竞争排斥原理(高斯假说)：

在一个稳定的环境中，两个以上受资源限制的、但具有相同资源利用方式的种，不能长期共存在一起 即完全的竞争者不能共存4.2.3生态位理论不同鸟类筑巢与觅食的位置生态位理论•生态位(niche):物种在生物群落或生态系统中的地位和角色

包括空间生态位(spatialniche),营养生态位(trophicniche),多维生态位(multidimensionalniche)生态位宽度(nichewidth/breadth):物种所利用的各种资源总和的幅度生态位空间(nichespace):物种所占据的每种环境资源所组成的空间范围生态位模式图•基础生态位与实际生态位基础生态位(fundamentalniche):某物种所栖息的理论最大空间实际生态位(realizedniche):在群落中有竞争对手存在时，某物种实际栖息的生态位空间•基础生态位与实际生态位•竞争与生态位分化种内竞争促使两物种生态位接近种间竞争促使两物种生态位分离生态位分化：•竞争与生态位分化生态位宽度小，生态位重叠少，种间竞争弱生态位宽度大，生态位重叠多，种间竞争强生态位宽度：d/w>1共存；d/w<1

不能共存相似性极限：生态位越接近，重叠越多，种间竞争就越激烈，将导致一物种灭亡或生态位分离。(3)竞争排斥原理的推理：•在一个稳定的群落中没有两个物种是直接竞争者，从而保证了群落的稳定•群落是一个生态位分化了的系统，比单一种群更能有效地利用环境资源•在一个稳定的群落中，占据了相同生态位的两个物种，其中一个种终究要灭亡根据生态位理论，如果本地群落存在一种与入侵物种具有相似特性的物种，或者可利用生态位饱和，这种入侵物种将不可能入侵成功，这对于退化植被恢复与入侵植物的防治提供帮助。国际上生态学影响力最高的期刊之一4.3植物与动物的相互关系4.3.1动物对植物的依存•植物为动物提供良好的栖息和保护条件•植物为动物提供丰富的食物资源2.动物的适应拟态拟态拟态金斑蛱蝶仿有毒的金斑蝶协同进化(co-evolution):在进化过程中，物种A的性状作为对物种B性状的反应而进化，而物种B性状本身又作为物种A性状的反应而进化的现象

1.捕食： 捕食者与猎物相互适应是长期协同进化的 结果。捕食者通常具锐利的爪，撕裂用的 牙、毒腺…或其它“武器”，以提高捕食效 率；相反，猎物常具保护色、警戒色、假 死、拟态…等适应特征，以逃避被捕食。Mantid螳螂Mantid螳螂beetle甲虫捕食者的奔跑和猎物的奔跑(腿的进化)捕食者的舌头和猎物的防御(拟态或防御结构)

蝙蝠:回声定位→改变频率灯蛾科:发射超声波，使其失灵腿又细又长，抓住或碰到后很容易脱落植物与食草动物的协同进化。植物------防御机制，如有毒的次生物质；食草动物------相应的适应性，如形成特殊的酶进行解毒，或调整食草时间，避开有毒的化学物质。如欧洲夹竹桃含有强心苷，能引起动物呕吐和心脏病发作死亡；斑蝶的幼虫对强心苷免疫，还积累这一物质；2.食草作用：放牧岛屿的植物带刺率高于非放牧的岛屿61/77——种子储藏、解毒酶草食动物的适应进化植物的防卫机制——机械防御、化学防御在中美洲，两种自然类群的木本豆科植物种子的平均重量：