农业生态系统的种群与群落课件

农业生态系统的种群与群落

由生物构成的种群和群落是生态系统能量流动和物质循环的核心。

对于一个生态系统，研究常可分为个体水平、种群水平、群落水平和系统水平，分别称为个体生态学、种群生态学、群落生态学和生态系统生态学。退出返回主目录主菜单§5—1生物与环境的关系一、生态系统中的环境二、环境对生物的制约三、生物对环境的适应退出返回主目录主菜单§5-1-1生态系统中的环境一、自然环境自然环境：是生态系统中作用于生物的外界条件的总和。生态因子：自然环境中对生物发生影响的环境因子。如：太阳辐射、温度、湿度等。太阳辐射以及地球表面的大气圈、水圈、土壤圈综合影响着这些生态因子。退出返回主目录主菜单§5-1-1生态系统中的环境一、自然环境太阳辐射大气圈土壤圈水圈生物圈退出返回主目录主菜单§5-1-1生态系统中的环境二、人工环境人工影响的环境如：人工经营的森林、草地、防风林等。人工建造的环境如：大棚、畜舍等。退出返回主目录主菜单§5-1-2环境对生物的制约环境中对生物生命活动产生影响的生态因子，不是孤立作用的，而是相互联系、相互影响形成统一的整体，共同作用于生物。各种生态因子对生物的影响是同等重要，缺一不可、但各种生态因子对所起的作用有大小之分，即：生态因子可分为主导因子和辅助因子。退出返回主目录主菜单§5-1-2环境对生物的制约一、最小因子定律

德国化学家李比西（JustusLiebig）于1840年提出。内容：在稳定条件下，当某种基本物质的可利用量接近所需临界量时，这种物质将成为一个限制因素，限制其他处于良好状态的因子发挥效应，进而限制作物的生长。也是我们常说的木桶定律。退出返回主目录主菜单§5-1-2环境对生物的制约一、最小因子定律应用前提：

1必须是在稳定条件下才能运用。

2应考虑生态因子之间的补偿作用。如：软体动物在钙缺乏时，用锶作补偿。光、温的相互补偿。

退出返回主目录主菜单§5-1-2环境对生物的制约二、耐性定律

美国生态学家谢尔福德（V.E.Shelford）1913年提出。内容：生物对不同生态因子的适应存在着一个生态学的上限和下限，生物只有在其范围内才能正常生长发育，任何因子过剩或不足都会影响生长发育和生存。这之间的范围就是该种生物对某一生态因子的耐性限度。退出返回主目录主菜单§5-1-2环境对生物的制约二、耐性定律

奥德姆（E.P.Odum）对其作如下补充：同一生物对不同生态因子的耐性范围不同，对一个因子的耐性范围很广，而对另一因子的耐性范围可能很窄。不同生物对同一生态因子的耐性范围不同。对主要生态因子耐性范围大的物种其分布也广。同一生物在不同发育阶段对生态因子的耐性范围不同。由于生态因子的相互作用，当某个生态因子不处于适宜状态时，则生物对其他生态因子的耐性范围会缩小。同一生物种的不同品种长期生活在不同生态环境会发生生态型的分化，以适应不同环境，因而对多个生态因子的耐性范围会有差异。退出返回主目录主菜单§5-1-3生物对环境的适应一、生活型和生态型生活型（lifeform）不同种的趋同适应：P25定义：生物对于综合环境条件的适应而在外貌形态上反映的类型。

生活型是种以上的分类单位。不论植物在分类系统上的地位如何，只要它们对环境的适应方式和途径相同，都列为同一生活型。如松树和杉树都属于乔木这一生活型。一定的生活型是植物长期对环境条件适应的结果。因而生活型反映了生物对环境条件的适应。

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§5-1-3生物对环境的适应生活型（lifeform）不同种的趋同适应

P25一定的生活型是植物长期对环境条件适应的结果。因而生活型反映了生物对生活条件的适应。如：非洲荒漠中的大戟科植物美洲荒漠的仙人掌科植物虽在分类上的地位不同，但以肉质化来适应它们各自的所在的荒漠生境却是一致，因而属于同一生活型。

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§5-1-3生物对环境的适应生态型

ecotype种内适应性的分化P27定义：同一物种内适应性有差异的种群。是一个种对某一特定生境发生基因型反应的产物。

如黄种人，白种人，黑种人生活型是种以下的分类单位。

分布越广的物种生态型越多。退出返回主目录主菜单

§5-1-3生物对环境的适应生态型

ecotype种内适应性的分化P27根据形成生态型的主导因子类型，可把植物生态型分为：气候生态型：如粳稻和籼稻；早稻和晚稻地壤生态型：如水稻和陆稻；耐肥品种与耐瘠品种生物生态型：如抗病、虫品种和一般品种

退出返回主目录主菜单§5-1-3生物对环境的适应二、生境与生态位（一）生境生境：即有机体居住的地方，是具体的特定地段上对生物起作用的环境因子的总和。不同物种其生境不同。一定的生境总是与一定生活习性的生物有着固定联系。如：蚯蚓在有机质丰富的泥土中生存。仙人掌在沙漠中生存。退出返回主目录主菜单§5-1-3-2生境与生态位（二）生态位（小生境或生态龛）：定义：生物完成其正常生活周期所表现的对特定生态因子的综合适应位置。或定义为：生物钟在生物群落中的位置和作用。其含义有两个方面：时空生态位：即某种生物存在生活的时间和占据的空间。营养生态位：即模拟中生物种在物质循环和能量流动中所处的位置。生态位包括基础生态位：生态系统能够为某种生物提供的最大空间。实际生态位：由于竞争的存在，物种实际占据的生态位。实际生态位总小于基础生态位，而且参与竞争物种越多，该物种占据的实际生态位就越小。退出返回主目录主菜单§5-1-3-2生境与生态位生态位理论表明：同一生境中，不存在两个生态位完全相同的物种。

同一生境中，不同或相似的物种必然进行某种时间、空间、营养或年龄等生态位的分化分离。同一生境中，生态位差异大的物种竞争才较为缓和，因而由多个物种组成的群落更有利于有效利用资源，维持较高的生产力，并且有更高的稳定性。退出返回主目录主菜单§5-2种群生态种群：一定时间内占据某一特定空间的同种有机体的集合群。自然界中的生物没有一种是以个体存在的，个体必须依赖群体，因而种群是生物存在的基本单位。种群不是某个种多个个体的简单组合，形成种群的个体间存在相互作用，使得种群具备个体所没有的群体特征。种群具有其独特的性质、结构和功能，它是一个具有自我组织自我调节能力的整体。在具体研究中，一个种群在时间和空间上的界限可随研究人员的需要而定。如一个种群可以包括全世界的狼；也可以很小，仅指一滴海水中某一微生物的种群。退出返回主目录主菜单§5-2种群生态一、种群的基本特征（基本属性和计量特征）二、种群的增长三、种群波动四、生物种间关系退出返回主目录主菜单§5-2-1种群的基本特征一、种群大小和密度（size；density）

种群大小：某种生物在一定空间中个体数。如：一个鱼塘中的鲤鱼种群数为150尾。

害虫综合防治的根本任务是注意害虫种群数量大小的变化，将其控制在引起经济损失的程度以下。种群数量的调查方法总数调查取样调查：（1）取样方法农田用10m2

森林用100m2

水体浮游生物＞250ml

（2）标志重捕法：林可指数法海奈图解法连续重捕法

退出返回主目录主菜单§5-2-1种群的基本特征一、种群大小和密度（size；density）

种群密度：单位面积或容积内某种生物的个体数或生物量。如：每公顷水稻的株数。种群密度的大小标志着一个种在生物群落中所占的地位和重要程度，密度大，说明其作用大。种群密度受生物钟的出生率、死亡率，迁入迁出的生物个体数目的影响种群密度大小是种群在一定环境条件下，种内种间相互作用的结果退出返回主目录主菜单§5-2-1种群的基本特征一、种群大小和密度（size；density）

种群密度的表示方法：单位面积或空间内的个体数、生物量

植被的研究，常用以下相对指标：频率―某种植物在总样区中出现的次数。丰度―一个样本中某种植物个体数占个体数的比率。盖度―以冠层投影大小计算的覆盖面积占总面积的比率。如：森林覆盖率达30－50％，则生态系统较稳定。退出返回主目录主菜单§5-2-1种群的基本特征二、种群的年龄结构（agedistribution）和性别（sexratio）除一年生植物外，种群的不同个体，一般具有不同的年龄。且个体之间也有雌、雄的区别。种群的年龄结构：种群内各年龄组之间的数量比例。用龄级比和年龄锥体表示。龄级比：各年龄组个体数占种群数总数的比例称之龄级比。绘制年龄锥体的步骤：按一定年龄分组，统计各年龄组的个体数占总个体数的比例；用矩形的长度表示比例大小；把龄级比按年龄从小到大叠起，就形成年龄锥体。退出返回主目录主菜单§5-2-1种群的基本特征种群的年龄结构有三种：

abc增长型（图a）：含大量新生个体，种群数量呈上升趋势稳定型（图b）：各年龄组上个体比例适中，分布均匀，种群大小趋于平衡。衰退型（图c）：含老年个体数较大，幼年个体很少，种群数量趋于减少。退出返回主目录主菜单§5-2-1种群的基本特征三、出生率和死亡率（NatalityandMortality）出生率：种群产生新个体的能力。最大出生力（潜在出生力）：不受任何生态因子限制，种群处于理想状态时产生新个体的最大能力。特点：为一常数，反映了该生物的特性。实际出生力（生态出生力）：种群在一定的环境条件下，产生新个体的能力。特点：为一变数，反映了环境对该种群的影响。各种生物的出生力是由生物的生理特性所决定的，也是生物适应环境的策略。如：老鼠的出生力大于大象的出生力。退出返回主目录主菜单§5-2-1种群的基本特征三、出生率和死亡率（NatalityandMortality）死亡率：单位时间内种群死亡的个体数。最低死亡率：种群处于理想状态时的死亡率。

实际死亡率：种群在一定的环境条件下的死亡率。又称生态死亡率，不仅受环境条件的影响，而且受种群大小和年龄组成的影响。

退出返回主目录主菜单§5-2-1种群的基本特征四、内禀增长率（Intrinsicgrowthrate）定义：在没有任何环境因素（包括食物、领地和其它生物）限制的条件下，由种群内在因素决定的稳定的最大增殖速率。又称生物潜能或生殖潜能。此时，种群具有最大出生率和最小死亡率。内禀增长率常用于与实际增长率比较，其差值可看作环境阻力。

环境阻力：是妨碍种群内禀增长率实现的环境限制因素的总和。

退出返回主目录主菜单§5-2-1种群的基本特征五、环境容纳量（carryingcapacity）定义：某个种群在有限的环境中所能稳定达到的最大数量（或最大密度），称环境对该物种的环境容纳量。用

k表示。当种群的数量低于k值时，种群会增长；当种群的数量高于k值时，种群会减少。现实意义：一定区域，当环境条件下，资源对某种生物的承载力是一定的，如：某地牧场对牲畜有一定的承载力，过度放牧会造成牧场褪化。农田也应保持适宜的种植密度。

退出返回主目录主菜单§5-2-2种群的增长一、种群的增长型（populationgrowthform）任何种群的数量都是随时间而变化的，当种群占据新的适宜环境，或度过不良气候环境条件后，会通过繁殖迅速增加种群个体数，这种增长有两种基本类型：指数增长（J型增长）种群在无食物和生存空间限制的条件下呈指数式增长，种群个体的平均增长率不随时间变化。

N：种群数量N0：种群初始数量

Nt：种群t时刻的数量r：种群增长率

退出返回主目录主菜单§5-2-2种群的增长指数增长（J型增长）瞬时增长率r>0，则种群数量指数上升。（图示）r=0，种群数量相对稳定。r<0，种群数量指数下降。自然种群指数增长只是短期的，当空间资源较为充分时表现出来，如：细菌、浮游生物等在生长前期往往表现为指数增长。退出返回主目录主菜单种群的增长的J曲线退出返回主目录主菜单§5-2-2种群的增长逻辑斯谛增长（S型增长）在自然条件下，环境、资源条件总是有限的，种群不可能按指数增长方式增长下去，指数增长只是短期的，当种群数量达到一定量时，种群对有限空间资源和其他生活必需条件的种内竞争加剧，增长速度开始下降，种群数量越多，竞争越剧烈，增长速度也越小，直到种群数量达到环境容纳量（K）并维持下去。增长呈S型。S型增长的logistic模型如下：N：种群数量K：环境容纳量

r：种群增长率退出返回主目录主菜单种群的增长的S曲线退出返回主目录主菜单绵羊数量的S型增长退出返回主目录主菜单草履虫数量的S型增长退出返回主目录主菜单§5-2-2种群的增长逻辑斯谛增长（S型增长）与指数增长相比，新增的因子(k-N)/k表明：当N由0

k时，(k-N)/k则由1

0，即随着种群数量N的增大，种群指数增长的实现程度就逐渐变小，直到N=k时，增长为0。即：

N<K，(k-N)/k>1种群增长

N>K，(k-N)/k<1种群减少

N=K，(k-N)/k=1种群处于平衡状态退出返回主目录主菜单§5-2-2种群的增长种群的数量增长的指数曲线和逻辑斯谛曲线：（如图）多数生物的增殖，包括水稻和小麦分蘖的增长都接近S型增长模式。

J型和S型增长是种群增长的两个典型情况，在自然界中，种群的增长实际上还有许多的变形，情况比较复杂：（如图）退出返回主目录主菜单§5-2-2种群的增长

①J型增长使种群内禀增长能力充分表现。②S型增长，说明随密度上升，同种个体间的拥挤效应增大及环境限制使内禀增长能力受到限制。退出返回主目录主菜单§5-2-3种群波动

三、种群波动无论是J型增长，还是S型增长，当种群数量达到K值后，其密度并非保持不变，而是围绕这个K水平上下波动。（一）种群波动：指种群的数量随时间的变化而上下摆动的情况。种群的波动由于环境条件变化情况不同，具有不同的波动规律。1、种群波动可分为：非周期性波动：

①非周期性的突然的环境变化所引起的波动。如干旱、冻害等。

②常带来生物数量的剧烈变化。周期性波动：由于环境的周期性变化而引起。可分为季节性波动和年波动。退出返回主目录主菜单§5-2-3种群波动周期性波动季节性波动：主要是由于环境的季节性变化和生物适应性变化而引起的。一年生植物，多数昆虫的数量波动属此类。如：北温带湖泊中的浮游生物种群数量就是随着水体在一年中光、温和营养物质等的变化而波动的。春季：表层水温升高，光照增强，营养元素丰富，浮游生物开始迅速繁殖达全年最高峰。大量浮游生物的生长使营养物质减少，浮游生物数量在晚春下降。夏季：光照和水温适合其它水生生物繁殖，浮游生物量继续下降。秋季：辐射减弱，温度下降，下层水上涌，补充上层的营养物质，适宜浮游生物生长，出现第二个生长高峰。冬季：营养物质虽多，但温度太低，硅藻生物量降至最低点。退出返回主目录主菜单§5-2-3种群波动年波动：主要受种群自身和其他生物因子的数量的变化所控制。如：猞猁和美洲兔的丰度变化就是典型的年波动。猞猁每隔9—10年出现一个高峰，高峰过后数量迅速下降，几年中变的十分罕见；美洲兔也有同样周期，但其种群数量的高峰总在猞猁高峰的前一年或更早一些。因为猞猁以美洲兔为食。捕食种群与猎物种群数量的周期性变化显然是相关的：（如图）退出返回主目录主菜单90年间捕食者（猞猁）

与猎物（美洲兔）的数量周期退出返回主目录主菜单§5-2-3种群波动2、种群波动的原因

⑴非密度制约因素：如温度、降水、食物等与种群自身密度无关。

⑵密度制约因素：由于种群内部密度的变化影响种群数量的波动。①种内竞争食物和领地。（植物对光、土壤水分，动物对饲料）②捕食者与猎物之间的反馈控制作用。

退出返回主目录主菜单§5-2-3种群波动（二）种群调节生物种群的数量偏离平衡水平上升或下降时，有一种使种群数量返回平衡水平的作用，称种群调节。

种群波动调节的机制是种内密度、种间牵制及环境因子共同作用的结果。种内密度制约：种群密度超过K值时，对任何生物种群自身都是不利的。种内个体间为争夺食物和领地的竞争是种群数量保持在K值附近。如植物对光、水、肥的竞争。种群中的优势者可抑制非优势者，使其不产卵、不受精、不能生育。如蜜蜂中只有蜂王才能交配繁殖。又如水稻、麦的分蘖消长规律。退出返回主目录主菜单§5-2-3种群波动种间牵制：生物之间由于食物的关系联系起来，使得某一种群数量必然受到别的生物种群数量的牵制影响。如：草—兔子—食兔动物之间的数量关系。环境因子对种群数量的影响：气候因子、资源状况和化学物质等环境条件常会对种群的数量起调控作用。

实际种群波动的调节也可看作是种群内在的增长潜势及环境（生物环境和自然环境）对种群增长的限制这两个反作用力之间的平衡。退出返回主目录主菜单§5-2-3种群波动（三）生物种群的进化和适应⒈生物种群的进化和适应是一个择优汰劣的过程：生物种群既表现出短时间的数量变动，又表现为长时间的种群进化。从进化的历史看，种群中只有那些较好地适应环境变化的个体，才能生存下来产生后代，它们的遗传特性因而也可保留下来；而那些不能适应的个体及其相应的遗传特性，都会从种群中消失。这种自然选择的过程，使得每一个种群能在一个较长的历史时期中不断调整其对环境的适应性，求得生存与发展。退出返回主目录主菜单§5-2-3种群波动⒉种群数量的相对稳定性：生物种群的进化与适应，使得种群在受到外界影响发生波动后，仍有使种群数量返回到平衡水平的倾向。这种倾向称为种群数量的相对稳定性。因为自然选择使得那些优势个体得到加强，环境变化虽然淘汰了一部分不适应的个体，使种群数量暂时下降；但得到加强的那部分个体很快又会产生新的个体，加以补充，返回到原来的数量水平。种群数量的相对稳定性的基础是生物长期进化过程中所形成的不同的生态对策。退出返回主目录主菜单§5-2-3种群波动⒊生态对策（ecoloigicalstrategy）：生态对策：在生物进化过程中，生物在繁殖和竞争方面朝不同方向发展，一适应不同栖息环境的对策。自然界中的生物在长期的进化过程中形成了两类不同的生态对策：r—对策（r—选择）实行这种对策的生物其生态特征：个体小，寿命短，存活率低，但增殖率（r）高，具有较大的扩散能力，适应于多变的栖息环境。虽然竞争能力弱，但r值高，易返回平衡点，灭绝的危险少；同时具有较强的迁移扩散能力，当种群密度过大，生境恶化时，可以迁到其他生境，建立新的种群。属于r—对策的生物称r—对策者。如细菌、昆虫、杂草及一年生植物。退出返回主目录主菜单§5-2-3种群波动

k—对策（k—选择）实行这种对策的生物其生态特征：个体大，寿命长，存活率高，不具有较大的扩散力，但具有较强的竞争力，适应于稳定的栖息环境，种群密度较稳定。虽然竞争力较强，但r值低，遭受激烈变动和死亡后，返回平衡水平的时间较长，容易走向灭绝。属k—对策的生物称k—对策者。如乔木、型食肉动物。实际上自然界中的生物并不能归属严格的r对策或k对策，在这之间存在连续谱系，即之间有一系列过度类型。

退出返回主目录主菜单§5-2-3种群波动⒊生态对策（ecoloigicalstrategy）：③大量的农作物和家畜家禽则属于中间的过度类型。在农业生产中应适当配置r—k谱系中的各类物种。①利用k—型生物可起到稳定环境的作用，如防护林、果树等。②利用如利用浮游生物、蚯蚓、蚕、蜂、食用菌等r—型生物生活周期短、繁殖快的特点可以加速物质循环利用，减少养分流失。退出返回主目录主菜单§5-2-4生物种间关系一、种间相互作用二、生物分泌物对种间关系的影响退出返回主目录主菜单§5-2-4生物种间的相互关系一、种间相互作用：生物种间存在着各种相互依存、相互制约的关系。根据种间相互作用的性质，可以分为三种类型。正相互作用：结果一方得利或双方得利（+）负相互作用：结果至少一方受害（-）中性作用：结果是双方无明显的影响（0）退出返回主目录主菜单§5-3-4-1种间相互作用（一）正相互作用：⒈偏利作用（共栖）特征：共生的两种生物，一方得利，对另一方无害。如：林间的一些动物和鸟类，以树木作为掩蔽或筑巢用，对树木不造成伤害。⒉原始合作特征：两种生物在一起生活对彼此有利，但二者并无依赖关系。例：①稻田养鱼，稻田可为鱼提供水分和食物，鱼可采食稻田的杂草和害虫，鱼的粪便可提高稻田肥力，从而促进水稻增产。②农区养蜂：作物为蜜蜂提供蜜源，获得蜂蜜、蜂王浆等经济产品；蜜蜂的传粉作用又促进作物增产。退出返回主目录主菜单§5-3-4-1种间相互作用③农业生产上各种作物的间套作，如禾本科与豆科；深根与浅根；喜阳与耐阴；高杆与矮秆间种套作；可充分利用环境资源，并可控制有害生物，改善作物生存的生境。⒊互利共生特征：种间彼此依赖，生活在一起互相受益，能直接进行物质交流。例：①固N细菌与豆科植物根系共生形成根瘤。

②真菌和高等植物根系共生形成菌根。

③真菌与藻类共生形成地衣。菌类吸收土壤中的矿物营养或合成N素供给地上部植物根系吸收利用，植物光合作用合成光合产物提供菌类食物，两者在一起，对彼此有利，之间有物质能量交换，分开后单独无法存活或不能正常生长。退出返回主目录主菜单§5-3-4-1种间相互作用（二）负相互作用⒈竞争：特征：两种生物为竞争同一对象，主要是争夺空间和资源。竞争的双方都力求抑制对方。竞争结果对他们的增长和存活起着负影响。例：①农田中的作物与杂草竞争光、热、水、气、肥及生长空间。

②各类塘鱼对浮游生物的竞争。结果：①两个物种间形成协调的平衡状态，实现生态位的分化。

②一个种群被另一个种群消灭掉。

③一个种群被赶跑到另一空间，利用另一种食物。

退出返回主目录主菜单§5-3-4-1种间相互作用例①A新几内亚的大岛上的三种地鸽，每一种处于不同的生境（沿岸灌木、次生林和雨林），而在只有一种地鸽的小岛上，该种使用所有三种生境。三种地鸽的竞争使得它们占据不同的生境。

B加拉帕哥斯群岛有两种达尔文山雀（G.fortis和G.fuliginosa）单独在某一小岛上发现时，它们具有相同的喙，当他们共存时，后者比前者的喙要窄的多。这是两者之间的竞争使得他们各自的性状发生变化。②如：大草履虫（P.caudatum）和双小核草履虫（P.aurelia）之间的竞争结果是大草履虫完全消失。（图示）

③双小核草履虫和袋状草履虫（P.bursaria）竞争结果是共存，但存在空间上的分离。

退出返回主目录主菜单§5-3-4-1种间相互作用大草履虫和双小核草履虫间的竞争

ABC

退出返回主目录主菜单§5-3-4-1种间相互作用

需指出的是：两个物种竞争的结果或竞争的激烈程度与各自生态位是有很大的关系的。生态位越接近，则竞争越激烈。在同一生境中具有相同生态位的不同物种不可能长期共存，这个原理称竞争排斥原理，也称高斯原理在一个稳定的自然群落中，各生物种群的生态位必定是有差异的，种群间都是趋向于互相补充而不是直接竞争。因此由多个物种组成的群落，要比单一物种所组成的群落能更有效地利用环境资源，维持较高的生产力，并具有更高的稳定性。退出返回主目录主菜单§5-3-4-1种间相互作用⒉捕食和寄生特征：一个种群对另一个种群的生长与存活产生负效应。狭义的捕食：食肉动物以草食动物为食；广义的捕食：还包括草食动物吃草和寄生。

寄生：是一个种（寄生者）寄居于另一种（寄主）的体内或体表，从而摄取寄主养分以维持生活的现象。例：①羊吃草，青蛙吃害虫，猫捕老鼠等。

②菟丝子寄生在植物上。

③蛔虫寄生在动物上。

④赤眼蜂寄生在棉铃虫上。

退出返回主目录主菜单§5-3-4-1种间相互作用

生态系统中，不同营养级的生物存在捕食与被捕食的关系。这种关系在自然界中通过各种调节机制控制着种群的数量波动，保持生态系统的相对平衡，任一环节受到干扰就可能破坏平衡。例：①人类过度猎取某些生物，就可能引起生态失衡。人类为发展鹿群而大量猎杀美洲豹和狼，使得鹿群数量大增，对牧草过度利用，导致草场褪化。在农业生产中常利用种间关系进行病虫害的防治，效果很好。

①七星瓢虫一天吃100条蚜虫。

②一只啄木鸟一天吃300条虫。

③一只青蛙一天吃70—80只虫。

④十九世纪八十年代，蚧科昆虫对加利福尼亚柑橘危害很大，引入瓢虫之后十年，蚧科昆虫就被控制了。退出返回主目录主菜单退出返回主目录主菜单退出返回主目录主菜单退出返回主目录主菜单§5-3-4-1种间相互作用但需注意：引种时必须谨慎考虑，否则会引起很大危害。如：非洲维多利亚湖1960年引入尼罗河河鲈所造成的后果。可以看出：自然界的任何生物都在与其他生物的相互联系中保持自身的数量平衡，从而维持整个生态系统的平衡，失去制约就可能引起失衡，从而造成很大危害。进出口检疫，就是为了防止某些病虫害被带入无天敌限制的地区，造成病虫害大流行而采取的措施。退出返回主目录主菜单§5-3-4-2次生分泌物对种间关系的作用

二、次生分泌物对种间关系的作用生物体除合成生命的基础代谢物质如：糖、蛋白质、脂肪和核酸等之外，还产生各具特色、千差万别的次生代谢物，这些物质在调节生物种群间的相互关系上有着重要的作用。1、植物间的化感作用植物的次生代谢物释放到环境中，可促进或抑制其他植物的生长。如：香桃属植物可分泌酚类物质，从叶面溢出进入土壤，会对亚麻的生长产生抑制；曼佗罗的根分泌生物碱，进入土壤后，表现为对植物生长的抑制；蟛蜞菊的抽体液可抑制蔬菜种子发芽。退出返回主目录主菜单§5-3-4-2次生分泌物对种间关系的作用2、植物对动物、微生物的化感作用①一些植物分泌次生代谢物对动物和昆虫有威慑作用，使草食动物、昆虫对其厌食，甚至逃避。如菊科植物的花和种子中含有除虫菊素。（驱蚊剂、菊花茶）

②一些植物散发的气味和花的颜色对昆虫有明显的吸引作用。可通过它们传粉和传播。但也可能使害虫聚集而造成危害。

③一些微生物，如蘑菇释放化感物质使其周围的植物死亡，在蘑菇周围形成圈状裸地，称蘑菇圈。3、次生分泌物在动物行为中的作用动物的性吸引、族聚、诱食、警诫、跟踪、防卫等形成都是对环境适应的表现。而这些行为的发生和完善都是以次生代谢物为媒介的。农业中利用人工合成性引诱剂捕杀害虫，或用于调查害虫数量，以便进行综合防治。退出返回主目录主菜单§5-3群落生态一、群落的组成与结构二、环境梯度和群落分布三、群落演替（生态演替）退出返回主目录主菜单§5-3群落生态

生物群落是特定区域或生境中的所有生物种群的集合体。1、生物群落是由多种生物种群集合而成，生物群落是生态系统的核心。2、在生物群落内各种生物种群之间有着各种正的或负的相互作用，形成了一种相互协调的关系，使得群落成为具有一定结构、功能、外貌和演替特征的有机整体。3、在长期的历史发展过程中，群居在一起的各种生物组成了群落，一方面群落受着环境的影响，同时又作为一个整体影响并改造着环境，形成了生物群落与环境的统一体。退出返回主目录主菜单§5-3-1群落的组成与结构一、群落的组成：生物群落由哪些生物组成，它们在群落中的地位和作用如何。不同的群落有着不同的种群组成。自然群落：种群多，每个种群的个体少，结构复杂，较稳定。人工群落：种群少，每个种群的个体多，结构简单，不稳定。群落中生物种的多样性，决定着群落的稳定性（食物网）。在农田中可通过多样种植来增强稳定性，减少灾害，如适当的间种套作。退出返回主目录主菜单§5-3-1群落的组成与结构优势种：组成生物群落的多个物种在军顶群落的性质和功能上并非同等重要，群落中常常只有少数种类或类群，以其数量多、密度大，生产力高及在食物链中的地位深刻影响或决定群落的性质，这些物种称群落的优势种。估计种的重要性的指标有：种群密度、盖度或生物量。群落命名的原则：依据生态优势种命名；如：红松群落、马尾松群落等。当群落中优势种较多时，依据主要的生活型命名；如：热带雨林群落、陆生生物群落。当群落中缺少特大的植物时，以群落所占据的生境命名。如：沙漠生物群落、海洋生物群落等。退出返回主目录主菜单§5-3-1群落的组成与结构二、群落的结构

组成群落的多个物种在群落中所处的位置和存在的状态，是群落的可见标志之一，包括垂直结构、水平结构和时相结构。生物群落的组成也可成为组成结构。⒈垂直结构：生物在垂直分布上的分化和成层现象。成层现象：是生物群落垂直结构的主要表征。即：不同生活型的物种在地面以上不同高度（或水面）以下不同深度分层排列的现象。在群落中的不同层次，光、温、水、气等生态因子各不相同，形成了各种不同的生境，可容纳生态特性各不相同的种群。层次越多，容纳的生物种类和数量也越多，生产力也越高，同时也以复杂的营养结构维持着系统的相对稳定。退出返回主目录主菜单§5-3-1群落的组成与结构⒈垂直结构陆生生物群落的成层结构可分为地上部分和地下部分，决定分层的环境因子是不同的：地上部：主要有光、温、湿和气；地下部：主要有土壤的理化性质，特别是水分和养分。在一个森林生态系统中，各种生活型的植物沿着群落内垂直的深度梯度，占有不同的位置，使光照得到充分利用，成层现象十分明显。乔木层：受阳光的充分照射，树冠得到全部光照。灌木层：阳光透过林冠后逐步消减，只有10%的光到达灌木层。草本层：有1—5%的光到达。地被层：苔藓地衣等耐阴植物只利用剩下的1%的光照。退出返回主目录主菜单§5-3-1群落的组成与结构受植物群落垂直成层的制约，动物也呈现一定的成层现象：乔木上有各种鸟类、昆虫、哺乳动物；灌木层有野兔、牛、马等；草本层中有蜘蛛、蜗牛、青蛙和蛇；地被层有无脊椎动物和腐生性菌类和霉菌类；地下层植物根系周围生活着各类微生物和穴居动物。水生群落也存在成层现象，主要决定于光在水中的穿透、水温和溶氧状态。退出返回主目录主菜单§5-3-1群落的组成与结构农业上采用间套作等立体农业也是利用群落的成层性，达到对环境资源的充分利用：充分利用太阳能。合理利用土壤中的水分、养分。生产更多的生物物质。利用生物的生态效应，改善农田环境，减轻不利气候条件的影响。如橡胶遮荫，茶树起到覆盖作用。利用生物种间的互利作用，调节养分供应，防治病虫害，或刺激生长。退出返回主目录主菜单§5-3-1群落的组成与结构2、水平结构群落内由于环境和生物本身的差异，在水平方向上的分化形成不同的生物小型组合。如：森林中荫蔽的地块生长耐阴植物，明亮的空地生长喜光植物。群落的水平结构有利于相继利用不同时段的自然条件，使生态系统获得叫大的生产力。在农田生态系统中群落的水平结构就是通常所说的作物布局，根据具体环境特点（土壤状况）以及各种作物的生长习性和生态适应性，合理安排，适宜搭配。退出返回主目录主菜单§5-3-1群落的组成与结构3、时间结构是因自然环境因素的时间节律所引起的个物种在时间结构上的相应周期变化。随环境条件的日、月、年周期的变化，群落结构显示相应的时间序列，并有不同的外貌特征。如温带草原一年四季分明，春季气温回升，植物发芽，草原返青，呈现一片嫩绿的景色。盛夏初秋，雨热充沛，植物繁茂，鲜花盛开，呈现五彩缤纷的夏季季相，一片浓绿。深秋，植物枯萎，休眠，呈现黄绿相间的秋季季相。冬季，一片枯黄，下雪后，呈现一片白茫茫的冬季季相。退出返回主目录主菜单§5-3-1群落的组成与结构3、时间结构如：温带湖泊的浮游植物群落：冬季：以硅藻占优势。盛夏高温：N成为藻类的生长限制因子，具固N能力的蓝绿藻为主。秋凉后：气温下降，营养状况改善，绿藻和黄绿藻先后占优如：昆虫不同物种昼夜活动的行为有显著差异，呈现一定的时间特征。农田生态系统中的季相即作物在时间上的配置。应合理安排熟制，前后作合理搭配，可充分利用一年中有效的生长季节，获得最大的生产能力。

退出返回主目录主菜单§5-3-1群落的组成与结构三、群落交错区和边缘效应

群落交错区：又称生态交错带，指两个或多个群落之间的过度区域。如：森林和草原的过度带，水陆交界带等。由于交错带环境条件的特殊性、异质性和不稳定性，使得毗邻群落的生物都可以在此生存，增加了生物多样性和密度，也增强了某些物种的活动强度和生产力，这种现象称边缘效应。边缘效应：在交错带生物多样性和密度及某些物种的活动强度、生产力增加的现象。边缘效应的利用：适当增加森林—草原的交错带，保护野生动物；利用水—陆交错带发展各种水产品的生产；利用城—乡交错带发展独特的城郊农业。应注意边缘效应大小的影响因素。

退出返回主目录主菜单§5-3-2环境梯度与群落分布

群落的分布往往受环境梯度的制约，表现出明显的经度地带性、纬度地带性和垂直地带性。一、纬度地带性（主要受温度梯度的影响）北半球欧亚大陆从南到北，随着纬度增加，热量减少，形成了以热量为主的环境地带性分布，从南到北植被类型依次是：热带雨林—季雨林—常绿阔叶林—落叶阔叶林—针叶林—草原与荒漠。二、经度地带性（主要受水分梯度的影响）如：我国从东到西因距海远近造成水分的差异。相应分布着湿润森林——半干旱草原——干旱荒漠等不同的植被类型。退出返回主目录主菜单退出返回主目录主菜单退出返回主目录主菜单退出返回主目录主菜单退出返回主目录主菜单退出返回主目录主菜单退出返回主目录主菜单退出返回主目录主菜单§5-3-2环境梯度与群落分布三、垂直地带性

随海拔高度的增加，地形地势、热量和水分等环境因子条件会发生变化，相应物种的分布也会受到影响。以台湾玉山西北坡为例：从山脚到山顶植被群落依次是：热带雨林—山地雨林—樟栎常绿阔叶林—常绿落叶阔叶混交林—针阔叶混交林—落叶阔叶林—暖温带针叶林—亚高山针叶林—山顶矮林—杜鹃灌丛。如：纵贯我国中部的秦岭山脉，阴挡了来自北方的冷空气，使秦岭以南和以北的植物群落迥然不同。岭南：亚热带常绿阔叶林区。如图岭北：温带落叶阔叶林区。如图退出返回主目录主菜单退出返回主目录主菜单退出返回主目录主菜单§5-3-3生态演替三、群落演替：（生态演替）（EcologicalSuccession）

定义：随着时间的推移，群落中一些物种消失，另一些物种侵入，出现群落与环境向着一定方向、有顺序的发展变化。简言之，就是旧的群落被新的群落所取代的过程。其标志是群落在组成种类上发生质的变化，即优势种或全部种类的改变。据普里高津的自由组织结构理论，自然界的发展总是由低级到高级，由简单到复杂，经历着长期的不断的演化过程。由于不断向生态系统输入太阳辐射能这种负熵流，使得群落演替也是从无序向着有序的方向发展，最后形成顶极群落这样高度有序的相对平衡状态。退出返回主目录主菜单§5-3-3生态演替（一）演替的类型：根据演替开始地段的性质，群落演替可分为：原生演替(PrimarySuccession)：定义：在从未有过生物群落的裸地上开始演替。这种演替往往要经历上千年的时间才能发展到稳定的顶级群落。又可分为：旱生演替：从裸露岩石表面上开始的原生演替。水生演替：从湖底或河湾发生的演替。次生演替(SecondarySuccession)：定义：在原有的生物群落被破坏了的地方（如弃耕地）重新进行的群落演替。这些地段虽无植被，但在土壤或基质中保留有植物繁殖体，因而演替要进行的快得多，几百年或几十年就可完成。退出返回主目录主菜单§5-3-3生态演替1、原生演替：（以旱生演替为例）典型的旱生演替一般经历四个阶段：①地衣群落阶段：此阶段是整个演替过程中持续的时间最长。在光秃的岩石表面，生存环境极为恶劣，没有土壤，非常干燥，温度变幅大，只有地衣才能生存，地衣是旱生演替的先锋植物。地衣是菌类和藻类的共生体。菌类：分泌有机酸分解岩石以获取所需的矿物质和水分。藻类：进行光合作用提供有机营养。地衣死亡后的残体可以起到蓄积水分，养分的作用。于是形成了一薄层的土壤，岩面上的生境得到了改善。退出返回主目录主菜单§5-3-3生态演替②苔藓植物阶段：地衣植物的生长聚集了土壤，为耐干旱的苔藓提供了生长条件。苔藓生长并形成群落。苔藓在温暖多雨时大量生长，且具有丛生性，因而聚积土壤能力比地衣强，而在干旱时停止生长进入休眠。苔藓群落的生长使土壤越来越厚，生境的环境条件得到进一步改善。退出返回主目录主菜单§5-3-3生态演替③草本植物阶段：首先是蕨类、一年生、二年生被子植物在苔藓群落中个别出现，继而大量出现，直到取而代之。随后多年生草本植物出现并形成群落。此时，岩面环境大大改变—土层增厚；有了遮荫，减少水分蒸发，能调节土壤温、湿度，土壤中微生物和小动物活动增强。这就为木本植物生存创造了适宜的生长环境。④木本植物阶段：耐旱喜光的阳性灌木—阳性乔木—耐荫树种（阴性乔木、耐阴灌木）及草本植物的复合森林群