第4章林木种内与种间关系.ppt

第4章 林木种内与种间关系 生物在自然界长期发育与进化的过程中，表现了以食物、资源和空间关系为主的种内与种间关系，它们主要以竞争、捕食、寄生、共生而发生相互作用，种间不断协同进化，以适应改变了的外部环境条件。了解它们关系之间的复杂性，有利于培养学生对生物群落的创建、控制、利用和管理能力。 森林是由植物、动物和微生物构成的一个生物群落。不同生物共同生活在同一环境里，彼此必然发生着相互作用。 种内关系(intraspecific relationship)：林木种群内个体间的相互关系； 种间关系(interspecific relationship)：生活于同一生境中的所有不同物种之间的关系。 种内个体间或物种间的相互作用可根据相互作用的机制和影响分类（表4-1)。 从理论上讲，林木的种内、种间存在多种多样关系。但是，种之间发生的相互作用对一方没有影响，而对另一方有益如偏利共生，或者有害如偏害共生。以相互作用的影响是正(+)、负(-)，还是中性(0)为基础划分相互作用可能会更方便(表4-2)。 表4-1种内个体间物种间相互关系分类 种群的密度和个体生长发育状况； 种群内部和种群之间个体和个体的直接影响； 群落内部的环境变化，如地上部分小气候环境和地下部分土壤环境的变化； 以及植物本身的生态幅、地理分布、生活型、竞争能力，植物分泌物，隐蔽作用，寄生作用等， 所有这些都会直接、间接地影响种群内部和种群之间个体的相互关系。 表4-2 根据影响结果对种间相互作用进行的分类 4.1 竞争 4.2 捕食作用 4.3 寄生与共生 4.4 种间协同进化 4.1 竞争 竞争----是指在同种(种内竞争)或异种(种间竞争)的两个或更多个体间，由于它们的需求或多或少地超过了当时空间或共同资源供应状况，从而发生对于环境资源和空间的争夺，而产生的一种生存竞争现象。 4.1.1 种内竞争 4.1.2 种间竞争 4.1.1 种内竞争 同种个体间发生的竞争称----种内竞争(intraspecific competition)。 从个体看，种内竞争可能是有害的，但对整个种群而言，因淘汰了较弱的个体，保存了较强的个体，种内竞争可能有利于种群的进化与繁荣。 4.1.1.1 密度效应 4.1.1.2 生态型 4.1.1.3 他感作用 4.1.1.1 密度效应 植物种群内个体间的竞争，主要表现为个体间的密度效应(density effect)，反映在个体产量和死亡率上。 在一定时间内，当种群的个体数目增加时，就必定会出现邻接个体之间的相互影响，称为密度效应或邻接效应(the effect of neighbors)。 植物生长的可塑性大，这种可塑性一方面表现在个体的生长对外部非生物环境的响应，另一方面表现在种群内个体之间存在密切关系。 如在植物稀疏、环境条件良好的情况下，枝叶茂密，构件数很多；相反在植株密生和环境不良的情况下，可能只有少数枝叶，构件数很少。 表示密度效应的方法主要有以下2种： （1）最后产量衡值法则 （2）-3/2自疏法则 (1) 最后产量衡值法则 在一定范围内，当条件相同时，不管初始播种密度如何，最后产量差不多都 是一样的，即最后产量衡值法则(1aw of constant final yield)。 最后产量衡值法则可用下式表示 原因：在高密度情况下，植株之间对光、水、营养物等资源的竞争十分激烈；在有限的资源中，植株的生长率较低，个体变小。 (2)-3／2自疏法则 随着播种密度的提高，种内竞争不仅影响到植株生长发育的速度，也影响到植株的存活率。在高密度的样方中，有些植株死亡了，这一过程称为自疏(self-thinning)。 日本学者Yoda等(1963)把自疏过程中存活个体的平均株干重(W)与种群密度(d)之间的关系用下式来表示： a为一个恒值等于3/2，因此W=Cd-3/2被称为-3／2自疏法则。 此关系式还适用于林分中的林木平均单株树干材积(V)与最大密度(dm)之间的关系： 通常a值变动不大，在3／2=1.5上下变动，这条线叫最大密度线，表示单株材积能够长成最大时的最大密度。 日本几个树种平均单株干材积(V)的最大密度(dm)线如下： 常数a表示直线的斜率，此值与树种耐荫性有关，喜光树种较耐荫树种更接近3／2。 4.1.1.2 生态型 生态型(ecotype) ：差异在自然选择的过程中通过遗传性被固定下来，形成了在生态特性上有差异的不同个体群类型