葉尚挹++董雯靜

摘要：種內(nèi)個體間或物種間的相互作用可根據(jù)相互作用的機制和影響來分類。物競天擇，適者生存。競爭的存在是生態(tài)系統(tǒng)維持平衡的重要條件。競爭的結(jié)果是一個有機體影響了另一個有機體的正常生長和發(fā)育，這種影響有正面的也有負面。本文從玉米、大豆的種內(nèi)種間競爭說明植物的種內(nèi)種間競爭現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：種內(nèi)競爭；種間競爭；密度效應(yīng)；生物量

種內(nèi)個體間或物種間的相互作用可根據(jù)相互作用的機制和影響來分類。而競爭是存在于種內(nèi)個體間和物種間的一種相互作用。它是指兩個或兩個以上有機體在所需的環(huán)境資源或能量不足的情況下，或因某種必需的環(huán)境受限制，或因空間不夠而發(fā)生的相互關(guān)系[1]，導(dǎo)致適合度下降。競爭的結(jié)果是一個有機體影響了另一個有機體的正常生長和發(fā)育，這種影響可以是正面的也可以是負面的。達爾文的“自然選擇，生存競爭，優(yōu)勝劣汰”理論就很好說明了這種相互作用。

1種內(nèi)競爭

1.1材料與方法

植物種群內(nèi)個體間的競爭，主要表現(xiàn)為個體間的密度效應(yīng)，反映在個體產(chǎn)量和死亡率上。本實驗研究種內(nèi)競爭過程選擇玉米種子，分別以低、中、高三種密度進行單獨栽培。低密度組播種玉米10顆，發(fā)芽后留下6株；中密度組播種玉米20顆，發(fā)芽后留下12株；高密度組播種玉米36顆，發(fā)芽后留下24株。低密度組密度為6株/0.01m-2，中密度組12株/0.01m-2，高密度組24株/0.01m-2。每組重復(fù)一個實驗，培養(yǎng)22天后收獲，在不損壞植物的前提下，仔細地洗去表面泥土，分組測量株高和根長并記錄，后曬至干癟，置于烘箱烘干再稱重，計算每個個體的平均干物質(zhì)量即生物量。以株高、根長、生物量為指標，進行競爭結(jié)果的比較。

1.2結(jié)果與分析

1.2.1密度效應(yīng)的特殊規(guī)律

植株的密度效應(yīng)還有兩個特殊的規(guī)律，最后產(chǎn)量恒值法則和-3/2自疏法則。最后產(chǎn)值法則表現(xiàn)為，不管初始播種密度如何，在一定范圍內(nèi)，當條件相同時，植物的最后產(chǎn)量差不多總是一樣的[2]。公式如下：Y= ×d=Ki。它出現(xiàn)的原因是，在高密度情況下，植株意見資源的競爭十分激烈，在資源有限時，植株的生長率降低，個體變小。但是，在密度很低的情況下總產(chǎn)量隨播種密度增加而增加。本實驗就是這種情況。另一個法則是-3/2自疏法則。即隨著播種密度的提高，種內(nèi)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。公式如下 =C×d -3/2。

1.2.2玉米的各項指標

在發(fā)育初期，各組植物間沒有表現(xiàn)出較大的區(qū)別，中密度組首先有玉米發(fā)芽。生長到第7天時，各組幼苗長勢均良好，出土2-3cm。等到第9天時，競爭現(xiàn)象開始出現(xiàn)并變得明顯，低密度組的植株高度超出高密度組，中密度組居中。

圖1 玉米的生長狀況與種內(nèi)密度的關(guān)系

等到培養(yǎng)22天收獲時，從圖1結(jié)果可以看出，玉米的長勢：低密度組優(yōu)于中密度組，中密度組優(yōu)于高密度組，尤其在株高和根長上，現(xiàn)象更加明顯，即說明密度效應(yīng)對植株個體大小也有一定影響。植株種植密度高時，種內(nèi)競爭壓力大，資源緊張，表現(xiàn)為抑制植株的生長。

2種間競爭

2.1材料與方法

本實驗研究種內(nèi)競爭過程選擇玉米種子和大豆種子，以中密度方式播種（20顆/盆，即10顆大豆，10顆玉米），發(fā)芽后各留6顆。競爭狀態(tài)分別為地下部分競爭、地上部分競爭和全方位競爭。每組重復(fù)一個實驗，培養(yǎng)24天收獲，后續(xù)處理與種內(nèi)競爭相同。

2.2結(jié)果與分析

2.2.1大豆的各項指標

從圖2結(jié)果分析，單從大豆這個物種來看，以每個個體的生物量作為指標進行競爭結(jié)果的比較，地上競爭比地下競爭激烈，全方位競爭更激烈。競爭的激烈程度與消耗的物質(zhì)或能量有直接關(guān)系，競爭越激烈，消耗的物質(zhì)越多，導(dǎo)致平均生物量小。但是，株高與根長，不同組間相差較大，可能是因為環(huán)境沒有控制好，導(dǎo)致結(jié)果有誤差。沒有與生物量一樣的趨勢。

2.2.2玉米的各項指標

從玉米這個物種來看，生物量也表現(xiàn)為地下競爭大于地上競爭大于全方位競爭。根長也有這個趨勢。但株高趨勢不明顯。說明，玉米葉表現(xiàn)為地上競爭比地下競爭激烈，全方位競爭更激烈。

2.2.3大豆和玉米的相互作用

既然研究的是植物種間競爭的影響，那么將玉米這個物種和大豆這個物質(zhì)結(jié)合起來，會發(fā)現(xiàn)，在玉米和大豆同時存在時，玉米表現(xiàn)出的競爭能力更強，對資源利用更好，生長比較好。

將種內(nèi)競爭中密度組的玉米與種間競爭相比，發(fā)現(xiàn)有大豆存在時玉米各項指標反而更好，從實驗誤差考慮，可能是由于種內(nèi)競爭與種間競爭分別在兩個地方培養(yǎng)，或者由于兩個實驗所使用的土壤不是同一片土地的土壤，肥力有所不同，培養(yǎng)條件不同，導(dǎo)致兩個實驗不存在可比性。但是，分析這個體系后，猜想是否由于大豆的存在會給玉米帶來良好效應(yīng)。從農(nóng)業(yè)應(yīng)用上看，間套作模式利用不同物種在空間分布和養(yǎng)分需求等方面的優(yōu)勢互補，

使間套作系統(tǒng)能更有效的利用各種生長因子來獲得產(chǎn)量優(yōu)勢。尤其是禾本科與豆科 間套作，禾本科作物的間套作優(yōu)勢十分明顯，產(chǎn)量和氮素吸收量往往比其在單作條件下 提高很多[3]。

2.2.4不同部位競爭的影響

植物的根從土壤中吸收水分和無機鹽，葉片進行光合作用。當植物單獨培養(yǎng)時不存在競爭，此時生物量最大，當植物根葉同時競爭時，此時植物的增量最小，由于植物干重的增加主要來源于光合作用凈合成的有機物，根吸收的無機鹽使植物增重微不足道，因此，上部葉片的競爭比根間的競爭使植物增重小得多。

3總結(jié)

物競天擇，適者生存。競爭的存在是生態(tài)系統(tǒng)維持平衡的重要條件。物種間的競爭是自然界的留下來的一種叢林法則。研究好物種間的競爭對自然的發(fā)展也是有更大的好處的。并能把這樣的規(guī)律運用到生活應(yīng)用中。

參考文獻：

[1]鄒春靜，徐文鐸. 沙地云杉種內(nèi)、種間競爭的研究[J]. 植物生態(tài)學(xué)報，1998，（03）：78-83.

[2]牛翠娟.基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)[M].北京：高等教育出版社， 2015：114-143

[3]雍太文，楊文鈺，向達兵，陳小容，萬燕.小麥/玉米/大豆套作的產(chǎn)量、氮營養(yǎng)表現(xiàn)及其種間競爭力的評定[J]. 草業(yè)學(xué)報，2012，21（1）：50-58