生態学I（矢原徹一）試験問題 2005年2月8日

○解答用紙（白紙）に、名前と学生番号を記入し、解答すること。裏面を使用しても構わない。

問１　共通の資源をめぐって競争する2種（種１と種２）を考える。2種の個体数をN₁, N₂, 2種の内的自然増加率をr₁, r₂, 2種の環境収容力をK₁, K₂, 種２の種１に対する競争係数をα₁₂, 種１の種２に対する競争係数をα₂₁とすると、2種の個体数の時間変化を次の式であらわすことができる。

(1)

(2)

（１）　これらの式を用いて、種１、種２の個体数がともに増加する条件を求め、N₂のN₁に対する関係式であらわせ。

（２）　図１の各領域（�@〜�C）において、種１、種２の個体数は増加するか、それとも減少するか。各領域について回答せよ。

（３）　図１から、2種が安定して共存する条件は、K₂ < K₁/α₁₂, K₁ < K₂/α₂₁であり、とくにK₁ = K₂ のとき、α₁₂< 1, α₂₁ < 1 である。このとき、種内競争と種間競争のどちらの効果が強いか。理由とともに述べよ。

（４）　種１は、種２に対して密度効果を及ぼし、種２の個体群増加を抑制するが、種２は種１に対して資源を提供し、種１の個体群増加を促進するとき、これら2種は片利共生をしていると言われる。このような片利共生の下での2種の個体群動態は、次のようにあらわすことができる。

(1)

(2)

このような2種は、共存できるか。図１と同様な図を描いて、判定せよ。

問２　進化的に安定な戦略としての出生性比について、下記の問いに答えよ。

（１） 変異型の母親が生む息子の比率をx, 変異型以外の母親が生む息子の比率をx^*, 母親が生む子供の総数をNとする。また、息子が成熟令に達するまでの生存率をV_s, 娘が成熟令に達するまでの生存率をV_dとする。変異型の母親の適応度を、x, x^*, N, V_s, V_d を用いてあらわせ。

（２） 上記の式を用いて、進化的に安定な出生性比を求めよ。

問３　次の生物の中から２つを選び、どのような生態学的研究が行われたかを述べよ。

（１） ダーウィンフィンチ

（２） フジアザミとマルハナバチ

（３） Elderflower orchid （ハクサンチドリ属の1種）

（４） Ｍｉmulus cardinalis と M. lewisii （ミゾホウズキ属の姉妹種）

問４　分散・共分散とはどのような量かについて、説明せよ。