生态学第三章生活史.ppt

生活史对策（生态对策）： 指生物在长期的进化过程中，所形成的适应环境的一套策略,包括大小、寿命、生育力、分布区和迁移习性等。这种对策能使生物在其环境中的适应性发展到最大限度。可以把生物的生境看作一块模板，进化动力就是模板上塑造生物的生态对策。 生态对策即生物在生存斗争中获得的生存对策。生物在进化过程中形成了多种的生活史对策，如生殖对策、取食对策、迁移对策、体型大小对策等。,生活史对策,能量配置与权衡 体型效应 生殖对策 滞育和休眠 迁移 复杂的生活史周期 衰老,生活史对策,资源配置与权衡,理想的高度适应性生物(达尔文魔鬼) 能量的限制导致必须进行能量的权衡(生存和繁殖) 能量分配 (Resource allocation) 单次生殖或多次生殖 大量小型后代或少量大型后代,花旗松生长与繁殖输出之间的权衡,体型效应,体型大小与寿命（ P.110 图6-3) 体型大小与内禀增长率（ P111 图6-4) Southwood的解释 单位重量代谢率寿命生殖期内禀增长率 适应意义 体型大、寿命长 调节功能强竞争能力强 体型小、寿命短 遗传变异大生态幅广,体型大小与寿命,体型大小与内禀增长率的关系,生殖对策,r-选择和K-选择 生殖价和生殖效率,r-对策：不稳定环境中的对策,T/H1，当代对环境的掠夺不会影响后代，因此r-对策者又叫剥削者，机会主义者。 r-对策的进化方向为形成高的rm值，rm与净增殖率R0的对数成正比，与世代时间T成反比。Nt=N0ert ert= Nt/ N0 Nt/ N0=R0 lnR0=rt （rm=（lnR0）/T）,r-选择就是迫于短暂的生境而选择高出生率与短暂的世代时间，这都会使rm提高。因此这种对策叫生殖力对策。 r对策种类具有所有使种群增长率最大化的特征：快速发育，小型成体，数量多而个体小的后代，高的繁殖能量分配，短的世代周期。,K-对策：在稳定环境中形成的对策,以T表示世代时间，H表示环境持续时间，则T/H很小，即同一稳定环境中可发生多个世代。目标为维持环境的稳定 K对策种类具有使种群竞争能力最大化的特征：慢速发育，大型成体，数量少但体型大的后代，低的繁殖能量分配，长的世代周期。,r-选择和K-选择,Lack对鸟类的研究 幼鸟存活数：产卵数和亲体关怀能力 MacArthur和Wilson按栖息环境和进化对策的生物分类 r-对策者生物和K-对策者生物 E. Pianka的r-选择和K-选择理论 r-选择：种群增长率最大；K-选择：种群竞争能力最大,r-选择种和K-选择种的特征 r-选择和K-选择的适应意义 r-选择：死亡率高，但r高能使种群迅速恢复，高扩散能力使其迅速离开不利环境，有利于建立新的种群和形成新的物种 K-选择：竞争能力强、数量稳定、大量死亡或导致生境退化的可能性小；由于r低，种群数量下降后恢复困难,既是r-对策者又是K-对策者？,Linhart(1974)年曾研究过水苦荬的两个种群,产生少量种子，种子个体大，可以很快萌发,环境多变,环境稳定,产生大量种子，种子个体小,种群死亡率高,临时性池塘,下几颗蛋合适？,图片：鸟类窝寄生,环境与物种进化,两条道路,遭遇两种环境,？,如何应对,以K-对策者模式应对,以r-对策者模式应对,物种进 化过程,不稳定环境 不可预测 灾变较多,稳定环境 竞争较 为激烈,生物,稳定 环境,r- K-,r- K-,不稳定 环境,稳定 环境,不稳定 环境,生物,r,K,r,K,r-对策者 K-对策者,环境,生物进化方向,R选择与K选择比较,生殖价和生殖效率,资源配置与权衡：当前繁殖与未来繁殖 生殖价 (reproductive value)：当前繁殖输出+未来繁殖输出 不同环境的生活史对策 生殖效率：后代质量/投入能量,产较多的卵会耗尽自己的资源和减少自己的寿命,生殖效率：后代质量/投入能量,生境分类,不同繁殖付出生境的物种 高-CR生境物种：推迟繁殖后代 低-CR生境物种：提前繁殖后代 “两面下注”理论 多次生殖：成体死亡率与幼体死亡率相比较为稳定 单次生殖：幼体死亡率低于成体死亡率 CSR三角形,低严峻度、低干扰：竞争对策(C-选择) （competition）在资源丰富的可预测的生境中的选择。分配给生长 低严峻度、高干扰：杂草对策(R-选择) （ruderal）：在资源丰富的临时生境中的选择。分配给生殖 高严峻度、低干扰：胁迫-忍耐对策(S-选择) （stress）：在资源胁迫的生境中的选择。分配给维持,生境的严峻度,生境干扰水平,杂草对策,竞争对策,胁迫忍耐对策,不能生活,CSR三角形,机遇、平衡和周期性生活史对策,滞育和休眠,休眠 (dormancy)：是由不良环境条件直接引起的，当不良环境条件消除时，便可恢复生长发育 滞育 (diapause)：是昆虫长期适应不良环境而形成的种的遗传性。在自然情况下，当不良环境到来之前，生理上已经有所准备，即已进入滞育。一旦进入滞育必需经过一定的物理或化学的刺激，否则恢复到适宜环境也不进行生长发育 潜生现象(隐生现象, cryptobiosis)、蛰伏 (torper)、冬眠 (hibernation)、夏眠 (aestivation),迁移,迁徙(migration) 扩散(dispersal) 迁移的模式 反复往返旅行 单次往返旅行 单程旅行,复杂的生活史周期,复杂的生活史周期 变态：个体生活史中形态学的变化(昆虫、两栖类) 世代间变化：包括形态转换 适应优势 扩散与生长间平衡 生境利用最优化,衰 老,衰老现象 生物体进入老