第二部分-生活史对策

1、1第三节 生活史对策3.1 生活史生活史3.2 能量分配与权衡能量分配与权衡3.3 体型效应体型效应3.4 生殖对策生殖对策3.5 生境分类生境分类3.6 滞育和休眠滞育和休眠3.7 迁移迁移3.8 复杂的生活史周期复杂的生活史周期3.9 衰老衰老23.1 生活史 (Life history)3.1.1 生活史的概念生活史的概念 生物从出生到死亡所生物从出生到死亡所经历的经历的全部过程全部过程3.1.2 生活史的关键组分生活史的关键组分 身体大小身体大小 (body size)、生长率、生长率 (growth rate)、繁殖、繁殖 (reproduction)、寿命、寿命 (longevit

2、y)3.1.3 生态对策生态对策(生活史对策生活史对策, life history strategy) 生物在生存斗争中获得的生存对策生物在生存斗争中获得的生存对策36.2 能量分配与权衡 (trade-off)6.2.1 理想的高度适应性生物理想的高度适应性生物(达尔文魔鬼达尔文魔鬼)6.2.2 能量的限制导致必须进行能量的能量的限制导致必须进行能量的权衡权衡(生存和繁殖生存和繁殖)6.2.3 能量分配能量分配 (energy allocation) 单次生殖或多次生殖单次生殖或多次生殖 大量小型后代或少量大型后代大量小型后代或少量大型后代4花旗松生长与繁殖能量分配之间的权衡花旗松生长与繁殖

3、能量分配之间的权衡56.3 体型效应6.3.1 体型大小与寿命体型大小与寿命6.3.2 体型大小与内禀增长率体型大小与内禀增长率Southwood的解释的解释 单位重量代谢率单位重量代谢率寿命寿命生殖期生殖期内禀增长率内禀增长率6.3.3 适应意义适应意义 体型大、寿命长体型大、寿命长 调节功能强调节功能强竞争能力强竞争能力强 体型小、寿命短体型小、寿命短 遗传变异大遗传变异大生态幅广生态幅广6体型大小与内禀增长率的关系体型大小与内禀增长率的关系7体型效应体型效应86.4 生殖对策6.4.1 r-选择和选择和K-选择选择6.4.2 生殖价和生殖效率生殖价和生殖效率96.4.1 r-6.4.1

4、r-选择和选择和K-K-选择选择 Lack对鸟类的研究对鸟类的研究 幼鸟存活数幼鸟存活数：产卵数和亲体关怀能力：产卵数和亲体关怀能力 MacArthur和和Wilson按按栖息环境和进栖息环境和进化对策化对策的生物分类的生物分类 r-对策者生物和对策者生物和K-对策者生物对策者生物 E. Pianka的的r-选择和选择和K-选择理论选择理论 r-选择：种群增长率最大；选择：种群增长率最大；K-选择：种群选择：种群竞争能力最大竞争能力最大106.4.1 r-6.4.1 r-选择和选择和K-K-选择（续）选择（续） r-选择种和选择种和K-选择种的特征选择种的特征 （？） r-选择和选择和K-选择

5、的适应意义选择的适应意义 r-选择：死亡率高，但选择：死亡率高，但r高能使种群迅速恢复，高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；由于致生境退化的可能性小；由于r低，种群数量下降低，种群数量下降后恢复困难后恢复困难11既是既是r-对策者又是对策者又是K-对策者？对策者？ Linhart(1974)年曾研究过水苦荬的两个种年曾研究过水苦荬的两个种群群产生少量种子，种子个产生少量种子，种

6、子个体大，可以很快萌发体大，可以很快萌发环境多变环境多变环境稳定环境稳定产生大量种产生大量种子，种子个子，种子个体小体小种群死亡率高种群死亡率高临时性池塘临时性池塘12雌杜鹃通常把蛋下到别的鸟窝里雌杜鹃通常把蛋下到别的鸟窝里 13环境与物种进化两条道路两条道路遭遇两种环境遭遇两种环境？如何应对如何应对以以K-对策者模式应对对策者模式应对以以r-对策者模式应对对策者模式应对物种进物种进化过程化过程不稳定环境不稳定环境不可预测不可预测灾变较多灾变较多稳定环境稳定环境竞争较竞争较为激烈为激烈生物生物稳定稳定环境环境r- K-r- K-不稳定不稳定环境环境稳定稳定环境环境不稳定不稳定环境环境生物生物r

7、KrKr-对策者对策者K-对策者对策者环境环境生物进化方向生物进化方向14R选择与K选择比较15生殖价和生殖效率 能量分配权衡：当前繁殖与未来繁殖能量分配权衡：当前繁殖与未来繁殖 生殖价生殖价 (reproductive value)：当前繁殖输：当前繁殖输出出+未来繁殖输出未来繁殖输出 不同环境的生活史对策不同环境的生活史对策 生殖效率生殖效率：后代质量：后代质量/投入能量投入能量16豆象产豆象产多少卵多少卵合适？合适？；豆象的幼虫不能豆象的幼虫不能在豇豆植株间移动在豇豆植株间移动一只雌豆象一只雌豆象发现了一株发现了一株豇豆并开始豇豆并开始产卵产卵成年豆象也成年豆象也无喂幼行为无喂幼行为产较

8、多的卵会产较多的卵会耗尽自己的资耗尽自己的资源和减少自己源和减少自己的寿命的寿命产卵少产卵少资源资源浪费浪费产卵多产卵多幼虫幼虫竞争竞争生殖效率：后代质量生殖效率：后代质量/投入能量投入能量176.5 生境分类6.5.1 不同繁殖付出生境的物种不同繁殖付出生境的物种 高高-CR生境物种：推迟繁殖后代生境物种：推迟繁殖后代 低低-CR生境物种：提前繁殖后代生境物种：提前繁殖后代6.5.2 “两面下注两面下注”理论理论 多次生殖：成体死亡率与幼体死亡率相比较多次生殖：成体死亡率与幼体死亡率相比较为稳定为稳定 单次生殖：幼体死亡率低于成体死亡率单次生殖：幼体死亡率低于成体死亡率6.5.3 CSR三角

9、形三角形18 CSR三角形三角形 低严峻度低严峻度校服、工作服、保安服、医务服装、职业装 定制http:/ 、低干扰：竞争对策、低干扰：竞争对策(C-选择选择) 低严峻度、高干扰：杂草对策低严峻度、高干扰：杂草对策(R-选择选择) 高严峻度、低干扰：胁迫高严峻度、低干扰：胁迫-忍耐对策忍耐对策(S-选择选择)生境的严峻度生境的严峻度生生境境干干扰扰水水平平杂草对策杂草对策竞争对策竞争对策胁迫忍耐对策胁迫忍耐对策不能生活不能生活196.6 滞育和休眠6.6.1 6.6.1 休眠休眠 (dormancy)(dormancy)：是由不良环境条件直接引是由不良环境条件直接引起的，当不良环境条件消除时，

10、便可恢复生长发育起的，当不良环境条件消除时，便可恢复生长发育 6.6.2 6.6.2 滞育滞育 (diapause)(diapause)：是昆虫长期适应不良环境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宜环境也不进行生长发育 6.6.3 6.6.3 潜生现象潜生现象( (隐生现象隐生现象, cryptobio

11、sis), cryptobiosis)、蛰伏、蛰伏 (torper)(torper)、冬眠、冬眠 (hibernation)(hibernation)、夏眠、夏眠 (aestivation)(aestivation)206.7 迁移迁移 6.7.1迁徙迁徙(migration)6.7.2 扩散扩散(dispersal)6.7.3 迁移的模式迁移的模式 反复往返旅行反复往返旅行 单次往返旅行单次往返旅行 单程旅行单程旅行216.8 复杂的生活史周期6.8.1 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变态：个体生活史中形态学的变化(昆虫、昆虫、两栖类两栖类) 世代间变化：包括形态转换世代间变化：包括形态转换6.8.2 适应优势适应优势 扩散与生长间平衡扩散与生长间平衡 生境利用最优化生境利用最优化226.9 衰 老6.9.1 衰老现象衰老现象 生物体进入老年后，身体恶化，繁殖力、精力、存活生物体进入老年后，身体恶化，繁殖力、精力、存活力下降力下降6.9.2 衰老的原因衰老的原因 机械水平：化学毒物的影