种群生活史生态学

1、第四章 种群生活史,生活史概述 繁殖成效 繁殖格局 繁殖策略 性选择,参考文献 思考题,2020/7/11,1,南京信息工程大学 生态学*,一. 个体大小,是生物遗传上的特征 与生物的不同生长阶段有关，并具有较大的生态可塑性,2020/7/11,2,南京信息工程大学 生态学*,二. 生长与发育速度,生长 growth 和发育 development 的概念 生长形式：逻辑斯谛方程，S形生长曲线： 生长的测度 异速生长,停滞期 指数期 静止期,2020/7/11,3,南京信息工程大学 生态学*,棉花主茎生长曲线,鸡在胚胎与孵出后期的生长曲线,2020/7/11,4,南京信息工程大学 生态学*,头

2、胸节,头,眼,不同生育期多花黑麦草的根干重与枝条干重之间的异速生长,竹节虫（Dixippus morosus）的异速生长,2020/7/11,5,南京信息工程大学 生态学*,三. 繁殖,繁殖概念 无性繁殖 asexual reproduction 有性生殖sexual reproduction 繁殖方式的生态学意义,营养繁殖 vegetative propagation 孢子生殖 spore reproduction,2020/7/11,6,南京信息工程大学 生态学*,在现存环境条件下的扩展性 对多变环境的适应性 繁殖速度 繁殖潜力 在自然选择压力下的进化速度,2020/7/11,7,南京信息

3、工程大学 生态学*,四. 扩散,扩散的概念 被动扩散和主动扩散 植物的扩散 动物的扩散 动植物扩散的生物学和生态学意义,2020/7/11,8,南京信息工程大学 生态学*,繁殖体（孢子、种子、茎等） 传播距离决定于： 可动性 传播因子（风力、水力、动物和人的活动） 地形条件,2020/7/11,9,南京信息工程大学 生态学*,动物扩散的原因 动物扩散的形式： 迁出 迁入 迁移（洄游、迁徙）,外因性迁移 内因性迁移,2020/7/11,10,南京信息工程大学 生态学*,防止近亲繁殖 维持和补充种群数量 扩大种群的分布区,2020/7/11,11,南京信息工程大学 生态学*,第二节 繁殖成效,繁殖

4、价值 亲本投资 繁殖成本,2020/7/11,12,南京信息工程大学 生态学*,一. 繁殖价值,繁殖价值 (RV) 概念： 指在相同时间内特定年龄个体相对于新生个体的潜在繁殖贡献 当年繁殖价值：当年生育力M 剩余繁殖价值：余生中繁殖的期望值 (RRV) RV=M+RRV,2020/7/11,13,南京信息工程大学 生态学*,一年生植物小蓝绣球不同年龄繁殖价值的变化,雌灰松鼠不同年龄繁殖价值的变化,2020/7/11,14,南京信息工程大学 生态学*,二. 亲本投资,亲本投资 parental investment 概念 有机体在生产子代以及抚育和管护时所消耗的能量、时间和资源量,2020/7/

5、11,15,南京信息工程大学 生态学*,三. 繁殖成本,繁殖成本 reproductive costs 概念 Cody(1966) 分配原理principal of allocation （维持生命、生长繁殖、种间种内竞争） 繁殖与生长的关系 繁殖与存活的关系,2020/7/11,16,南京信息工程大学 生态学*,花旗松的球果生长与木材生长的关系,哺乳期雌鹿与同龄待生育雌鹿死亡率的比较,2020/7/11,17,南京信息工程大学 生态学*,轮虫的现时生育力与未来存活的关系,果蝇飞行对生育力的影响,2020/7/11,18,南京信息工程大学 生态学*,第三节 繁殖格局,一次繁殖semelpari

6、ty和多次繁殖iteroparity 生活年限与繁殖,2020/7/11,19,南京信息工程大学 生态学*,第四节 繁殖策略,策略，表示生物对其所处生存环境条件采取的不同适应方式 r-k自然选择理论 R-、C-和S-选择的生活史式样 波动与稳定,2020/7/11,20,南京信息工程大学 生态学*,生态对策,生态对策(bionomic strategy)（生活史对策 life history strategy ）：生物在进化过程中，对某一些特定的生态压力所采取的生活史或行为模式，称生态对策。 繁殖对策 取食对策 避敌对策 扩散对策 r对策和K对策,2020/7/11,21,南京信息工程大学 生

7、态学*,一. r选择和K选择,R.H.MacArthur(1962) 提出： 有利于增大内禀增长率的选择称为 r-选择；有利于竞争能力增加的选择称为K-选择 R.H.MacArthur和E.O.Wilson(1967)提出r-策略者；K策略者 E.R.Pianka(1970)将r-选择和K-选择理论推广 r-K策略连续统 r-K continuum of strategies,2020/7/11,22,南京信息工程大学 生态学*,r-对策,r-对策(r-strategy)：生活在条件严酷和不可预测环境中，种群死亡率通常与密度无关，种群内的个体常把较多的能量用于生殖，而把较少的能量用于生长、代谢

8、和增强自身的竞争能力。 r-选择( r-selection) ：采取r-对策的生物称r-选择者,通常是短命的，生殖率很高，可以产生大量的后代，但后代的存活率低，发育快，成体体形小。,2020/7/11,23,南京信息工程大学 生态学*,K-对策,K-对策(K-strategy)：生活在条件优越和可预测环境中，其死亡率大都取决于密度相关的因素，生物之间存在着激烈的竞争，因此种群内的个体常把更多的能量用于除生殖以外的其他各种活动。 K-选择（ K-selection ）者：采取K-对策的生物称K-选择者，通常是长大寿命的，种群数量稳定，竞争能力强，个体大但生殖力弱，只能产生很少的后代，亲代对后代有

9、很好的关怀，发育速度慢，成体体形大。,2020/7/11,24,南京信息工程大学 生态学*,2020/7/11,25,南京信息工程大学 生态学*,r-对策的优缺点,r-对策的优缺点： 优点：生殖率高，发育速度快，世代时间短，因此，种群在数量较低时，可以迅速恢复到较高的水平；后代数量多，通常具有较大的扩散迁移能力，可迅速离开恶化的环境，在其他地方建立新种群，因此，常常出现在群落演替的早期阶段；由于高死亡率、高运动性和连续面临新环境，可能使其成为物种形成的新源泉。 缺点：死亡率高、竞争力弱、缺乏对后代的关怀，高的瞬时增长率必然导致种群的不稳定性，因此，种群的密度经常激烈变动。,2020/7/11,

10、26,南京信息工程大学 生态学*,K-对策的优缺点,K-对策的优缺点： 优点：种群的数量较稳定，一般保持在K值附近，但不超过此值，因此，导致生境退化的可能性小；具有个体大和竞争能力强等特征，保证它们在生存竞争中取得胜利。 缺点：由于r值较低，种群一旦遭到危害，难以恢复，有可能灭绝。,2020/7/11,27,南京信息工程大学 生态学*,r-K连续体,r-K连续体（ r-K continuum ）: r-选择 和K-选择是两个进化方向的不同类型，从极端的r-选择到极端的K-选择之间有许多 过渡类型，有的更接近于r-选择，有的更接近于K-选择，两者间有一个连续的谱系， 称r-K连续体。,2020/

11、7/11,28,南京信息工程大学 生态学*,2020/7/11,29,南京信息工程大学 生态学*,R-、C-和S-选择的生活史模式,R-选择：在资源丰富的临时生境中的选择，主要将资源分配给生殖。 C-选择：在资源丰富的可预测生增中的选择，主要将资源分配给生长。 S-选择：在资源胁迫的生境中的选择，主要将资源分配给维持。,2020/7/11,30,南京信息工程大学 生态学*,线,2020/7/11,31,南京信息工程大学 生态学*,r-对策和K-对策种群的增长曲线比较,S是稳定平衡点 X是绝灭点,S,X,r-对策,K-对策,种群数量Nt,种群数量Nt+1,2020/7/11,32,南京信息工程大学 生态学*,第五节 性选择,植物的选择受精 指具有特定遗传基础的精核与卵细胞优先受精的现象 动物的性选择,自交不亲和性 远源杂交不亲和性 多个花粉精核竞争现象,2020