717第7章-生活史对策

1云南大学生命科学学院普通生态学(7)2第七章生活史对策•7.1生活史•7.2资源配置与权衡•7.3体型效应•7.4生殖对策•7.5生境分类•7.6滞育和休眠•7.7迁移•7.8复杂的生活史周期•7.9衰老37.1生活史(Lifehistory)7.1.1生活史的概念–生物从出生到死亡所经理的全部过程7.1.2生活史的关键组分–身体大小(bodysize)、生长率(growthrate)、繁殖(reproduction)、寿命(longevity)7.1.3生态对策(生活史对策,lifehistorystrategy)–生物在生存斗争中获得的生存对策47.2资源配置与权衡(trade-off)7.2.1理想的高度适应性的生物达尔文魔鬼（像物理学的质点一样）7.2.2资源的限制导致必须进行能量的权衡(ABC分析：生长，维持生存，繁殖)7.2.3资源配置(Resourceallocation)–单次生殖或多次生殖–大量小型后代或少量大型后代5图片：花旗松生长与繁殖资源分配之间的权衡67.3体型效应7.3.1体型大小与寿命7.3.2体型大小与内禀增长率•Southwood的解释–单位重量代谢率→寿命→生殖期→内禀增长率7.3.3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7体型大小与内禀增长率的关系8体型效应图片：体型效应97.4生殖对策7.4.1r-选择和K-选择7.4.2生殖价和生殖效率107.4.1r-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117.4.1r-选择和K-选择（续）•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　12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13下几颗蛋合适？图片：鸟类窝寄生14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rKrKr-对策者K-对策者环境生物进化方向15R选择与K选择比较16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(reproductivevalue)：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17；豆象产多少卵合适？豆象的幼虫不能在豇豆植株间移动一只雌豆象发现了一株豇豆并开始产卵成年豆象也无喂幼行为产卵少—资源浪费产卵多—幼虫竞争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187.5生境分类7.5.1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7.5.2“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7.5.3CSR三角形19–低严峻度、低干扰：竞争对策(C-选择)–低严峻度、高干扰：杂草对策(R-选择)–高严峻度、低干扰：胁迫-忍耐对策(S-选择)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植物生活史对策：CSR三角形20–机遇对策：早性成熟，少后代数量，低幼体成活–平衡对策：性成熟晚，少后代数量，高幼体成活–周期性对策：个体大，早性成晚，后代数量大性成熟年龄繁殖力机遇对策周期性对策平衡对策幼体成活率鱼类等：生活史对策217.6滞育和休眠7.6.1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7.6.2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7.6.3潜生现象(隐生现象,cryptobiosis)、蛰伏(torper)、冬眠(hibernation)、夏眠(aestivation)227.7迁移7.7.1迁徙(migration)7.7.2扩散(dispersal)7.7.3迁移的模式•反复往返旅行•单次往返旅行•单程旅行237.8复杂的生活史周期7.8.1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7.8.2适应优势–扩散与生长间平衡–生境利用最优化247.9衰老7.9.1衰老现象–生物体进入老年后，身体恶化，繁殖力、精力、存活力下降7.9.2衰老的原因–机械水平：化学毒物的影响使细胞器崩溃，引起衰老–突变积累模型：早期表达的坏基因早期被去除，晚期表达的则不能被去除而持久地保持在种群中–拮抗性多效模型：部分基因对早期繁殖有利对生命晚期有害25本章小结•生活史的相关概念•生物的能量分配与权衡•r-选择和K-选择•C-S-R对策•生物抵御不良环境的方式滞育、休眠、迁徙等的概念26本章主要概念生活史、生殖对策、滞育、休眠、r-选择、K-选择、生殖价、生殖效率、迁徙、衰老27思考题1.什么叫生活史策略，试比较r-选择和k-选择的基本特征。2.根据资源配置理论分析为什么生物适应环境的能力总有有限的？2.C-S-R的植物生活史划分中将植物的生境划分为哪三种类型？3.请用生物的能量权衡解释个体重量与种群内禀增长率的关系。4.什么是两头下注理论？28本章建议读物1.孙儒泳,李庆芬,牛翠娟,娄安如.2002.基础生态学.高等教学出版社,99-1072.孙儒泳,李博,诸葛阳,尚玉昌编.1992.普通生态学.高等教育出版社3.李博主编.1999.生态学.高等教育出版社4.BarbourM.G.,BurkJ.H.,PittsW.D.,GiliamF.S.andSchwartzM.W.1999.TerrestrialPlantEcology.AddisonWesleyLongmanInc.29谢谢谢谢！欢迎提出宝贵意见！[e-mail]