生活史对策种群生态学课件.ppt

1、第二部分第二部分 种群生态学种群生态学 4 4 种群及其基本特征种群及其基本特征 5 5 种群种及其变异与进化种群种及其变异与进化 66生活史对策生活史对策 6.1 能量分配与权衡 6.2 体型效应 6.3 生殖对策 6.4 滞育和休眠 6.5 迁移 6.6 复杂的生活周期 6.7 衰老 7 7 种内与种间关系种内与种间关系1/24 生活史（生活史（life history）：指生物从出生到死）：指生物从出生到死亡所经历的全部过程。生活史的关键组分包括身亡所经历的全部过程。生活史的关键组分包括身体大小（体大小（body size）、生长率（）、生长率（growth rate）、）、繁殖（繁殖（

2、reproduction）和寿命）和寿命。 生态对策（生态对策（bionomic strategy）或生活史对）或生活史对策（策（ life history strategy )：生物在生存斗争中：生物在生存斗争中获得的生存对策获得的生存对策 ，如生殖对策、取食对策、迁，如生殖对策、取食对策、迁移对策等。移对策等。6. 6. 生活史对策生活史对策2/24第二部分第二部分 种群生态学种群生态学 4 4 种群及其基本特征种群及其基本特征 5 5 种群种及其变异与进化种群种及其变异与进化 66生活史对策生活史对策 6.1 能量分配与权衡 6.2 体型效应 6.3 生殖对策 6.4 滞育和休眠 6.5

3、 迁移 6.6 复杂的生活周期 6.7 衰老 7 7 种内与种间关系种内与种间关系3/24 生物的适应性体现在不同生活史组份的能量分配方面，可以将能量更多地分配于生长、代谢或繁殖，以适应不同的环境条件。动物的能量收支（分配）模型为： C=F+U+M+G+P 生物种类、体重、性别、饵料性质、理化因子等影响能量收支。6.1 能量分配与权衡4/24(1) (1) 生长与繁殖的权衡生长与繁殖的权衡：花旗松生长率与繁殖率负相关。 不繁殖的雌鼠妇比繁殖的生长能高三倍。（2 2）繁殖与生存的权衡）繁殖与生存的权衡：产奶雌马鹿死亡率明显高于不育雌马鹿（图6-2）。花旗松Pseudotsuga menziesi

4、i5/24第二部分第二部分 种群生态学种群生态学 4 4 种群及其基本特征种群及其基本特征 5 5 种群种及其变异与进化种群种及其变异与进化 66生活史对策生活史对策 6.1 能量分配与权衡 6.2 体型效应 6.3 生殖对策 6.4 滞育和休眠 6.5 迁移 6.6 复杂的生活周期 6.7 衰老 7 7 种内与种间关系种内与种间关系6/24 6.2 体型效应 体型大小显著影响生物的生活史，它与寿命、世代时间正相关。7/24体型大小与内禀增长率负相关第二部分第二部分 种群生态学种群生态学 4 4 种群及其基本特征种群及其基本特征 5 5 种群种及其变异与进化种群种及其变异与进化 66生活史对策

5、生活史对策 6.1 能量分配与权衡 6.2 体型效应 6.3 生殖对策 6.4 滞育和休眠 6.5 迁移 6.6 复杂的生活周期 6.7 衰老 7 7 种内与种间关系种内与种间关系9/24 由于生物的生态对策包括很多方面，如生殖方式对策、取食对策、逃避捕食对策、迁移对策、休眠对策、体型大小对策、存活率对策、种群大小对策、竞争力对策、寿命对策、忍耐力对策、繁殖率对策、育幼对策等多个方面。因此，对群落中多物种种群生态对策的比较和进化研究十分困难，也难以排序。 6.3 生殖对策10/246.3.1 r选择 和 K选择 Lack（1954）指出，动物在进化过程中面临着两种相反的可供选择的进化对策。Ma

6、cArthur & Wilson (1967)把这两种进化对策定义为r对策者和K对策者。Pianka (1970)提出了r选择和K选择理论，指出：r r选择者选择者是在不稳定的环境中进化的，高r的特征表现为：快速发育、小型成体、数量多快速发育、小型成体、数量多而个体小的后代，高的繁殖能量分配和短的世代而个体小的后代，高的繁殖能量分配和短的世代时间时间（周期）；K K选择者选择者正好相反，它们在稳定的环境中进化，高竞争力的特征表现为：生长缓慢、生长缓慢、大型成体、数量少但体型大的后代、低繁殖能量大型成体、数量少但体型大的后代、低繁殖能量分配和长的世代时间分配和长的世代时间。 r r选择者选择者r

7、-r-选择者选择者K-K-选择者选择者12/24 r- r-选择和选择和K-K-选择相关特征的比较选择相关特征的比较r-选择选择K-选择选择气候气候死亡死亡 存活存活种群大小种群大小种内、种间竞争种内、种间竞争选择倾向选择倾向 寿命寿命最终结果最终结果多变，难以预测、不确定多变，难以预测、不确定常是灾难性的、无规律、非常是灾难性的、无规律、非密度制约密度制约存活曲线存活曲线C C型，幼体存活率型，幼体存活率低低时间上变动大，不稳定，通时间上变动大，不稳定，通常低于环境容纳量常低于环境容纳量K K值。值。多变，通常不紧张多变，通常不紧张发育快；增长力高；提早生发育快；增长力高；提早生育；体型小；

8、单次生殖育；体型小；单次生殖短，通常小于短，通常小于1 1年年高繁殖力高繁殖力稳定、可预测、较确定稳定、可预测、较确定比较有规律、受密度制约比较有规律、受密度制约 存活曲线存活曲线A A、B B型，幼体存型，幼体存活率高活率高时间上稳定，密度临近环时间上稳定，密度临近环境容纳量境容纳量K K值。值。经常保持紧张经常保持紧张发育缓慢；竞争力高；延发育缓慢；竞争力高；延迟生育；体型大；多次生迟生育；体型大；多次生殖殖长，通常大于长，通常大于1 1年年高存活力高存活力r选择者和K选择者之间有r-K连续体。6.3.2 生殖价和生殖效率 生殖价随年龄、环境而变化。天蓝绣球14/24生殖效率：生殖效率：

9、稳定环境中产少量高质量后代，不稳定环境中产大量小型后代。生殖次数：生殖次数： “ “两面下注两面下注” ”理论理论：如果成体死亡率低而幼体死亡率高，则保卫成体赌注，选择多次生殖对策，相反则单次生殖，一次性繁殖大量后代。 15/24 除了r-K二分法的生态对策外，Grime（1977，1979）对植物生境进行了四分，提出了植物生活史对策的三分法-CSR三角形。影响植物选择压力最大的是生境的干扰强度和严峻度（胁迫度），以此为坐标轴，可划分为四种生境类型：干扰强度严峻度胁迫强度高干扰、高严峻度如火山等,植物无法生存高干扰、低严峻度如农田, 高繁殖率,杂草对策（R选择）低干扰、低严峻度如热带雨林, 成

10、体竞争能力强，生活史对策（C选择）低干扰、高严峻度如沙漠, 胁迫忍耐对策（S选择）6.3.3 6.3.3 生境分类与植物的生活史对策生境分类与植物的生活史对策 16/24CSR三角形白桦山毛榉6.3.4 机遇、平衡和周期性生活史对策 Winemiller & Rose （1992）对鱼类生活史对策的研究表明，生物在繁殖力、幼体成活率和性成熟年龄之间存在权衡，在这三维空间中，鱼类的生态对策被划分为三种：性成熟年龄繁殖力幼体成活率平衡对策平衡对策：繁殖力低、幼体成活率高和性成熟晚，如胎生或卵胎生鲨鱼。 周期性对策周期性对策：繁殖力高、幼体成活率低和性成熟晚，如鲟等。机遇对策机遇对策：繁殖力低（繁殖

11、的能量分配高）、幼体成活率低和性成熟早。第二部分第二部分 种群生态学种群生态学 4 4 种群及其基本特征种群及其基本特征 5 5 种群种及其变异与进化种群种及其变异与进化 66生活史对策生活史对策 6.1 能量分配与权衡 6.2 体型效应 6.3 生殖对策 6.4 滞育和休眠 6.5 迁移 6.6 复杂的生活周期 6.7 衰老 7 7 种内与种间关系种内与种间关系19/24 如果当前环境苛刻，而未来环境预期会更好，生物可能进入发育暂时延缓的休眠状态。昆虫的休眠称为滞育。6.5 迁移（自学） 生物通过迁移到另一地点来躲避当地恶劣的环境。6.4 滞育和休眠（自学）20/24第二部分第二部分 种群生

12、态学种群生态学 4 4 种群及其基本特征种群及其基本特征 5 5 种群种及其变异与进化种群种及其变异与进化 66生活史对策生活史对策 6.1 能量分配与权衡 6.2 体型效应 6.3 生殖对策 6.4 滞育和休眠 6.5 迁移 6.6 复杂的生活周期 6.7 衰老 7 7 种内与种间关系种内与种间关系21/24 个体生活史中的形态变化叫做变态。 许多种生物具有复杂的生活周期，复杂的生活周期有利于生境利用最优化，不同季节摄食不同饵料；复杂的生活周期有利于生长与扩散的权衡，有的阶段主要完成生长（如昆虫幼体），有的阶段完成扩散（如昆虫成体）。6.6 6.6 复杂的生活周期复杂的生活周期22/24第二

13、部分第二部分 种群生态学种群生态学 4 4 种群及其基本特征种群及其基本特征 5 5 种群种及其变异与进化种群种及其变异与进化 66生活史对策生活史对策 6.1 能量分配与权衡 6.2 体型效应 6.3 生殖对策 6.4 滞育和休眠 6.5 迁移 6.6 复杂的生活周期 6.7 衰老（自学） 7 7 种内与种间关系种内与种间关系23/24思考练习题思考练习题1. 名词解释：生态对策(生活史对策) 体型效应 生殖对策 CSR三角形 “两面下注”理论 滞育 休眠 迁移 2. 简述r选择者和K选择者的特征。3. 简述植物对生境的生态对策4. 简述机遇、平衡和周期性生活史对策。5. 查阅有关生物生态对策方面的研究文献，总结不同生境和类群的对策差异。24/24