6生态学第三章生活史

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
环境多变
产生大量种 子，种子个 体小
环境稳定
产生少量种子，种子个 体大，可以很快萌发
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
r
不稳定 环境 r-
稳定 K- 环境
生 物
不稳定 环境
r-
K-
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
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
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
生殖效率：后代质量/投入能量
产卵少—资源 浪费
产卵多—幼虫 竞争
豆象产 多少卵 合适？
产较多的卵会 耗尽自己的资 源和减少自己 的寿命
一只雌豆象 发现了一株
；
豇豆并开始 产卵
豆象的幼虫不能 在豇豆植株间移动
成年豆象也 无喂幼行为
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
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
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
生物体进入老年后，身体恶化，繁殖力、精力、存活力下 降
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
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/H→1，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）
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
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
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 干
杂草对策
扰
水 平 竞争对策
胁迫忍耐对策
生境的严峻度
机遇、平衡和周期性生活史对策
生活史对策
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
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
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
害
生 物
不稳定环境 不可预测 灾变较多
？ 如何应对
两条道路 遭遇两种环应对
以K-对策者模式应对
稳定 环境
K
r r-对策者 K K-对策者
化物 过种 程进
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
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