生态学第4章 种群生活史
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第四章 种群生活史
第一节 生活史概述
生活史：是指一个生物从出生到死亡所 经历的全部过程（life history）。生活 史的关键组合是个体大小（size），生长 率（growth rate）、繁殖（reproduction ）、寿命（longevity）及扩散 (dispersal)。
一、个体大小
2. 多次性繁殖生物：多年生植物；大型动物（特别是 哺乳类动物）；
3.一年生植物是适应恶劣环境的一种进化；
二、生活年限与繁殖：
1. 植物：一年生植物；二年生植物；多年生植 物；
2. 动物：短命型；中等寿命型；长寿型； 3. 动植物的繁殖类型与环境条件有密切关系；
第四节 繁殖策略
生态对策或生活史对策：各种生物在进化 过程中形成各自特有的生活史，人们可以把它 想象为生物在生存斗争中获得生存的对策。
少量大型的后代。
第三节繁殖格局
一、一次繁殖和多次繁殖：
1. 一次性繁殖生物：大多数昆虫；一年生草本植物 ；多年生植物（例竹类植物）；
2. 多次性繁殖生物：多年生植物；大型动物（特别 是哺乳类动物）；
3. 一年生植物是适应恶劣环境的一种进化；
第三节繁殖格局
一、一次繁殖和多次繁殖：
1. 一次性繁殖生物：大多数昆虫；一年生草本植物；多年生植 物（例竹类植物）；
机会主义者，以量取胜，快速发育，小型 成体，数量多而个体小的后代，高繁殖能量 分配，短的世代周期,使种群增长率最大化。
r-对策者死亡率高，但高r值能使种群快 速恢复；且具有高扩散能力；更有利于形成 新物种。
衡量个体在生产子代方面对未来世代生存与发展 的贡献。
一、繁殖价值
1. 繁殖价值：是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。
包括当年繁殖价值、剩余繁殖价值
2. 公式： 繁殖价值（RV）= 当年生育力（M）+ 剩余繁殖
期望值（RRV）。
繁殖价值：如果把各年龄级的繁殖与存活 作动态估计，则繁殖价值和剩余价值分别为：
A. 地球上生物的个体大小 差异很大；
B. 个体大：在生境中调节 能力强；在种间竞争能 力强；捕食能力强；生 活期长；繁殖时间长；
C. 个体小：寿命短；世代 更新快；遗传变异快； 进化速度快；生态可塑 性大；
Fig. 4.1 Frequency distributions of number of species with respect to log body mass for North American mammals (a), birds(b), and freshwater fish ©.
2. 雌雄个体之间的亲本投资差异很大； 3. 不同物种的亲本投资差异很大； 4. 植物的亲本投资与生境有关。
绝大多数鸟类都单独营巢，每一对鸟占据一个巢 区。筑巢一般是由雌鸟承担的，如山雀等，还有 雌雄鸟协作每筑巢的，如家燕、黄鹂等。也有专 门由雄鸟筑巢的，如黄莺等。
孵卵通常由雌鸟承担，雄鸟只在附近“守卫”，并 提供食物。也由雌雄鸟共同孵卵的，如麻雀、鸠鸽 等。
扩散的生物学和生态学意义
1. 可以使种群内和种群间的个体得以交换； 2. 可以补充或维持在正常分布区以外的暂时分
布区域的种群数量； 3. 扩大种群的分布区 4. 种群可能获得更多的可利用资源； 5. 种群也可能承担更大的风险；
第二节 繁殖成效
个体现时的繁殖输出与未来繁殖输出的总和称为 繁殖成效（reproductive effort）。
如生殖对策、取食对策、逃避对策、扩散 对策等。
一、r选择和K选择：
1. Lack D法则：动物两种对立的进化选择：一种是 高生育率但无亲代抚育；另一种是低生育率但有 亲代抚育；
2. MacArthurR(1962)r-K选择的自然选择理论；r对 策者；K对策者；
David LackΒιβλιοθήκη Baidu
1）r-选择种类特征
二、生长与发育
（1）生长（gowth）：生物体质量的增加；生 物细胞数量的增加；
（2）发育（development）：生物体的结构和 功能从简单到复杂，从幼体形成一个与亲代 相似的个体的转变过程；
（3）很多生长过程都符合逻辑斯谛方程—“S” 型生长曲线。
三、繁殖
1.繁殖方式
有机体生产出与自己相似后代的现象； (1) 营养繁殖：部分生物营养体生长发育成一个 新个体的繁殖方式； (2) 孢子生殖：生殖细胞孢子不经过有性过程而直接发育成 新个体的繁殖方式； (3) 有性生殖：两性细胞核结合形成新个体的繁殖方式；
2. 繁殖意义
增加在现存环境中的扩展性； 对多变环境的适应性； 繁殖速度； 繁殖潜力； 进化速度。
四、扩散
植物的扩散：一般称为繁殖体的传播；可动 性，传播相关因子，地形条件；
动物的扩散：迁出，迁入，迁移； o 外因性迁移：环境变化引起；周期性和非周
期性迁移； o 内因性迁移：由种群繁殖特性决定；
3. 植物在果实很多时减少木材生长； 4. 应用事例：人工限制家畜繁殖；人工疏果，
剪枝等；
能量分配与权衡
A. 生物不可能使其生活史的每一组分都达到最大，而 必须在不同生活史组分间进行“权衡”。
B. 在繁殖中，生物可以选择能量分配方式。 C. 资源或许分配给一次大批繁殖----单次生殖，或更
均匀地随时间分开分配----多次生殖。 D. 同样的能量分配，可产生或者许多小型后代，或者
鸟类抚育幼雏是一种复杂的行为。亲鸟喂养雏鸟，并 不是由雌雄鸟平均承担的。如山雀，最初由雄鸟带回 食物喂雏，有时还要兼喂养留在巢中抱孵的雌鸟。３ －５天后，靠雌雄亲鸟一起哺育雏鸟。
三、繁殖成本
1. 有机体在繁殖后代时对能量或资源的所有消 费称为繁殖成本；
2. 成功的生活史是使能量协调使用的结果；动 物在繁殖期有较高的死亡危险；
RVx=Mx+Σ (lx+1/lx)Mx+1
Mx：现时X年龄的个体平均生育力； lx：X年龄级的个体存活力； lx+1：后续各年龄级个体平均生育力； lx+1/lx：一个X年龄级的个体存活到X+1年龄级
的概率；
二、亲本投资
1. 有机体在生产子代以及抚育和管护所消耗的能量 、时间、和资源量称为亲本投资（parental investment）；
第一节 生活史概述
生活史：是指一个生物从出生到死亡所 经历的全部过程（life history）。生活 史的关键组合是个体大小（size），生长 率（growth rate）、繁殖（reproduction ）、寿命（longevity）及扩散 (dispersal)。
一、个体大小
2. 多次性繁殖生物：多年生植物；大型动物（特别是 哺乳类动物）；
3.一年生植物是适应恶劣环境的一种进化；
二、生活年限与繁殖：
1. 植物：一年生植物；二年生植物；多年生植 物；
2. 动物：短命型；中等寿命型；长寿型； 3. 动植物的繁殖类型与环境条件有密切关系；
第四节 繁殖策略
生态对策或生活史对策：各种生物在进化 过程中形成各自特有的生活史，人们可以把它 想象为生物在生存斗争中获得生存的对策。
少量大型的后代。
第三节繁殖格局
一、一次繁殖和多次繁殖：
1. 一次性繁殖生物：大多数昆虫；一年生草本植物 ；多年生植物（例竹类植物）；
2. 多次性繁殖生物：多年生植物；大型动物（特别 是哺乳类动物）；
3. 一年生植物是适应恶劣环境的一种进化；
第三节繁殖格局
一、一次繁殖和多次繁殖：
1. 一次性繁殖生物：大多数昆虫；一年生草本植物；多年生植 物（例竹类植物）；
机会主义者，以量取胜，快速发育，小型 成体，数量多而个体小的后代，高繁殖能量 分配，短的世代周期,使种群增长率最大化。
r-对策者死亡率高，但高r值能使种群快 速恢复；且具有高扩散能力；更有利于形成 新物种。
衡量个体在生产子代方面对未来世代生存与发展 的贡献。
一、繁殖价值
1. 繁殖价值：是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。
包括当年繁殖价值、剩余繁殖价值
2. 公式： 繁殖价值（RV）= 当年生育力（M）+ 剩余繁殖
期望值（RRV）。
繁殖价值：如果把各年龄级的繁殖与存活 作动态估计，则繁殖价值和剩余价值分别为：
A. 地球上生物的个体大小 差异很大；
B. 个体大：在生境中调节 能力强；在种间竞争能 力强；捕食能力强；生 活期长；繁殖时间长；
C. 个体小：寿命短；世代 更新快；遗传变异快； 进化速度快；生态可塑 性大；
Fig. 4.1 Frequency distributions of number of species with respect to log body mass for North American mammals (a), birds(b), and freshwater fish ©.
2. 雌雄个体之间的亲本投资差异很大； 3. 不同物种的亲本投资差异很大； 4. 植物的亲本投资与生境有关。
绝大多数鸟类都单独营巢，每一对鸟占据一个巢 区。筑巢一般是由雌鸟承担的，如山雀等，还有 雌雄鸟协作每筑巢的，如家燕、黄鹂等。也有专 门由雄鸟筑巢的，如黄莺等。
孵卵通常由雌鸟承担，雄鸟只在附近“守卫”，并 提供食物。也由雌雄鸟共同孵卵的，如麻雀、鸠鸽 等。
扩散的生物学和生态学意义
1. 可以使种群内和种群间的个体得以交换； 2. 可以补充或维持在正常分布区以外的暂时分
布区域的种群数量； 3. 扩大种群的分布区 4. 种群可能获得更多的可利用资源； 5. 种群也可能承担更大的风险；
第二节 繁殖成效
个体现时的繁殖输出与未来繁殖输出的总和称为 繁殖成效（reproductive effort）。
如生殖对策、取食对策、逃避对策、扩散 对策等。
一、r选择和K选择：
1. Lack D法则：动物两种对立的进化选择：一种是 高生育率但无亲代抚育；另一种是低生育率但有 亲代抚育；
2. MacArthurR(1962)r-K选择的自然选择理论；r对 策者；K对策者；
David LackΒιβλιοθήκη Baidu
1）r-选择种类特征
二、生长与发育
（1）生长（gowth）：生物体质量的增加；生 物细胞数量的增加；
（2）发育（development）：生物体的结构和 功能从简单到复杂，从幼体形成一个与亲代 相似的个体的转变过程；
（3）很多生长过程都符合逻辑斯谛方程—“S” 型生长曲线。
三、繁殖
1.繁殖方式
有机体生产出与自己相似后代的现象； (1) 营养繁殖：部分生物营养体生长发育成一个 新个体的繁殖方式； (2) 孢子生殖：生殖细胞孢子不经过有性过程而直接发育成 新个体的繁殖方式； (3) 有性生殖：两性细胞核结合形成新个体的繁殖方式；
2. 繁殖意义
增加在现存环境中的扩展性； 对多变环境的适应性； 繁殖速度； 繁殖潜力； 进化速度。
四、扩散
植物的扩散：一般称为繁殖体的传播；可动 性，传播相关因子，地形条件；
动物的扩散：迁出，迁入，迁移； o 外因性迁移：环境变化引起；周期性和非周
期性迁移； o 内因性迁移：由种群繁殖特性决定；
3. 植物在果实很多时减少木材生长； 4. 应用事例：人工限制家畜繁殖；人工疏果，
剪枝等；
能量分配与权衡
A. 生物不可能使其生活史的每一组分都达到最大，而 必须在不同生活史组分间进行“权衡”。
B. 在繁殖中，生物可以选择能量分配方式。 C. 资源或许分配给一次大批繁殖----单次生殖，或更
均匀地随时间分开分配----多次生殖。 D. 同样的能量分配，可产生或者许多小型后代，或者
鸟类抚育幼雏是一种复杂的行为。亲鸟喂养雏鸟，并 不是由雌雄鸟平均承担的。如山雀，最初由雄鸟带回 食物喂雏，有时还要兼喂养留在巢中抱孵的雌鸟。３ －５天后，靠雌雄亲鸟一起哺育雏鸟。
三、繁殖成本
1. 有机体在繁殖后代时对能量或资源的所有消 费称为繁殖成本；
2. 成功的生活史是使能量协调使用的结果；动 物在繁殖期有较高的死亡危险；
RVx=Mx+Σ (lx+1/lx)Mx+1
Mx：现时X年龄的个体平均生育力； lx：X年龄级的个体存活力； lx+1：后续各年龄级个体平均生育力； lx+1/lx：一个X年龄级的个体存活到X+1年龄级
的概率；
二、亲本投资
1. 有机体在生产子代以及抚育和管护所消耗的能量 、时间、和资源量称为亲本投资（parental investment）；