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32物种生活史对策
第二节 物种生活史对策
• 生活史 • 生活史对策
➢能量的均衡 ➢生活史对策的类型
✓ r-对策 ✓ K-对策 ✓ R-、C-和S-选择的生活史模式
2.4.1 生活史
生活史（life history）： 生物从其出生到死亡所经历的全部过程， 也叫生活周期(life cycle)。
生活史性状 出生时个体大小；生长形式；成熟年龄； 成熟时个体大小；后代的数量、大小、性 比；特定年龄和大小的繁殖投入；特定年 龄和大小的死亡规律；寿命等。
被子植物生活史
蕨类植物特有的世代交替生活史
血吸虫生活史
臭虫生活史
2.4.2 生活史对策
生活史对策（life history strategy）： 生物在生存斗争中获得的生存 对策，也称生态对策 （bionomic strategy ）或进化对 策。
例如 生殖对策 取食对策 迁移对策 体型大小对策等。
一只尾部肥大的 蜥虎在半空中利 用大尾巴来实现 安全滑行着地!
科技的发展也让它们拥有了先进的生存对策
成功的“伪装”
蜘蛛鼠
对付强大的敌人就来点狠的
生活史对策 ➢能量的均衡 ➢生活史对策的类型
（一）能量的分配与权衡
“达尔文魔鬼”： 理想的具有高度适应性的假定生物体应该具备可使繁殖力 达到最大的一切特征，即在出生后短期内达到大型的成体 大小，产生许多大个体后代并长寿。
（1）体型效应
物种个体的大小与其寿命有很强的正相关关系。
同一物种个体间 大小的差异是否 会影响其寿命？
世界自然生长第一高人— 中国牧民鲍喜顺（左） （身高:2.361米）与最矮的 人—肯尼亚的Kiran Shah （身高:1.263米）。
数据来自何处， 是否真实？
物种个体大小与内禀增长率r有强的负相关关系。
Cody（1966）的“能量分配原则”（The principle of allocation） ： 任何生物做出的任何一种生活史对策，都意味着能量的合理 分配，并通过这种能量使用的协调，来促进自身的有效生存 和繁殖。
每个生物具有生长、维持生存和繁殖三大基本功能，生物必 须采取一定的策略配置能够获得的有限资源，其核心主要强 调在特定环境中提高生殖、生存和生长能力的组合方式。
动物的迁移
座头鲸-距离最长的迁移者黑脉金斑蝶：昆虫中飞行最远的迁移者
黑脉金斑蝶是一种非常奇异的蝴蝶，每到秋季来临时， 在世界上所有的哺乳动物中，座头鲸它保们持就会成群结队地从北美地区飞越数千上万英里， 着最长的旅行纪录，在温暖的季节，来它到们美国南部和墨西哥的山地森林过冬。它们飞越海 在北极地区生活，在冬季到来时，它洋们、会山脉、沙漠，甚至是人烟稠密的都市而到达墨西 在海上旅行5000英里，来到哥伦比亚哥和，赤其飞翔能力令人叹为观止。当黑脉金斑蝶飞往南 道附近的海域，那里是它们最理想的方繁过殖冬时，它们利用生物钟来判断太阳与它们航向的 基地，一年又一年，不停地轮回。 相对位置。
特点：如果未来生命期望低， 分配给当前繁殖的能量应该高， 而如果剩下的预期寿命很长， 分配给当前繁殖的能量应该较 低。
大型和小型小天蓝绣球（Phlox drummondi）生殖价随年龄的变化
生殖效率是生殖对 策的一个主要问题。 生物是通过提高后 代的质量与投入能 量的比值来达到提 高生殖效率的目的。
（
二
）
生殖对策实际就包括两个方面的问题：
生
殖 对 策
第一是生殖者存活的问题，也即生殖的代 价问题，生物生殖必然带来变化的生理压 力和个体危险，因此，也就必然会影响到 生物的生存；
第二是生殖的效率问题，生物选择的对策， 都旨在提高生殖的效率，这一点可从植物 的生殖行为中证实。
➢ 体型效应 ➢ 成体的存活与繁殖 ➢ 现在的繁殖与未来的繁殖 ➢ 后代的数量、大小与亲代抚育 ➢ 休眠（种子库）和迁移
植物生存与生殖的资源格局
一年生植物
资源的配置 生存 繁殖
0 全部
多年生一次结实 植物
多次结实植物
0 全部 高少
适应的环境
极端环境 有周期性不利干扰的 环境 相对较稳定的环境
Biblioteka Baidu
高原鼠兔
兔形目鼠兔科的1属,通称为鼠兔，又 名鸣声鼠、石兔
（3）当前繁殖与未来繁殖
▪ 生殖价和生殖效率
x龄个体的生殖价（reproductive value)（RVx）是该个体马 上要生产的后代数量（当前繁殖输出），加上那些预期的 以后生命过程中要生产的后代数量（未来繁殖输出）。
② 无限生长类型：冬芽只含有少量叶原基，在下一 个生长季，顶枝尖端在生长季内还能产生新的叶 子和节间。
根冠比率—物质分配
不同基因型小麦的根/冠比
磷效高低
mR/mS—根/冠质量比
姚青,等.应用与环境生物学报，1999，5(5)：
土 壤 干 旱 时 根 中 化 学 信 号 的 产 生 以 及 根 冠 间 的 物 质 与 信 息 交 流
Southwood(1976)认为生物个 体体型小，单位质量的代谢率 升高，能耗大，寿命缩短；生 命周期缩短必将导致生殖时期 的不足，从而只有提高内禀增 病毒 长率来加以补偿。
细菌
原生动物 外温动物
恒温动物
体型的社会效应
（2）成体的存活与繁殖
成熟个体存活率低，生物繁殖越早，投资于繁殖的能量越 多；成熟个体存活率越高，生物的繁殖期越晚（个体较大 ），分配于繁殖的能量就越少。
1）生长对策
生长速度 生长方式 根冠比率
生长速度
早期演替种：早期迅速生长，具开拓对策（白桦） 后期演替种：早期生长缓慢，具保守对策（红松）
不耐荫种 中性种
耐荫种
优 势 度
皆伐后年数
生长方式
以温带木本植物为例，其顶枝形成有两种主要方式 ：
① 有限生长类型：顶枝在冬季完全定型，冬芽 形成时就决定了叶子数目。
适应变化的环境，是一种能量协调使用的生活史策略。 休眠：使生物在时间上越过一段不利的时期； 迁移：使生物在空间上移到更适宜的地点来躲避恶劣的
环境。
土壤种子库：指存在于土壤表层凋落物和土壤中全部活性 种子的总和。
土壤中有活性的种子是植物群落的一部分，是新植株的来 源。土壤种子库可以分为瞬时土壤种子库和持久土壤种子 库。目前，土壤种子库的研究已成为植物生态学的重要一 部分。
一年生蚊母草 春天，池塘中心，产生较重的种子；池 塘周围产生数量多、质量轻的种子。
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
（4）后代大小与数量
后代数量与亲本抚育
鱼群
（5）休眠和迁移
第二节 物种生活史对策
• 生活史 • 生活史对策
➢能量的均衡 ➢生活史对策的类型
✓ r-对策 ✓ K-对策 ✓ R-、C-和S-选择的生活史模式
2.4.1 生活史
生活史（life history）： 生物从其出生到死亡所经历的全部过程， 也叫生活周期(life cycle)。
生活史性状 出生时个体大小；生长形式；成熟年龄； 成熟时个体大小；后代的数量、大小、性 比；特定年龄和大小的繁殖投入；特定年 龄和大小的死亡规律；寿命等。
被子植物生活史
蕨类植物特有的世代交替生活史
血吸虫生活史
臭虫生活史
2.4.2 生活史对策
生活史对策（life history strategy）： 生物在生存斗争中获得的生存 对策，也称生态对策 （bionomic strategy ）或进化对 策。
例如 生殖对策 取食对策 迁移对策 体型大小对策等。
一只尾部肥大的 蜥虎在半空中利 用大尾巴来实现 安全滑行着地!
科技的发展也让它们拥有了先进的生存对策
成功的“伪装”
蜘蛛鼠
对付强大的敌人就来点狠的
生活史对策 ➢能量的均衡 ➢生活史对策的类型
（一）能量的分配与权衡
“达尔文魔鬼”： 理想的具有高度适应性的假定生物体应该具备可使繁殖力 达到最大的一切特征，即在出生后短期内达到大型的成体 大小，产生许多大个体后代并长寿。
（1）体型效应
物种个体的大小与其寿命有很强的正相关关系。
同一物种个体间 大小的差异是否 会影响其寿命？
世界自然生长第一高人— 中国牧民鲍喜顺（左） （身高:2.361米）与最矮的 人—肯尼亚的Kiran Shah （身高:1.263米）。
数据来自何处， 是否真实？
物种个体大小与内禀增长率r有强的负相关关系。
Cody（1966）的“能量分配原则”（The principle of allocation） ： 任何生物做出的任何一种生活史对策，都意味着能量的合理 分配，并通过这种能量使用的协调，来促进自身的有效生存 和繁殖。
每个生物具有生长、维持生存和繁殖三大基本功能，生物必 须采取一定的策略配置能够获得的有限资源，其核心主要强 调在特定环境中提高生殖、生存和生长能力的组合方式。
动物的迁移
座头鲸-距离最长的迁移者黑脉金斑蝶：昆虫中飞行最远的迁移者
黑脉金斑蝶是一种非常奇异的蝴蝶，每到秋季来临时， 在世界上所有的哺乳动物中，座头鲸它保们持就会成群结队地从北美地区飞越数千上万英里， 着最长的旅行纪录，在温暖的季节，来它到们美国南部和墨西哥的山地森林过冬。它们飞越海 在北极地区生活，在冬季到来时，它洋们、会山脉、沙漠，甚至是人烟稠密的都市而到达墨西 在海上旅行5000英里，来到哥伦比亚哥和，赤其飞翔能力令人叹为观止。当黑脉金斑蝶飞往南 道附近的海域，那里是它们最理想的方繁过殖冬时，它们利用生物钟来判断太阳与它们航向的 基地，一年又一年，不停地轮回。 相对位置。
特点：如果未来生命期望低， 分配给当前繁殖的能量应该高， 而如果剩下的预期寿命很长， 分配给当前繁殖的能量应该较 低。
大型和小型小天蓝绣球（Phlox drummondi）生殖价随年龄的变化
生殖效率是生殖对 策的一个主要问题。 生物是通过提高后 代的质量与投入能 量的比值来达到提 高生殖效率的目的。
（
二
）
生殖对策实际就包括两个方面的问题：
生
殖 对 策
第一是生殖者存活的问题，也即生殖的代 价问题，生物生殖必然带来变化的生理压 力和个体危险，因此，也就必然会影响到 生物的生存；
第二是生殖的效率问题，生物选择的对策， 都旨在提高生殖的效率，这一点可从植物 的生殖行为中证实。
➢ 体型效应 ➢ 成体的存活与繁殖 ➢ 现在的繁殖与未来的繁殖 ➢ 后代的数量、大小与亲代抚育 ➢ 休眠（种子库）和迁移
植物生存与生殖的资源格局
一年生植物
资源的配置 生存 繁殖
0 全部
多年生一次结实 植物
多次结实植物
0 全部 高少
适应的环境
极端环境 有周期性不利干扰的 环境 相对较稳定的环境
Biblioteka Baidu
高原鼠兔
兔形目鼠兔科的1属,通称为鼠兔，又 名鸣声鼠、石兔
（3）当前繁殖与未来繁殖
▪ 生殖价和生殖效率
x龄个体的生殖价（reproductive value)（RVx）是该个体马 上要生产的后代数量（当前繁殖输出），加上那些预期的 以后生命过程中要生产的后代数量（未来繁殖输出）。
② 无限生长类型：冬芽只含有少量叶原基，在下一 个生长季，顶枝尖端在生长季内还能产生新的叶 子和节间。
根冠比率—物质分配
不同基因型小麦的根/冠比
磷效高低
mR/mS—根/冠质量比
姚青,等.应用与环境生物学报，1999，5(5)：
土 壤 干 旱 时 根 中 化 学 信 号 的 产 生 以 及 根 冠 间 的 物 质 与 信 息 交 流
Southwood(1976)认为生物个 体体型小，单位质量的代谢率 升高，能耗大，寿命缩短；生 命周期缩短必将导致生殖时期 的不足，从而只有提高内禀增 病毒 长率来加以补偿。
细菌
原生动物 外温动物
恒温动物
体型的社会效应
（2）成体的存活与繁殖
成熟个体存活率低，生物繁殖越早，投资于繁殖的能量越 多；成熟个体存活率越高，生物的繁殖期越晚（个体较大 ），分配于繁殖的能量就越少。
1）生长对策
生长速度 生长方式 根冠比率
生长速度
早期演替种：早期迅速生长，具开拓对策（白桦） 后期演替种：早期生长缓慢，具保守对策（红松）
不耐荫种 中性种
耐荫种
优 势 度
皆伐后年数
生长方式
以温带木本植物为例，其顶枝形成有两种主要方式 ：
① 有限生长类型：顶枝在冬季完全定型，冬芽 形成时就决定了叶子数目。
适应变化的环境，是一种能量协调使用的生活史策略。 休眠：使生物在时间上越过一段不利的时期； 迁移：使生物在空间上移到更适宜的地点来躲避恶劣的
环境。
土壤种子库：指存在于土壤表层凋落物和土壤中全部活性 种子的总和。
土壤中有活性的种子是植物群落的一部分，是新植株的来 源。土壤种子库可以分为瞬时土壤种子库和持久土壤种子 库。目前，土壤种子库的研究已成为植物生态学的重要一 部分。
一年生蚊母草 春天，池塘中心，产生较重的种子；池 塘周围产生数量多、质量轻的种子。
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
（4）后代大小与数量
后代数量与亲本抚育
鱼群
（5）休眠和迁移