种群生活史对策

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种群生态学-生活史对策(生态对策)

种群生态学-生活史对策(生态对策)

种内和种间关系

种群的空间结构:不同的检验方法 种群的年龄结构 生命表的编制:计算方法、存活曲线
生态对策r-对策和K对策
种群增长模型:逻辑斯谛增长方程
种群调节的一些基本概念:局域种群、 集合种群、斑块等
21:00:13
高斯假说 Lotka-Volterra模型 生态位理论
15
群落生态学





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二、群落的基本特征



4、具有一定的结构:形态结构、生态结 构、营养结构。 5、一定的动态特征:季节动态、年际动态、 演替与演化。 6、一定的分布范围:特定的地段或特定 的生境。 7、群落的边界特征:或明确或不明确的 边界。 8、不同物种在群落中作用不同
21
21:00:13
三、群落的性质

21:00:13
3
二、种间关系

有竞争、捕食、寄生和互利共生

(一)种间竞争 1、高斯假说
2、 Lotka-Volterra种间竞争模型 竞争方程建立在逻辑斯谛方程的基础上. dN1/dt=r1N1(k1-N1- α12N2)/k1 dN2/dt=r2N2(k2-N2- α21N1)/k2 k1、k2:两竞争物种的环境负荷 α12: 物种2的竞争系数,2对1的竞争抑制作 用; α21: 物种1的竞争系数,1对2的竞争抑制作 用.

dN2/dt=0

N2=K2 – α21 N1
N2 = 0 , N1 = K2 /α21 N2 = K2 , N1 = 0
21:00:13
5
2、 Lotka-Volterra种间竞争模型
N2
dN1/dt=0 N1=K1 - α12 N2 N1 = 0 , N2 = K1 /α12 N1 = K1 , N2 = 0

种群生活史对策

种群生活史对策

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个体大小的意义
• 物种个体的大小与其 寿命有很强的正相关 关系。 • 个体大小与内禀增长 率r有同样强的负相关 关系。 • 体型大、寿命长的个 体有较强的竞争力。 • 体型小、寿命短的物 种进化速度更快。
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生长和发育速度
• 生长:
▫ 1生物体生物物质的增加; ▫ 2生物细胞数量的增加。
• 发育:
生产很多后代,对子代的抚育投入很少 生产少数后代,对子代的抚育投资较大
• 不抚育(多数植物)
后代个体小,数量多 后代个体大,数量少
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植物的亲代投资策略
• 一种物种采取哪种亲本投资策略,取决于该物种 的具体情况。 • 就有性繁殖而言,种子的大小应当最有利于种子 的传播、定居和减少植物的取食。
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能量分配与权衡
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各类植物生长型的年净同化中的繁殖分配
玉米、大麦
多数禾谷类
40%
30%
野生一年生草本 多年生草本(有克隆) 多年生木本(无克隆)
10% 20%
多年生草本(无克隆)
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生长和繁殖
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繁殖和存活
• 哺乳雌鹿和未生育雌鹿的死亡率比较
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现在生育与未来存活
• 轮虫现在生育力与未来存活可能性的关系
• 种群为了适应其生活环境,实现最大限度的生存 与繁衍,在生活史动态上所表现的各种自组织和 有序性,可概括为各种生态对策或生活史对策。 • 有很多不同的方案被提出并用来对这些性状组合 进行分类,并预测某种特定环境中会出现怎样的 生活史对策。
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策略
r-选择: 小而快
K-选择:大而慢
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r-选择和K-选择
河流(繁殖)
幼体生境 墨西哥 南欧洲

种群生活史对策

种群生活史对策

物种个体体型大小与其寿命有很强的正相关关系,并与内禀增长率有同样强 的负相关关系。
个体大小与世代周期的关系
目前世界上恐龙脊椎化石最高高度为1.5米,而亚洲至今 已发现的恐龙脊椎化石还没有超过1.1米的。宁夏灵武发掘出 亚洲最大个体恐龙部分骨架 。据专家凭借其中一根高达1.1米 的脊椎判断,这是世界级的恐龙化石。
三、繁殖
1.繁殖方式 有机体生产出与自己相似后代的现象; 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; 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; 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。



外因性迁移又可分为周期性迁移和非周期性迁移两种。 昼夜迁移是一种周期性迁移,它是适应于外界生活条件周期 性变化的又规律的移动。例如,水生浮游生物的昼夜垂直迁 移,陆生的土壤无脊椎动物常随昼夜的交替而上下移动。 季节性迁移是另一种周期性迁移,在许多鱼类、鸟类、某些 哺乳类和一些昆虫中都可看到,这与气候条件、食物条件的 季节性变化有密切关系,但同时也是一种内分泌系统所控制 的遗传行为。 非周期性迁移与外界条件的非周期变化有密切关系,特别与 生活条件的剧烈恶化有关。例如,在缺少食物的年代里,松 鼠成群向远处迁移至200km。冬季地面积雪过厚,也会迫使 一些在地面上取食的留鸟迁移。此外,自然灾害(例如,火 灾、水灾、风灾等)也能引起动物的迁移。
异速增长理论狭义的是指个体躯干各部分以不同的速率生长是其中的各个部分随者另一部分或整个躯体的改变二呈幂函数的速率发生改变这里指的是个体异速增长静态异速增长指的是在一系列具有大小不同的相关分类群间生长速率的成比例转换进化异速增长指的是在进化过程中某一部分的生长速率随着个体整体大小的改变二等比的逐渐改营养繁殖

生态学原理与进展:6 种群生活史对策

生态学原理与进展:6 种群生活史对策
– 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
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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
6 种群生活史对策
6.1 生活史 6.2 能量分配与权衡 6.3 体型效应 6.4 生殖对策 6.5 生境分类 6.6 滞育和休眠 6.7 迁移 6.8 复杂的生活史周期 6.9 衰老
1
相关概念
生活史的概念
– 生物从出生到死亡所经历的全部过程
生活史的关键组分
– 体型大小 (body size)、生长率 (growth rate)、繁殖 (reproduction)、寿命 (longevity)
为稳定 – 单次生殖:幼体死亡率低于成体死亡率 6.4.3 CSR三角形
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• CSR三角形
– 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)

境 干
杂草对策

水 平 竞争对策
胁迫忍耐对策
生境的严峻度
1920Biblioteka 6.5 滞育和休眠生态对策(生活史对策, life history strategy)
– 生物在生存斗争中获得的生存对策(生殖/取食/迁移/ 体型)
2
6.1 能量分配与权衡 (trade-off)
6.1.1 不存在理想的高度适应性生物(达尔文魔鬼) 6.1.2 能量的限制导致必须进行能量的权衡(生长和繁殖)
- 生物必须在不同生活史组分中进行权衡

3.2物种生活史对策

3.2物种生活史对策
无保护后代特征
高繁殖力(扩散力)
缓慢
Deevey I, II
有保护后代行为
高存活力(竞争力)
行为特征
进化方向
r-K策略连续体
r-K连续体( r-K continuum ): r-选择
和K-选择是两个进化方向的不同类型,
从极端的r-选择到极端的K-选择之间有
许多过渡类型,有的更接近于r-选择,
黑脉金斑蝶:昆虫中飞行最远的迁移者 座头鲸-距离最长的迁移者
羚羊:声势最浩大的迁移者
坦桑尼亚的塞伦盖蒂国家公园里生活着150多万头羚羊,那里最为著名的当数动 物大迁徙绵延数十公里,尘土铺天盖地,它们向西然后再向北,要长途跋涉近 3000公里。每年的12月到次年的5月是塞伦盖蒂的湿季,那里水草丰美,是动物 们的天堂,动物在那里休养生息,繁殖后代,可是一到5月中后期,旱季来临, 数百万的动物就集体向北面的肯尼亚的马塞马腊迁徙,寻找食物,先是食草动 物长途跋涉,后面跟着食肉动物,迁徙期从5月到6月。10月份,塞伦盖蒂又逐 渐湿润起来,预示着湿季马上就要来临,动物们再从北方迁徙到南部的塞伦盖 蒂,这样的回迁从10月持续到11 月。
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 优 势 度
中性种
耐荫种
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
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。

第二部分 种群生态学 生活史对策

第二部分 种群生态学 生活史对策

Southwood(1976)的解释:
•随着生物个体体型变小,使其单位质量的代谢率升高,能耗 大,所以寿命缩短; •反过来,生命周期的缩短,导致生殖时期的不足,从而提高 内禀增长率加以补偿。
6.2.3 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
体型大小与内禀增长率的关系
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
6.4.3 潜生现象(隐生现象, cryptobiosis)、蛰伏 (torper)、冬眠 (hibernation)、夏眠 (aestivation)
竞争。高竞争力的特征表现为:生长缓慢、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。
表6-1 r-选择和K-选择相关特征的比较(P112)
r-选择 气候 多变,难以预测、不确定 K-选择 稳定、可预测、较确定
死亡
存活
常是灾难性的、无规律、 非密度制约
存活曲线Ⅲ型,幼体存活 率低
比较有规律、受密度制 约
存活曲线Ⅰ、Ⅱ型,幼 体存活率高
种群大小
种内、间 竞争 选择倾向
时间上变动大,不稳定, 时间上稳定,密度临近 通常低于环境容纳量K值。 环境容纳量K值。
多变,通常不紧张 发育快;增长力高;提早 生育;体型小;单次生殖 经常保持紧张 发育缓慢;竞争力高; 延迟生育;体型大;多 次生殖
寿命
最终结果
短,通常小于1年
6.6 复杂的生活周期
6.6.1 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 6.6.2 适应优势 (1)扩散与生长间平衡 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)。 (2)生境利用最优化 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。

最新32物种生活史对策汇总

最新32物种生活史对策汇总
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。
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 str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。
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。
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。

第二部分-种群生态学-3-生活史对策

第二部分-种群生态学-3-生活史对策

大小及对后代的亲代关怀等要素。
– 早熟型和晚熟型
– 生殖的时间节律
– 一次生殖和多次生殖
– 窝卵数/每胎产仔数
– 抚育与无抚育
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• 植物种群的生殖对策:
– 有性繁殖/无性繁殖 – 种子植物的种子数量与大小
• 生殖价 (reproductive value):生物体今后
传递到下一个世代的总后代数量。
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r-对策与K-对策的特征比较
r-选择(机会主义) 气候 死亡 存活 数量 种内种间竞争 多变,不稳定,难以预测 具灾变性,无规律 非密度制约 幼体存活率低 时间上变动大,不稳定 远远低于环境容纳量K 多变,通常不紧张 K-选择(保守主义) 稳定,较确定,可预测 比较有规律 密度制约 幼体存活率高 时间上稳定 通常接近K 经常保持紧张
• 生殖效率:后代质量与投入能量的比值
r
三、K-对策与r-对策 环境与物种进化
不稳定 环境 r生 物
K-
稳定 环境
不稳定 环境
r生 物
K-
稳定 环境
不稳定环境 不可预测 灾变较多
如何应对
两条道路 遭遇两种环境

环境
K
稳定环境 竞争较 为激烈
以r-对策者模式应对
以K-对策者模式应对
r K
r-对策者 K-对策者
• 扩散与迁移
藏羚羊的 季节性迁徙
• 美洲王蝶的迁徙:10 月底至来年3月初, 上亿只美洲王蝶从美 东北部和加南部飞越 4500多公里来到温暖 的墨西哥中部林区越 冬和繁衍。
动物的迁移模式
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思考作业:主要概念
生殖价reproductive value 生活史life history

种群生活史对策讲解

种群生活史对策讲解
静态异速增长指的是在一系列具有大小不同的相 关分类群间生长速率的成比例转换
进化异速增长指的是在进化过程中某一部分的生 长速率随着个体整体大小的改变二等比的逐渐改 变。
三、繁殖
1.繁殖方式 有机体生产出与自己相似后代的现象; 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; 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
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;
异速增长理论
狭义的是指个体躯干各部分以不同的速率生长, 是其中的各个部分随者另一部分或整个躯体的改 变二呈幂函数的速率发生改变,这里指的是个体 异速增长,
体的繁殖方式; 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
大多数生物的繁殖价值在开始繁殖时较低,随 年龄的增长而升高,然后再随衰老而下降
所有生物都不得不在分配给当前繁殖的能量和分配给存活的能量之间进行 权衡,而后者与未来的繁殖相关联。x龄个体的生殖价是该个体马上要生产的后 代数量,加上那些预期的以后的生命过程中要生产的后代数量(未来繁殖输 出)。
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。

第18章 种群的生活史对策和生殖对策

第18章 种群的生活史对策和生殖对策

三、生活史中的滞育和休眠期
生物所面临的两个非生物因素的难题: • 严酷的自然条件:极端的温度、水的不足或过量 及强风; • 自然条件的不可预测性。 生物采取的策略: • 生物的很多适应性都与停育和休眠有关,休眠期 的实质时停止发育,等待有利环境条件的到来; • 生活史中对于不利环境条件特别敏感的发育阶段 (生殖)往往被压缩在较短的有理环境期内进行。
四、生活史中的衰老和死亡
突变累计假说: 生物体的每一个细胞都会受到来自于自然环 境的有害影响,紫外线辐射、有害化学物质和无 氧自由基都能给细胞造成损害并引起细胞突变。 损伤的累积最终会导致存活率随着年龄的增长而 下降----衰老本身并不是进化的产物,而是生物 体暴露于环境所引起的必然结果
四、生活史中的衰老和死亡
五、种群的生殖对策
• r-选择: r选择者是在不稳定的环境中进化的,高 r特征表现为: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 的时代时间(周期); • K-选择: K选择者与r选择者刚好相反,它们在稳 定的环境中进化,高竞争力的表现为:生长 缓慢、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ory) 生物从出生到死亡所经历的全部过程, 主要包括:
• 身体大小(成年个体的质量和长度) • 变态(从幼体发育到成体要经历几个形态上不同的发育阶 段) • 滞育(生活史中存在的生长发育休止期) • 衰老 • 生殖格局(生殖事件的量值和事件安排)
一、身体大小对生活史的影响
二、生活史中的变态现象
变态是指生物在生长发育的过程中在形态、生理和 生态方面所经历的重大的或者根本的变化。
• 王蝶:其幼虫专门取食马利筋,同时在其上化蛹,成虫羽 化后要长距离迁飞到北美东部直到墨西哥的9个地点,到 达那里的雌蝶开始性成熟并在向北迁飞的途中完成交配。 成虫取食只是为了维持能量储备。 • 某种蝾螈的幼态早熟。

第二部分种群生态学第三章生活史对策

第二部分种群生态学第三章生活史对策

多变,难以预测、不确定 常是灾难性的、无规律、非密度制约 存活曲线C型,幼体存活率低 时间上变动大,不稳定,通常低于环 境容纳量K值。 多变,通常不紧张
发育快;增长力高;提早生育;体型 小;单次生殖 短,通常小于1年 高繁殖力
r选择者和K选择者之间有r-K连续体。
第二部分
种群生态学
第三章 生活史对策
第二部分
种群生态学
第三章 生活史对策
3.3 生殖对策
3.3.4 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: ①机遇对策:繁殖力低(繁殖的能量分配高)、幼体成活率 低和性成熟早。 ②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。 ③ 周期性对策:繁殖力高、幼体成活率低和性成熟晚,如 中华鲟等。 3.4 滞育和休眠(自学) 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。 3.5 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。
r-选择者:是在不稳定
的环境中进化的,高繁殖率, 快速发育、小型成体,后代 数量多而个体小,高的繁殖 能量分配和短的世代时间 (周期);
K-选择者:正好相反,
它们在稳定的环境中进 化,高竞争力,生长缓 慢、大型成体,后代数 量少但体型大,低繁殖 能量分配和长的世代时 间。
第二部分
种群生态学
第三章 生活史对策
第二部分
种群生态学
第三章 生活史对策
3.1 能量分配与权衡
(1) 生长与繁殖的权衡:花旗松生长率与繁殖率负相关

第四章 种群生活史对策

第四章 种群生活史对策
(生理寿命)与生态可塑性(生态寿命)。
存活与繁殖:
一次繁殖中短命型为提前繁殖,长寿型为延迟繁殖。 一般相对有利的生境,一次繁殖趋于延迟繁殖,多次繁殖 优于一次繁殖,主要关系到竞争力、生存力。
第四节 繁殖策略
生物的各种策略是生物在不同栖息环境下长期演化的结果。 D. Lack (1945) 发现动物繁殖的生态趋势,总是面对两种 对立的进化趋势,一是高生育力但无亲代抚育,一是低生育 力但有亲代抚育。 M. Cody(1966)通过鸟类在繁殖中及种内、种间竞争中的 能量消耗的测定,提出了物种在竞争中取胜的最适能量分配。 R. H. MacArthur (1962)发展了上述有关理论,提出了r-K选 择的自然选择理论,推动了生活史的研究。
• 竞争对策(competitive strategy) 有利的环境中,常成为群落中的优势种,不利条件下, 可通过营养器官的调节来适应生境的变化。 • 耐逆境对策(stress-tolerant strategy) 多属于寿命长,生长慢,营养物质循环慢,开花既 不繁多又不规则的常绿植物。 • 杂草对策(ruderal strategy) 以短的寿命,高的相对生长率,高的种子产量为特征。 在资源匮乏时,能压缩营养部分的分配,增加生殖部分 的分配,保证大量种子的产生。
lnR 0 r T
r-对策者是不断地侵占暂时性生境的种类,基本上是机 会主义者。 K-对策者具有稳定的生境,其进化的方向是使它们的种 群保持在平衡水平上和增加种间竞争力。 若:世代时间T,生境保持有利的时间长度H 则:T/H<<1K-对策者;T/H>>1r-对策者
r
1 1 单位体重代谢率 Tc 个体大小
C Compition CS CR SR
Disturbanc

大学课程生态学—种群生活史对策课件

大学课程生态学—种群生活史对策课件

右,后细胞衰老死亡。
体外培养细胞的分裂次数通常称
目前一般认为人的自然寿命应为120岁左右
为传代次数,与生物个体的寿命长 短相关,来自长寿个体的细胞在体
常见学说有:
外培养时传代次数多。人的细胞传 代次数一般为40-60次,由此推算出
A. 细胞论:
人的最高寿命应为110岁
人体自然寿命与体外培养细胞的分裂周期呈正相关。
人体细胞自胚胎开始分裂,平均每次分裂周期相当于2.4年。一般人的 细胞可分裂50次以上,因此推测人的自然寿命应该在120岁左右。
B. 成熟期论: 人的寿命与哺乳动物的奉命具有共同规律,哺乳动物的最高寿命为性
成熟的8倍-10倍,人在14-15岁左右性成熟,因此人的自然寿命应为112-150 岁。
C.生长期论 动物中凡生长期长的,寿命也长。一般哺乳动物的奉命是其生长期的
个体大小与寿命:
欧洲鲟鱼:体长达8米,寿命100岁以上 鼠类:旱獭>10年,小家鼠仅1年,黄鼠
3~5年,鼯鼠、花鼠7~8年 大象:60-70岁(饲养可达80岁) 乌龟:可超过150岁
体型效应
关于人类寿命:
(1)观点:生物的最高寿命约为性 成熟期的8~10倍
人类性成熟期为14~15岁,推算则 人类最高自然寿命应112~150岁
年龄
82 81 80 80
79 79 78 78
78
76
76
74
72
71 71.4
70
68
66
日本 中国香港
瑞士 澳大利亚
加拿大 美国 德国 泰国 中国
个体大小作为遗传特征的意义:
(1)特征的生存意义—— 个体大的物种具有更好适应环境的能力,具有很好的种内 (间)竞争力,捕食成功率高等,利于较大个体的存活 (2)特征对种群扩张的意义—— 个体小物种寿命短、世代更新快,各世代双亲结合率高,异 质性后代增多,生态幅增宽,进化速度加快

昆虫的种群密度和生活史策略

昆虫的种群密度和生活史策略

生活史策略与生态位关系
生态位是指生物在生态系统中所占据的特定位置,包 括生物所处的环境条件、资源利用方式以及与其它生 物的关系等。生活史策略与生态位密切相关,不同的 生态位需要不同的生活史策略来适应。
生活史策略是生物在特定生态位中形成的适应性特征 ,不同的生活史策略反映了生物对不同环境条件的适 应和生存策略。
虫。
灯光诱捕法
03
利用昆虫的趋光性,在夜间使用灯光诱捕昆虫 ,并统计数量,适用于具有趋光性的昆虫。
样方法
02
在调查区域内随机选取若干样方,统计样方内 昆虫数量,推算出整个区域的种群密度,适用
于活动能力弱、活动范围小的昆虫。
性信息素诱捕法
04
利用昆虫的性信息素来诱捕昆虫,并统计数量 ,适用于具有性信息素反应的昆虫。
02
根据生物在不同生活阶段资源分 配和繁殖投资的不同,生活史策 略可分为r策略和K策略两大类。
不同生活史策略特点
r策略
以快速生长、繁殖和扩散为主要特点,适应于不稳定或不可预测的环境条件。r 策略生物通常体型小,寿命短,繁殖力强,后代数量多但存活率低。
K策略
以缓慢生长、高质量繁殖和强竞争力为主要特点,适应于稳定且资源丰富的环 境条件。K策略生物通常体型大,寿命长,繁殖力较低,后代数量少但存活率高 。
THANKS
指单位面积或单位体积内昆虫个 体的数量,是衡量昆虫种群数量 的重要指标。
种群密度意义
反映了昆虫种群在空间上的分布 和数量动态,对于评估害虫危害 程度、预测害虫发生趋势以及制 定防治策略具有重要意义。
影响种群密度因素
1 2
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环境因素
包括温度、湿度、光照、食物等,这些因素直接影响昆虫的 生长发育和繁殖,从而影响种群密度。

浅谈植物生活史策略的研究现状

浅谈植物生活史策略的研究现状

浅谈植物生活史策略的研究现状XX (学号:XXXXXX)(植物生物学X专业,XXXX级)摘要:随着保护生物学的研究工作近年来发展非常迅速,植物生殖对策,生活史策略等方面的研究也已成为该领域的研究热点之一。

本文综述了国内外植物生活史对策的研究历史、进展和生活史对策的研究内容。

关键词:生活史策略;繁殖对策;保护生物学植物生活史对策研究是涉及植物的适应或进化、生态系统退化与恢复过程、生物多样性保护等多方面理论生态学和应用生态学研究内容的生态学研究领域。

植物生活史对策对环境的适应就是植物在其生活史过程中对各种自然和人为干扰因素及其所造成的资源环境、生态过程、生态格局改变的适应。

本文简述了植物生活史对策关系的研究状况。

1 生活史对策的定义植物种群生活史就是指植物种群从种子萌发到种子形成所经历的全部过程,它应包括植物种群生活周期各个阶段的生活史特征以及与同一生境内其他生物之间的相互作用[1]。

一个典型的植物生活史应包括植物的有性生殖、无性生殖和营养生长3个基本阶段,其保障是能量的供应与分配,其实质是子代从亲代获得一套完整包含子代生长发育所需全部遗传信息的DNA,由此实现植物延续后代的基本目的。

植物生活史是植物适应所处的特定生境并形成一定的生态幅而得以完成的。

植物在自身的生态幅内适应生境的程度为适合度,定义为遗传物质在植物进化过程中传递能力的尺度,表现为植物的繁殖能力和存活能力对植物生存和繁衍后代所作的贡献大小[2]。

在不同的时间和空间里,由于生态异质性的存在,环境筛的选择强度不同,植物的适合度是不同的,故植物生活史的类型,即植物生活史型也是多样的,且表现出连续的动态变化特征。

而生活史对策就是生物在长期的自然选择下形成的、以各种生活史特征表现出来的适应对策,即由自然选择塑造了生物体外形和习性[3],是种群生活史各阶段特征(种子散布与萌发、补充和生长、有性与无性繁殖)对特定生境的综合适应式样,也称为生态对策。

由于在植物整个生长发育阶段中,不同阶段个体进行光合作用的能力不同,可利用的光合产物有限,因此生长、繁殖和防御等各种功能对有限的资源始终存在着竞争问题,即有限资源如何分配的问题,而植物必需权衡这些功能间的资源分配[4~7]。

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生殖效率也是生殖对策的一个重要问题。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。
个体的生殖价必然会在出生后升高,并 随年龄老化降低。
大型和小型小天蓝绣球(Phlox drummondi) 生殖价随年龄的变化
二、亲本投资
1.
2. 3. 4.
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); 雌雄个体之间的亲本投资差异很大; 不同物种的亲本投资差异很大; 植物的亲本投资与生境有关;
所有生物都不得不在分配给当前繁殖的能量和分配给存活的能量之间进行 权衡,而后者与未来的繁殖相关联。x龄个体的生殖价是该个体马上要生产的后 代数量,加上那些预期的以后的生命过程中要生产的后代数量(未来繁殖输 出)。 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。



外因性迁移又可分为周期性迁移和非周期性迁移两种。 昼夜迁移是一种周期性迁移,它是适应于外界生活条件周期 性变化的又规律的移动。例如,水生浮游生物的昼夜垂直迁 移,陆生的土壤无脊椎动物常随昼夜的交替而上下移动。 季节性迁移是另一种周期性迁移,在许多鱼类、鸟类、某些 哺乳类和一些昆虫中都可看到,这与气候条件、食物条件的 季节性变化有密切关系,但同时也是一种内分泌系统所控制 的遗传行为。 非周期性迁移与外界条件的非周期变化有密切关系,特别与 生活条件的剧烈恶化有关。例如,在缺少食物的年代里,松 鼠成群向远处迁移至200km。冬季地面积雪过厚,也会迫使 一些在地面上取食的留鸟迁移。此外,自然灾害(例如,火 灾、水灾、风灾等)也能引起动物的迁移。

地形条件对于传播的影响是间接的,主要是作用 于传播因子。例如,平原、丘陵、高山、河流、 湖泊海洋等等,有的有利于繁殖体的传播,有的 却成为传播的障碍,而地形特点有时会影响到传 播方向和传播速度。
动物的扩散

动物的每个个体均具有或大或小的可动性,除了 有些小型动物的扩散有时具有偶然性外(例如,幼小 的昆虫碰上气流时容易因气流的影响呈现被动扩散), 其他无论是幼体还是繁殖成体都可能表现出离开原栖 息地的行为。所以,动物的扩散大多数表现为主动扩 散。 引起动物扩散的原因包括食物资源不足;在社会结构 和领域性处于低等级地位的个体常被逐出;幼仔长大 被亲代驱逐;自然环境与气候的季节性变化;躲避天 敌;追寻配偶;生境灾变;环境污染等等。
四、扩散

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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; 外因性迁移:环境变化引起;周期性和非周期性迁 移; 内因性迁移:由种群繁殖特性决定;
扩散的生物学和生态学意义
1. 2.3. 4. Fra bibliotek.可以使种群内和种群间的个体得以交换; 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; 扩大种群的分布区 种群可能获得更多的可利用资源; 种群也可能承担更大的风险;

五、休眠 六、衰老
能量分配与权衡
分配给生活史一个方面的能量不能再用于另一个方面。生物不可能使其生 活史的每一组分都这样达到最大,而必须在不同生活史组分间进行“权衡”。 在繁殖中,生物可以选择能量分配方式。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。 适合度:适合度是衡量遗传物质在进化过程中传递能力的尺度,适合度包括 繁殖和存活能力。各种生活史对策的价值,就决定于这一生活史对策对于生存和 繁衍后代所作的贡献的大小,即适合度的值。 权衡:因为有机体在一定时间内所获得的能量是有限的,不可能同时和等量 地用于生长、生殖、维持消耗、存储、修复、抵抗等各种生命过程。投入抵抗不 利环境(如低温、干旱和逃避天敌)的能量太多就会影响对生殖的投入,而生殖中 生产后裔的数量增多就要减少对保护后裔的投入。换言之,各种生命过程之间有 彼此抵触的利害关系,所谓权衡(trade-off)就是指由某一过程所获得的好处,要 以减少对另一生命过程的投入为代价。按这两个原理,自然选择必然有利于形成 这样的生活史对策:其能量分配合理,各个生命过程协调最佳,并使物种的繁殖 和存活效益或适合度达到最大。
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;
繁殖价值:某一生物个体现在和潜在的繁殖贡 献; 繁殖价值(RV)= 当年生育力(M)+ 剩余繁 殖期望值(RRV)。


繁殖价值由现时繁殖价值和剩余繁殖价值构成 RVx=Mx + ∑(lx+i/lx)Mx+i RRVx= ∑(lx+i/lx)Mx+i M为个体平均生育力,lx+i/lx为存活率 结论 大多数生物的繁殖价值在开始繁殖时较低,随 年龄的增长而升高,然后再随衰老而下降

内因性迁移是由于种群内部,主要是由于繁 殖和密度的影响而发生的。例如,旅鼠、蝗 虫在种群密度上升到特别高的年份表现出大 规模的迁出,而这种迁出是单向性的,绝大 部分个体均在中途死亡,但也有以此种方式 扩大种的分布区的记载。
第二节 繁殖成效
繁殖成效是衡量个体在生产子代方面对未来 世代生存与发展的贡献;
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;
异速增长理论



狭义的是指个体躯干各部分以不同的速率生长, 是其中的各个部分随者另一部分或整个躯体的改 变二呈幂函数的速率发生改变,这里指的是个体 异速增长, 静态异速增长指的是在一系列具有大小不同的相 关分类群间生长速率的成比例转换 进化异速增长指的是在进化过程中某一部分的生 长速率随着个体整体大小的改变二等比的逐渐改 变。

血吸虫生活史
一、个体大小
A. B.
C.
D.
地球上生物的个体大小差异很大; 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; 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; 在生活史格局中,个体的大小要和生活史的其他内容联 系起来才有实际的意义。
三、繁殖成本
1. 2.
3. 4.
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; 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; 植物在果实很多时减少木材生长; 应用事例:人工限制家畜繁殖;人工疏果,剪 枝等;
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;
A.
B. C.
D.
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”。 在繁殖中,生物可以选择能量分配方式。 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。 同样的能量分配,可产生或者许多小型后代,或者 少量大型的后代。
一、繁殖价值

可动性也就是繁殖体对扩散的适应性,它决定于 繁殖体自身的重量、大小、体积、有无特殊的构 造(例如,翅、冠毛、刺钩、气囊、气室等)。 体积大而重量小或具有特殊构造的果实可以传播 到较远的距离,那些既重又没有特殊钩子的果实 几乎都要垂直坠落到母体的周围。




传播因子是指那些传播繁殖体的媒介和动力。靠风力传播的繁殖体一般小 而轻,或具有翅、毛等构造。 例如,蕨类植物孢子体型微小,在大气中可以飘扬很远;兰科植物的各个 种具有非常小的种子,菊科植物的许多种果实具有冠毛,都能借助风力传 播到较远的地方,其呈现出随着距离的增加而减少的趋势。 例如,欧洲千里光(Senecio vulgaris)在新西兰牧场中的一个密集种群 (20m2),有60%的种子都降落在群落的周缘,可传播到距株丛边缘 4.6m处的种子仅占0.39%;9m处为0.08%;18m为0.02%;36m处为 0.005%。 靠水力传播的繁殖体,多具有可使之漂浮的气囊、气室,随着水流传播到 很远的距离。借助于动物和人的活动而传播的种子和果实,一类为表面常 具粘液,或具有钩、刺、芒等,靠附着在动物和人体上传播,另一类是具 有坚硬种皮的种子或浆果,经过消化道仍具有生活力,靠动物吞食后携带 到另外的地方,其传播距离因动物活动范围而异。自立传播属于主动扩散, 靠果实成熟后炸开而把种子弹射出来,或者以地下走茎或地上匍匐枝远离 母株,但传播的距离很短。既产生营养繁殖体又产生有性繁殖体的植物, 同时具备主动扩散和被动扩散两种形成。
植物的扩散


除水生浮游植物外,其他植物的个体均为固着生长,只 有繁殖体具可动性,而大多数植物繁殖体的扩散均需要借 助于某种媒介,属于被动扩散,所以,植物的扩散一般称 为繁殖体的传播。植物的繁殖体包括孢子、种子、果实、 鳞茎、块根、块茎、根茎以及能够繁殖的植物体的任何部 分(例如,某些种类的叶和老根)。 植物繁殖体的传播,首先决定其产生的数量,不过通常 都有较大比率的繁殖体得不到繁殖的机会,使实际的繁殖 率远远小于繁殖体的产生率,植物繁殖体的传播距离决定 于3方面因素:可动性、传播因子、地形条件。
第四章 种群生活史
第一节 生活史概述 生活史:生物从出生到死亡所经历的全部过 程。生活史的关键组合是个体大小 (Size),生长率(growth rate)、繁殖 (reproduction)和寿命(longevity)。
从微生物—大型动植物都有生活史; 出生-生长-分化-繁殖-衰老-死亡; 一个生物从出生到死亡所经历的全部过 程成为生活史(life history); 有些生物一生繁殖多次 有些植物一生仅繁殖一次(例:箭竹); 生活史受遗传控制,但具有一定的可塑性。
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