第六章 生活史对策

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ຫໍສະໝຸດ Baidu禀增长率的关系。**
4. 什么是两头下注理论？*
本章建议读物
• 1. 孙儒泳, 李庆芬, 牛翠娟, 娄安如. 2002. 基础生 态学. 高等教学出版社, 99-107 • 2. 孙儒泳, 李博, 诸葛阳, 尚玉昌编. 1992. 普通生 态学. 高等教育出版社 • 3. 李博主编. 1999. 生态学. 高等教育出版社
3 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
6.1 能量配置与权衡 (trade-off)

1. 理想的高度适应性生物(达尔文魔鬼) 2. 能量的限制导致必须进行能量的权 衡(生存和繁殖)

3. 能量分配 (Resource allocation)

E. Pianka（1970）的r-选择和K-选择理论

r-选择：种群增长率最大（不稳定环境中进化）；K选择：种群竞争能力最大（接近K的稳定环境中进化）
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
• 6.6.3 潜生现象(隐生现象, cryptobiosis)、蛰伏 (torper)、冬眠 (hibernation)、夏眠 (aestivation)
6.6 迁移
1. 迁徙(migration) 2. 扩散(dispersal) 3. 迁移的模式
反复往返旅行 单次往返旅行 单程旅行
6.7 复杂的生活史周期

单次生殖或多次生殖

大量小型后代或少量大型后代
图片：花旗松生长与繁殖资源分配之间的权衡
6.2 体型效应
1. 体型大小与寿命（Fig6-3 P100) 2. 体型大小与内禀增长率（Fig6-4 P101)
Southwood的解释

单位重量代谢率→寿命→生殖期→内禀增长率
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
– 低-CR生境物种：提前繁殖后代
2. “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 3. CSR三角形
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)
• 4. Barbour M. G., Burk J. H., Pitts W. D.,
Giliam F. S. and Schwartz M. W. 1999. Terrestrial Plant Ecology. Addison Wesley Longman Inc.
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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
2. 适应优势
– 扩散与生长间平衡
– 生境利用最优化
6.8 衰 老
1. 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
2. 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
生 境 干 扰 水 平
杂草对策
竞争对策
胁迫忍耐对策
生境的严峻度
6.5 滞育和休眠
• 6.6.1 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
• 6.6.2 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 环境也不进行生长发育
第六章 谢谢 生活史对策
主要内容
6.1 能量配置与权衡 6.2 体型效应 6.3 生殖对策 6.4 生境分类 6.5 滞育和休眠 6.6 迁移 6.7 复杂的生活史周期 6.8 衰老
生活史 (Life history)
1 生活史的概念
– 生物从出生到死亡所经历的全部过程
2 生活史的关键组分
– 身体大小 (body size)、生长率 (growth rate)、 繁殖 (reproduction)、寿命 (longevity)
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 环境稳定 产生少量种子，种子个 体大，可以很快萌发
产生大量种 子，种子个 体小
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生 物
K-
稳定 环境
不稳定 环境
r生 物
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
6.4 生境分类
1. 不同繁殖付出生境的物种
– 高-CR生境物种：推迟繁殖后代
K-
稳定 环境
不稳定环境 不可预测 灾变较多
如何应对
K
两条道路 遭遇两种环境
？
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
r-对策者 K-对策者
K
化 物 过 种 程 进
环境
生物进化方向
6.3.2 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 繁殖输出+未来繁殖输出 不同环境的生活史对策（以滨螺为 例，P103） 生殖效率：后代质量/投入能量
r-选择、K-选择、生殖价、生殖效 率、迁徙、衰老
思考题
• • 1. 什么叫生活史策略，试比较r-选择和k-选择 的基本特征**。
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2. 根据资源配置理论分析为什么生物适应环境的
能力总有有限的？ 2. C-S-R的植物生活史划分中将植物的生境划 分为哪三种类型？** 3. 请用生物的能量权衡解释个体重量与种群内
体 型 效 应
6.3 生殖对策
6.3.1 r-选择和K-选择
6.3.2 生殖价和生殖效率
6.3.1 r-选择和K-选择

Lack（1954）对鸟类的研究

幼鸟存活数：产卵数和亲体关怀能力

MacArthur和Wilson（1967）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
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 期有害
本章小结
• • • • • 生活史的相关概念 生物的能量分配与权衡 r-选择和K-选择 C-S-R对策 生物抵御不良环境的方式
• 滞育、休眠、迁徙等的概念
本章主要概念
• 生活史、生殖对策、滞育、休眠、