6 生活史对策
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– 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
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
K
两条道路 遭遇两种环境
？
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 K
r-对策者 K-对策者
化 物 过 种 程 进
生物进化方向
R选择与K选择比较
6.3.2 生殖价和生殖效率
x龄个体的生殖价(reproductive value)（Vx）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 后的生命过程中要生产的后代数量Байду номын сангаас未来繁殖输出）。 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。 个体的生殖价必然会在出生后升高，并随年龄老化降低。 生殖效率也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 目的的。
一个理想的具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；在出生后短期内达到大型的成体 大小，生产许多大个体后代并长寿。
6.1.2 能量的限制导致必须进行能量的权衡(生存和
繁殖)
6.1.3 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
滞育、休眠、迁徙等的概念
谢
谢！ 谢谢
后恢复困难
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
6.6 复杂的生活史周期
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
– 扩散与生长间平衡
– 生境利用最优化
6.7 衰 老
6.7.1 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
6.7.2 衰老的原因
周期性对策 个体大、产大量小卵，性成熟晚
6.4滞育和休眠
6.4.1 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
6.4.2 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
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：后代质量/投入能量
产卵少—资源 浪费
豆象产多少卵 合适？
产卵多—幼虫 竞争
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 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
6.3.4 机遇、平衡和周期性生活史对策
Winemiller 和 Rose 对鱼类生活史对策的研究，把鱼类的生活史分
别划分为机遇对策、平衡对策和周期性对策。
机遇对策 平衡对策 低幼体成活率、少数的后代数量和早的性成熟 幼体成活率高，后代数量低，性成熟晚
6.4.3 潜生现象(隐生现象, cryptobiosis)、蛰伏 (torper)、冬眠 (hibernation)、夏眠 (aestivation)
6.5 迁移
6.5.1迁徙(migration) 6.5.2 扩散(dispersal) 6.5.3 迁移的模式 • 反复往返旅行 • 单次往返旅行 • 单程旅行
体型大小与内禀增长率的关系
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 6.3.3 生境分类与植物的生活史对策
6.3.4 机遇、平衡和周期性生活史对策
6.3.1 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
• 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
认为r—选择种类是在不稳定环境中进化的，因 面使种群增长率r最大。K—选择种类是在接近环境 容纳量K的稳定环境中进化的，因而适应竞争。这 样r—选择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， 高的繁殖能量分配和短的世代周期。与此相反， K—选择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 繁殖能量分配和长的世代周期。
6.3.1 r-选择和K-选择（续）
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
6.3.3 生境分类与植物生活史对策 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) – 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)
第六章 生活史对策
6.0 生活史 6.1 能量分配与权衡 6.2 体型效应 6.3 生殖对策 6.4 滞育和休眠 6.5 迁移 6.6 复杂的生活史周期 6.7 衰老
6.0 生活史 (Life history)
生活史的概念
– 生物从出生到死亡所经理的全部过程
生活史的关键组分
花旗松生长与繁殖资源分配之间的 权衡
6.2 体型效应
6.2.1 体型大小与寿命
6.2 体型效应
6.2.2 体型大小与内禀增长率
• Southwood的解释 – 单位重量代谢率→寿命→生殖期→内禀增长率
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
– 身体大小 (body size)、生长率 (growth rate)、繁 殖 (reproduction)、寿命 (longevity)
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 能量分配与权衡
6.1.1 理想的高度适应性生物(达尔文魔鬼)
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
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
K
两条道路 遭遇两种环境
？
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 K
r-对策者 K-对策者
化 物 过 种 程 进
生物进化方向
R选择与K选择比较
6.3.2 生殖价和生殖效率
x龄个体的生殖价(reproductive value)（Vx）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 后的生命过程中要生产的后代数量Байду номын сангаас未来繁殖输出）。 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。 个体的生殖价必然会在出生后升高，并随年龄老化降低。 生殖效率也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 目的的。
一个理想的具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；在出生后短期内达到大型的成体 大小，生产许多大个体后代并长寿。
6.1.2 能量的限制导致必须进行能量的权衡(生存和
繁殖)
6.1.3 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
滞育、休眠、迁徙等的概念
谢
谢！ 谢谢
后恢复困难
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
6.6 复杂的生活史周期
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
– 扩散与生长间平衡
– 生境利用最优化
6.7 衰 老
6.7.1 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
6.7.2 衰老的原因
周期性对策 个体大、产大量小卵，性成熟晚
6.4滞育和休眠
6.4.1 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
6.4.2 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
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：后代质量/投入能量
产卵少—资源 浪费
豆象产多少卵 合适？
产卵多—幼虫 竞争
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 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
6.3.4 机遇、平衡和周期性生活史对策
Winemiller 和 Rose 对鱼类生活史对策的研究，把鱼类的生活史分
别划分为机遇对策、平衡对策和周期性对策。
机遇对策 平衡对策 低幼体成活率、少数的后代数量和早的性成熟 幼体成活率高，后代数量低，性成熟晚
6.4.3 潜生现象(隐生现象, cryptobiosis)、蛰伏 (torper)、冬眠 (hibernation)、夏眠 (aestivation)
6.5 迁移
6.5.1迁徙(migration) 6.5.2 扩散(dispersal) 6.5.3 迁移的模式 • 反复往返旅行 • 单次往返旅行 • 单程旅行
体型大小与内禀增长率的关系
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 6.3.3 生境分类与植物的生活史对策
6.3.4 机遇、平衡和周期性生活史对策
6.3.1 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
• 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
认为r—选择种类是在不稳定环境中进化的，因 面使种群增长率r最大。K—选择种类是在接近环境 容纳量K的稳定环境中进化的，因而适应竞争。这 样r—选择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， 高的繁殖能量分配和短的世代周期。与此相反， K—选择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 繁殖能量分配和长的世代周期。
6.3.1 r-选择和K-选择（续）
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
6.3.3 生境分类与植物生活史对策 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) – 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)
第六章 生活史对策
6.0 生活史 6.1 能量分配与权衡 6.2 体型效应 6.3 生殖对策 6.4 滞育和休眠 6.5 迁移 6.6 复杂的生活史周期 6.7 衰老
6.0 生活史 (Life history)
生活史的概念
– 生物从出生到死亡所经理的全部过程
生活史的关键组分
花旗松生长与繁殖资源分配之间的 权衡
6.2 体型效应
6.2.1 体型大小与寿命
6.2 体型效应
6.2.2 体型大小与内禀增长率
• Southwood的解释 – 单位重量代谢率→寿命→生殖期→内禀增长率
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
– 身体大小 (body size)、生长率 (growth rate)、繁 殖 (reproduction)、寿命 (longevity)
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 能量分配与权衡
6.1.1 理想的高度适应性生物(达尔文魔鬼)