4 种群生活史

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。
三、繁殖格局
¾ 一次繁殖和多次繁殖 一次性繁殖生物：大多数昆虫；一年生草本植
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二、繁殖成效
¾ 繁殖成本 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。
9 成功的生活史是使能量协调使用的结果； 9 动物在繁殖期有较高的死亡危险； 9 植物在果实很多时减少木材生长； 9 应用事例：人工限制家畜繁殖；人工疏果，剪枝
等；
二、繁殖成效
¾ 能量分配与权衡 生物不可能使其生活史的每一组分都达到最大，
9 繁殖价值：在相同时间内特定年龄个体相对于新
生个体的签证繁殖贡献。 9 繁殖价值（RV）= 当年繁殖价值（M）+ 余生繁 殖的期望值（RRV）
二、繁殖成效
¾ 亲本投资 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）。
¾ 雌雄个体之间的亲本投资差异很大； ¾ 不同物种的亲本投资差异很大； ¾ 植物的亲本投资与生境有关；
¾ 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。
如生殖对策、取食对策、逃避对策、扩散对 策等。
四、繁殖策略
¾ r-选择种类特征
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.
偶； ④选择有遗传互补性的异性作配偶。
五、性选择
¾ 动物的性选择 多个花粉精核间竞争受精：强者优先； 雄性求偶竞争，争夺交配权； 雌性择偶行为，选择优良父本； 雌性择偶行为，避免近亲繁殖； 为提高生存能力，雄性的一些性特征在繁殖季
节才显示出来；
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五、性选择
性选择理论
¾ Darwin的理论 性选择（sexual selection）一词首先被达尔文在1871年所使
¾个体大小 个体大的物种更容易在适宜的环境中占统治地位 个体小的物种更新换代快，进化速度更快。
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一、生活史概述
¾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：停滞期、指数期、静止期。
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一、生活史概述
¾繁殖方式 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； ¾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；
一、生活史概述
¾扩散对策 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； 9外因性迁移：环境变化引起；周期性和非周期性迁 移； 9内因性迁移：由种群繁殖特性决定；
听觉通讯 蟾蜍和鸟的鸣叫求偶、蝙蝠和鲸等通过回声定位进行个 体间的交流。
化学通讯 昆虫、哺乳动物等释放性信息素招引异性。
接触通讯 鸟类和兽类的理毛。
电通讯 电鳗等鱼类通过放电进行通讯。
五、性选择
¾ 雌性动物的择偶标准 ①选择性功能正常者作配偶； ②选择具有优质基因的异性； ③选择占有优质领域和资源的雄性个体作配
¾ 求偶行为的复杂性 ①鸣叫、鸣啭、发声； ②体色显示，发光； ③释放分泌物； ④身体接触； ⑤舞蹈和婚飞； ⑥求偶喂食； ⑦象征性营巢； ⑧装饰求偶场； ⑨公共竞技场求偶等。
五、性选择
¾ 通讯
视觉通讯 萤火虫（Photinus pyralis）通过每隔一定的时间发光的应 答进行求偶活动。
一、生活史概述
¾ 扩散的意义 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；
二、繁殖成效
¾定义 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）。它是衡量个体在生 产子代方面对未来世代生存与发展的贡献。 ¾繁殖价值
用，主要是指通过选择使某一性个体在寻求配偶时获得 比同性其他个体更有竞争力的特征。达尔文设想性选择 是通过两种方式发生的：①性内选择；②性间选择。 ¾ Fisher的理论
建立在主动选择基础上的性选择可以导致性二型特征的进 化。
¾ Trivers的理论
在雄性不承担任何抚育后代责任的物种中，如果雌性个体 具有足够的辨别力，使它所选择的配偶所具有基因质量 优于自身，那么，进行有性生殖仍然是有利的。
物；多年生植物（例竹类植物）； 多次性繁殖生物：多年生植物；大型动物（特
别是哺乳类动物）； 一年生植物是适应恶劣环境的一种进化；
三、繁殖格局
¾ 生活年限与繁殖 植物：一年生植物；二年生植物；多年生植
物； 动物：短命型；中等寿命型；长寿型； 动植物的繁殖类型与环境条件有密切关系；
四、繁殖策略
种群死亡率高
临时性池塘
四、繁殖策略
r
不稳定
环境
r-
K-
生
物
稳定 环境
不稳定环境 不可预测 灾变较多
不稳定
环境
r-
K-
生
物
？ 如何应对
两条道路 遭遇两种环境
稳定环境 竞争较 为激烈
稳定 环境
K
以r-对策者模式应对
化
r r-对策者
过 程
K K-对策者
以K-对策者模式应对
物
种
进
环境
生物进化方向
四、繁殖策略
环境生态学
河北科技大学 环境科学与工程学院 李双江
一、生活史概述
¾生活史（life history） 生物从其出生到死亡所经历的全部过程。
¾生活史的关键组分 个体大小 (body size)、生长率 (growth rate)、 繁殖 (reproduction)、寿命 (longevity)
¾有些生物一生繁殖多次、有些植物一生仅繁 殖一次（例：箭竹）；
¾ 生境分类 高繁殖付出（高—CR）生境：竞争激烈。 低繁殖付出（低—CR）生境：竞争弱。 “两面下注” （bet-hedging)理Baidu Nhomakorabea：
如成体与幼体死亡率相比相对稳定，分配给 繁殖的能量就应该低 ，进行多次生殖； 如幼体死亡率低于成体，分配给繁殖的能量就 应该高 ，就进行单次生殖。
五、性选择
¾ 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，有的更接 近于K-选择，两者间有一个连续的谱系， 称rK连续体。
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四、繁殖策略
¾ R-、C-和S-选择的生活史式样
四、繁殖策略
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。
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四、繁殖策略
¾ K-选择种类特征
保守主义者，以质取胜，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，长的世代周期。使种群竞争能力最大化.
K-对策者种群竞争性强，数量较稳定；但一旦 受危害造成数量下降，种群恢复比较困难。
一、生活史概述
¾ 个体大小
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；
一、生活史概述
¾个体大小 遗传特征，
与生活周期周 期长短有很好 的相关性
一、生活史概述
五、性选择
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。
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。捕食昆虫的鸟 类，在喂食时大都由亲鸟衔取食物，直接喂入雏鸟口 中。捕食肉类的鸟，则把大块肉撕碎，然后喂养雏鸟。
四、繁殖策略
四、繁殖策略
¾ r-对策和K-对策种群的增长曲线比较
种 群 数 量 Nt+1
●X
S
●
●
K-对策 r-对策
S是稳定平衡点 X是绝灭点
种群数量Nt
四、繁殖策略
¾ 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
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