第四章 种群生活史

aging, degeneration, and death.
普
1.3 繁 殖
通生 态➢ Nhomakorabea繁殖：是指有机体生产出与自己相似后代的现象。
学 ① 营养繁殖：从生物营养体的一部分生长发育为一个新
个体。
② 孢子繁殖：生殖细胞即孢子，不经过有性过程而直接
发育为新个体。
③ 有性生殖：通过两性细胞核的结合形成新个体。
雄鹿 雌鹿
Clutton-Brock.1984. American Naturalist.
2.2 繁殖成本
普
通 生
➢ 繁殖要使生长和存活付出成本 (代价), 生活史的每个环节
态 学
都要分享有限资源（分配原理）。
➢ 成功的生活史是使能量或资源协调使用：
如繁殖和生长的关系的例子：
1）在植物中，“果树大小年” 结实过多的果树，抵御病虫危 害的能力就要极大地减弱；
普
第四章 种群生活史
通
生
态
学
鲑，大麻哈鱼
普 通 生 态 学
• 不同种类其生活史类型的变异是巨大的，这些变异是如
何进化而来的是生态学的一个关键问题。
• 生活史有关繁殖部分是生态学研究中特别活跃的领域。
普
通 生
第四章 种群生活史
态
学
§1 生活史概述
§2 繁殖成效
§3 性选择
§4 繁殖策略
普
§1 生活史概述
➢ 个体的大小是生物生活史的适应特征，最终是选择的产 物。
➢ 个体大小不同的物种具有各自的优势，是自然选择的结 果。
普
个体大小的一般作用规律
通
生
态 个体大小与生活周期的长短有很好的相关性；
学
生命周期短的生物通常更快的适应环境的变化；
个体大小与物种的分类数量（多样性）、个体数量有联系；
生物对食物的需求随个体增大而增加，但是单位需求量却下 降。
亲本投资的不同方式
普
通 ➢ 对于具有抚育习性的生物：
生
态
1）产生较少的后代，大部分能量投资于子代抚育；
学
2）产生较多的后代，较少的能量投资于子代抚育。
➢ 对于不具有抚育习性的生物：
投资的再分配主要在子代的数量和大小上取舍。
➢ 不同选择压力影响亲代对子代的投资，导致了不同繁殖格局的 出现。如果植株生境贫瘠，生境之间竞争不激烈，植物种子是许多
繁殖努力都可能导致死亡率增加。
命的维持、生长和繁殖。
普
繁殖成效
通
生 态
2.1 繁殖价值 (Reproductive value)：在相同时间内特定年龄个体
学
相对于新生个体的潜在繁殖贡献；包括现时和剩余繁殖价值。
2.2 繁殖成本 (Reproductive cost)：有机体在繁殖后代时对能量或
资源的所有消费。
通
生 态
生活史 (life history): 生物从出生到死亡所经历的全部过程。
学 ➢ 生态学上，生物的生活史具有多重含义，广义上讲，是指生
物的一生中生长发育和繁殖模式。
生活史的几个方面
普
通
生 态
个体大小 (Body Size)
学 生长和发育 (Growth and development)
态
学 developmental change in shape or form from the
juvenile to the adult.
➢ 滞育 (diapause): The presence of a resting stage
in the life history.
➢ 衰老 (senescence): The process and timing of
个体大小与其在生态系统中的作用在生态学研究中经久不衰。
普
1.2 生长与发育速度
通
生 态
➢ 生长：包括生物体细胞数量和生物物质的增加。
学 ➢ 发育：伴随着生长过程，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性成熟的个体。
有关生长发育的几个概念
普
通 生
➢ 变态 (metamorphosis): The presence of a major
扩散 (Dispersal)
繁殖格局 (Reproductive patterns)
性选择 (Sexual selection)
实际上, 生活史的有关研究最典型地反映出进化和生态学 两门科学是密切联系的。
普
1.1 个体大小
通
生 态
➢ 不同生物个体大小差异非常巨大，从1微米长的细菌到
学 100米高的红杉。
2）对于动物，哺乳期雌鹿比同龄死亡危险高；轮虫现时生育 力越大，未来存活的可能性越低；果蝇飞行时间增加将导致生 育力下降。
2.3 亲本投资
普
通 ➢ 雌雄个体的投资不平等
生
态 学
一般雌性投资比重大，雄性的投资不仅少，而且更不确定。雄
性的繁殖成功靠的是吸引雌性，而不是亲本投资。
自然选择的双向过程产生了比较大但数目少的卵子和比较小但 数量多的精子，亲本投资的性别差异可能是性选择及其它与性别 有关的进化的原动力。
1➢) 为由成于功用繁来殖繁而殖积的能累量能有量限是，所生有物生在物繁的殖共过程同中特必点须，作每出种进生化物论都上的 必须决获定得：足怎够样能分量配以能量保？证每其种能生够物延都续面到临下着一权衡代和。取能舍量；的有限性 2使) 得生每物一种种群生，物特必别须是死选亡择进合度适，的与能繁量殖存格储局和之间消存耗在方联式系以；确即保每生一种
动物的食物，则易于产生大量小种子，以牺牲大量种子保证少量种子 的存活；如生境肥沃，生物之间竞争激烈，则植物就产生少量大种子 ，以降低种子的传播能力来增加存活率。
2.4 繁殖格局
普
通
生 繁殖次数: 多次繁殖 (如哺乳动物)和一次繁殖 (如鲑鱼)。繁殖格局是自然选
2.3 亲本投资 (Reproductive investment)：有机体在生产子代以
及抚育和管护时所消耗的能量、时间和资源量。
2.4 繁殖格局 (Reproductive pattern)
普
2.1 繁殖价值
通
生 态
最优化繁殖策略能平衡现时繁殖和未来（剩余）繁殖的
学
代价。
繁殖价值用来衡量某个年龄的个体平均对未来种群增长所做出的贡 献，由于更有效的繁殖将对物种的延续贡献更大，因此自然选择趋 向保存有较高繁殖价值的个体。
普
营养繁殖
通
生
态
学
孢子繁殖
普 通 生 态 学
有性生殖
普 通 生 态 学
普
§2 繁殖成效
通
生 态
繁殖成效：个体现时繁殖输出与未来繁殖输出的总和，
学
用以衡量个体对种群延续发展的贡献。
➢ 在考虑生活史繁殖策略的进化时，一般基于2个基本假设 (Krohne, 2001, General Ecology, p178)：