第二部分-生活史對(duì)策

1、1第三節(jié) 生活史對(duì)策3.1 生活史生活史3.2 能量分配與權(quán)衡能量分配與權(quán)衡3.3 體型效應(yīng)體型效應(yīng)3.4 生殖對(duì)策生殖對(duì)策3.5 生境分類(lèi)生境分類(lèi)3.6 滯育和休眠滯育和休眠3.7 遷移遷移3.8 復(fù)雜的生活史周期復(fù)雜的生活史周期3.9 衰老衰老23.1 生活史 (Life history)3.1.1 生活史的概念生活史的概念 生物從出生到死亡所生物從出生到死亡所經(jīng)歷的經(jīng)歷的全部過(guò)程全部過(guò)程3.1.2 生活史的關(guān)鍵組分生活史的關(guān)鍵組分 身體大小身體大小 (body size)、生長(zhǎng)率、生長(zhǎng)率 (growth rate)、繁殖、繁殖 (reproduction)、壽命、壽命 (longevit

2、y)3.1.3 生態(tài)對(duì)策生態(tài)對(duì)策(生活史對(duì)策生活史對(duì)策, life history strategy) 生物在生存斗爭(zhēng)中獲得的生存對(duì)策生物在生存斗爭(zhēng)中獲得的生存對(duì)策36.2 能量分配與權(quán)衡 (trade-off)6.2.1 理想的高度適應(yīng)性生物理想的高度適應(yīng)性生物(達(dá)爾文魔鬼達(dá)爾文魔鬼)6.2.2 能量的限制導(dǎo)致必須進(jìn)行能量的能量的限制導(dǎo)致必須進(jìn)行能量的權(quán)衡權(quán)衡(生存和繁殖生存和繁殖)6.2.3 能量分配能量分配 (energy allocation) 單次生殖或多次生殖單次生殖或多次生殖 大量小型后代或少量大型后代大量小型后代或少量大型后代4花旗松生長(zhǎng)與繁殖能量分配之間的權(quán)衡花旗松生長(zhǎng)與繁殖

3、能量分配之間的權(quán)衡56.3 體型效應(yīng)6.3.1 體型大小與壽命體型大小與壽命6.3.2 體型大小與內(nèi)稟增長(zhǎng)率體型大小與內(nèi)稟增長(zhǎng)率Southwood的解釋的解釋 單位重量代謝率單位重量代謝率壽命壽命生殖期生殖期內(nèi)稟增長(zhǎng)率內(nèi)稟增長(zhǎng)率6.3.3 適應(yīng)意義適應(yīng)意義 體型大、壽命長(zhǎng)體型大、壽命長(zhǎng) 調(diào)節(jié)功能強(qiáng)調(diào)節(jié)功能強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng) 體型小、壽命短體型小、壽命短 遺傳變異大遺傳變異大生態(tài)幅廣生態(tài)幅廣6體型大小與內(nèi)稟增長(zhǎng)率的關(guān)系體型大小與內(nèi)稟增長(zhǎng)率的關(guān)系7體型效應(yīng)體型效應(yīng)86.4 生殖對(duì)策6.4.1 r-選擇和選擇和K-選擇選擇6.4.2 生殖價(jià)和生殖效率生殖價(jià)和生殖效率96.4.1 r-6.4.1

4、r-選擇和選擇和K-K-選擇選擇 Lack對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)的研究對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)的研究 幼鳥(niǎo)存活數(shù)幼鳥(niǎo)存活數(shù)：產(chǎn)卵數(shù)和親體關(guān)懷能力：產(chǎn)卵數(shù)和親體關(guān)懷能力 MacArthur和和Wilson按按棲息環(huán)境和進(jìn)棲息環(huán)境和進(jìn)化對(duì)策化對(duì)策的生物分類(lèi)的生物分類(lèi) r-對(duì)策者生物和對(duì)策者生物和K-對(duì)策者生物對(duì)策者生物 E. Pianka的的r-選擇和選擇和K-選擇理論選擇理論 r-選擇：種群增長(zhǎng)率最大；選擇：種群增長(zhǎng)率最大；K-選擇：種群選擇：種群競(jìng)爭(zhēng)能力最大競(jìng)爭(zhēng)能力最大106.4.1 r-6.4.1 r-選擇和選擇和K-K-選擇（續(xù)）選擇（續(xù)） r-選擇種和選擇種和K-選擇種的特征選擇種的特征 （？） r-選擇和選擇和K-選擇

5、的適應(yīng)意義選擇的適應(yīng)意義 r-選擇：死亡率高，但選擇：死亡率高，但r高能使種群迅速恢復(fù)，高高能使種群迅速恢復(fù)，高擴(kuò)散能力使其迅速離開(kāi)不利環(huán)境，有利于建立新擴(kuò)散能力使其迅速離開(kāi)不利環(huán)境，有利于建立新的種群和形成新的物種的種群和形成新的物種 K-選擇：競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)、數(shù)量穩(wěn)定、大量死亡或?qū)нx擇：競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)、數(shù)量穩(wěn)定、大量死亡或?qū)е律惩嘶目赡苄孕?；由于致生境退化的可能性小；由于r低，種群數(shù)量下降低，種群數(shù)量下降后恢復(fù)困難后恢復(fù)困難11既是既是r-對(duì)策者又是對(duì)策者又是K-對(duì)策者？對(duì)策者？ Linhart(1974)年曾研究過(guò)水苦荬的兩個(gè)種年曾研究過(guò)水苦荬的兩個(gè)種群群產(chǎn)生少量種子，種子個(gè)產(chǎn)生少量種子，種

6、子個(gè)體大，可以很快萌發(fā)體大，可以很快萌發(fā)環(huán)境多變環(huán)境多變環(huán)境穩(wěn)定環(huán)境穩(wěn)定產(chǎn)生大量種產(chǎn)生大量種子，種子個(gè)子，種子個(gè)體小體小種群死亡率高種群死亡率高臨時(shí)性池塘臨時(shí)性池塘12雌杜鵑通常把蛋下到別的鳥(niǎo)窩里雌杜鵑通常把蛋下到別的鳥(niǎo)窩里 13環(huán)境與物種進(jìn)化兩條道路兩條道路遭遇兩種環(huán)境遭遇兩種環(huán)境？如何應(yīng)對(duì)如何應(yīng)對(duì)以以K-對(duì)策者模式應(yīng)對(duì)對(duì)策者模式應(yīng)對(duì)以以r-對(duì)策者模式應(yīng)對(duì)對(duì)策者模式應(yīng)對(duì)物種進(jìn)物種進(jìn)化過(guò)程化過(guò)程不穩(wěn)定環(huán)境不穩(wěn)定環(huán)境不可預(yù)測(cè)不可預(yù)測(cè)災(zāi)變較多災(zāi)變較多穩(wěn)定環(huán)境穩(wěn)定環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)較競(jìng)爭(zhēng)較為激烈為激烈生物生物穩(wěn)定穩(wěn)定環(huán)境環(huán)境r- K-r- K-不穩(wěn)定不穩(wěn)定環(huán)境環(huán)境穩(wěn)定穩(wěn)定環(huán)境環(huán)境不穩(wěn)定不穩(wěn)定環(huán)境環(huán)境生物生物r

7、KrKr-對(duì)策者對(duì)策者K-對(duì)策者對(duì)策者環(huán)境環(huán)境生物進(jìn)化方向生物進(jìn)化方向14R選擇與K選擇比較15生殖價(jià)和生殖效率 能量分配權(quán)衡：當(dāng)前繁殖與未來(lái)繁殖能量分配權(quán)衡：當(dāng)前繁殖與未來(lái)繁殖 生殖價(jià)生殖價(jià) (reproductive value)：當(dāng)前繁殖輸：當(dāng)前繁殖輸出出+未來(lái)繁殖輸出未來(lái)繁殖輸出 不同環(huán)境的生活史對(duì)策不同環(huán)境的生活史對(duì)策 生殖效率生殖效率：后代質(zhì)量：后代質(zhì)量/投入能量投入能量16豆象產(chǎn)豆象產(chǎn)多少卵多少卵合適？合適？；豆象的幼蟲(chóng)不能豆象的幼蟲(chóng)不能在豇豆植株間移動(dòng)在豇豆植株間移動(dòng)一只雌豆象一只雌豆象發(fā)現(xiàn)了一株發(fā)現(xiàn)了一株豇豆并開(kāi)始豇豆并開(kāi)始產(chǎn)卵產(chǎn)卵成年豆象也成年豆象也無(wú)喂幼行為無(wú)喂幼行為產(chǎn)較

8、多的卵會(huì)產(chǎn)較多的卵會(huì)耗盡自己的資耗盡自己的資源和減少自己源和減少自己的壽命的壽命產(chǎn)卵少產(chǎn)卵少資源資源浪費(fèi)浪費(fèi)產(chǎn)卵多產(chǎn)卵多幼蟲(chóng)幼蟲(chóng)競(jìng)爭(zhēng)競(jìng)爭(zhēng)生殖效率：后代質(zhì)量生殖效率：后代質(zhì)量/投入能量投入能量176.5 生境分類(lèi)6.5.1 不同繁殖付出生境的物種不同繁殖付出生境的物種 高高-CR生境物種：推遲繁殖后代生境物種：推遲繁殖后代 低低-CR生境物種：提前繁殖后代生境物種：提前繁殖后代6.5.2 “兩面下注兩面下注”理論理論 多次生殖：成體死亡率與幼體死亡率相比較多次生殖：成體死亡率與幼體死亡率相比較為穩(wěn)定為穩(wěn)定 單次生殖：幼體死亡率低于成體死亡率單次生殖：幼體死亡率低于成體死亡率6.5.3 CSR三角

9、形三角形18 CSR三角形三角形 低嚴(yán)峻度低嚴(yán)峻度校服、工作服、保安服、醫(yī)務(wù)服裝、職業(yè)裝 定制http:/ 、低干擾：競(jìng)爭(zhēng)對(duì)策、低干擾：競(jìng)爭(zhēng)對(duì)策(C-選擇選擇) 低嚴(yán)峻度、高干擾：雜草對(duì)策低嚴(yán)峻度、高干擾：雜草對(duì)策(R-選擇選擇) 高嚴(yán)峻度、低干擾：脅迫高嚴(yán)峻度、低干擾：脅迫-忍耐對(duì)策忍耐對(duì)策(S-選擇選擇)生境的嚴(yán)峻度生境的嚴(yán)峻度生生境境干干擾擾水水平平雜草對(duì)策雜草對(duì)策競(jìng)爭(zhēng)對(duì)策競(jìng)爭(zhēng)對(duì)策脅迫忍耐對(duì)策脅迫忍耐對(duì)策不能生活不能生活196.6 滯育和休眠6.6.1 6.6.1 休眠休眠 (dormancy)(dormancy)：是由不良環(huán)境條件直接引是由不良環(huán)境條件直接引起的，當(dāng)不良環(huán)境條件消除時(shí)，

10、便可恢復(fù)生長(zhǎng)發(fā)育起的，當(dāng)不良環(huán)境條件消除時(shí)，便可恢復(fù)生長(zhǎng)發(fā)育 6.6.2 6.6.2 滯育滯育 (diapause)(diapause)：是昆蟲(chóng)長(zhǎng)期適應(yīng)不良環(huán)境是昆蟲(chóng)長(zhǎng)期適應(yīng)不良環(huán)境而形成的種的遺傳性。在自然情況下，當(dāng)不良環(huán)境到來(lái)而形成的種的遺傳性。在自然情況下，當(dāng)不良環(huán)境到來(lái)之前，生理上已經(jīng)有所準(zhǔn)備，即已進(jìn)入滯育。一旦進(jìn)入之前，生理上已經(jīng)有所準(zhǔn)備，即已進(jìn)入滯育。一旦進(jìn)入滯育必需經(jīng)過(guò)一定的物理或化學(xué)的刺激，否則恢復(fù)到適滯育必需經(jīng)過(guò)一定的物理或化學(xué)的刺激，否則恢復(fù)到適宜環(huán)境也不進(jìn)行生長(zhǎng)發(fā)育宜環(huán)境也不進(jìn)行生長(zhǎng)發(fā)育 6.6.3 6.6.3 潛生現(xiàn)象潛生現(xiàn)象( (隱生現(xiàn)象隱生現(xiàn)象, cryptobio

11、sis), cryptobiosis)、蟄伏、蟄伏 (torper)(torper)、冬眠、冬眠 (hibernation)(hibernation)、夏眠、夏眠 (aestivation)(aestivation)206.7 遷移遷移 6.7.1遷徙遷徙(migration)6.7.2 擴(kuò)散擴(kuò)散(dispersal)6.7.3 遷移的模式遷移的模式 反復(fù)往返旅行反復(fù)往返旅行 單次往返旅行單次往返旅行 單程旅行單程旅行216.8 復(fù)雜的生活史周期6.8.1 復(fù)雜的生活史周期復(fù)雜的生活史周期 變態(tài)：個(gè)體生活史中形態(tài)學(xué)的變化變態(tài)：個(gè)體生活史中形態(tài)學(xué)的變化(昆蟲(chóng)、昆蟲(chóng)、兩棲類(lèi)兩棲類(lèi)) 世代間變化：包括形態(tài)轉(zhuǎn)換世代間變化：包括形態(tài)轉(zhuǎn)換6.8.2 適應(yīng)優(yōu)勢(shì)適應(yīng)優(yōu)勢(shì) 擴(kuò)散與生長(zhǎng)間平衡擴(kuò)散與生長(zhǎng)間平衡 生境利用最優(yōu)化生境利用最優(yōu)化226.9 衰 老6.9.1 衰老現(xiàn)象衰老現(xiàn)象 生物體進(jìn)入老年后，身體惡化，繁殖力、精力、存活生物體進(jìn)入老年后，身體惡化，繁殖力、精力、存活力下降力下降6.9.2 衰老的原因衰老的原因 機(jī)械水平：化學(xué)毒物的影