生態(tài)學山西師范大學4課件

第四章

種群生活史第一節(jié)生活史概述生活史：生物從出生到死亡所經歷的全部過程。生活史的關鍵組合是個體大?。⊿ize），生長率（growthrate）、繁殖（reproduction）和壽命（longevity）。從微生物—大型動植物都有生活史；出生-生長-分化-繁殖-衰老-死亡；一個生物從出生到死亡所經歷的全部過程成為生活史（lifehistory）；有些生物一生繁殖多次有些植物一生僅繁殖一次（例：箭竹）；一、個體大小地球上生物的個體大小差異很大；個體大：在生境中調節(jié)能力強；在種間競爭能力強；捕食能力強；生活期長；繁殖時間長；個體?。簤勖?；世代更新快；遺傳變異快；進化速度快；生態(tài)可塑性大；二、生長與發(fā)育（1）生長（gowth）：生物體質量的增加；生物細胞數量的增加；（2）發(fā)育（development）：生物體的結構和功能從簡單到復雜，從幼體形成一個與親代相似的個體的轉變過程；（3）很多生長過程都符合邏輯斯諦方程—“S”型生長曲線；三、繁殖1.繁殖方式有機體生產出與自己相似后代的現象；營養(yǎng)繁殖：部分生物營養(yǎng)體生長發(fā)育成一個新個體的繁殖方式；孢子生殖：生殖細胞孢子不經過有性過程而直接發(fā)育成新個體的繁殖方式；有性生殖：兩性細胞核結合形成新個體的繁殖方式；2.繁殖意義增加在現存環(huán)境中的擴展性；對多變環(huán)境的適應性；繁殖速度；繁殖潛力；進化速度。第二節(jié)

繁殖成效繁殖成效是衡量個體在生產子代方面對未來世代生存與發(fā)展的貢獻；一、繁殖價值

繁殖價值：某一生物個體現在和潛在的繁殖貢獻；繁殖價值（RV）=當年生育力（M）+剩余繁殖期望值（RRV）。繁殖價值：如果把各年齡級的繁殖與存活作動態(tài)估計，則繁殖價值和剩余價值分別為：RVx=Mx+Σ(lx+1/lx)Mx+1Mx：現時X年齡的個體平均生育力；lx：X年齡級的個體存活力；lx+1：后續(xù)各年齡級個體平均生育力；lx+1/lx：一個X年齡級的個體存活到X+1年齡級的概率；二、親本投資有機體在生產子代以及撫育和管護所消耗的能量、時間、和資源量稱為親本投資（parentalinvestment）；雌雄個體之間的親本投資差異很大；不同物種的親本投資差異很大；植物的親本投資與生境有關；三、繁殖成本有機體在繁殖后代時對能量或資源的所有消費稱為繁殖成本；成功的生活史是使能量協(xié)調使用的結果；動物在繁殖期有較高的死亡危險；植物在果實很多時減少木材生長；應用事例：人工限制家畜繁殖；人工疏果，剪枝等；能量分配與權衡生物不可能使其生活史的每一組分都達到最大，而必須在不同生活史組分間進行“權衡”。在繁殖中，生物可以選擇能量分配方式。資源或許分配給一次大批繁殖----單次生殖，或更均勻地隨時間分開分配----多次生殖。同樣的能量分配，可產生或者許多小型后代，或者少量大型的后代。第三節(jié)繁殖格局一、一次繁殖和多次繁殖：一次性繁殖生物：大多數昆蟲；一年生草本植物；多年生植物（例竹類植物）；多次性繁殖生物：多年生植物；大型動物（特別是哺乳類動物）；一年生植物是適應惡劣環(huán)境的一種進化；第三節(jié)繁殖格局二、生活年限與繁殖：植物：一年生植物；二年生植物；多年生植物；動物：短命型；中等壽命型；長壽型；動植物的繁殖類型與環(huán)境條件有密切關系；第四節(jié)繁殖策略生態(tài)對策或生活史對策：各種生物在進化過程中形成各自特有的生活史，人們可以把它想象為生物在生存斗爭中獲得生存的對策。如生殖對策、取食對策、逃避對策、擴散對策等。第四節(jié)繁殖策略一、r選擇和K選擇：LackD法則：動物兩種對立的進化選擇：一種是高生育率但無親代撫育；另一種是低生育率但有親代撫育；MacArthurR(1962)r-K選擇的自然選擇理論；r對策者；K對策者；1）r-選擇種類特征機會主義者，以量取勝，快速發(fā)育，小型成體，數量多而個體小的后代，高繁殖能量分配，短的世代周期,使種群增長率最大化.r-對策者死亡率高，但高r值能使種群快速恢復；且具有高擴散能力；更有利于形成新物種。2）k-選擇種類特征保守主義者，以質取勝，慢速發(fā)育，大型成體，數量少但體型大的后代，低繁殖能量分配，長的世代周期。使種群競爭能力最大化.K-對策者種群競爭性強，數量較穩(wěn)定；但一旦受危害造成數量下降，種群恢復比較困難。r-選擇和K-選擇的某些相關特征三、

生境分類高繁殖付出（高—CR）生境：競爭激烈。低繁殖付出（低—CR）生境：競爭弱?！皟擅嫦伦ⅰ?/p>

（bet-hedging)理論：

如成體與幼體死亡率相比相對穩(wěn)定，分配給繁殖的能量就應該低

，進行多次生殖；

如幼體死亡率低于成體，分配給繁殖的能量就應該高

，就進行單次生殖。四、快－慢連續(xù)假說成熟年齡、壽命和個體大小在不同物種中均與高度相關，同時，從繁殖迅速、壽命短的小個體動物到繁殖很慢、壽命長的大個體，生活史的變異落在同一軸上。第五節(jié)性選擇一、植物的選擇受精：自交不親和性：防止自花授粉或同株花粉受粉；遠緣雜交不親和性：阻止差異太大的花粉授粉，保持物種的相對穩(wěn)定性；多個花粉精核間競爭受精：強者優(yōu)先；二、動物的性選擇：雄性求偶競爭，爭奪交配權；雌性擇偶行為，選擇優(yōu)良父本；雌性擇偶行為，避免近親繁殖；為提高生存能力，雄性的一些性特征在繁殖季節(jié)才顯示出來；絕大多數鳥類都單獨營巢，每一對鳥占據一個巢區(qū)。筑巢一般是由雌鳥承擔的，如山雀等，還有雌雄鳥協(xié)作每筑巢的，如家燕、黃鸝等。也有專門由雄鳥筑巢的，如黃鶯等。孵卵通常由雌鳥承擔，雄鳥只在附近“守衛(wèi)”，并提供食物。也由雌雄鳥共同孵卵的，如麻雀、鳩鴿等。鳥類撫育幼雛是