版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、生態(tài)學(xué) (Ecology) 主講人:唐利洲 Email:tanglizhou@163.com Phone: 18687447267,第二部分 種群生態(tài)學(xué)(Population ecology),6 生活史對(duì)策(life history strategy) 能量分配與權(quán)衡 體型效應(yīng) 生殖對(duì)策 滯育和休眠 遷移
2、復(fù)雜的生活周期 衰老,生活史(life history):指生物從出生到死亡所經(jīng)歷的全部過程。生活史的關(guān)鍵組分包括身體大小(body size)、生長率(growth rate)、繁殖(reproduction)和壽命(longevity)。生態(tài)對(duì)策(bionomic strategy)或生活史對(duì)策( life history strategy ):生物在生存斗爭中獲得的生存對(duì)策,如生殖對(duì)策、取食對(duì)策、遷移對(duì)策、避敵對(duì)策、體
3、型大小對(duì)策、r對(duì)策和K對(duì)策等。,6.1 能量分配與權(quán)衡,6.1.1 “達(dá)爾文魔鬼”(Darwinian demons):一個(gè)理想的具高度適應(yīng)性的假定生物體應(yīng)該具備可使繁殖力達(dá)到最大的一切特征:在出生后短期內(nèi)達(dá)到大型的成體大小,生產(chǎn)許多大個(gè)體后代并長壽。6.1.2 能量的限制導(dǎo)致必須進(jìn)行能量的權(quán)衡(trade-off)(生長和繁殖)生物不可能使其生活史的每一組分都達(dá)到最大,而必須在不同生活史組分間進(jìn)行“權(quán)衡”。Example:
4、生長與繁殖的權(quán)衡:花旗松生長率與繁殖率負(fù)相關(guān);繁殖與生存的權(quán)衡:不繁殖的雌鼠婦比繁殖的生長能高三倍。,,,花旗松生長與繁殖資源分配之間的權(quán)衡,6.1.3 能量分配 (Resource allocation) 在繁殖中,生物可以選擇能量分配方式單次生殖或多次生殖:資源分配給一次大批繁殖----單次生殖資源更均勻地隨時(shí)間分開分配----多次生殖。 例:大量小型后代或少量大型后代:同樣的能量分配,可產(chǎn)生或者許多小型后代,或者少量大
5、型的后代。 產(chǎn)奶雌馬鹿死亡率明顯高于不育雌馬鹿,6.2 體型效應(yīng),6.2.1 體型大小與壽命體型大小是生物體最明顯的表面性狀,是生物的遺傳特征,它強(qiáng)烈影響到生物的生活史對(duì)策。一般來說,物種個(gè)體體型大小與其壽命有很強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系。,體型效應(yīng),6.2.2 體型大小與內(nèi)稟增長率物種個(gè)體體型大小與內(nèi)稟增長率有很強(qiáng)的負(fù)相關(guān)關(guān)系。Southwood(1976)的解釋:隨著生物個(gè)體體型變小,使其單位質(zhì)量的代謝率升高,能耗大,所以壽命
6、縮短;反過來,生命周期的縮短,導(dǎo)致生殖時(shí)期的不足,從而提高內(nèi)稟增長率加以補(bǔ)償。6.2.3 適應(yīng)意義體型大、壽命長→ 調(diào)節(jié)功能強(qiáng)→競爭能力強(qiáng) 體型小、壽命短→ 遺傳變異大→生態(tài)幅廣,11,體型大小與內(nèi)稟增長率的關(guān)系,,6.3 生殖對(duì)策,6.3.1 r-選擇和K-選擇英國鳥類學(xué)家Lack(1954)指出,動(dòng)物在進(jìn)化過程中面臨著兩種相反的可供選擇的進(jìn)化對(duì)策。 即一種是低生育力的,親體有良好的育幼行為;另一種是高生育能力的,沒有親
7、體關(guān)懷(parental care)的行為。,MacArthur & Wilson (1967)推進(jìn)了Lack的思想,將生物按棲息環(huán)境和進(jìn)化對(duì)策分為r-對(duì)策者和K-對(duì)策者。 Pianka (1970)提出了r-選擇和K-選擇理論,指出:(1)r-選擇者是在不穩(wěn)定的環(huán)境中進(jìn)化的,因而使種群增長率r最大。高r-選擇種類的特征表現(xiàn)為:快速發(fā)育、小型成體、數(shù)量多而個(gè)體小的后代,高的繁殖能量分配和短的世代時(shí)間(周期);(2)K-選擇
8、者正好相反,它們在穩(wěn)定的環(huán)境中進(jìn)化,因而適應(yīng)競爭。高競爭力的特征表現(xiàn)為:生長緩慢、大型成體、數(shù)量少但體型大的后代、低繁殖能量分配和長的世代時(shí)間。,表6-1 r-選擇和K-選擇相關(guān)特征的比較(P112),r-選擇和K-選擇的適應(yīng)意義: (1)r-選擇:死亡率高,但r高能使種群迅速恢復(fù),高擴(kuò)散能力使其迅速離開不利環(huán)境,有利于建立新的種群和形成新的物種。 (2)K-選擇:競爭能力強(qiáng)、數(shù)量穩(wěn)定、大量死亡或?qū)е律惩嘶目赡苄孕?;由于r低,受
9、危害造成種群數(shù)量下降后恢復(fù)困難。大熊貓、大象、虎等都屬此類,在動(dòng)物保護(hù)中應(yīng)特別注意。,r-對(duì)策和K-對(duì)策種群的增長曲線比較,S是穩(wěn)定平衡點(diǎn)X是絕滅點(diǎn),,,,,,,,,,S,X,,,r-對(duì)策,K-對(duì)策,種群數(shù)量Nt,種群數(shù)量Nt+1,,,●,●,,●,6.3.2 生殖價(jià)和生殖效率生物個(gè)體的生殖價(jià)是其即將生產(chǎn)的后代數(shù)(當(dāng)前繁殖輸出),加上預(yù)期生產(chǎn)的后代數(shù)(未來繁殖輸出)。生物通過提高后代的質(zhì)量與投入能量的比值來提高生殖效率(后代質(zhì)量/
10、投入能量 )。,19,,產(chǎn)較多的卵會(huì)耗盡自己的資源和減少自己的壽命,生殖效率:后代質(zhì)量/投入能量,,,6.3.3 生境分類與植物的生活史對(duì)策 Grime(1977,1979)對(duì)植物生境進(jìn)行了四分,提出了植物生活史對(duì)策的三分法--CSR三角形。影響植物選擇壓力最大的是生境的干擾強(qiáng)度和嚴(yán)峻度(脅迫度),以此為坐標(biāo)軸,可劃分為四個(gè)象限區(qū)域,代表四種生境類型:①高干擾、高嚴(yán)峻度,如火山等,植物無法生存;②高干擾、低嚴(yán)峻度生境,如農(nóng)田,支
11、持高繁殖率:雜草對(duì)策(R-選擇),在資源豐富的臨時(shí)生境中的選擇,主要將資源分配給生殖。③低干擾、低嚴(yán)峻度生境,如熱帶雨林,支持成體間競爭能力最大化的生活史對(duì)策(C-選擇),在資源豐富的可預(yù)測生境中的選擇,主要將資源分配給生長 。④低干擾、高嚴(yán)峻度生境,如沙漠,支持脅迫-忍耐對(duì)策(S-選擇),在資源脅迫的生境中的選擇,主要將資源分配給維持。,低嚴(yán)峻度、低干擾:競爭對(duì)策(C-選擇) 低嚴(yán)峻度、高干擾:雜草對(duì)策(R-選擇) 高嚴(yán)峻度、
12、低干擾:脅迫-忍耐對(duì)策(S-選擇),,,生境的嚴(yán)峻度,生境干擾水平,雜草對(duì)策,競爭對(duì)策,脅迫忍耐對(duì)策,不能生活,,CSR三角形,6.3.4 機(jī)遇、平衡和周期性生活史對(duì)策 Winemiller & Rose (1992)對(duì)魚類生活史對(duì)策的研究表明,生物在繁殖力、幼體成活率和性成熟年齡之間存在權(quán)衡,在這三維空間中,魚類的生態(tài)對(duì)策被劃分為三種:①機(jī)遇對(duì)策(opportunistic strategy):繁殖力低(繁殖的能量分配高)
13、、幼體成活率低和性成熟早。②平衡對(duì)策(equilibrium strategy):繁殖力低、幼體成活率高和性成熟晚,如胎生或卵胎生鯊魚。③ 周期性對(duì)策(periodic strategy):繁殖力高、幼體成活率低和性成熟晚,如中華鱘等。,6.4.1 休眠 (dormancy):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),便可恢復(fù)生長發(fā)育6.4.2 滯育 (diapause):昆蟲的休眠,是昆蟲長期適應(yīng)不良環(huán)境而形成的種的遺傳
14、性。在自然情況下,當(dāng)不良環(huán)境到來之前,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)行生長發(fā)育 6.4.3 潛生現(xiàn)象(隱生現(xiàn)象, cryptobiosis)、蟄伏 (torper)、冬眠 (hibernation)、夏眠 (aestivation),6.4 滯育和休眠,6.5 遷移,6.5.1 遷徙(migration):是方向性運(yùn)動(dòng),如家燕從歐洲到非洲的秋季飛行。6.5.2
15、擴(kuò)散(dispersal):是離開出生或繁殖地的非方向性運(yùn)動(dòng)??烧J(rèn)為擴(kuò)散是生物進(jìn)化來的一種用來躲避種內(nèi)競爭、以及避免近親繁殖的方法。6.5.3 遷移模式 反復(fù)往返旅行 單次往返旅行 單程旅行,6.6 復(fù)雜的生活周期,6.6.1 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(昆蟲、兩棲類) 世代間變化:包括形態(tài)轉(zhuǎn)換6.6.2 適應(yīng)優(yōu)勢 (1)擴(kuò)散與生長間平衡 復(fù)雜的生活周期有
16、利于生長與擴(kuò)散的權(quán)衡,有的階段主要完成生長(如昆蟲幼體),有的階段完成擴(kuò)散(如昆蟲成體)。 (2)生境利用最優(yōu)化 許多種生物具有復(fù)雜的生活周期,復(fù)雜的生活周期有利于生境利用最優(yōu)化,不同季節(jié)攝食不同餌料。,6.7 衰老,6.7.1 衰老現(xiàn)象 生物體進(jìn)入老年后,身體惡化,繁殖力、精力、存活力下降6.7.2 衰老的原因 機(jī)械水平:化學(xué)毒物的影響使細(xì)胞器崩潰,引起衰老。 進(jìn)化影響決定衰老: 突變積累模型:早期表
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論