生活对策.ppt

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1、1.生态对策生态对策 生态对策(bionomic strategy)(生活史对策 life history strategy)：生物在进化过程中，对某一些特定的生态压力所采取的生活史或行为模式，称生态对策。1能量的分配与权衡能量的分配与权衡lCody（1966)的的“能量分配原则能量分配原则”（The principle of allocation）：任何生物做出的任何一种生活史对策，都意味着能量的合理分配，并通过这种能量使用的协调，来促进自身的有效生存和繁殖。l每个生物具有生长、维持生存和繁殖三大基本功能，l核心:提高生殖、生存和生长能力的组合方式。l“达尔文魔鬼达尔文魔鬼”：(Darwin

2、ian demons假想的理想生物体假想的理想生物体)n n出生后短期内达到大型的成体大小出生后短期内达到大型的成体大小出生后短期内达到大型的成体大小出生后短期内达到大型的成体大小n n生产出许多大个体的后代生产出许多大个体的后代生产出许多大个体的后代生产出许多大个体的后代n n后代个体长寿后代个体长寿后代个体长寿后代个体长寿2 常见的生态对策常见的生态对策繁殖对策(r对策和K对策)取食对策避敌对策扩散对策34具体策略具体策略繁殖方面：产仔数与生殖次数二选一繁殖方面：产仔数与生殖次数二选一种子方面：种子大小与种子数二选一种子方面：种子大小与种子数二选一体型方面：产仔数与体型大小二选一体型方面：

3、产仔数与体型大小二选一寿命方面：寿命长短与繁殖力二选一寿命方面：寿命长短与繁殖力二选一n由于获得的能量有限，生物不可能使其生活史的由于获得的能量有限，生物不可能使其生活史的每一组分或特征都达到最大，而必须在不同生活每一组分或特征都达到最大，而必须在不同生活史组分间进行史组分间进行“权衡权衡”(trade-off)。5扩散 生物遗传特征 有机体扩展种群空间的行为，具体指生物个体或繁殖体从一个生境转移到另一个生境的过程 扩散方式：主动扩散（动物）被动扩散（植物）体型效应体型效应6 Southwood(1976)认为生物个体体型小，认为生物个体体型小，单位质量的代谢率升高，能耗大，寿单位质量的代谢率

4、升高，能耗大，寿命缩短；生命周期缩短必将导致生殖命缩短；生命周期缩短必将导致生殖时期的不足，从而只有提高内禀增长时期的不足，从而只有提高内禀增长率来加以补偿。率来加以补偿。物种个体的大小与其寿命有很强的正相关关系。7避敌对策8生殖效率生殖效率是生殖对策的一个主要问题。生物是通过提高后代的质量与投入能量的比值来达到提高生殖效率的目的。一年生蚊母草春天，池塘中心，产生较重的种子；池塘周围产生数量多、质量轻的种子。3 3 r对策和对策和K对策对策理论产生背景：理论产生背景：1954年，英国鸟类学家莱克(Lack)在研究鸟类生殖率进化问题时提出，生殖率和动物其他特征一样，是自然选择的结果。每一种鸟的产

5、卵数，有以保证其存活的幼鸟数最大为目标的生态学倾向。成体大小相似的物种，若产小卵，其生育力就高；如果产大卵，其生育力就低。也就是说，可利用的资源是有限的，如果动物把有限的能量用于保护幼体的存活，则必然难以同时提高生育能力，这涉及到进化中能量分配的问题。两种进化对策：高生育力，没有良好的育幼行为两种进化对策：高生育力，没有良好的育幼行为 低生育力，良好的育幼行为低生育力，良好的育幼行为两种可能中必须选择其一，这称为两者间的权衡（trade-off）。下几颗蛋合适？下几颗蛋合适？图片：鸟类窝寄生图片：鸟类窝寄生丹顶鹤丹顶鹤孔雀孔雀首先按栖息环境和进化对策把生物分成r-对策者和K-对策者两大类。一端

6、是气候稳定的，天灾很少的系统；例如热带雨林就属于这种情况，它是生态上饱和的系统，动物密度很高，竞争剧烈；另一端是气候不稳定，难以预测的天灾多的地方，如寒带或干旱地区，它们属于生态上真空、没有密度影响、没有竞争的类型(MacArthur和Wilson，1967）。r-r-对策对策r-对策对策(r-strategy)：生活在条件严酷和不可预测环境中，种群死亡率通常与密度无关，种群内的个体常把较多的能量用于生殖，而把较少的能量用于生长、代谢和增强自身的竞争能力。r-选择选择(r-selection)者者：短命的，生殖率很高，可以产生大量的后代，存活率低，发育快，成体体形小，具有高的能量分配和短的世代

7、周期。金色狗尾草金色狗尾草蒲公英蒲公英r-选择者螟虫螟虫K-对策对策K-对策对策(K-strategy)：生活在条件优越和可预测环境中，其死亡率大都取决于与密度相关的因素，生物之间存在着激烈的竞争，因此种群内的个体常把更多的能量用于除生殖以外的其他各种活动。K-选择（选择（K-selection）者）者：寿命比较长，种群数量稳定，竞争能力强，个体大但生殖力弱，只能产生很少的后代，亲代对后代有很好的关怀，发育速度慢，成体体形大，具有低的繁殖能量分配和长的世代周期。K-选择者选择者普氏野马普氏野马羚牛羚牛 两种对策者特征对比：环境特征 比较项目r-对策者K-对策者环境特点气候因子多变、不确定稳定、

8、较确定生物因子种内竞争多变，不紧张激烈种间竞争多变，不紧张激烈(紧张)捕食压力通常较大通常较小食物较丰富较贫乏多样性贫乏丰富比较项目r-对策者K-对策者个体特征发育速度快慢开始繁殖时间早迟寿命短长体型大小小大繁殖能力高产，一次繁殖 低产，多次生殖种群特征rm高低密度波动大,远离K较稳定，接近K种群增长迅速缓慢生存曲线Deevey IIIDeevey I,II行为特征无保护后代特征有保护后代行为进化方向高繁殖力（扩散力）两种对策者特征对比：生物特征 高存活力（竞争力）24有利于进化有利于进化 先锋物种为先锋物种为r选择者选择者 小型化小型化 高出生率高出生率 高扩散能力高扩散能力 适应严酷的环境

9、适应严酷的环境 顶极生物为顶极生物为K选择者选择者 大型化大型化 低出生率低出生率 低扩散能力低扩散能力 适应稳定成熟的环境适应稳定成熟的环境 易于绝灭易于绝灭 r-对策者和对策者和 k-对策者进化历程中的特点对策者进化历程中的特点r-K策略连续体策略连续体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 r-K 策略连续体。蝗虫群居时为r-对策；独居时为K-对策既是既是r-对策者又是对策者又是K-对策者？对策者？产生少量种子，种子

10、个产生少量种子，种子个体大，可以很快萌发体大，可以很快萌发环境多变环境多变环境稳定环境稳定产生大量种产生大量种子，种子个子，种子个体小体小种群死亡率高种群死亡率高临时性池塘临时性池塘Linhart(1974)年曾研究过水苦荬的两个种群环境与物种进化环境与物种进化28两条道路两条道路遭遇两种环境遭遇两种环境？如何应对如何应对以以K-对策者模式应对对策者模式应对以以r-对策者模式应对对策者模式应对物物种种进进化化过过程程不稳定环境不稳定环境不可预测不可预测灾变较多灾变较多稳定环境稳定环境竞争较竞争较为激烈为激烈生生物物稳定稳定环境环境r-K-r-K-不稳定不稳定环境环境稳定稳定环境环境不稳定不稳定

11、环境环境生生物物rKrKr-对策者对策者K-对策者对策者环境环境生物进化方向生物进化方向4.R-、C-和和S-选择的生活史式样选择的生活史式样 20世纪70年代英国生态学家J.P.Grime等提出新的生物生活史式样分类：（1）R-式样：（干扰型，ruderal）生物在资源丰富的临时生境中的选择，R-选择主要分配给生殖，选择适应等同于r-选择物种（2）C-式样：（竞争型,competition)在资源丰富的可预测生境中的选择，C-选择主要分配给生长，选择适应等同于K-选择物种（3）S-式样：（胁迫忍耐型，stress）在资源胁迫生境中的选择，资源有限或生理胁迫时，C-选择主要分配给维存活持胁迫忍

12、耐型物种特点：寿命长、生长慢、具有抗胁迫组织、驯化能力强、常营养繁殖、幼苗保持长期幼小状态2930生境严峻度生境严峻度生生生生境境境境干干干干扰扰扰扰度度度度不不能能能能生生生生活活活活竞争对策竞争对策竞争对策竞争对策杂草对策杂草对策杂草对策杂草对策胁迫忍耐对策胁迫忍耐对策胁迫忍耐对策胁迫忍耐对策极端对策极端对策极端对策极端对策n nGrime Grime 的植物生活史对策的植物生活史对策的植物生活史对策的植物生活史对策低低低低高高高高高高高高Grime的 CSR三角形桦树山毛榉北极苔原清除杂草R型S型33n高干扰低严峻生境下高干扰低严峻生境下麦田里的杂草对策麦田里的杂草对策34n高严峻低干扰生境下高严峻低干扰生境下沙漠里的沙漠里的耐逆境对策耐逆境对策35n高干扰高严峻生境下高干扰高严峻生境下活火山周围的极端对策活火山周围的极端对策无生物体存活无生物体存活R，C，S对策植物生活史比较对策植物生活史比较性状C型S型R型生活型多种多样多种多样草本茎的形态树冠高大浓密多种多样小型化叶型多种多样革质、针形多种多样叶落叶常绿落叶寿命或长或短很长很短开花每年间歇每年生殖成熟期晚晚早生殖投入小小多持久的组织器官芽、种子叶片和树干种子生长速度快慢快对胁迫的响应快慢快枯枝落叶层丰富，经常有少，经常有少，不经常有草食动物适口性多种多样低经常高整体特征生长型维持型生殖型37