生态学-5-生活史对策.ppt

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第五章第五章生活史对策生活史对策?

生物的生活史生物的生活史生物的生活史生物的生活史:

是指其从出生到死亡所经历的全部是指其从出生到死亡所经历的全部是指其从出生到死亡所经历的全部是指其从出生到死亡所经历的全部过程称为生活史过程称为生活史过程称为生活史过程称为生活史（lifehistory）（lifehistory）或生活周期或生活周期或生活周期或生活周期（life（lifecycle）cycle）。

?

生活史关键组分生活史关键组分生活史关键组分生活史关键组分:

身体大小身体大小身体大小身体大小（bodysize）（bodysize）、生长率、生长率、生长率、生长率（growthrate）（growthrate）、繁殖、繁殖、繁殖、繁殖（reproduction）（reproduction）和寿命和寿命和寿命和寿命（longevity）（longevity）?

生态对策生态对策生态对策生态对策（bionomicstrategy）bionomicstrategy）：

生物在生存斗争中生物在生存斗争中生物在生存斗争中生物在生存斗争中获得的生存获得的生存获得的生存获得的生存对策。

也称为生活史对策对策。

也称为生活史对策对策。

也称为生活史对策对策。

也称为生活史对策（lifehistory（lifehistorystrategy）strategy）。

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生活史对策类型：

生活史对策类型：

生活史对策类型：

生活史对策类型：

生物在进化过程中形成了多种生生物在进化过程中形成了多种生生物在进化过程中形成了多种生生物在进化过程中形成了多种生活史对策：

活史对策：

活史对策：

活史对策：

能量分配与权衡、生殖对策、取食对策、能量分配与权衡、生殖对策、取食对策、能量分配与权衡、生殖对策、取食对策、能量分配与权衡、生殖对策、取食对策、迁移对策、体形大小对策迁移对策、体形大小对策迁移对策、体形大小对策迁移对策、体形大小对策等。

等。

等。

等。

1.1.1.1.基本概念基本概念基本概念基本概念2.2.2.2.能量分配与权衡能量分配与权衡能量分配与权衡能量分配与权衡ll权衡权衡权衡权衡（trade-off）（trade-off）：

分配给生活史一个方面的能量不能分配给生活史一个方面的能量不能分配给生活史一个方面的能量不能分配给生活史一个方面的能量不能再用于另一方面。

生物不可能使其生活史的每一组分再用于另一方面。

生物不可能使其生活史的每一组分再用于另一方面。

生物不可能使其生活史的每一组分再用于另一方面。

生物不可能使其生活史的每一组分都达到最大，而必须在不同生活史组分间进行分配。

都达到最大，而必须在不同生活史组分间进行分配。

都达到最大，而必须在不同生活史组分间进行分配。

都达到最大，而必须在不同生活史组分间进行分配。

ll能量分配原则能量分配原则能量分配原则能量分配原则（Theprincipleofallocation）:

（Theprincipleofallocation）:

任何生物做任何生物做任何生物做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，出的任何一种生活史对策，都意味着能量的合理分配，出的任何一种生活史对策，都意味着能量的合理分配，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并通过这种能量使用的协调，来促进自身的有效生存并通过这种能量使用的协调，来促进自身的有效生存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，和繁殖，和繁殖，和繁殖，CodyCodyCodyCody（1966196619661966）提出的能量分配原则。

）提出的能量分配原则。

）提出的能量分配原则。

）提出的能量分配原则。

ll原因：

原因：

原因：

原因：

能量的限制导致必须进行能量的权衡。

能量的限制导致必须进行能量的权衡。

能量的限制导致必须进行能量的权衡。

能量的限制导致必须进行能量的权衡。

有机体在一定时间内所获得的能量是有限的，不可能有机体在一定时间内所获得的能量是有限的，不可能有机体在一定时间内所获得的能量是有限的，不可能有机体在一定时间内所获得的能量是有限的，不可能同时和等量地用于生长、生殖、维持消耗、存储、修同时和等量地用于生长、生殖、维持消耗、存储、修同时和等量地用于生长、生殖、维持消耗、存储、修同时和等量地用于生长、生殖、维持消耗、存储、修复、抵抗等各种生命过程。

复、抵抗等各种生命过程。

复、抵抗等各种生命过程。

复、抵抗等各种生命过程。

2.2.2.2.能量分配与权衡能量分配与权衡能量分配与权衡能量分配与权衡进化与原则：

进化与原则：

进化与原则：

进化与原则：

自然选择必然有利于形成这样的生活史自然选择必然有利于形成这样的生活史自然选择必然有利于形成这样的生活史自然选择必然有利于形成这样的生活史对策：

其能量分配合理，各个生命过程协调最佳，并使对策：

其能量分配合理，各个生命过程协调最佳，并使对策：

其能量分配合理，各个生命过程协调最佳，并使对策：

其能量分配合理，各个生命过程协调最佳，并使物种的繁殖和存活效益或适合度达到最大。

物种的繁殖和存活效益或适合度达到最大。

物种的繁殖和存活效益或适合度达到最大。

物种的繁殖和存活效益或适合度达到最大。

适合度：

适合度：

适合度：

适合度：

适合度是衡量遗传物质在进化过程中传递能适合度是衡量遗传物质在进化过程中传递能适合度是衡量遗传物质在进化过程中传递能适合度是衡量遗传物质在进化过程中传递能力的尺度，适合度包括繁殖和存活能力。

各种生活史对力的尺度，适合度包括繁殖和存活能力。

各种生活史对力的尺度，适合度包括繁殖和存活能力。

各种生活史对力的尺度，适合度包括繁殖和存活能力。

各种生活史对策的价值，就决定于这一生活史对策对于生存和繁衍后策的价值，就决定于这一生活史对策对于生存和繁衍后策的价值，就决定于这一生活史对策对于生存和繁衍后策的价值，就决定于这一生活史对策对于生存和繁衍后代所作的贡献的大小，即适合度的值。

代所作的贡献的大小，即适合度的值。

代所作的贡献的大小，即适合度的值。

代所作的贡献的大小，即适合度的值。

能量的限制导致必须进行能量的权衡能量的限制导致必须进行能量的权衡能量的限制导致必须进行能量的权衡能量的限制导致必须进行能量的权衡能量分配能量分配能量分配能量分配单次生殖或多次生殖单次生殖或多次生殖单次生殖或多次生殖单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生长与繁殖的权衡：

生长与繁殖的权衡：

生长与繁殖的权衡：

生长与繁殖的权衡：

花旗松生长率与繁殖率负相关。

花旗松生长率与繁殖率负相关。

花旗松Pseudotsugamenziesii不繁殖的雌鼠妇比繁殖的生长能高三倍。

不繁殖的雌鼠妇比繁殖的生长能高三倍。

不繁殖的雌鼠妇比繁殖的生长能高三倍。

不繁殖的雌鼠妇比繁殖的生长能高三倍。

繁殖与生存的权衡：

繁殖与生存的权衡：

繁殖与生存的权衡：

繁殖与生存的权衡：

产奶雌马鹿死亡率明显高于不育雌马鹿产奶雌马鹿死亡率明显高于不育雌马鹿产奶雌马鹿死亡率明显高于不育雌马鹿产奶雌马鹿死亡率明显高于不育雌马鹿3.3.3.3.体型效应体型效应体型效应体型效应&体型效应：

体型效应：

体型效应：

体型效应：

物种个体体型大小与其寿命有很强的正相关物种个体体型大小与其寿命有很强的正相关物种个体体型大小与其寿命有很强的正相关物种个体体型大小与其寿命有很强的正相关关系，并与内禀增长率有同样强的负相关关系。

关系，并与内禀增长率有同样强的负相关关系。

关系，并与内禀增长率有同样强的负相关关系。

关系，并与内禀增长率有同样强的负相关关系。

&解释：

解释：

解释：

解释：

SouthwoodSouthwoodSouthwoodSouthwood（1976197619761976）认为随着生物个体体型变小，使其单）认为随着生物个体体型变小，使其单）认为随着生物个体体型变小，使其单）认为随着生物个体体型变小，使其单位重量的代谢率升高，能耗大，所以寿命缩短。

反过来生命位重量的代谢率升高，能耗大，所以寿命缩短。

反过来生命位重量的代谢率升高，能耗大，所以寿命缩短。

反过来生命位重量的代谢率升高，能耗大，所以寿命缩短。

反过来生命周期的缩短，必将导致生殖时期的不足，从而只有提高内禀周期的缩短，必将导致生殖时期的不足，从而只有提高内禀周期的缩短，必将导致生殖时期的不足，从而只有提高内禀周期的缩短，必将导致生殖时期的不足，从而只有提高内禀增长率来加以补偿。

增长率来加以补偿。

增长率来加以补偿。

增长率来加以补偿。

从生存角度看，体型大、寿命长的个体在异质环境中更有从生存角度看，体型大、寿命长的个体在异质环境中更有从生存角度看，体型大、寿命长的个体在异质环境中更有从生存角度看，体型大、寿命长的个体在异质环境中更有可能保持它的调节功能不变，种内和种间竞争力会更强。

而可能保持它的调节功能不变，种内和种间竞争力会更强。

而可能保持它的调节功能不变，种内和种间竞争力会更强。

而可能保持它的调节功能不变，种内和种间竞争力会更强。

而小个体物种由于寿命短，世代更新快，可产生更多的遗传异小个体物种由于寿命短，世代更新快，可产生更多的遗传异小个体物种由于寿命短，世代更新快，可产生更多的遗传异小个体物种由于寿命短，世代更新快，可产生更多的遗传异质性后代，增大生态适应幅度，使进化速度更快。

质性后代，增大生态适应幅度，使进化速度更快。

质性后代，增大生态适应幅度，使进化速度更快。

质性后代，增大生态适应幅度，使进化速度更快。

个体大小与世代周期的关系（正相关）个体大小与世代周期的关系（正相关）个体大小与世代周期的关系（正相关）个体大小与世代周期的关系（正相关）个体大小与内禀增长率（负相关）个体大小与内禀增长率（负相关）个体大小与内禀增长率（负相关）个体大小与内禀增长率（负相关）3.3.3.3.生殖对策生殖对策生殖对策生殖对策3.13.13.13.1两种相反的生殖进化对策两种相反的生殖进化对策两种相反的生殖进化对策两种相反的生殖进化对策Lack（1954）Lack（1954）Lack（1954）Lack（1954）研究鸟类生殖进化时发现：

研究鸟类生殖进化时发现：

研究鸟类生殖进化时发现：

研究鸟类生殖进化时发现：

鸟类生殖时有鸟类生殖时有鸟类生殖时有鸟类生殖时有保证其幼鸟存活率最大为目标的倾向。

成鸟大小相似的保证其幼鸟存活率最大为目标的倾向。

成鸟大小相似的保证其幼鸟存活率最大为目标的倾向。

成鸟大小相似的保证其幼鸟存活率最大为目标的倾向。

成鸟大小相似的物种，如果产大卵，其生育力就低；如果产小卵，其生物种，如果产大卵，其生育力就低；如果产小卵，其生物种，如果产大卵，其生育力就低；如果产小卵，其生物种，如果产大卵，其生育力就低；如果产小卵，其生育力就高。

即鸟类在生殖率的进化中，有两种相反方向育力就高。

即鸟类在生殖率的进化中，有两种相反方向育力就高。

即鸟类在生殖率的进化中，有两种相反方向育力就高。

即鸟类在生殖率的进化中，有两种相反方向可供选择，一种是低生育力的，亲体有良好的保护下代可供选择，一种是低生育力的，亲体有良好的保护下代可供选择，一种是低生育力的，亲体有良好的保护下代可供选择，一种是低生育力的，亲体有良好的保护下代的育幼行为；另一种是高生育力的，没有亲代关怀的行的育幼行为；另一种是高生育力的，没有亲代关怀的行的育幼行为；另一种是高生育力的，没有亲代关怀的行的育幼行为；另一种是高生育力的，没有亲代关怀的行为。

为。

为。

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3.3.3.3.生殖对策生殖对策生殖对策生殖对策3.23.23.23.2r-r-r-r-选择和选择和选择和选择和K-K-K-K-选择选择选择选择MacArthurMacArthurMacArthurMacArthur&WilsonWilsonWilsonWilson（1967）（1967）（1967）（1967）把把把把这这这这两两两两种种种种进进进进化化化化对对对对策策策策定定定定义义义义为为为为rrrr对对对对策策策策者者者者和和和和KKKK对对对对策策策策者者者者。

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