第4章种群生活史对策精选文档.ppt

第第4 4章种群生活史章种群生活史对策策本讲稿第一页，共二十一页2 2、生活史对策的类型、生活史对策的类型1 1）能量分配与权衡）能量分配与权衡2 2）体型效应：物种个体体型大小与其寿命）体型效应：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。有同样强的负相关关系。本讲稿第二页，共二十一页本讲稿第三页，共二十一页本讲稿第四页，共二十一页3 3、繁殖策略繁殖策略1）r-选择r-选择：有利于内禀增长率的选择称为r-选择。他们的种群密度很不稳定，很少达到K值，大部分时间保持在逻辑斯谛曲线的上升段，为高增长率的。属于r-选择的生物称为r-对策者。特征：快速发育，小型成体，数量多而个体小的后代，高的繁殖能量分配特征：快速发育，小型成体，数量多而个体小的后代，高的繁殖能量分配和短的世代周期。和短的世代周期。典型的r对策种类一般为一年生植物、小型动物如鼠、兔和昆虫等。白桦、山杨等树种虽为高大乔木，但种子小，数量大，易飞散传播，具有典型的r对策特征。本讲稿第五页，共二十一页2）K-选择K-K-选择：有利于竞争能力增加的选择称为选择：有利于竞争能力增加的选择称为K-选择。K-K-选择的物种称为选择的物种称为K-K-策略者策略者特征：慢速发育，大型成体，数量少但体型大的后特征：慢速发育，大型成体，数量少但体型大的后代，低繁殖能量分配和长的世代周期。代，低繁殖能量分配和长的世代周期。典型的典型的K K对策种类有大象、虎、大熊猫、鲸等大型对策种类有大象、虎、大熊猫、鲸等大型哺乳动物，以及红松等树木哺乳动物，以及红松等树木。本讲稿第六页，共二十一页生生态对策策:生物朝不同方向进化的“对策”。r对对策策（选选择择）：个体小、寿命短、存活率低、增殖率（r）高、具有较大的扩散能力、适应于多种栖息环境、种群数量常出现大起大落的突发性波动。K对对策策（选选择择）：个体较大、寿命长、存活率高、适应于稳定的栖息环境，不具有较大扩散能力，但具有较强的竞争能力，种群密度较稳定，常保持在K水平。本讲稿第七页，共二十一页1.在在大大分分类类单单位位间间比比较较：昆昆虫虫为为r对对策策者者（生生物物），脊脊椎椎动物为动物为K对策者（生物）；对策者（生物）；2.在在分分类类单单位位之之内内比比较较：如如鸟鸟类类中中的的山山雀雀、虎虎皮皮鹦鹦鹉鹉为为r对对策策者者（生生物物），鹰鹰、鹫鹫、信信天天翁翁为为K对对策策者者（生生物物）；蚜蚜虫虫成成虫虫中中无无翅翅的的属属于于r对对策策，有有翅翅的的属属于于K对对策策；在在植植物物中中，一一年年生生植植物物如如农农田田杂杂草草、先先锋锋草草种种等等属属于于r对对策策，大大多多数数森森林林树树种种属属于于K对策。对策。本讲稿第八页，共二十一页The theory of r-and K-selectionr-selected species are commonly found at low population densities,where growth is exponential.K-selected species face intense intraspecific competition for scarce resources.本讲稿第九页，共二十一页3）r 选择和选择和K 选择的特征比较选择的特征比较本讲稿第十页，共二十一页本讲稿第十一页，共二十一页K-K-对策者以提高竞争能力，是以对策者以提高竞争能力，是以“质质”取胜，是稳取胜，是稳定环境的维护者，称为定环境的维护者，称为保守主义者（保守主义者（conservatism)conservatism)；则则r-r-对策者以提高增殖能力和扩散能力，以对策者以提高增殖能力和扩散能力，以“量量”取胜。所以有的学者将取胜。所以有的学者将r-r-对策者称为对策者称为“机会主义者机会主义者”（opportunistsopportunists）。）。r-r-对策者的高死亡率，广运动对策者的高死亡率，广运动性和连续地面临新局面，可能使其成为物种形成的性和连续地面临新局面，可能使其成为物种形成的丰富的源泉。丰富的源泉。本讲稿第十二页，共二十一页 生物适应环境会朝着两种不同的进化方向-r选择和K选择发展。这种选择的结果，使一部分特征与r-选择结合，使另一部分特征为K K-选择结合，从而形成两种不同的生活史策略类型，即r-对策和K-对策。在在r-r-对策和对策和K-K-对策之间，中间有很多过渡的类对策之间，中间有很多过渡的类型，有的更接近型，有的更接近r-r-对策，有的更接近对策，有的更接近K-K-对策，这是一个连对策，这是一个连续的谱系，称为续的谱系，称为r-Kr-K连续对策系统。连续对策系统。4 4）r-Kr-K连续对策系统连续对策系统本讲稿第十三页，共二十一页4 4、R-R-、C-C-和和S-S-选择的生活史式样选择的生活史式样干扰型干扰型 ruderal（R):在资源丰富的临时生境中的选择。在资源丰富的临时生境中的选择。竞争型竞争型competition(C)：在资源丰富的可预测的生境：在资源丰富的可预测的生境 中的中的选择。选择。胁迫忍耐型胁迫忍耐型 stress(S):在资源胁迫的生境中选择。在资源胁迫的生境中选择。本讲稿第十四页，共二十一页C-C-、S-S-和和R-R-选择物种的特征比较选择物种的特征比较本讲稿第十五页，共二十一页C-C-、S-S-和和R-R-选择物种的特征比较选择物种的特征比较本讲稿第十六页，共二十一页5 5、生殖价和生殖效率、生殖价和生殖效率x x龄个体的龄个体的生殖价生殖价(reproductive value)(reproductive value)（RVxRVx）是该个体马上要生）是该个体马上要生产的后代数量（当前繁殖输出），加上那些预期的以后的生命过产的后代数量（当前繁殖输出），加上那些预期的以后的生命过程中要生产的后代数量（未来繁殖输出）。程中要生产的后代数量（未来繁殖输出）。如果未来生命期望低，分配给当前繁殖的能量应该高，而如果剩下的预期寿命很长，分配给当前繁殖的能量应该较低。特点特点：个体的生殖价必然会在出生后升高，并随年龄老化降低。生殖效率生殖效率也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的。大型和小型小天蓝绣球（Phlox drummondi）生殖价随年龄的变化 本讲稿第十七页，共二十一页6 6、生境分类、生境分类Grime的的 植物生活史对策的分类Grime的的 CSR三角形本讲稿第十八页，共二十一页Grime(1979)认为有四种类型：竞争对策竞争对策（competitive strategy）耐逆境对策（耐逆境对策（stress-tolerant strategy）杂草对策（杂草对策（ruderal strategy）极端对策（极端对策（extreme strategy）有利的环境中，常成为群落中的优势种，不利条件下，可通过营养器官的调节来适应生境的变化。多属于寿命长，生长慢，营养物质循环慢，开花既不繁多又不规则的常绿植物。以短的寿命，高的相对生长率，高的种子产量为特征。在资源匮乏时，能压缩营养部分的分配，增加生殖部分的分配，保证大量种子的产生。指在严重压迫和干扰下，不能发育（产生种子）的对策。本讲稿第十九页，共二十一页7 7、波动与稳定、波动与稳定K K策略者曲线与虚线策略者曲线与虚线有两个焦点有两个焦点(X(X和和S)S)r-r-策略者趋向只有一个策略者趋向只有一个平衡点平衡点(S(S)本讲稿第二十页，共二十一页环境与物种进化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种进 化过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 环境环境生物rKrKr-对策者对策者 K-对策者对策者环境环境生物进化方向本讲稿第二十一页，共二十一页