生活史策略

生活史策略
生活史策略

2011级生物科学基地班2011113049 李佳文

生活史策略

生活史可定义为物种的生长、分化、生殖、休眠和迁移等各种过程的整体格局。不同的物种具有不同的生活史特征,例如一年生、二年生和多年生的,一年中只生殖一次的和多次的,有休眠的和无休眠的等等。有卵、幼虫、蛹和成虫各个阶段的完全变态昆虫,有多寄生和复杂生活史的寄生虫,有改变栖息地的候鸟,彼此间生活史的差别是很明显的。比较各个物种的生活史特征,揭示其相似性和分异性,进而联系其栖息地环境条件,探讨其适应性,联系物种的分类地位,探讨各种类型和亚类型生活史在生存竞争中的意义,是现代生态学的一个重要任务。策略这个术语来自军事科学生活史策略可以理解为生活史的各种成分或整体,在进化过程中形成的适应性响应。MacArthur(1962)提出的r-K选择的生活史策略。是生态学中关于“种群繁殖”的一种研究理论,是表示生物对它所处生存条件的不同适应方式。1.r-选择——有利于增大内禀增长率的选择称为r-选择。r-选择的物种称为r-策略(或:对策)者。r-策略者是新生境的开拓者,但存活要靠机会,所以在一定意义上它们是“机会主义者”,很容易出现“突然的爆发和猛烈的破产”;2.k-选择——有利于竞争能力增加的选择称为k-选择。k-策略者是稳定环境的维护者,在一定意义上,它们是保守主义者,当生存环境发生灾变时,很难迅速恢复,如果再有竞争者抑制,就可能趋向灭绝。

猫科动物的老虎就是属于k-选择的动物,其主要生活在森林和灌木丛生的地方,一个比较稳定的环境中,食物充足、天敌威胁几乎没有,环境变化可以预测。因为食量大,消耗的猎物多,像绝大多数猫科动物一样(只有狮子例外),成年老虎平时独来独往,孤独地生活,即众所周知的“一山不容二虎”。只有在交配期和哺乳期,雄虎和雌虎,或者母虎和幼虎才生活在一起。所以老虎属于密度制约型动物,冬季发情交配,孕期105~110天,每胎2~4仔,4岁性成熟,野外寿命15年左右,圈养条件下可达20多岁。出生率死亡率有规律,数量在时间上保持稳定,通常接近K值。所以可以看出老虎在生活选择上倾向于发育迟缓,延迟生育,由于其体型巨大,所以有高的竞争力,由于每胎幼崽数量少,所以亲代对子代有很好的照顾,故幼崽的成活率较高。

山雀属于典型的r-选择。体型较麻雀纤细的食虫鸟类,常见于平原、丘陵、山地林区,在山地林区数量犹较平原地区的数量多。其生活的环境气候多变,不确定,难以预测。所以其死亡具灾变性,无规律,非密度制约。。产卵6-13枚不等,产卵后约15日左右雏鸟孵出,育雏期14-16日。由于子代繁殖数目多,所以亲代对子代的照顾不到,幼体存活率低。数量在时间上变动大,不稳定,远远低于环境承载力。-选择策略者是新生环境的开拓者,但存货要靠机会所以在一定意义上,他们是机会主义者,发育快,增长力高,通过提高生育力来维持种群数量。一次繁殖,寿命短,通常少于一年。

r-K选择统是生物多维进化的产物,地球历史环境的变迁,生物曾经在长期安定的古生态环境中进化,也曾经在高度不稳定的环境中进化,并且为适应新的环境而一直在进化着,所以,我们不仅可以在整个生物界,在各大小类群内、物种内也可以找到r-K连续统。在生存竞争和自然选择中,策略者都有大量取得成功而在当今生物界中得以繁荣。

生活史对策概述讲解学习

生活史对策概述 大气基地贺园园1111700026 生活史与生活史对策: 生活史(life history)意为生物从其出生到死亡所经历的全部过程,也叫生活周期(life cycle)。 生活史性状包括出生时个体大小;生长形式;成熟年龄;成熟时个体大小;后代的数量、大小、性比;特定年龄和大小的繁殖投入;特定年龄和大小的死亡规律;寿命等。 生活史对策(life history strategy)是指生物在生存斗争中获得的生存对策,也称生态对策(bionomic strategy )或进化对策,例如生殖对策、取食对策、迁移对策、体型大小对策等 主要内容: 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。每个生物具有生长、维持生存和繁殖三大基本功能,生物必须采取一定的策略配置能够获得的有限资源,其核心主要强调在特定环境中提高生殖、生存和生长能力的组合方式. 1)生长对策 ●生长速度 早期演替种:早期迅速生长,具开拓对策(白桦) 后期演替种:早期生长缓慢,具保守对策(红松) ●生长方式 以温带木本植物为例,其顶枝形成有两种主要方式: ①有限生长类型:顶枝在冬季完全定型,冬芽形成时就决定了叶子数目。 ②无限生长类型:冬芽只含有少量叶原基,在下一个生长季,顶枝尖端在生长季内还 能产生新的叶子和节间。 ●根冠比率—物质分配 2)生殖对策

生殖对策实际就包括两个方面的问题: 第一是生殖者存活的问题,也即生殖的代价问题,生物生殖必然带来变化的生理压力和个体危险,因此,也就必然会影响到生物的生存; 第二是生殖的效率问题,生物选择的对策,都旨在提高生殖的效率,这一点可从植物的生殖行为中证实。 1)体型效应 物种个体的大小与其寿命有很强的正相关关系。 2)成体的存活与繁殖 成熟个体存活率低,生物繁殖越早,投资于繁殖的能量越多;成熟个体存活率越高,生物的繁殖期越晚(个体较大),分配于繁殖的能量就越少。 3)当前繁殖与未来繁殖 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。 4)后代大小与数量 一般来说,种子越小,数量越多。 5)休眠和迁移 适应变化的环境,是一种能量协调使用的生活史策略。 休眠:使生物在时间上越过一段不利的时期; 迁移:使生物在空间上移到更适宜的地点来躲避恶劣的环境。 r-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( r-selection)者: 采取r-对策的生物称r-选择者,通常是短命的,生殖率很高,可以产生大量 的后代,但后代的存活率低,发育快,成体体形小,具有高的能量分配和短 的世代周期。 K-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

植物生活史对策学习心得上课讲义

植物生活是对策学习心得 生活史对策的研究始于Cole,主要论述生物一生中一次繁殖和多次繁殖的进化优劣,认为一次繁殖在进化上优于多次繁殖,这个结论成为Cole悖论的基础。Cole的开创性工作掀起了一个不小的生活史对策研究热潮。据Stearns统计,仅1975-1979年间,共有2家杂志刊载138篇该领域的文章。研究者们特别强调生活史对策对于种群的繁殖和生长性状有重要意义。 1.目前存在以下几种植物生活史选择对策: 1.1一维选择对策 r-,K-选择是一种与密度或拥挤度相关的一维选择。按照有机体投入到繁殖当中的能量比例沿r- K连续体排开,投入能量高的为r-选择种,投入低的为K-选择种。事实上,r-,K-选择是相对的,只标明有机体的相对属性,没有哪一个种完全是r- 或K-选择。 按照MacArthur和Wilson的原意,r-种完全处于生态真空之中,不受密度,不存在竞争,而K-选择种处于高密,竞争激烈的完全饱和的生态系统内。 K-对策只注重种的繁殖和散布能力。尽可能地将能量投入到繁殖中去,最大限度上占有资源;后者设法增大存活可能,只繁殖少数竞争力极高的后代。 r-,K- 选择理论的优点在于简捷和高度概括性,因而具有相当强的感染力。其致命的弱点有两条。第一,将种的生活史解释为由单一选择压作用的结果,把种的生活史对策过分简单化了,不能解释生活史格局的多样性。这种作法实际上掩盖了生活史对策的进化。第二,r - K- 选择理论是以logistic 方程为模板提出的用它来预测生活史缺乏种群数量统计(demography)方面的基础。 1.2二维选择对策 把r-,K-对策与种群数量统计联系到起的是PiankaH,他将r-和K-选择种的特性概括为一张对比表,对比项目有气候、死亡率、存活率、种群大小、种内和种间竞争、寿命、选择倾向以及概括特性等。Pianka首次将环境因素引入r-,k-选择理论发展了r-,k-对策理论。Gadgil和Solbrig比较了Taraxacum officlnale的几种生态型,它们生长在干扰程度不同的生境中,不同的生态型分配到繁殖组织申的能量不同。对于适应性较广的种,处于变动的不确定气候下的种群,倾向于r-选择;反之,则倾向于K-选择。看来,种群在r-K连续体上的位置受制于生态系统的特性和种群在该生态系统中的作用。 r-,k-对策还具有时间动态的特点同一物种在不同时期具有不同的对策,此时为r- 对策,彼时可能为K-对策;或者同时具r-和k-对策,比如大量小种子的r-对策和低繁殖效力的k-对策,只是不同时期两者各占的比例不同罢了。在动态对策下,个体其在条件有利的时期繁殖或存活。这充分表明环境不确定性是生活史对策的重要选择因子。 1.3多维选择对策 Grime三角对策Grime将植物生物量增长的外部因素分为两大类:逆境和干扰。加上竞争项,则构成他的“三对策模型,也称“Grime三角模型”。 他将逆境定义为限制植物全部或部分千物质增长的外部强制因素,比如光照、水分或矿物质不足,以及温度不适。将干扰定义为破坏植物生物量的外力,比如,风、霜冻、干燥土壤侵蚀和火烧等物理因素,以及人、植食动物和病害等生物因素。他认为竞争对策主要在生产力高、干扰不频繁的群落中出现。

生态学名词解释及习题分析

生态学 一、名词解释 生态学:生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。 环境:是指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。 生态因子:是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。 生存因子:在生态因子中凡是有机体生活和发育所不可缺少的外界环境因素。 生态环境:研究的生物体或生物群体以外的空间中,直接或间接影响该生物体或生物群体生存和发展的一切因素的总和。 生境:具有特定的生态特性的生态体或生态群体总是在某一特定的环境中生存和发展,这一特定环境叫生境。 种群:在一定时间内和一定空间内,同种有机体的结合。 群落:在一定时间内和一定空间内,不同种群的集合。 系统:由两个或两个以上相互作用的因素的集合。 利比希最小因子定律:植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养成分。 耐受性定律:任何一个生态因子在数量或质量上的不足或过多都将使该种生物衰退或不能生存。 限制因子原理:一个生物或一群生物的生存和繁荣取决于综合的环境条件状况,任何接近或超过耐性限制的状况都可说是限制状况或限制因子。似昼夜节律:动物在自然界所表现出来的昼夜节律除了由外界因素的昼夜周期所决定的以外,在内部也有自发性和自运性的内源决定,因为这种离开外部世界的内源节律不是24小时,而是接近24小时,这种变化规律叫似昼夜节律。 阿朔夫规律:对于夜出性动物处于恒黑的条件下,它们的昼夜周期缩短,对于夜出性动物处于恒光的条件下,它们的昼夜周期延长,并且这种延长的增强,这种延长越明显。对于日出性动物处于恒黑的条件下,它们的昼夜周期延长,对于日出性动物处于恒光的条件下,它们的昼夜周期缩短,并且这种缩短随着光强的增强,这种缩短越明显。 生物钟:是动物自身具有的定时机制。临界温度:生物低于或高于一定的温度时便会受到伤害,这一温度称为临界温度。冷害:喜温生物在0℃以上的温度条件下受到的伤害。 冻害:生物在冰点以下受到的伤害叫冻害。霜害:在0℃受到的伤害叫霜害。超冷:纯水在零下40℃以后开始结冰,这种现象叫超冷。 适应性低体温:它是一种受调节的低体温现象,此时体温被调节很低,接近于环境温度的水平,心律代谢率及其它生理功能均相应的降低,在任何时候都可自发的或通过人工诱导,恢复到原来的正常状态。 贝格曼规律:内温动物,在比较冷的气候区,身体体积比较大,在比较暖的气候区,身体体积比较小。 阿伦规律:内温动物身体的凸出部分在寒冷的地区有变小的趋势。 乔丹规律:鱼类的脊椎数目在低温水域中比在温暖水域中多。 生物学零度:生物生长发育的起点温度。 有效积温:生物完成某个发育阶段所需的总热量。 露点温度:空气中水汽达到饱和时的温度叫露点温度。 蓄水量:生产单位重量干物质所需的水量。 土壤质地:土壤机械成分的组合的不同百分比。 基因型:每一个体的基因组合。 等位基因:决定一个性状的两个或两个以上的基因组合。 基因库:在一个种群中,全部个体的基因组合。 基因频率:在一个基因库中,不同基因所占的比率叫基因频率。 基因型频率:在一个基因库中,不同基因型所占的比率叫基因型频率。 哈-温定律:在无限大的种群中,每一个体与种群内其他个体的交配机会均等,并且没有其它干扰因素(突变、漂移、自然选择等),各代的基因频率不变,无论其基因型频率和基因频率如何,只经历一代,即达到遗传平衡。 遗传漂变:一般发生在较小的种群中,因为在一个很大的种群里,如果不发生突变,根据哈-温定律,不同的基因型频率将保持平衡状态,但在较小的种群中,既使无适应的变异发生,种群内基因频率也会发生变化,也就是由于隔离,不能充分的随机交配,种群内基因不能达到完全自由分离和组合时产生的误差所引起的,这样那些中性的或不利性状在种群中继续保存下来。 环境容纳量:对于一个种群来说,设想有一个环境条件所允许的最大种群值以K表示,当种群达到K值时,将不再增长,此时K值为环境容纳量。 生命表:用来描述种群生存与死亡的统计工具。 动态生命表:根据观察一群同一时间出生的生物死亡或存活的动态过程而获得数据编制的生命表。

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