种群生态学-生活史对策(生态对策)
6生态学第三章生活史
既是r-对策者又是K-对策者？
Linhart(1974)年曾研究过水苦荬的两个种群
环境多变
产生大量种 子，种子个 体小
环境稳定
产生少量种子，种子个 体大，可以很快萌发
种群死亡率高
临时性池塘
下几颗蛋合适？
图片：鸟类窝寄生
环境与物种进化
r
不稳定 环境 r-
稳定 K- 环境
生 物
不稳定 环境
r-
K-
K－对策种类具有使种群竞争能力最大 化的特征：慢速发育，大型成体，数量少但 体型大的后代，低的繁殖能量分配，长的世 代周期。
r-选择和K-选择
Lack对鸟类的研究 幼鸟存活数：产卵数和亲体关怀能力
MacArthur和Wilson按栖息环境和进化对策 的生物分类 r-对策者生物和K-对策者生物
r-选择就是迫于短暂的生境而选择 高出生率与短暂的世代时间，这都会使 rm提高。因此这种对策叫生殖力对策。
r－对策种类具有所有使种群 增长率最大化的特征：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，短的世代周期。
K-对策：在稳定环境中形成的对策
以T表示世代时间，H表示环境持续时间， 则T/H很小，即同一稳定环境中可发生多个世 代。目标为维持环境的稳定
出+未来繁殖输出 不同环境的生活史对策 生殖效率：后代质量/投入能量
生殖效率：后代质量/投入能量
产卵少—资源 浪费
产卵多—幼虫 竞争
豆象产 多少卵 合适？
产较多的卵会 耗尽自己的资 源和减少自己 的寿命
一只雌豆象 发现了一株
；
豇豆并开始 产卵
豆象的幼虫不能 在豇豆植株间移动
成年豆象也 无喂幼行为
生态学 第六章 生活史对策
第六章生活史对策生活史life history：生物的生活史是指从出生到死亡所经历的全部过程。
生活史的关键组分包括身体大小、生长率、繁殖和寿命。
生态对策bionomic strategy：又称生活史对策life history strategy，是生物在生存斗争中获得的生存对策权衡trade-off：指生物在资源（物质和能量）在繁殖、生长、维持等三方面进行分配。
生物可利用的资源是有限的，投入到某一功能或性状上的量多，必然会减少投入到另一项上的量。
r-选择r-selection：r-选择种类是在不稳定环境中进化的，具有所有使种群增长率最大化的特征：快速发展，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时代周期。
虽然r-选择种类死亡率甚高，但高r值使其种群能迅速恢复，而且高扩散能力可以使其迅速离开恶化生境，在其他地区建立新的种群，因此r-选择种类的高死亡率、高运动型和连续地面临新局面是，有利于形成新物种。
k-选择k-selection：k-选择种类是在接近环境容纳量K的稳定环境中进化的，具有事种群竞争能力最大化的特征：慢速发展，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。
虽然k-选择种类大量死亡或导致生境退化的可能性小，但一旦受到危害造成种群数量下降，其低r指使种群恢复十分困难，因此在动物保护中需特别注意，如大熊猫、大象、虎均属此类。
CSR模式：利用生境干扰程度及其对植物的严峻性来划分生境，将生活史对策分为：Competitive选择：竞争对策，低严峻度、低干扰生境，以生长为主，竞争力最大化Stress tolerant选择：胁迫忍耐对策，高严峻度、低干扰生境，生长慢，寿命长，繁殖分配小Ruderal选择：杂草对策，低严峻度、高干扰生境，繁殖率高，生长快，寿命短。
生态学：第二节 种群生活史
法
Y = wd=Ki
则
Y为总产量，Ki常数；w为平均每株重量；
d密度
倒数产量法则
（reciprocal yield law）
植物单株平均重量（w）的倒数 与密度（d）呈线性关系。
1/ w = Ad + B A, B为系数，这一方程适合许 多农作物。
-3/2幂定律
（-3/2 power law）
高密度导致种群“自疏”时，存活 个体的平均株干重（w）与密度（d） 的关系表达为：
因密度引起 稳定，常在K附近 大，具完善的抚育和保护机制 较多地用于提高适应、竞争能
力，以质取胜 弱，不易占领新的生境
慢 稳定的、较确定的环境，自然
反应时间长
r-选择对策者和K-选择对策者之间 还包括很多r-K连续体。
大多数物种则是以一个、几个或大部分 特征居于这两个类型之间。因此，将这 两个类型看作是连续变化的两个极端更 为恰当。
项目 （特征）
0. 种 群 增 长 曲 线
1.寿命
2.出生率
3.体型 4.存活率
5.密度 6.对子代投资 7.能量分配
8.迁移能力 9.发育速度 10适应环境
r-选择（对策）者
平衡点不稳定，种群数量剧 烈波动
短，常小于1年
r 高， m高，提早生育，平
均世代长度短 小，种间竞争能力弱 低，C型存活曲线，死亡多
1. 多 雌 多 雄 制 （ 混 交 制）：如鱼类。性比多不稳 定，对后代照顾少。
2. 一雌 一雄制 （单配 偶 制）：如晚成鸟。性比稳定， 亲体照顾较多。
婚配制度
3. 一雄多雌制：如鸡、 马、盘羊等。性比不 稳定，较强壮的雄性 拥有交配权，其基因 易被保留，繁殖力强 。
生态学-第6章 生活史对策2013(专业知识模板)
马鹿：带崽雌体成活率、生殖率－存活力权衡个体大小与世代周期的关系r－对策和K－对策在进化过程中优缺点z K－对策种群竞争性强，数量较稳定，一般稳定在K附近，大量死亡或导致生境退化的可能性较小。
但一旦受危害造成种群数量下降，由于其低r值种群恢复会比较困难。
z r－对策者死亡率甚高，但高r值使其种群能迅速恢复，而且高扩散能力还可使其迅速离开恶化生境．在其他地方建立新的种群。
r对策者的高死亡率、高运动性和连续地面临新局面，更有利于形成新物种。
生殖价为比较不同的生活史提供了一条进化的有关途径：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。
个体的生殖价必然会在出生后升高，并随年龄老化降低个体间生殖价－生活史对策预报器，如滨螺z①不能动的岩石表面间的狭窄裂缝环境；种群具有薄壳、个体较小、生殖型小，有高繁殖能量分配并生产少量的大型后代。
②能动的大石块表面。
种群具有厚壳、个体大、生殖型大、繁殖能量分配低并生产许多小型后代。
－符合r/K二分法。
z两种环境下不同大小螺的生殖价的比较RuderalStress Tolerant Competitive桦树山毛榉缓步动物五、迁移1. 迁移和扩散z迁徙（migration）：方向性运动z扩散(dispersal)：离开出生或繁殖地的非方向性运动，是生物进化来的一种用来躲避种内竞争，以及避免近亲繁殖的方法。
鸟类欧洲鳇俄罗斯鲟闪光鲟六、复杂的生活周期1. 复杂的生活周期z个体的形态学形状(morphological form) （变态）z世代(generation)间存在根本不同2.生活周期复杂性的适应优势z扩散与生长间的权衡：海洋无脊椎动物－藤壶；蝴蝶和毛虫－成体和幼体的作用颠倒z复杂的生活周期使生境利用最优化(optimization in habitat utilization)。
如蚜虫，春－木本；早夏－草本。
生态学知识点总结
生态学知识点总结1种群: 生态学知识点总结2种群生物学: 研究种群的结构、形成、发展和运动变化过程规律的科学。
最主要组成部分是种群遗传学和种群生态学。
3种群的主要特征：①数量特征：种群参数变化是种群动态的重要体现。
②空间特征：组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局,称为种群的内分布型。
③遗传特征：种群具有一定的遗传组成,是一个基因库。
4种群分布格局：组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局,称为种群空间格局或内分布型。
可有三种类型：①均匀分布：S2／m = 0原因：种群内个体间的竞争。
②随机分布：S2／m = 1 原因：资源分布均匀,种群内个体间没有彼此吸引或排斥。
③聚集分布：S2／m>1 原因：资源分布不均匀；种子植物以母株为扩散中心；动物的社会行为使其结群。
5.年龄结构：不同年龄组的个体在种群内的比例和配置情况。
种群各年龄组的个体数或百分比的分布呈金字塔形,因此,称这样的年龄分布称为年龄金字塔或年龄锥体。
年龄锥体有三种类型：增长型、稳定型和下降)型。
种群的年龄分布体现种群存活、繁殖的历史,以及未来潜在的增长趋势,因此,研究种群的历史,便可预测种群的未来。
6.内禀增长能力：在种群不受限制的条件下,即能够排除不利的天气条件,提供理想的食物条件,排除捕食者和疾病,我们能够观察到种群的最大增长能力（r m）。
7.logistic方程：①公式：dN/dt=rN（1-N/K）积分式为：Nt=K／(1＋e的a-rt次方) ②图形：环境容量K,时间X（0-2-20）,种群大小Y（0-1.5-7.5）；开始期-加速期-转折期-减速期-饱和期。
③意义：它是两个相互作用种群增长模型的基础；它是渔业、林业、农业等实践领域中确定最大持续产量的主要模型；模型中的两个参数K和r已成为生物进化对策理论中的重要概念。
8。
生活史（生活周期）：生物从其出生到死亡所经历的全部过程。
关键组分：体形大小、生长率、繁殖、寿命。
6生活史对策
环境
生物进化方向
6.3.2 生殖价和生殖效率
所有生物都不得不在分配给当前繁殖 （ Current
reproduction）的能量和分配给存活的能量之间进行权
衡，后者与未来的繁殖（future reproduction）相关联。 生殖价（reproduction value）是该个体马上要生 产的后代数量加上那些预期的其在以后的生命过程中要 生产的后代数量。进化预期使个体传递给下一世代的总 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。
第三部分：种群生态学
三 、 生 活 史 对 策
• 1、能量分配与权衡 • 2、体型效应 • 3、生殖对策 • 4、滞育和休眠 • 5、迁移 • 6、复杂的生活周期
• 7、衰老
生活史（life history）：指生物从出生到死
亡所经历的全部过程。
生活史的关键组分包括身体大小（body size）、生长率（growth rate）、繁殖 （reproduction）和寿命(longevity)。 生态对策（bionomic strategy）或生活史对策 （ life history strategy ）：生物在生存斗争中 获得的生存对策，如生殖对策、取食对策、 迁移对策 避敌对策、体型大小对策、r对策和K对策等。
2、体型效应
2.1 体型大小与寿命
体型大小是生物体最明显的表面性状， 是生物的遗传特征，它强烈影响到生物 的生活史对策。
一般来说，物种个体体型大小与其寿 命有很强的正相关关系。
图片：体型效应
体 型 效 应
2.2 体型大小与内禀ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ长率
物种个体体型大小与内禀增长率有很强的负相关关 系。
生态学笔记整理
《基础生态学》绪论生态学：是研究生物及环境间相互关系的科学。
生态学的研究对象（4个组织层次）：个体、种群、群落、生态系统生态学按组织层次划为：①个体生态学②种群生态学③群落生态学④生态系统生态学生物圈：是指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所，它包括岩石圈的上层、全部水圈和大气圈的下层。
第一部分有机体与环境环境：指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。
生态因子：是指环境要素中对生物起作用的因子，如光照、温度、水分、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等。
生态因子作用特征：①综合作用；②主导因子作用；③阶段性作用；④不可替代性和补偿性作用；⑤直接作用和间接作用利比希最小因子定律：低于某种生物需要的最小量的任何特定因子，是决定该种生物生存和分布的根本因素。
限制因子：在众多生态因子中，任何接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的因子称限制因子。
耐受性定律：任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存。
生态幅：每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围，即有一个生态上的最低点和最高点。
在最低点和最高点（或称耐受性的下限和上限）之间的范围，称为生态幅或生态价。
光周期现象：植物的开花结果、落叶及休眠，动物的繁殖、冬眠、迁徙和换毛换羽等是对日照长短的规律性变化的反应，称为光周期现象。
（注意看下这节P20）1.植物的光周期现象：①长日照植物：日照超过某一数值或黑夜小于某一数值才能开花的植物，如萝卜，菠菜，小麦，凤仙花等。
②短日照植物：日照小于某一数值或黑夜长于某一数值时才能开花的植物，如玉米，高粱，水稻，棉花，牵牛等。
③中日照植物：昼夜长短接近相等时才开花的植物，如甘蔗。
④日中性植物：开花不受日照长度影响的植物，如蒲公英，四季豆，黄瓜及番薯等。
2.动物的光周期现象：①繁殖的光周期现象：长日照动物（鼬，水貂，刺猬，田鼠，雉）短日照动物（羊，鹿，麝）②昆虫滞育的光周期现象：如梨小食心虫。
第二部分-种群生态学-3-生活史对策
大小及对后代的亲代关怀等要素。
– 早熟型和晚熟型
– 生殖的时间节律
– 一次生殖和多次生殖
– 窝卵数/每胎产仔数
– 抚育与无抚育
12
• 植物种群的生殖对策：
– 有性繁殖/无性繁殖 – 种子植物的种子数量与大小
• 生殖价 (reproductive value)：生物体今后
传递到下一个世代的总后代数量。
15
r－对策与K－对策的特征比较
r-选择(机会主义) 气候 死亡 存活 数量 种内种间竞争 多变，不稳定，难以预测 具灾变性，无规律 非密度制约 幼体存活率低 时间上变动大，不稳定 远远低于环境容纳量K 多变，通常不紧张 K-选择(保守主义) 稳定，较确定，可预测 比较有规律 密度制约 幼体存活率高 时间上稳定 通常接近K 经常保持紧张
• 生殖效率：后代质量与投入能量的比值
r
三、K－对策与r－对策 环境与物种进化
不稳定 环境 r生 物
K-
稳定 环境
不稳定 环境
r生 物
K-
稳定 环境
不稳定环境 不可预测 灾变较多
如何应对
两条道路 遭遇两种环境
？
环境
K
稳定环境 竞争较 为激烈
以r-对策者模式应对
以K-对策者模式应对
r K
r-对策者 K-对策者
• 扩散与迁移
藏羚羊的 季节性迁徙
• 美洲王蝶的迁徙：10 月底至来年3月初， 上亿只美洲王蝶从美 东北部和加南部飞越 4500多公里来到温暖 的墨西哥中部林区越 冬和繁衍。
动物的迁移模式
29
思考作业：主要概念
生殖价reproductive value 生活史life history
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种内和种间关系
种群的空间结构：不同的检验方法 种群的年龄结构 生命表的编制：计算方法、存活曲线
生态对策r-对策和K对策
种群增长模型：逻辑斯谛增长方程
种群调节的一些基本概念：局域种群、 集合种群、斑块等
21:00:13
高斯假说 Lotka-Volterra模型 生态位理论
15
群落生态学
20
二、群落的基本特征
4、具有一定的结构：形态结构、生态结 构、营养结构。 5、一定的动态特征:季节动态、年际动态、 演替与演化。 6、一定的分布范围：特定的地段或特定 的生境。 7、群落的边界特征：或明确或不明确的 边界。 8、不同物种在群落中作用不同
21
21:00:13
三、群落的性质
21:00:13
3
二、种间关系
有竞争、捕食、寄生和互利共生
（一）种间竞争 1、高斯假说
2、 Lotka-Volterra种间竞争模型 竞争方程建立在逻辑斯谛方程的基础上. dN1/dt=r1N1(k1-N1- α12N2)/k1 dN2/dt=r2N2(k2-N2- α21N1)/k2 k1、k2:两竞争物种的环境负荷 α12: 物种2的竞争系数,2对1的竞争抑制作 用; α21: 物种1的竞争系数,1对2的竞争抑制作 用.
dN2/dt=0
N2＝K2 – α21 N1
N2 = 0 , N1 = K2 /α21 N2 = K2 , N1 = 0
21:00:13
5
2、 Lotka-Volterra种间竞争模型
N2
dN1/dt=0 N1＝K1 - α12 N2 N1 = 0 , N2 = K1 /α12 N1 = K1 , N2 = 0
21:00:13 4
2、 Lotka-Volterra种间竞争模型
dN1/dt=r1N1(k1-N1- α12N2)/k1
dN2/dt=r2N2(k2-N2- α21N1)/k2
dN1/dt=0
N1＝K1 - α12 N2
N1 = 0 , N2 = K1 /α12 N1 = K1 , N2 = 0
21:00:13 19
二、群落的基本特征
1、具有一定的种类组成和外貌：物种数和个 体数。 2、不同物种之间的相互影响：必须共同适应 它们所处的无机环境；它们内部的相互关系 必须取得协调和发展(种群构成群落的二个条 件 )。 3、形成群落环境：定居生物对生活环境的改 造结果。
21:00:13
dN2/dt>0 K2/α21
21:00:13
N1
7
N1取胜, N2灭亡
K1 > K2 /α21,K2< K1/α12 N1取胜,N2被排挤掉
N2 K1/α12 K2
21:00:13
K2/α21
·
K1 N1 8
N1灭亡, N2取胜
K1 < K2 /α21,K2> K1/α12 N2取胜,N1被排挤掉
K1/α12
dN1/dt<0 dN1/dt>0 dN1/dt=0
K1 N1
21:00:13 6
2、 Lotka-Volterra种间竞争模型
N2 K2 dN2/dt<0
dN2/dt=0 N2＝K2 – α21 N1 N2 = 0 , N1 = K2 /α21 N2 = K2 , N1 = 0
dN2/dt=0
N2 K2
K1/α12
·
K1 K2/α21 N1 9
21:00:13
不稳定共存
K1 > K2 /α21,K2> K1/α12
N2 K2
K1/α12
N2和N1出现不稳 定的平衡点
·
K2/α21 K1 N1 10
21:00:13
稳定的共存
K1 < K2 /α21,K2< K1/α12 N2和N1被出现稳 定的平衡点
N2 K1/α12
K2
·
K1 K2/α21 N1 11
21:00:13
3、生态位理论
生态位(niche)是物种在生物群落或生态系统 中的地位和作用。 空间生态位(spatial niche)。 营养生态位（trophic niche). 多维生态位空间
基础生态位(fundamental niche)和实际生态位(realized niche)：
机体论学派(organismic school) 群落是客观存在的实体，是一 密 个有组织的生物系统，像有机 度 体与种群那样，被称为机体论 学派。 个体论学派(individualistic school) 群落是生态学家为了便于研究， 从一个连续变化着的植被连续 密 体中人为确定的一组物种的组 度 合，被称为个体论学派。
21:00:13
温度
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生态位分化
种内竞争促使两物种生态位接近。 生态位分离:种间竞争结果使两物种的生态位发生分化，从而使生态位分开。 21:00:13
13
（二）捕食作用 （三）寄生和共生
协同进化
寄生 偏利共生 互利共生
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14
小
结
种群生态学 种群的概念 种群动态 种群调节 生活史对策
保存完整的群落很有用 重新恢复荒芜地区的种群 确定大多数重要物种的保存方 法 遭到干扰后，预测出群落怎样 能得到恢复 预测对于干扰群落的恢复能力 确定目前需要保护物种的数量 和能够在哪儿保存
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第四章 群落生态学
生物群落的组成与结构 生物群落的动态 生物群落的分类与排序 地球上主要群落类型及其分布
21:00:13
17
第一节 生物群落的组成与结构
§1 §2 §3 §4
生物群落的基本概念 群落种类组成 群落的外貌和结构 影响群落结构的因素
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18
§1 生物群落的基本概念
一、生物群落的定义 群落（community）:在相同时间聚集 在同一地段上的各物种种群的集合。包 括栖息在同一地域中的动物、植物和微 生物。 不是杂乱无章地堆积在一起，而是在一 定的生境下相互作用地有规律地生长在 一起，并与环境发生一定的相互作用， 共同组成一个统一体。
普通生态学
General Ecology
种群生态学
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
种群的概念 种群动态 种群调节及集合种群 生活史对策(生态对策) 种内与种间关系
21:00:13
2
第四节 生活史对策(生态对策)
繁殖对策 1.r- 选择与K-选择 r-选择：有利于增大内禀增长率的选择 r对策种群 K-选择：有利于增加竞争能力的选择。 k对策种群