(优选)种群生活史生态学
合集下载
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4章 种群生活史
RVx=Mx+Σ (lx+1/lx)Mx+1
Mx：现时X年龄的个体平均生育力； lx：X年龄级的个体存活力； lx+1：后续各年龄级个体平均生育力； lx+1/lx：一个X年龄级的个体存活到X+1年龄级
的概率；
二、亲本投资
1. 有机体在生产子代以及抚育和管护所消耗的能量 、时间、和资源量称为亲本投资（parental investment）；
3. 植物在果实很多时减少木材生长； 4. 应用事例：人工限制家畜繁殖；人工疏果，
剪枝等；
能量分配与权衡
A. 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“权衡”。
B. 在繁殖中，生物可以选择能量分配方式。 C. 资源或许分配给一次大批繁殖----单次生殖，或更
均匀地随时间分开分配----多次生殖。 D. 同样的能量分配，可产生或者许多小型后代，或者
少量大型的后代。
第三节繁殖格局
一、一次繁殖和多次繁殖：
1. 一次性繁殖生物：大多数昆虫；一年生草本植物 ；多年生植物（例竹类植物）；
2. 多次性繁殖生物：多年生植物；大型动物（特别 是哺乳类动物）；
3. 一年生植物是适应恶劣环境的一种进化；
第三节繁殖格局
一、一次繁殖和多次繁殖：
1. 一次性繁殖生物：大多数昆虫；一年生草本植物；多年生植 物（例竹类植物）；
2. 雌雄个体之间的亲本投资差异很大； 3. 不同物种的亲本投资差异很大； 4. 植物的亲本投资与生境有关。
绝大多数鸟类都单独营巢，每一对鸟占据一个巢 区。筑巢一般是由雌鸟承担的，如山雀等，还有 雌雄鸟协作每筑巢的，如家燕、黄鹂等。也有专 门由雄鸟筑巢的，如黄莺等。
Mx：现时X年龄的个体平均生育力； lx：X年龄级的个体存活力； lx+1：后续各年龄级个体平均生育力； lx+1/lx：一个X年龄级的个体存活到X+1年龄级
的概率；
二、亲本投资
1. 有机体在生产子代以及抚育和管护所消耗的能量 、时间、和资源量称为亲本投资（parental investment）；
3. 植物在果实很多时减少木材生长； 4. 应用事例：人工限制家畜繁殖；人工疏果，
剪枝等；
能量分配与权衡
A. 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“权衡”。
B. 在繁殖中，生物可以选择能量分配方式。 C. 资源或许分配给一次大批繁殖----单次生殖，或更
均匀地随时间分开分配----多次生殖。 D. 同样的能量分配，可产生或者许多小型后代，或者
少量大型的后代。
第三节繁殖格局
一、一次繁殖和多次繁殖：
1. 一次性繁殖生物：大多数昆虫；一年生草本植物 ；多年生植物（例竹类植物）；
2. 多次性繁殖生物：多年生植物；大型动物（特别 是哺乳类动物）；
3. 一年生植物是适应恶劣环境的一种进化；
第三节繁殖格局
一、一次繁殖和多次繁殖：
1. 一次性繁殖生物：大多数昆虫；一年生草本植物；多年生植 物（例竹类植物）；
2. 雌雄个体之间的亲本投资差异很大； 3. 不同物种的亲本投资差异很大； 4. 植物的亲本投资与生境有关。
绝大多数鸟类都单独营巢，每一对鸟占据一个巢 区。筑巢一般是由雌鸟承担的，如山雀等，还有 雌雄鸟协作每筑巢的，如家燕、黄鹂等。也有专 门由雄鸟筑巢的，如黄莺等。
生态学：第四章 种群生活史
沙地柏同时具有营养繁殖和有性繁殖，有利于充分利用 两种繁殖方式的优势，产生新个体补充到种群更新中。
扩散
扩散：是有机体扩展种群空间的行为过程，它是 指生物个体或繁殖体从一个生境转移到另一个生 境中。
种群内个体的分布格局是从静态型来考查其格局 的；而种群的扩散，则是从动态观点来进行空间 关系研究。
红树植物实生苗的繁殖和扩散——胎生
胎生：果实成熟后 仍留在母树上，种 子果实内萌发，具 棒状或纺缍状的胚 轴挂树上至幼苗成 熟下落随水流扩散。 如果胚轴能够顺利 固着，几小时后即 长出侧根，将幼苗 固定在滩涂上。
红树植物的胎生现象
动物的扩散
扩散形式 迁出：分离出去而不再归来的单方向移动； 迁入：进入的单方向移动； 迁移：周期性的离开或返回。对于鱼类，称为洄游；
• 营养繁殖：从生物营养体的一
部分生长发育为一个新个体的 繁殖方式；
• 孢子生殖：生殖细胞即孢子，
不经过有性过程而直接发育成 新个体的繁殖方式；
• 有性生殖：通过两性细胞核
的结合形成新个体的繁殖方式。
蕨类的孢子
两种生物繁殖方式的优势
无性繁殖的优势：不经过复杂有性过程和胚胎发育阶段， 在扩展性、繁殖速度和繁殖潜力上比有性生殖更具优势。
个体大小与世代周期、动物代谢率和内禀增长率的关系
生长与发育速度
生长：通常用单位时间内的生长量来表示。生物个体几
乎都具有相似的生长形式——“S”形，即能够通过逻辑 斯谛增长模型拟合。 生长过程包括三个阶段：
停滞期 生物体的准备生长期
指数期 真正生长期
静止期
细胞分裂及组织和器官的形成渐慢， 最终达到平衡呈静止状态
生长测定：有机体的重量、长度、面积或体积，可用绝对测度
扩散
扩散：是有机体扩展种群空间的行为过程，它是 指生物个体或繁殖体从一个生境转移到另一个生 境中。
种群内个体的分布格局是从静态型来考查其格局 的；而种群的扩散，则是从动态观点来进行空间 关系研究。
红树植物实生苗的繁殖和扩散——胎生
胎生：果实成熟后 仍留在母树上，种 子果实内萌发，具 棒状或纺缍状的胚 轴挂树上至幼苗成 熟下落随水流扩散。 如果胚轴能够顺利 固着，几小时后即 长出侧根，将幼苗 固定在滩涂上。
红树植物的胎生现象
动物的扩散
扩散形式 迁出：分离出去而不再归来的单方向移动； 迁入：进入的单方向移动； 迁移：周期性的离开或返回。对于鱼类，称为洄游；
• 营养繁殖：从生物营养体的一
部分生长发育为一个新个体的 繁殖方式；
• 孢子生殖：生殖细胞即孢子，
不经过有性过程而直接发育成 新个体的繁殖方式；
• 有性生殖：通过两性细胞核
的结合形成新个体的繁殖方式。
蕨类的孢子
两种生物繁殖方式的优势
无性繁殖的优势：不经过复杂有性过程和胚胎发育阶段， 在扩展性、繁殖速度和繁殖潜力上比有性生殖更具优势。
个体大小与世代周期、动物代谢率和内禀增长率的关系
生长与发育速度
生长：通常用单位时间内的生长量来表示。生物个体几
乎都具有相似的生长形式——“S”形，即能够通过逻辑 斯谛增长模型拟合。 生长过程包括三个阶段：
停滞期 生物体的准备生长期
指数期 真正生长期
静止期
细胞分裂及组织和器官的形成渐慢， 最终达到平衡呈静止状态
生长测定：有机体的重量、长度、面积或体积，可用绝对测度
生物的生活史与种群生态学
生物的生活史与种群生态学生物的生活史和种群生态学是生物学中重要的研究领域。
通过对生物的生命周期和种群动态的观察和研究，我们可以更好地理解生物的繁殖、生长、适应和演化等方面的特征。
本文将探讨生物的生活史和种群生态学的相关概念、特征以及在进化生物学和保护生物学中的应用。
一、生物的生活史1.1 生活史的定义和概念生物的生活史指的是一个个体从出生到死亡的整个过程，包括繁殖、生长、发育、适应、老化等各个方面。
在生活史中，生物经历不同的阶段，并在不同阶段表现出不同的特征和适应策略。
1.2 生活史的主要组成部分生活史的主要组成部分包括生殖策略、生长和发育、适应和演化等方面。
生殖策略涉及到生物在繁殖过程中的选择、投资和适应策略。
生长和发育是指生物从婴幼期到成年期的生长和体型发育过程。
适应和演化涉及到生物在环境中的适应和进化过程。
二、种群生态学2.1 种群生态学的定义和概念种群生态学是研究同一物种个体组成的种群在时间和空间上的分布、数量和动态变化规律的学科。
它关注的是同一物种在一定地区内的种群数量、密度、成员年龄结构、生长率以及与环境的相互作用等方面。
2.2 种群生态学的重要内容种群生态学的重要内容包括种群数量动态变化、种群密度调控、生物相互作用以及种群遗传多样性等方面。
种群数量动态变化研究了种群数量随时间的变化规律，包括出生率、死亡率、迁移率等因素的影响。
种群密度调控研究了种群密度对个体生存和繁殖的影响，以及种群数量在不同环境下的调控机制。
生物相互作用研究了物种之间的竞争、捕食和共生等相互作用对种群数量和动态的影响。
种群遗传多样性研究了遗传变异对种群适应和演化的作用。
三、生物的生活史与种群生态学的关系生物的生活史和种群生态学是密切相关的。
生物的生活史决定了个体的繁殖策略、生长和发育过程，而种群生态学研究的是同一物种的个体组成的种群在时间和空间上的动态变化。
生物的生活史在种群水平上产生了种群数量动态变化、种群密度调控和生物相互作用等种群生态学的现象和规律。
种群生活史
繁殖生物。
• 如：一年生植物、二年生植物、绝大多数昆虫以及 竹类。 • 特点：无论生活史长短，在个体发育过程中，每个 阶段只出现一次，没有重复过程。
多次繁殖：一生中能够繁殖多次的生物。
• 大多数多年生草本植物、全部乔木和灌木树种、 高等动物如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类以
及鱼类等。
• 特点：在性成熟以前的各个阶段只出现一次，
鸡在胚胎与卵出后期生长曲线
占成体质量的百分数
鸡的质量
100 80
120
60 40
0
1000
1500
2000
20 0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
30 40 50 60 70 80 90 20 10 0
500
鸡生长相对速度图
鸡生长绝对速度图
生长天数
生长天数
10 0 11 0 12 0 13 0 14 0 15 0 16 0 17 0 18 0 19 0 20 0
71
71.4
¿ Ê
ú ¹
ú ¹
ú ¹ © Ì
Û ¸
ð È
Ç Ñ
ó ´
À Ã
 µ
ã Ï
û À
ú ¹
Ä ° ó ´
Ð Ö
Ó ¼
à Ä
Ð Ö
ú ¹
个体大小与生物的内禀增长率的关系
个体体积小其世代更新更快。
原因分析：生物个体体型变小→其单位重
量代谢率升高→能耗增大→因而寿命缩短
→导致生殖时间不足→从而只有提高内禀 增长率加以补偿。
• 2000年调查结果显示：世界人口平均预期寿命66
岁（发达国家76岁，发展中国家64岁），我国
《生态学》第3章：种群生态之一
A. 判断动物濒危状况的一 个重要标志。 B. 经济鱼类的捕捞标志---捕捞种群年龄的低龄化和小型 化现象。
C. 研究人口的有用工具。
年 龄 结 构 应 用
降低人口增长率的措施（政策）：
a. 晚育，假如20岁生育，100年生育5代； 25岁生育，100年生育4代，少生一代，对于 我国来说就意味着少生2亿多人。
种 群 数 量
生物量（biomass）：个体数目个体的平均体重
（2）密度的类型： 绝对密度：指单位面积或空间的实有 的个体数 相对密度：用其他统计数量指标间接 的表示种群数量高低的相对值。
密 度 的 类 型
根据种群密度的适宜程度，分为： 最适密度（optimal density）：种 群增长处于最佳状况时的种群密度。
一、种群密度 1. 种群的大小和密度（size & density）: （种群数量） (1)定义： 种群大小指该种群所包含的个体数目 的多少。（绝对量） 种群密度是指单位空间内个体数目或 生物量。（相对量）
单位空间可以指面积：Km2=100公顷（hectare）=100 万m2，亩等。也可以指体积：m3, l, ml等。
生 命 表 说 明
（5）各年龄死亡率qx ：从X到X+1时的种群死亡率。 qx = dx/nx
（6）各年龄平均存活数Lx ：各年龄期的中点，平 均存活数目。Lx=(nx+n x+1)/2 = nx- dx/2 = n x+1+ dx/2。（nx=nx+1+dx） （7）各年龄及其以上存活的年总数Tx：已活到X年 龄的生物总计还有多少年的存活时间。（所有现有 个 体 存 活 时 间 的 积 累 ） Tx = Lx+L x+1+ Lx+2+……+Lm=∑Tx (X从X到m, m为最长寿命) （8）平均寿命（生命期望值）ex：X龄的生物平均 还能活的时间。ex= Tx/nx
C. 研究人口的有用工具。
年 龄 结 构 应 用
降低人口增长率的措施（政策）：
a. 晚育，假如20岁生育，100年生育5代； 25岁生育，100年生育4代，少生一代，对于 我国来说就意味着少生2亿多人。
种 群 数 量
生物量（biomass）：个体数目个体的平均体重
（2）密度的类型： 绝对密度：指单位面积或空间的实有 的个体数 相对密度：用其他统计数量指标间接 的表示种群数量高低的相对值。
密 度 的 类 型
根据种群密度的适宜程度，分为： 最适密度（optimal density）：种 群增长处于最佳状况时的种群密度。
一、种群密度 1. 种群的大小和密度（size & density）: （种群数量） (1)定义： 种群大小指该种群所包含的个体数目 的多少。（绝对量） 种群密度是指单位空间内个体数目或 生物量。（相对量）
单位空间可以指面积：Km2=100公顷（hectare）=100 万m2，亩等。也可以指体积：m3, l, ml等。
生 命 表 说 明
（5）各年龄死亡率qx ：从X到X+1时的种群死亡率。 qx = dx/nx
（6）各年龄平均存活数Lx ：各年龄期的中点，平 均存活数目。Lx=(nx+n x+1)/2 = nx- dx/2 = n x+1+ dx/2。（nx=nx+1+dx） （7）各年龄及其以上存活的年总数Tx：已活到X年 龄的生物总计还有多少年的存活时间。（所有现有 个 体 存 活 时 间 的 积 累 ） Tx = Lx+L x+1+ Lx+2+……+Lm=∑Tx (X从X到m, m为最长寿命) （8）平均寿命（生命期望值）ex：X龄的生物平均 还能活的时间。ex= Tx/nx
第四章种群生活史
发育快，增长力高， 发育缓慢，竞争力 体形小 高，体形大 短 高繁殖力 长 高存活率
14
15
竞争种（桦树）在低环境扰动低胁迫的条件下占优势；杂草 在高环境扰动低胁迫的条件下占优势；胁迫忍耐型在低环境 扰动高胁迫的条件下占优势
16
17
18
19
20
21
22
23
4
第二节 繁殖成效
一、繁殖价值 相同时间内特定年龄个体相对于新生个体的潜在繁殖 贡献 繁殖价值由现时繁殖价值和剩余繁殖价值构成
RVx=Mx + ∑(lx+i/lx)Mx+i RRVx= ∑(lx+i/lx)Mx+i
结论 大多数生物的繁殖价值在开始繁殖时较低，随年龄的 增长而升高，然后再随衰老而下降
2
四、扩散
（一）植物的扩散 植物繁殖体的传播距离决定于3个方面的因素 可动性 可动性决定于繁殖体的重量、大小、体积、有无特殊 构造 传播因子 风力传播、流水传播、动物传播 地形传播 地形对传播产生间接影响
3
（二）动物的扩散
动物扩散有3种形式 迁出和迁入 分离出去不再归来的单方向移动称为迁出；进入的单 方向移动称为迁入 迁移 周期性的离开和返回称为迁移（回游、迁徙） 迁移进一步分为外因性迁移和 内因性迁移
11
第五节 性选择
一、植物的选择受精 许多植物授粉的过程中会发生自交现象，选择 性受精是指具有特定遗传基础的精核与卵细胞 优先受精的现象 自交不亲和现象发生在植物性器官的各个部分 二、动物的性选择 雄性动物通过自身色彩、争斗等方式表现出自 身优秀的遗择的某些特征 r－选择 气候 死亡 存活 数量 种内种间竞争 选择倾向 寿命 最终结果 多变，不确定难预 测 灾变性，无规律 幼体存活率低 时间上变动大 远低于环境承载力 多变不紧张 K－选择 稳定，可预测 比较有规律 幼体存活率高 时间上稳定临近K 保持紧张
生态学-4种群生活史
– r-对策者生物和K-对策者生物
• E. Pianka的r-选择和K-选择理论
– r-选择：种群增长率最大；K-选择：种群竞 争能力最大
26
繁殖策略--- r-选择和K-选择
• r-选择：有利于增大内禀增长率的选择 • r-策略者： r-选择的物种 • K-选择：有利于竞争能力增加的选择 • K-策略者： K-选择的物种
– 身体大小 (body size)、生长率 (growth rate)、繁殖 (reproduction)、寿命 (longevity)
• 制约生活史的因素 – 遗传物质、外界条件、遗传特性受另外一些遗传特 性制约
生活史概述—个体大小
• 体型大小与寿命：物种个体体型大小与其寿命有很
强的正相关关系
– 体型大、寿命长→ 调节功能强→竞争能力强 – 体型小、寿命短→ 遗传变异大→生态幅广
11
生活史概述—生长与发育速度
• 生长（growth）:生物体生物物质的增加；生物细胞 数量的增加。
• 发育（development）:指由受精卵变成为成熟个体 的过程，侧重于生殖器官的结构和功能的完善，从 幼体形成一个与亲代相似的性成熟的个体的过程。
不同生境条件下常拥有不同繁殖格局类型的植 物。 生长空间充分、生态条件不利：有利于一次繁殖生 物，提前繁殖 资源有限且竞争苛刻：有利于多次繁殖生物、延迟 繁殖
25
繁殖策略--- r-选择和K-选择
• Lack对鸟类的生殖率进化进行了研究
– 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-对策者与k对策者繁衍的波动性与稳定性 •
r-对策者与k对策者繁衍的波动性与稳定性 •
• E. Pianka的r-选择和K-选择理论
– r-选择：种群增长率最大；K-选择：种群竞 争能力最大
26
繁殖策略--- r-选择和K-选择
• r-选择：有利于增大内禀增长率的选择 • r-策略者： r-选择的物种 • K-选择：有利于竞争能力增加的选择 • K-策略者： K-选择的物种
– 身体大小 (body size)、生长率 (growth rate)、繁殖 (reproduction)、寿命 (longevity)
• 制约生活史的因素 – 遗传物质、外界条件、遗传特性受另外一些遗传特 性制约
生活史概述—个体大小
• 体型大小与寿命：物种个体体型大小与其寿命有很
强的正相关关系
– 体型大、寿命长→ 调节功能强→竞争能力强 – 体型小、寿命短→ 遗传变异大→生态幅广
11
生活史概述—生长与发育速度
• 生长（growth）:生物体生物物质的增加；生物细胞 数量的增加。
• 发育（development）:指由受精卵变成为成熟个体 的过程，侧重于生殖器官的结构和功能的完善，从 幼体形成一个与亲代相似的性成熟的个体的过程。
不同生境条件下常拥有不同繁殖格局类型的植 物。 生长空间充分、生态条件不利：有利于一次繁殖生 物，提前繁殖 资源有限且竞争苛刻：有利于多次繁殖生物、延迟 繁殖
25
繁殖策略--- r-选择和K-选择
• Lack对鸟类的生殖率进化进行了研究
– 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-对策者与k对策者繁衍的波动性与稳定性 •
r-对策者与k对策者繁衍的波动性与稳定性 •
种群生态学-生活史对策(生态对策)
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)：
4716群落生态学?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确定目前需要保护物种的数量和能够在哪儿保存22
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
KN1灭亡, N2取胜
K1 < K2 /α21,K2> K1/α12 N2取胜,N1被排挤掉
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
第四章种群生活史 《生态学》课件
5
二、生长与发育速度
生物在其生活史中，都要经过从小到大的生长 过程。生长（growth）这一术语有两种含义，一 种为生物体生物物质的增加，另一种为生物细胞 数量的增加。值得注意的是，细胞数量与生物物 质并不总是一起增加的。
6
有机体是如何生长的？ 各种生物的生长有无共同的规律？ 这是100余年来生物学中一直引人注目
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
通常临近K值
经常保持紧张 1.发育缓慢 2.竞争力高 3.延迟生育 4.体型大 5.多次繁殖 长，通常多于一年 高存活力
31
图 4-5 体重与内禀增长率的关系
(Fenchel , 1974)
32
二、R-、C-和S-选择的生活史式样
不同生物的繁殖成本如图4-4所示。
23
图 4-4 不同生物的繁殖成本
(a)花旗松的球果生产与木材生长的关系(Eis et al, 1965)
(b)哺乳期雌鹿与同龄待生育雌鹿死亡率的比较(Clutton-Brock et al, 1983)
(c)轮虫的现时生育力与未来存活的关系(Snell & King, 1977)
(d)果蝇飞行对生育力的影响(Inglesfield & Begon ,1983)
24
第三节 繁殖格局
1
一次繁殖 和
多次繁殖
2
生活年限 与
繁殖
25
一、一次繁殖和多次繁殖
在生活史中，只繁殖一次即死亡的生物称为 一次繁殖生物（semelparity），而一生中能 够繁殖多次的生物称为多次繁殖生物 （i teroparity）。一次繁殖生物无论生活史长短 ，在个体发育中，每个阶段只循序出现一次， 没有重复过程。
二、生长与发育速度
生物在其生活史中，都要经过从小到大的生长 过程。生长（growth）这一术语有两种含义，一 种为生物体生物物质的增加，另一种为生物细胞 数量的增加。值得注意的是，细胞数量与生物物 质并不总是一起增加的。
6
有机体是如何生长的？ 各种生物的生长有无共同的规律？ 这是100余年来生物学中一直引人注目
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
通常临近K值
经常保持紧张 1.发育缓慢 2.竞争力高 3.延迟生育 4.体型大 5.多次繁殖 长，通常多于一年 高存活力
31
图 4-5 体重与内禀增长率的关系
(Fenchel , 1974)
32
二、R-、C-和S-选择的生活史式样
不同生物的繁殖成本如图4-4所示。
23
图 4-4 不同生物的繁殖成本
(a)花旗松的球果生产与木材生长的关系(Eis et al, 1965)
(b)哺乳期雌鹿与同龄待生育雌鹿死亡率的比较(Clutton-Brock et al, 1983)
(c)轮虫的现时生育力与未来存活的关系(Snell & King, 1977)
(d)果蝇飞行对生育力的影响(Inglesfield & Begon ,1983)
24
第三节 繁殖格局
1
一次繁殖 和
多次繁殖
2
生活年限 与
繁殖
25
一、一次繁殖和多次繁殖
在生活史中，只繁殖一次即死亡的生物称为 一次繁殖生物（semelparity），而一生中能 够繁殖多次的生物称为多次繁殖生物 （i teroparity）。一次繁殖生物无论生活史长短 ，在个体发育中，每个阶段只循序出现一次， 没有重复过程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
E.R.Pianka(1970)将r-选择和K-选择理论推广
r-K策略连续统 r-K continuum of strategies
r-对策
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。
防止近亲繁殖 维持和补充种群数量 扩大种群的分布区
第二节 繁殖成效
繁殖价值 亲本投资 繁殖成本
一. 繁殖价值
繁殖价值 (RV) 概念： 指在相同时间内特定年龄个体相对于新生个 体的潜在繁殖贡献
当年繁殖价值：当年生育力M
剩余繁殖价值：余生中繁殖的期望值 (RRV)
RV=M+RRV
一年生植物小蓝绣球不同年龄 繁殖价值的变化
r-选择( r-selection) ：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。
K-对策
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。
第四节 繁殖策略
策略，表示生物对其所处生存环境条件采取
的不同适应方式
r-k自然选择理论 R-、C-和S-选择的生活史式样 波动与稳定
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。
R-、C-和S-选择的生活史模式
K-选择（ K-selection ）者：采取K-对策的生 物称K-选择者，通常是长大寿命的，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。
r-选择和K-选择的某些相关特征
r-选择
K-选择
气候
多变，不确定，难以预测 稳定，较确定，可预测
➢ 繁殖对策 ➢ 取食对策 ➢ 避敌对策 ➢ 扩散对策 ➢ r对策和K对策
一. r选择和K选择
R.H.MacArthur(1962) 提出： 有利于增大内禀增长率的选择称为 r-选择；有利 于竞争能力增加的选择称为K-选择
R.H.MacArthur和E.O.Wilson(1967)提出r-策略者； K策略者
K-对策的优缺点
K-对策的优缺点： ➢ 优点：种群的数量较稳定，一般保持在K值附近，但不
超过此值，因此，导致生境退化的可能性小；具有个体 大和竞争能力强等特征，保证它们在生存竞争中取得胜 利。 ➢ 缺点：由于r值较低，种群一旦遭到危害，难以恢复， 有可能灭绝。
r-K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连续体。
（维持生命、生长繁殖、种间种内竞争）
繁殖与生长的关系 繁殖与存活的关系
花旗松的球果生长与木 材生长的关系
哺乳期雌鹿与同龄待生育 雌鹿死亡率的比较
果蝇飞行对生育力的影响
轮虫的现时生育力与未 来存活的关系
第三节 繁殖格局
一次繁殖semelparity 和多次繁殖iteroparity
生活年限与繁殖
（优选）种群生活史生态学
2020/9/17
1
二. 生长与发育速度
生长 growth 和发育 development 的概念
生长形式：逻辑斯谛方程， S形生长曲线：
生长的测度
异速生长
停滞期 指数期 静止期棉花主茎生长曲线源自鸡在胚胎与孵出后期 的生长曲线
头胸节 头 眼
不同生育期多花黑麦草的根干 竹节虫（Dixippus morosus）
雌灰松鼠不同年龄繁殖价 值的变化
二. 亲本投资
亲本投资 parental investment 概念
有机体在生产子代以及抚育和管护时所消 耗的能量、时间和资源量
三. 繁殖成本
繁殖成本 reproductive costs 概念 Cody(1966) 分配原理principal of allocation
寿命
短，通常少于一年
长，通常大于一年
最终结果 高繁殖力
高存活力
r-对策的优缺点
r-对策的优缺点： ➢ 优点：生殖率高，发育速度快，世代时间短，因此，
种群在数量较低时，可以迅速恢复到较高的水平；后 代数量多，通常具有较大的扩散迁移能力，可迅速离 开恶化的环境，在其他地方建立新种群，因此，常常 出现在群落演替的早期阶段；由于高死亡率、高运动 性和连续面临新环境，可能使其成为物种形成的新源 泉。 ➢ 缺点：死亡率高、竞争力弱、缺乏对后代的关怀，高 的瞬时增长率必然导致种群的不稳定性，因此，种群 的密度经常激烈变动。
死亡
具灾变性，无规律
比较有规律
非密度制约
密度制约
存活
幼体存活率低
幼体存活率高
数量
时间上变动大，不稳定 时间上稳定
远远低于环境承载力
通常接近K值
种内、种间竞争 多变，通常不紧张
经常保持紧张
选择倾向 1.发育快
1.发育缓慢
2.增长力高
2.竞争力高
3.提高生育
3.延迟生育
4.体型小
4.体型大
5.一次繁殖
5.多次繁殖
四. 扩散
扩散的概念 被动扩散和主动扩散 植物的扩散 动物的扩散 动植物扩散的生物学和生态学意义
繁殖体（孢子、种子、茎等）
传播距离决定于： 可动性 传播因子（风力、水力、动物和人的活
动） 地形条件
动物扩散的原因 动物扩散的形式： 迁出 迁入 迁移（洄游、迁徙）
外因性迁移 内因性迁移
重与枝条干重之间的异速生长
的异速生长
三. 繁殖
繁殖概念
无性繁殖 asexual reproduction
有性生殖sexual reproduction
营养繁殖 vegetative propagation 孢子生殖 spore reproduction
繁殖方式的生态学意义
在现存环境条件下的扩展性 对多变环境的适应性 繁殖速度 繁殖潜力 在自然选择压力下的进化速度
r-K策略连续统 r-K continuum of strategies
r-对策
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。
防止近亲繁殖 维持和补充种群数量 扩大种群的分布区
第二节 繁殖成效
繁殖价值 亲本投资 繁殖成本
一. 繁殖价值
繁殖价值 (RV) 概念： 指在相同时间内特定年龄个体相对于新生个 体的潜在繁殖贡献
当年繁殖价值：当年生育力M
剩余繁殖价值：余生中繁殖的期望值 (RRV)
RV=M+RRV
一年生植物小蓝绣球不同年龄 繁殖价值的变化
r-选择( r-selection) ：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。
K-对策
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。
第四节 繁殖策略
策略，表示生物对其所处生存环境条件采取
的不同适应方式
r-k自然选择理论 R-、C-和S-选择的生活史式样 波动与稳定
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。
R-、C-和S-选择的生活史模式
K-选择（ K-selection ）者：采取K-对策的生 物称K-选择者，通常是长大寿命的，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。
r-选择和K-选择的某些相关特征
r-选择
K-选择
气候
多变，不确定，难以预测 稳定，较确定，可预测
➢ 繁殖对策 ➢ 取食对策 ➢ 避敌对策 ➢ 扩散对策 ➢ r对策和K对策
一. r选择和K选择
R.H.MacArthur(1962) 提出： 有利于增大内禀增长率的选择称为 r-选择；有利 于竞争能力增加的选择称为K-选择
R.H.MacArthur和E.O.Wilson(1967)提出r-策略者； K策略者
K-对策的优缺点
K-对策的优缺点： ➢ 优点：种群的数量较稳定，一般保持在K值附近，但不
超过此值，因此，导致生境退化的可能性小；具有个体 大和竞争能力强等特征，保证它们在生存竞争中取得胜 利。 ➢ 缺点：由于r值较低，种群一旦遭到危害，难以恢复， 有可能灭绝。
r-K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连续体。
（维持生命、生长繁殖、种间种内竞争）
繁殖与生长的关系 繁殖与存活的关系
花旗松的球果生长与木 材生长的关系
哺乳期雌鹿与同龄待生育 雌鹿死亡率的比较
果蝇飞行对生育力的影响
轮虫的现时生育力与未 来存活的关系
第三节 繁殖格局
一次繁殖semelparity 和多次繁殖iteroparity
生活年限与繁殖
（优选）种群生活史生态学
2020/9/17
1
二. 生长与发育速度
生长 growth 和发育 development 的概念
生长形式：逻辑斯谛方程， S形生长曲线：
生长的测度
异速生长
停滞期 指数期 静止期棉花主茎生长曲线源自鸡在胚胎与孵出后期 的生长曲线
头胸节 头 眼
不同生育期多花黑麦草的根干 竹节虫（Dixippus morosus）
雌灰松鼠不同年龄繁殖价 值的变化
二. 亲本投资
亲本投资 parental investment 概念
有机体在生产子代以及抚育和管护时所消 耗的能量、时间和资源量
三. 繁殖成本
繁殖成本 reproductive costs 概念 Cody(1966) 分配原理principal of allocation
寿命
短，通常少于一年
长，通常大于一年
最终结果 高繁殖力
高存活力
r-对策的优缺点
r-对策的优缺点： ➢ 优点：生殖率高，发育速度快，世代时间短，因此，
种群在数量较低时，可以迅速恢复到较高的水平；后 代数量多，通常具有较大的扩散迁移能力，可迅速离 开恶化的环境，在其他地方建立新种群，因此，常常 出现在群落演替的早期阶段；由于高死亡率、高运动 性和连续面临新环境，可能使其成为物种形成的新源 泉。 ➢ 缺点：死亡率高、竞争力弱、缺乏对后代的关怀，高 的瞬时增长率必然导致种群的不稳定性，因此，种群 的密度经常激烈变动。
死亡
具灾变性，无规律
比较有规律
非密度制约
密度制约
存活
幼体存活率低
幼体存活率高
数量
时间上变动大，不稳定 时间上稳定
远远低于环境承载力
通常接近K值
种内、种间竞争 多变，通常不紧张
经常保持紧张
选择倾向 1.发育快
1.发育缓慢
2.增长力高
2.竞争力高
3.提高生育
3.延迟生育
4.体型小
4.体型大
5.一次繁殖
5.多次繁殖
四. 扩散
扩散的概念 被动扩散和主动扩散 植物的扩散 动物的扩散 动植物扩散的生物学和生态学意义
繁殖体（孢子、种子、茎等）
传播距离决定于： 可动性 传播因子（风力、水力、动物和人的活
动） 地形条件
动物扩散的原因 动物扩散的形式： 迁出 迁入 迁移（洄游、迁徙）
外因性迁移 内因性迁移
重与枝条干重之间的异速生长
的异速生长
三. 繁殖
繁殖概念
无性繁殖 asexual reproduction
有性生殖sexual reproduction
营养繁殖 vegetative propagation 孢子生殖 spore reproduction
繁殖方式的生态学意义
在现存环境条件下的扩展性 对多变环境的适应性 繁殖速度 繁殖潜力 在自然选择压力下的进化速度