06生活史对策解析

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种群生活史对策

种群生活史对策

10
个体大小的意义
• 物种个体的大小与其 寿命有很强的正相关 关系。 • 个体大小与内禀增长 率r有同样强的负相关 关系。 • 体型大、寿命长的个 体有较强的竞争力。 • 体型小、寿命短的物 种进化速度更快。
11
生长和发育速度
• 生长:
▫ 1生物体生物物质的增加; ▫ 2生物细胞数量的增加。
• 发育:
生产很多后代,对子代的抚育投入很少 生产少数后代,对子代的抚育投资较大
• 不抚育(多数植物)
后代个体小,数量多 后代个体大,数量少
47
植物的亲代投资策略
• 一种物种采取哪种亲本投资策略,取决于该物种 的具体情况。 • 就有性繁殖而言,种子的大小应当最有利于种子 的传播、定居和减少植物的取食。
35
能量分配与权衡
36
各类植物生长型的年净同化中的繁殖分配
玉米、大麦
多数禾谷类
40%
30%
野生一年生草本 多年生草本(有克隆) 多年生木本(无克隆)
10% 20%
多年生草本(无克隆)
37
生长和繁殖
38
繁殖和存活
• 哺乳雌鹿和未生育雌鹿的死亡率比较
39
现在生育与未来存活
• 轮虫现在生育力与未来存活可能性的关系
• 种群为了适应其生活环境,实现最大限度的生存 与繁衍,在生活史动态上所表现的各种自组织和 有序性,可概括为各种生态对策或生活史对策。 • 有很多不同的方案被提出并用来对这些性状组合 进行分类,并预测某种特定环境中会出现怎样的 生活史对策。
52
策略
r-选择: 小而快
K-选择:大而慢
53
r-选择和K-选择
河流(繁殖)
幼体生境 墨西哥 南欧洲

生活史对策 进化心理学

生活史对策 进化心理学

生活史对策进化心理学进化心理学是一门研究人类心理特征如何适应环境的学科。

人类作为智慧生物,其心理特征的形成是经过漫长的进化过程。

生活史对策是进化心理学中的一个重要概念,指的是个体在面临不同环境压力时,选择适应性策略以提高自己的生存和繁殖成功率。

本文将从进化心理学的角度,探讨生活史对策对人类行为和心理的影响。

一、生活史对策的概念生活史对策是指个体在面临环境压力时,选择适应性策略以提高自身生存和繁殖的成功率。

生活史对策与个体的资源分配有关,资源包括时间、能量和投资。

个体会根据自身情况和环境条件,选择不同的生活史对策,例如早熟、晚熟、快繁殖、慢繁殖等。

这些对策的选择会影响个体的行为和心理特征。

二、生活史对策与行为生活史对策对个体的行为有着重要的影响。

在资源丰富的环境中,个体更倾向于采取快繁殖策略,追求短期的利益和高风险的行为,以增加自己的生存和繁殖机会。

而在资源稀缺的环境中,个体则更倾向于采取慢繁殖策略,追求长期的利益和低风险的行为,以保证自己的生存和繁衍。

生活史对策还会影响个体的社交行为。

在资源丰富的环境中,个体更容易表现出自我竞争和攀比的行为,以争夺更多的资源。

而在资源稀缺的环境中,个体更倾向于合作和共享资源,以确保群体的生存和繁衍。

三、生活史对策与心理特征生活史对策也会对个体的心理特征产生影响。

在资源丰富的环境中,个体更容易表现出冒险和探索的心理特征,以寻求更多的机会和利益。

而在资源稀缺的环境中,个体更倾向于保守和稳定的心理特征,以减少风险和损失。

生活史对策还会对个体的性格产生影响。

在资源丰富的环境中,个体更容易表现出外向和自信的性格特征,以增加社交和竞争的机会。

而在资源稀缺的环境中,个体更倾向于内向和谨慎的性格特征,以保护自己的利益和生存。

四、生活史对策的适应性生活史对策的选择是基于个体与环境的匹配度,因此具有一定的适应性。

在资源丰富的环境中,快繁殖和冒险的生活史对策更容易带来成功。

而在资源稀缺的环境中,慢繁殖和保守的生活史对策更容易保证个体的生存和繁殖。

生态学:第6章 生活史对策

生态学:第6章  生活史对策
如果增加某一环节的能量分配,就必然要以减少其它环节能量分配为代价。
Growth
Competition Reproduction
6.2 体型效应 ✓ 生物个体大小差异非常悬殊,主要是由其遗传特征决定的。 ✓ 生物个体大小与其生长发育、繁殖、行为、进化、生态适应性等密切相关。
生物个体大小示意图
✓ 个体大小与生活史周期(寿命)的长短有很好的正相关性,即随着物种个体的增 大,寿命有增长的趋势(左图);但个体大小与内禀增长率之间呈显著的负相关 关系(右图)。
✓ 缓步动物也因此被认为是生命力最强的动物。在隐生的情况下,可以在高温 (151 ℃)、接近绝对零度(-272.8 ℃)、高辐射、真空或高压的环境下生存数 分钟至数日不等。曾经有缓步动物隐生超过120年的记录。
缓步动物门:是动物界的一个门,主要生活 在淡水的沉渣、潮湿土壤以及苔藓植物的水 膜中,少数种类生活在海水的潮间带。有记 录的大约有750余种。
stress
6.3.4 机遇、平衡、周期性生活史对策 Winemiller & Rose(1992)对鱼类生活史对策的研究表明,与种群动态相关的参数, 如:繁殖力(产生的后代数量)、幼体成活率和性成熟年龄之间存在权衡,在这三 维空间中,鱼类的生态对策被划分为三种。
Байду номын сангаас
繁 ①机遇对策:繁殖力低、 殖 幼体成活率低、性成熟 力
✓ 动物界的休眠大致有两种类型: ① 一类是严冬季节来临时(低温和缺少食物)进行的冬眠,如青蛙、刺猬; ② 一类是酷暑、干旱季节的夏眠,如非洲肺鱼、黄鼠。
✓ 休眠是动物界较为常见的现象,如:两栖动物、爬行动物、部分无脊椎动物、少 数的鸟类和哺乳动物。
滞育(diapause):
✓ 昆虫和其他节肢动物长期适应不良环境而形成的种的遗传性。自然情况下,个体 发育到一定阶段,在不良环境到来之前,其生理上已经有所准备,由某些季节信 号(如光周期变化)的诱导而引起的形态发生停顿、生理活动降低等静止现象。

生活史对策

生活史对策


体型大小与寿命
Southwood(1976)的解释: 随着生物个体体型变小,使 其单位质量的代谢率升高, 能耗大,所以寿命缩短。
个体大小与世代周期的关系
• 体型大小与内禀增长率
Southwood(1976)的解释: 随着生物个体体型变小,使 其单位质量的代谢率升高, 能耗大,所以寿命缩短。 生命周期的缩短,导致生殖 时期的不足,从而提高内禀 增长率加以补偿。
第六章 生活史对策
01
能量分配与权衡
02
体型效应
03
生殖对策
04 滞育和休眠、迁移
05
复杂的生活周期
06
衰老
什 么 是 生 活 史
生活史(life history):生物从其出生到死亡 所经历的全部过程。 生活史的关键组分:身体大小、生长率、繁殖、 寿命
什 么 是 生 活 史
•亚洲象
体长5 - 7m; 寿命70 - 80年; 孕期约为600 - 640天,5 - 6年产一胎,每胎产1仔。
低繁殖能量分配和长的世代时间。
r-选择 和 K-选择相关特征的比较
r-选择
气候
死亡 存活 种群大小 种内、种间竞 争 选择倾向
K-选择
稳定、可预测、较确定
比较有规律、受密度制约 存活曲线Ⅰ、Ⅱ型,幼体存 活率高 时间上稳定,密度临近环境 容纳量K值。 经常保持紧张
多变,难以预测、不确定
常是灾难性的、无规律、非密 度制约 存活曲线Ⅲ型,幼体存活率低 时间上变动大,不稳定,通常 低于环境容纳量K值。 多变,通常不紧张
表达的则不能被去除而持久地保持在种群中 拮抗性多效模型 部分基因对早期繁殖有利对生命晚 期有害
第六章 生活史对策

6生活史对策

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。

第六章生活史对策解析

第六章生活史对策解析
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。
6.2 能量分配与权衡
6.3 体型效应
目前世界上恐龙脊椎化石最高高度为1.5米,而亚洲至今已 发现的恐龙脊椎化石还没有超过1.1米的。宁夏灵武发掘出 亚洲最大个体恐龙部分骨架 。据专家凭借其中一根高达
1.1米的脊椎判断,这是世界级的恐龙化石。
6.4 生殖对策
6.4.1 r-选择和K-选择
r-选择(r-strategy):生活在条件 严酷和不稳定的环境中,种群内 的个体常把较多的能量用于生殖, 力争使种群增长率达到最大化的 选择。 r-选择( r-selection)者 :采取r对策的生物称r-选择者。
6.5
生境分类 不同繁殖付出生境的物种: 高繁殖付出(高CR)生境物种:推迟繁殖后代, 竞争激烈; 低-CR生境物种:提前繁殖后代,竞争弱.
“两面下注”理论:
多次生殖:成体死亡率与幼体死亡率相比较 为稳定(在很长时期内产生后代);
单次生殖:幼体死亡率低于成体死亡率(分 配给繁殖的能量高,后代一次全部产出)
竞争对策(C-选择):在资源丰富的可预测生 增中的选择,主要将资源分配给生长。
胁迫-忍耐对策(S-选择):在资源胁迫的生境 中的选择,主要将资源分配给维持。
6.6 滞育和休眠
如果当前环境苛刻,而未来环境预期会更好,生物可能进入发育暂时 延缓的休眠状态。休眠(dormancy)亦称“蛰伏”。为适应不利的环 境条件,动物的生命活动处于极度降低的状态。 昆虫的休眠称做滞育,是比较常见的现象。 如果环境条件不适宜,种子可能就会作为种子库的一部分而留在土中 一段时间。有些种子如睡莲的种子可在库中存活成百上千年。 另外,缓步类动物,在发育的任何阶段都可以发生一种叫做潜生现象 的休眠,动物可以在这种状态下存活许多年。 这种蛰伏可作为日周期的一部分发生,如发生在蜂鸟、蝙蝠和鼠中的 那样,也可能持续较长时间 。 响应冷环境的深度蛰伏叫冬眠(hibernation) ,冬眠通常特征是心率 和总代谢降低、核心体温降低于10°C。 一些种类的鸟和哺乳动物,可以通过类似于冬眠的夏季休眠来度过沙 漠长期的高温和类似的生境,这种休眠叫做夏眠(estivation) 。

6.生活史对策汇总

6.生活史对策汇总

图6-7 Grime的CSR生境和植物生活史分类法(仿Mackenzie等,1998)
低严峻度、低干扰生境:支持成体间竞争能力最大化的生活史对策(C-选择); 低严峻度,高干扰生境:支持高繁殖率,这是杂草种类特有的杂草对策(R-选择); 高严峻度,低干扰生境:支持胁迫-忍耐对策(S-选择) ,如沙漠 。
有人认为复杂的生活周期是不稳定和失调的, 因为生物在适应不同环境的过程中必须做进化妥协。 人们已提出一些假说来说明生活周期复杂性的适应优势。 如扩散与生长间的权衡被用来说明许多海洋无脊椎动物如藤壶的生活周期。 藤壶幼体适应扩散,但直到它们变态为不动型前不能充分生长。 同样的假说可应用于蝴蝶和毛虫,只是成体和幼体的作用颠倒过来。 复杂的生活周期使生境利用最优化 (optimization in habitat utilization)
推迟繁殖没有任何优势。
6.3 生殖对策
“两面下注” 理论
(“bet-hedging”)
Grime的CSR三角形
(是对植物生活史的三途径划分) 这种划分有两个轴: 1.代表生境干扰(或稳定性), 2.代表生境对植物的平均严峻度。 植物的潜在生境 (图6-7)
根据对生活史不同组分(出生率、 幼体死亡率、成体死亡率等) 的影响来比较不同生境。
6.5 迁移
迁徙(migration):方向性运动
迁移 扩散(dispersal):非定向的运动
迁移可在各种时间尺度上发生
迁移可包括惊人水平的投资 例如北极燕鸥
反复的往返旅行
迁移的种类 (表6-2)
单次往返旅行 单程旅行
6.6 复杂的生活史周期
许多种生物具有复杂的生活周期,在生活周期中,或个体的形态学性状 (morphological form)根本不同,或世代(generation)间存在根本不同。

种群生态学-生活史对策(生态对策)

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



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花旗松的球果生产与木材生长的关系(即繁殖成本)
6.2
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 内禀增长率有同样强的负相关关系。
个体大小与世代周期的关系
6.3
生殖对策
不同植物种的个体寿命(τ)和 生境中有利于该种一个世代生存 繁殖的时间长度(H)之比,可 表示生境持续稳定性。 τ/H
r -选择 (1)r -选择生物的特性 是新生境的开拓者,但存活要靠机会,所以在 一定意义上,机会主义者( opportunist),很容 易出现“突然的爆发和猛烈的破产”,种群数量变 动较大。 (2)r -选择生物的策略 通常出生率高、寿命短、个体小,一般缺乏保 护后代的机制,竞争力弱,但一般具有很强的扩散 能力,一有机会就入侵新的栖息生境,并通过高的 r 值而迅速增殖。
K-选择 (1)K-选择生物的特性 是稳定环境的保护者,在一定意义上,是保 守主义者( conservatism),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。 (2)K-选择生物的策略 通常出生率低、寿命长、个体大、具有完善 的保护后代机制,一般扩散能力较弱,但竞争能 力较强,即把有限能量资源多投入于提高竞争能 力上。
大型和小型小天蓝绣球(Phlox drummondi) 生殖价随年龄的变化
6.3.3
生境分类与植物的生活史对策
J. P. Grime等人(1979)在r-和K-选择 的基础上,对生活史式样的分类作了扩充,提出 了在资源丰富的临时生境中的选择,称干扰型 ( R);在资源丰富的可预测生境中的选择,称 竞争型( C);在资源胁迫生境中的选择,称胁 迫忍耐型(S)。 它们的能量分配方式分别为: R-选择主要 分配给生殖,C-选择主要分配给生长,S-选择 主要分配给维持。
个体重量与内禀增长率的关系
6.3.2
生殖价和生殖效率
x龄个体的生殖价(reproductive value)(RVx)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 的生命过程中要生产的后代数量(未来繁殖输出)。 特点:
• 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。 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。
有利于增大内禀增长率的选择称为 r-选择, 该物种称为 r-策略者( r-strategists ),有利 于竞争能力增加的选择称为 K-选择,该物种称 为K-策略者(K-strategists)。 MacArthur和E. O. Wilson(1967)认为, 物种总是面临两个相互对立的进化途径,各自只 能择其一才能在竞争中生存下来。美国生态学家E. R. Pianka (1970)将 MacArthur和 Wilson 的 r、 K选择理论推广到一切有机体,并将两种选择 的特征总结于下表。
• r-选择
特点: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。 • K-选择 特点: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。
6.3.1 r 选择和K选择
R. H. MacArthur(1962)总结了前人对生 物生活史的研究,认为在稳定的环境中,谁能更 好地利用环境承载力,达到更高的饱和密度 K 值, 对谁就有利。相反,在环境不稳定和自然灾害经 常发生的地方,只有较高的繁殖能力 rm才能补偿 灾害所造成的损失。故在不稳定的环境中,谁具 有较高的繁殖潜力将对谁有利。通常用来表达繁 殖力的测度之一就是内禀增长率 rm,所以居住在 不稳定环境的物种,具有较大的rm是有利的。
r-选择和K-选择的某些相关特征
r-选择 气候 死亡 多变,不确定,难以预测 具灾变性,无规律 非密度制约 存活 幼体存活率低 数量 时间上变动大,不稳定 远远低于环境承载力 种内、种间竞争 多变,通常不进展 选择倾向 1. 发育快 2.增长力高 3. 提高生育 4. 体型小 5. 一次繁殖 寿命 短,通常少于一年 最终结果 高繁殖力 K-选择 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,通常大于一年 高存活力
6
生活史对策
生活史(life history)的概念
生物从其出生到死亡所经历的 全部过程。 生活史的关键组分——身体大小、生长率、寿命、繁殖
生态对策(bionomic பைடு நூலகம்trategy)
生物在生存斗争中获得的生存对策。也称为生活史 对策(life history strategy)
6.1
能量分配与权衡
应该说, r-K 选择只是有机体自然选择的 两个基本类型。实际上,在同一地区,同一生态 条 件 下 都 能 找 到 许 多 不 同 的 类 型 ( Crawley, 1986),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。经过大量 研究,发现从细菌到鲸,个体大小与世代时间之 间有明显的正相关性;在世代时间与繁殖关系上 表现为世代时间减半, r 值就加倍,若采取双对 数直线回归分析,其斜率表现为 -1的规律变化; 同时,在 r 值与体重大小的关系上也有明显的规 律性(见下图)。
R 来源于杂草( ruderal)一词,说明是 临时性的和经常受干扰的生境,其选择适应等 同于前述的r-选择物种。 C 来源于竞争( competition)一词,大 部分可利用的资源分配给生长的种是最佳的竞 争者,它们存在于资源仅便于竞争种利用的生 境。 S 来源于胁迫( stress)一词,在资源有 限或由于生理胁迫限制了资源利用的生境中, 植物将主要的资源用于维持存活,这就是胁迫 忍耐种。 下表是这 3 种生活史式样的特征比较。
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