生活史-ppt课件.ppt

1、生态学第四章第四章 生活史生活史生态学基本内容：基本内容：教学重点：教学重点：生态学生态学生态学制约生活史的因素制约生活史的因素生物的遗传特性（不能改变）生物的遗传特性（不能改变）外界环境的影响外界环境的影响生态可塑性生态可塑性一些遗传特性受另一些遗传特性制一些遗传特性受另一些遗传特性制约约生态学生态学生态学生态学生态学818076797978787171.4666870727476788082日本中国香港瑞士澳大利亚加拿大美国德国泰国中国年龄生态学生态学生态学生态学静止期停滞期指数期停滞期：停滞期：生物体的准备生长期。生物体的准备生长期。个体小、分裂细胞少、器官尚未个体小、分裂细胞少、器官尚

2、未完全形成、获取营养的能力较小完全形成、获取营养的能力较小和生长的环境条件尚未达到最适和生长的环境条件尚未达到最适时期等因素影响生长速率。时期等因素影响生长速率。指数期：指数期：生物的真正生长期，生长生物的真正生长期，生长的内外因素都达到最有利状态。的内外因素都达到最有利状态。静止期：静止期：越来越多的细胞开始死越来越多的细胞开始死亡，细胞分裂、组织和器官的形亡，细胞分裂、组织和器官的形成越来越慢，最终达到平衡呈静成越来越慢，最终达到平衡呈静止状态。止状态。生态学生态学生态学生态学 生态学生态学生态学生态学l有机体生活史格局的多样性和可塑性必然导致繁殖特性的一系列相关变化，而繁殖方式的多样性必

3、然又使繁殖特性变得更为复杂。l繁殖与物种的生存和发展关系极密切，因此繁殖是生活史研究中的核心问题。生态学生态学每当果实成熟时会自动爆裂开，锋利的“破片”四处飞射，威力如一颗小型手榴弹，杀伤力很是强大。有些外壳碎片甚至能飞出20多米。爆炸后经常会在附近发现被炸死的鸟类尸体。生态学生态学长爪沙鼠生态学子午沙鼠生态学生态学为什么动物不能占据所有的潜在分布区？迁入 存活 繁殖 扩张（拓殖 灭绝）生态学探讨种群分布和多度限制因素及其作用的技术路线行为（Behaviour）栖息地选择（Habitat selection）巢址或庇护所缺乏扩散（Dispersal）无法到达或缺乏足够的时间环境的物理、化学因素

4、（Physical and chemical factors）气温、降水、土壤结构、湿度等水、氧气、PH、矿物元素 等种间作用Other specise竞争、捕食、寄生、疾病生态学扩散及其过程的三个构成阶段：离开或迁出离开或迁出（departure or emigration）游荡（游荡（vagrant）定居或迁入定居或迁入（settling or immigration）生态学扩散模式：扩散模式：弥散弥散-生态尺度，缓慢进程生态尺度，缓慢进程 跳跃式扩散跳跃式扩散进程快，穿越屏障进程快，穿越屏障 地质年代的扩散地质年代的扩散-进化尺度（大陆漂移）进化尺度（大陆漂移）扩散过程及其模式扩散过程及

5、其模式扩散过程扩散过程 -生态过程生态过程 -遗传过程遗传过程生态学扩散为什么如此重要？扩散为什么如此重要？扩散扩散-种群空间分布动态与演化种群空间分布动态与演化 扩散扩散-种群全域续存与局域灭绝种群全域续存与局域灭绝 扩散扩散-种群基因穿越空间得以凝聚种群基因穿越空间得以凝聚 扩散扩散-种群内的遗传多样性，遗传漂变与突种群内的遗传多样性，遗传漂变与突变负荷变负荷 扩散扩散-种群的局部适应种群的局部适应:在特定的环境内，在特定的环境内，定居个体基因型的适合度高于新迁入个体的定居个体基因型的适合度高于新迁入个体的现象。现象。扩散扩散-动物行为以及社会性进化动物行为以及社会性进化 扩散扩散-物种形

6、成物种形成 扩散扩散-群落动态群落动态生态学 扩散为什么如此重要？扩散的个体水平上的收益与代价：扩散的个体水平上的收益与代价：收益（收益（benefitsbenefits）逃离不适宜生境逃离不适宜生境 获得新资源获得新资源 避免亲缘竞争避免亲缘竞争 避免近交衰退避免近交衰退代价（代价（costscosts）:能量代价能量代价 （Energetic costsEnergetic costs）风险代价（风险代价（Risks costs)Risks costs)时间代价（时间代价（Time costsTime costs）远交衰退远交衰退 社群地位丧失（主要针对社会性社群地位丧失（主要针对社会性动物

7、）动物）生态学 基因流动基因流动-种群遗传结构种群遗传结构 扩散个体非随机扩散个体非随机-建群效应形成建群效应形成扩散成功的结果扩散成功的结果生态学 物种自然探索 人类引进-（生态入侵）扩散途径生态学生态入侵：生态入侵：由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息和繁由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区，该生物种群不断扩大，分布区逐步稳定地扩展，这种衍的地区，该生物种群不断扩大，分布区逐步稳定地扩展，这种过程称为生态入侵。过程称为生态入侵。例如对我省危害严重的水葫芦、非洲大蜗牛、大瓶螺等。例如对我省危害严重的水葫芦、非洲大蜗牛、大瓶螺等。非洲大蜗牛凤眼莲生态学生态学

8、生态学生态学生态学生态学生态学 一次繁殖和多次繁殖一次繁殖和多次繁殖：生态学 生活年限与繁殖生活年限与繁殖 ：一般相对有利的生境，一次繁殖趋于延迟繁殖，一般相对有利的生境，一次繁殖趋于延迟繁殖，多次繁殖优于一次繁殖，主要关系到竞争力、多次繁殖优于一次繁殖，主要关系到竞争力、生存力。生存力。生态学生态学前提条件（1）环境容纳量K：当NtK时，种群为零增长，即dN/dt0；（2）环境阻力1/K和 “剩余空间”(1-N/K)Logistic 模型t t时种群增长率时种群增长率=内禀增长率内禀增长率种群大小种群大小密度制约因子密度制约因子生态学n 曲线常分为曲线常分为5 5个时期（如图）个时期（如图）

9、n“S”“S”型曲线有两个特点：型曲线有两个特点：（1 1）曲线渐近于）曲线渐近于K K值，即平衡密度；值，即平衡密度；（2 2）曲线上升是平滑的。）曲线上升是平滑的。生态学生态对策(bionomic strategy）物种基于不同种群增长模式环境限制下的生活史或行为模式及其进化趋向。生态学选择压力密度选择压力密度非密度制约性自然选择：选择有利于具有高r值的表型r-Kr-K选择（选择（r-K selection）及）及r-Kr-K对策（对策（r-K strategy）密度制约性自然选择：选择有利于较大的稳定密度K值的表型在进化过程中，两种相反的可供选择的方向：一种是低生育力的，亲体良好的育幼行

10、为；另一种高生育力的，没有亲体关怀的行为（Lack，1954）。生态学 MacArthur MacArthur和和WilsonWilson推进了推进了LackLack的思想，将生物按栖息的思想，将生物按栖息环境和进化对策分为环境和进化对策分为r-r-对策者和对策者和K-K-对策者两大类，前者属对策者两大类，前者属于于r-r-选择，后则属于选择，后则属于K-K-选择。选择。Pianka Pianka又把又把r/Kr/K对策思想进行了更详细、深入的表达，对策思想进行了更详细、深入的表达，统称为统称为r-r-选择和选择和K-K-选择理论。选择理论。生态学比较项目比较项目 r-对策者对策者K-对策者对

11、策者 环境特点环境特点气候因子气候因子 多变、不确定多变、不确定稳定、较确定稳定、较确定生物因子生物因子 种内竞争种内竞争 和缓？和缓？激烈？激烈？种间竞争种间竞争 和缓？和缓？激烈激烈(紧张紧张)？捕食压力捕食压力 通常较大通常较大通常较小通常较小 食物食物 较丰富？较丰富？较贫乏？较贫乏？物种多样性物种多样性 贫乏贫乏丰富丰富个体特征个体特征发育速度发育速度 快快慢慢 开始繁殖时间开始繁殖时间 早早迟迟 寿命寿命 短短长长 体型大小体型大小 小小大大 繁殖能力繁殖能力(高高/低产低产)高产高产低产低产 种群特征种群特征rm 高高低低 密度密度 波动大，远离波动大，远离K较稳定，接近较稳定，

12、接近K 种群增长种群增长 迅速迅速缓慢缓慢 生存曲线生存曲线 DeeveyIII C型型DeeveyI,II A B型型行为特征行为特征 无保护后代特征无保护后代特征保护后代保护后代进化方向进化方向 高繁殖高繁殖高存活高存活 生态学r-对策和K-对策种群的增长曲线比较 S S是稳定平衡点是稳定平衡点 X X是绝灭点是绝灭点SX生态学生态学生态学以鸟类为例：以鸟类为例：可利用资源有限，若把有限的能量用于保护幼仔的存可利用资源有限，若把有限的能量用于保护幼仔的存活，就难以同时具有很高的生育力。活，就难以同时具有很高的生育力。麻雀、山雀等小型鸟类麻雀、山雀等小型鸟类 产小卵，每窝卵数多，其生育产小卵

13、，每窝卵数多，其生育力较高。属力较高。属r-r-对策者，这类对策者把能量主要分配于提高对策者，这类对策者把能量主要分配于提高生育力上。生育力上。鹰、鹫等大型鸟产大卵，生育力低，但保护幼鸟能力鹰、鹫等大型鸟产大卵，生育力低，但保护幼鸟能力强。把能量主要分配于提高竞争能力和保护幼鸟上，属强。把能量主要分配于提高竞争能力和保护幼鸟上，属K-K-对策者，对策者，K-K-对策者种群的大小多处于对策者种群的大小多处于K K值附近。值附近。用通俗一点讲：在进化过程中，用通俗一点讲：在进化过程中，r-r-对策者以对策者以“量量”取取胜。而胜。而K-K-对策者则以对策者则以“质质”取胜。取胜。鵟猎隼 山雀麻雀生态学 飞蝗可被看作两种对策交替的特殊类型，群居相是飞蝗可被看作两种对策交替的特殊类型，群居相是r-r-对策的，散居相是对策的，散居相是K-K-对策。对策。蚜虫的有翅和蚜虫的有翅和无翅的世代交替也是这样。生态学生态学 生态学生态学二、动物的性选择二、动物的性选择生态学生态学生态学生态学生态学