进化生态——捕食理论详解.ppt

捕食理论 报告人：史晓鹏 时间：2015.12 生存 能量 食物 基本概念 捕食者策略 反捕食策略 讨论 基本概念 捕食（predation）：是指某种生物消耗另一种其他生物活体的全部或部分身体，直接获得营养以维持自己生命的现象。前者称为捕食者（predator）后者称为猎物（prey）。 广义的捕食关系包括是如下几种类型： 1.食肉动物（carnivore）：捕杀其它动物并以后者为食物，狭义的捕食关系为这种类型，食肉动物因此也被称为真捕食者； 2.植食动物（herbivor）:吃绿色植物，植物不一定全部被吃掉，因而可能只受损伤； 3.寄生者（parasitoid）:寄生物不立即杀死其宿主，而是从宿主获得营养完成其生活史，直到宿主死亡为止； 4.同类相食（cannibolism）:捕食同种生物的其他个体，捕食者与被捕食者都属于同一个物种。 捕（觅）食行为涉及许多方面,如动物将于何处、何时取食、吃什么、如何处理食物、食物的贮藏、种内、种间竞争等。 就广义而言,捕食与被食关系在生物界普遍存在,几乎每一种生物都有可能成为某些动物(包括同种个体)或其他生物的食物。因而,捕食风险的影响涵盖了几乎所有的动物行为的决策方式。 捕食风险(predation risk)是猎物种群对捕食者攻击的承受能力,也是捕食者对猎物的威胁和限制能力,对任何突然中断动物活动的过程都可作为捕食风险。 所以在捕食风险下觅食时,动物必然要在效益与风险间进行权衡(trade-off),并最终作出行为上的改变。 捕食者策略 影响动物收益的因素包括： 1.猎物的含能值 2.搜寻猎物的时间 3.处理猎物的时间 捕食者策略 捕食（觅）食策略就是动物为获得最大的觅食效率所采取的各种方法和措施,而自然选择总是使动物在觅食过程中尽可能地增大净收益,因为动物只有通过最有效的觅食,才能增大其生存和繁殖成功的机会。 从经济学角度分析，动物的任何一种行为都会给自己带来收益，同时动物也会为此付出一定的代价（投资），自然选择通常倾向于使动物从所发生的行为中获得最大的收益——最佳摄食理论（optimal foraging theory）： 捕食理论 食谱宽度模型 当同一个生境中存在着几种不同类型的猎物时，对于一个专食性捕食者，它将花费大量的时间和能量有哪些信誉好的足球投注网站它喜欢的食物；而对于一个广食性捕食者它只需花费相对较少的时间和能量有哪些信誉好的足球投注网站食物，但获取的食物质量却参差不齐。 自然选择的结果将使捕食者从现有的几种不同类型的猎物中选择在单位时间内获得最大能量的猎物。 食谱宽度模型与边际值原理 若一捕食者的食谱中已经有了几种很好的食物，它是否会进一步将遇到的下一种猎物（i）纳入食谱，从而扩大其食物范围、减少觅食时间？ Ei /hi ≧E￣/(h￣+s￣) Burrow等认为随着捕食风险的增加,由于死亡率和消化方面的限制,动物普遍地都会产生食谱上的收缩。 据该理论，可得出如下推论： 1.任何捕食者都不会捕食不利的猎物，不论该猎物的可获得性如何之高； 2.有哪些信誉好的足球投注网站精明的捕食动物应当是泛化者（generalist）,否则它们将有花费长时间有哪些信誉好的足球投注网站猎物的不利。 3.处理精明的捕食者动物一定是专化者，由此有利于减少处理猎物的时间； 4.高生产力的环境有利于专化者，因为有哪些信誉好的足球投注网站更为容易，而非高生产力和环境则有利于泛化者。 边际值原理 若捕食者在不同生境斑块内觅食，如何分配它在不同生境斑块内的觅食时间？ Charnov(1976)建立了模型来预测捕食者最优觅食行为，提出了边际值原理（marginal value theorem）,即捕食者在一个斑块的最佳停留时间为捕食者在离开这一斑块时的能量获取率（即这一斑块的“边际值”） 推论：最优觅食者在优质资源斑块里停留的时间比劣质资源斑块里的停留时间更长； 若资源斑块间的旅行时间越长，觅食者在资源斑块中的停留时间更长； 若整个环境的质量较差，觅食者在一资源斑块里的停留时间相应延长。 捕食风险下动物的行为 捕食风险下动物的行为决策取决于能量状态。 随着捕食风险的增加,由于死亡率和消化方面的限制,动物普遍地都会产生食谱上的收缩。 捕食风险还会影响猎物动物觅食活动的时间格局（昼夜垂直迁移，昼行性、夜行性）。 反捕食者策略 反捕食策略：动物的反捕食策略是动物自我防御行为的一种，是指动 物为应对外来捕食者、保卫自身生存而发生的任何一种能避免或减少 来自其他动物伤害的行为。反捕食策略和捕食策略协同进化，捕食压力 是猎食行为形成过程中的重要选择压力，被捕食者可以通过调节自身行 为降低捕食压力 ，这就形成了动物多种多样的捕食策略。 1.隐蔽 动物通过伪装使自己与背景环境相接近，使得天敌不容易发现自己，这种现象称之为隐蔽。隐蔽的方式