[理学]第04章 种群生活史.ppt

Chapter 4 第四章 种群生活史 要点： 主要阐述种群的生活史及其影响机制，并介绍不同种群的繁殖格局及繁殖对策。 第一节 生活史概述 第二节 繁殖成效 第三节 繁殖格局 第四节 繁殖策略 第五节 性选择 第一节 生活史概述 个体大小 生长与发育速度 繁殖 扩散 第一节 生活史概述 生活史概念：生物从出生到死亡所经理的全部过程 不同的生物生活史各不相同，生活史为遗传物质决定，具有一定的稳定性，另外受到环境的影响又具有一定的可塑性. 生活史的研究主要是用于比较不同生史类群的生物学意义及其生态学解释。 生活史的关键组分——大小、生长、繁殖、寿命 生活史对策 ——生物在生存斗争中获得的生存对策 一、个体大小 不同种群或相同种群的不同个体存在大小差异。 个体的大小受遗传物质影响，同时又存在较大的生态可塑性。 个体大小与生活周期具有较好的相关性：一般个体小的物种寿命较短，个体大的生物寿命较长。个体大有利于个体的生存，其调节功能强，竞争能力较强；个体小寿命短有利的物种的进化(遗传基因变异大，生态幅较大) 个体大小要与生长发育、繁殖、行为及相关的生理特征相联系进行研究。 二 生长与发育速度 生长：生物物质的增加和生物细胞数量的增加。 发育：生物体的结构和功能由简单到复杂，从幼体形成一个与新代相似的性成熟的个体的总的较变过程。 在生活史中生长与发育是平行的过程。 生物生长的共同规律 生物的个体均具有S型的生长形式。 S形生长曲线 (1) 停滞期：个体小、细胞分裂少，器官尚未完全形成，获取营养能力较小，因而生长较慢 (2) 指数期：生长的内外因素均达到最佳状态，属生物真正的生长期。 (3) 静止期： 细胞死亡多，细胞分裂较慢。 生物生长的测度指标 有机体的重量、长度、面积或体积等 还可用绝对生长速度和相对生长速度测度。 三、繁殖 繁殖：有机体生产出与自己相似后代的现象，是生活史的重要组分之一。 繁殖方式：无性生殖(营养繁殖、孢子生殖)和有性生殖(有两性细胞核结合形成新个体)。 无性繁殖在扩展性、速度、潜力方面较具优势。 四、扩散 扩散：有机体扩展种群空间的行为过程。 扩散方式：主动扩散和被动扩散。 (一)植物的扩散：大多植物均要借助媒介进行扩散，属被动扩散(繁殖体的传播)；也存在主动扩散，如种子炸裂和通过地下走茎与匍匐枝扩散。 繁殖体的繁殖率远小于实际的繁殖体的产生率。 繁殖体的传播距离受可动性、传播因子(风、水、动物)和地形条件影响。 (二)动物的扩散 由于动物的可移动性，大多数的动物的扩散为主动扩散。 引起动物扩散的原因：食物、社会性和领域性、天敌、寻求配偶、环境变化等。 动物扩散形式：迁出、迁入和迁移(鱼，回游；鸟兽，迁徙)。 迁移：外因性迁移(环境变化引起，如气候和食物)、内因性迁移(物群数量繁殖，旅鼠、蝗虫)。 扩散的生态学意义 可以使种群内和种群间的个体得以交换，防止长期近亲繁殖造成不良后果 可补充或维持在正常分布区以外暂时性分布区域的种群数量 扩大种群的分布区 扩散有利于动植物的生存 第二节 繁殖成效 繁殖价值 亲本投资 繁殖成本 繁殖成效：个体现时繁殖输出与未来繁殖输出的总和。 是衡量个体在生产子代方面对未来世代生存与发展的贡献。 是物种固有的遗传特性，但在变代的环境中也有一定的生态可塑性。 一、繁殖价值 繁殖价值(RV)：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，包括现时繁殖价值(M)和剩余繁殖价值(RRV)。 即：RV=M+RRV 大多数生物的繁殖价值在开始繁殖时较低，后逐渐升高，最后又下降 二、 亲本投资 亲本投资：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。 雌雄个体在亲本投资方面差异较大，一般雌体亲本投资比例较大。 投资方式：较少子代(能量主要用在抚育上) 较多子代(能量主要用在繁殖上) 三、繁殖成本 繁殖成本：有机体在繁殖后代时对能量或资源的所有消费。 Cody分配原理：如果增加某一生命环节能量的分配，就必能要以减少其他生命环节的能量为代价。 成功的生活史是使能量协调使用的结果 第三节 繁殖格局 (一) 一次繁殖和多次繁殖 一次繁殖的生物主要有一年生植物、二年生植物、绝大多数昆虫，以及多年生的竹类和某此棕榈科植物。 多次繁殖的生物主要为多年生草本、全部乔木和灌木、高等动物以及大部分鱼类。 繁殖格局与生境条件关系：恶劣生境对一次繁殖更具优势，条件较好的生境多次繁殖更具优势。 (二) 生活年限与繁殖 有机体的生活年限具有遗传性(生理寿命)，又具有较大的生态可塑性(实际/生态寿命)。 生长空间充分、生态条件不利、生育能力不增加：有利于一次繁殖和提前繁殖。 生长空间有限、生态条件有利：有利于多次繁殖和延迟繁殖。 第四节 繁殖策略 r-选择和