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第五章生活史对策

? 1.生活史(life history):指生物从出生到死亡所经历的 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。 ? 2.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 生物在生存斗争中获得的生存对策。

区别
? r-选择种类具有所有使种群增 ? K-选择种类具有使种群竞争能 长率最大化的特征:快速发 育, 力最大化的特征:慢速发育, 小型成体,数量多而个体小的 大型成体,数量少但体型大的 后代,高的繁殖能量 分配和短 后代,低繁殖能量分配和 长的 的世代周期。 世代周期。

Grime 的CSR三角形
? 3.Grime 的CSR三角形是如何划分植物的生活史的? 三角形是如何划分植物的生活史的 ? 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,一轴 代表生境干扰,另一轴代表生境对植物的平均严峻 ,另一轴代表生境对植物的平均严峻 度。植物的潜在生境有三种类型: 度。植物的潜在生境有三种类型:①低 严峻度,低干扰,支持成 体间竞争能力最大化的生活史对策(C-选择);② 低严峻度,高 干扰,支持高繁殖率,这时杂草种类特有的杂草对策(R-选择); ? ③高严峻度,低干扰,支持胁迫 高严峻度,低干扰,支持胁迫-忍耐对策(S-选择)。

? 4.衰老:生物体变老后身体恶化,结果繁殖力、精力和存活力 降低,最后死亡 的过程。 ? (1)突变积累(mutation-accumulation accumulation) 假说: 任何突变基因 的选择压力都随年龄增加而下降。因为早期表达的‘坏基因’对表 型产生影响,可能会显著降低个体的存活或繁殖输出,从而影响 ,可能会显著降低个体的存活或繁殖输出,从而影响 其适合度。这样,种群 会通过选择,有效的去除早期表达的‘坏基 因’。但晚期表达的有害基因可能会 在种群中更持久地保持。 ? (2)拮抗性多效(antagonistic pleiotropy)假说: 基因对早期繁 殖有利,却对生命晚期有恶劣影响。

第六章种内与种间关系 第六章种内与种间

种内关系

? 1.种内关系有哪些基本类型? ? 1植物的密度效应; 2 与性别有关的种内关系(繁殖与婚配制度), 3 与 性 别无关的种内关系(领域、社会等级、集群和利他行为,他感作用) ? 2.最后产量恒值法则(law of constant final yield):在很大播种密度范 围 内,植物的最终产量是相等的。( 。(Y = W×d) ? 3.Yoda氏-3/2 自疏法则(Toda’s -3/2 3/2 law) 如果播种密度进一步提高, 随着高密度播种下植株的连续生长, 随着高密度播种下植株的连续生长,有些植株死亡,种群开始出现自 疏现象,自疏域的斜率一般为-3/2。(w =cd-3/2) ? 4.Fisher氏性比理论(Fisher‘s sex ratio theory):雌雄两性应该有相 等 投入(equal investment),这是稀少型有利的结果。

? 5.动物的婚配制度:指种群内婚配的种种类型,包括配偶 的数 目,配偶持续时间,以及对后代的抚育等。决定动物 婚配制度的 主要生态因素是资源的质量和分布。 ? ? 6.领域(territory):指个体、家庭或其他社群单位所占据 并 积极保卫不让同种其他个体侵入的空间。

? 7.领域的概括性规律: ? (1)领域面积随其占有者的体重而扩大。 面积随其占有者的体重而扩大。 ? ? (2)领域面积受食物品质的影响,食肉动物的领域面积较 同样 体重的食草动物大,且体重越大,这种差别也越大。 ? ? (3) 领域面积和行为往往随生活史,尤其是繁殖节律而变 化。 例如鸟类一般在营巢期领域行为表现最强烈,面积也 大。 ?

? 8.社会等级(social hierarchy):指动物种群中的各个动 物的地 位具有一定的排列顺序的等级现象。是通过动物 格斗而建立起来 的支配-从属关系。可减少不必要的能 耗,保持稳定,强者优先 生产后代,有利于种族的保存 和延续。 ? 9.利他行为(altruism):指生物个体通过牺牲自我而使 社群整 体或其他个体获得利益的行为。 ? 10.他感作用(allelopathy)也称作异株克生,通常指一 种植物 通过向体外分泌代谢过程中的化学物质,对其它 植物产生直接或 间接的影响。

集群生活
? 食物与天敌是主要因素 ? 好处:小气候的改变 ? 集群利于取食 ? 共同防御天敌 ? 动物繁殖与抚育后代 ? 迁移或迁徙

种间关系
? 11.种间关系基本类型:种间关系包括正相互作用(互利 和偏利 共生)和负相互作用(竞争、捕食、食草、寄生、 偏害)。

种间竞争
? 12.Gause 假说:在一个稳定的环境内,两个以上受资源限制, 具相同 资源利用方式的物种,不能长期共存。 ? ? 13.竞争排斥原理(principle of competive exclusion):生态位 相同的两 个物种不可能在同一地区内共存,如果生活在同一地区 内,由于剧烈 竞争,它们之间必然出现栖息地、食性、活动时间 或其它特征上的生 态位分化。

? 14.竞争类型及其一般特征 ? 1 竞争类型: ? (1)资源利用性竞争:仅通过损耗有限的资源进行竞争,而个 体不直接 相互作用。 ? (2)相互干扰性竞争:通过竞争个体间直接的相互作用进行竞 争 ? 2 一般特征: ? (1)竞争结果不对称性 ? (2)对一种资源的竞争,能影响对另一种资源的竞争结果。

Lotka-Volterra 种间竞争模型
? 设 N1 和N2分别为两物种的种群数量, K1、K2 、r1 和 r2分别为这两物种种 群的环境容纳量和种群增长率。 按逻辑斯谛模型, 按逻辑斯谛模型 ? dN1/dt = r1N 1 (1-N1/K1) ; dN2/dt = r2N 2 (1-N2/K2) (1 ? 如前所述,(1-N/K)项可理解为尚未利用的‘剩余空间’项,而N/K 是‘已利用空 间项’。当两物种竞争或共同利用空间时,已利用空间项除 物种竞争或共同利用空间时,已利用空间项除N 1外 还要加上N 2,即:dN1/dt = r1N 1 (1-N1/K1- N2/K1) (1)其中α为竞争系数,它表示每个 N2个体所占的空间相 当于α个N1个体。同样,对于物种2:dN2/dt = r2N 2 (1N2/K2- N1/K2)(2) ? a)和(b)分别表示物种(1)和(2)处于平衡状态即dN1/dt =0、 dN2/dt=0时的条件。最极端的两种平衡是( 极端的两种平衡是(1) 全部空间被N1所占,即 N1=K1,N2=0; ? (2) 全部空间被N2所占,即N1=0,N2=K1 。连接这两个端点,即代表了所 有的平衡条 件。

? Lotka Volterra 模型的行为所产生的四种可能结局 ? (a) 当K1 > K2/β,K2<K1/α时,N1取胜,N2被排除。 (b) 当K2 >K1/a,K1< K2/b 时,N2取胜,N1被排除。 (c) 当K1 > K2/b,K2 >K1/a 时,两条对角线相交, ? 出现平衡点,但平衡是不稳定的。(两种都有可能取胜) ? (d)当K1< K2/b,K2 <K1/a 时,两条对角线相交, 出现平衡点,平 衡点是稳定的。 ? 1/ K1和1/ K2两个值,分别为种1和种2的种内竞争强度指标。 ? b/ K2:物种1对物种2的种间竞争强度 ? a/ K1:物种2对物种1的种间竞争强度。

生态位(niche)
? 15.生态位(niche):指物种在生物群落或生态系统中占据 的地位和 角色。包括有机体维持其种群所必需的各种条件, 其所利用的资源及 其在环境中出现的时间。 ? ? 16.生态位空间(niche space):影响有机体的每个条件,和 有机体能 够利用的每个资源都可以被认为是一个轴或 维)dimension),在此轴 或维上, 可以定义有机体将出现的 一个范围。同时考虑一系列这样的 维,就可以得到有机体 生态位的一个增强了的定义图,称为生态位空 间。 ? ? 17.基础生态位:物种能够栖息的理论上的最大空间。 实际生态位: 物种能够占据的生态位空间

? 18.竞争释放:在缺乏竞争者时,物种扩张其实际生态位的 现象。 ? 19.性状替换:生态位收缩导致形态性状发生变化的现象。 ? ? 20.协同进化(coevolution):一个物种的性状作为对另一物 一个物种的性状作为对另一物 种 性状的反应而进化,而后一物种的这一性状本身又是作 为对前一 物种性状的反应而进化的。

捕食
? 21.捕食者对猎物种群大小的影响三种观点 ? (1)任一捕食者的作用,只占猎物种总死亡率的很小一部 分, 因此去除捕食者对猎物种仅有微弱影响 因此去除捕食者对猎物种仅有微弱影响。 ? ? (2)捕食者只是利用了对象种中超出环境所能支持的部分 个体, 所以对最终猎物种群大小没有影响。这时限制猎物 种群的主要因 素不是捕食者数量,而是其他因素 素不是捕食者数量,而是其他因素。 ? (3)影响显著

捕食对策与食物选择
? 搜寻者:食谱趋于广化 ? 处理者:食谱趋于特化 ? 在生产力较低的生境中的捕食者食谱趋向于更宽 ? 对于利润低的食物,无论丰富度有多高,捕食者都会拒绝

食草作用
? 植物的补偿 ? 动物啃食可能会刺激单位叶面积光合作用的提高 ? 增加种子的重量来补偿种子数量的损失 ? 植物的防卫 ? 毒性与差的味道 ? 防御结构

放牧系统
? 中度放牧会刺激草的生长 ? 过度放牧会使草原退化

寄生
? 22.寄生是指一个种(寄生物)寄居于另一个种(寄主)的 体内 或体表、靠寄主体液、组织或已消化物质获取营养而 生存。 ? ? 1)微寄生物,在寄主体内或表面繁殖(病毒、细菌、真菌和原 生动 物) ? 2)大寄生物,在寄主体内或表面生长,但不繁殖。(昆虫) )大寄生物,在寄主体内或表面生长,但不繁殖。( ? 3)拟寄生物(重寄生物):在昆虫寄主身上或体内产卵,通常 在昆虫寄主身上或体内产卵,通常 导致 寄主死亡。

互利共生
? 23.互利共生:两物种共同生活,对两种有利(可提高双方 的适合 度)。专性互利共生和兼性互利共生 专性互利共生和兼性互利共生 ? ? 1 体外互利共生:行为上互利共生(清洁鱼与顾客),花和传粉动 体外互利共生:行为上互利共生(清洁鱼与顾客 物, 种植和饲养的互利共生; ? ? 2 细胞外互利共生:动物消化道中的互利共生(白蚁与肠道中共生鞭 毛类,反刍动物与瘤胃中细菌), ),菌根(高等植物与真菌); ? ? 3 细胞内互利共生:蟑螂脂肪体中的共生细菌, 细胞内互利共生:蟑螂脂肪体中的共生细菌 藻类与原生动物的 互利共生。

红皇后效应
? 24.红皇后效应:病原生物在生存竞争过程中不断进攻遗传上一 病原生物在生存竞争过程中不断进攻遗传上一 致的宿主种群并将其 淘汰,而只有那些具有不断变化的、进行有 淘汰,而只有那些具有不断变化的、 性生殖的基因型宿主能存活下来 性生殖的基因型宿主能存活下来;宿主 的多型进而又病原体生物 同样进行有性生殖,这样才能使病原体生物保持有进攻多 ,这样才能使病原体生物保持有进攻多 变型宿 主的能力。这就是说,五种间的病原体 五种间的病原体-宿主相互作用成了性别关 系进化的一个主要因素,这种思想也称作红皇后思想 ,这种思想也称作红皇后思想。


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