生态学第四章生活史

杨持《生态学》第四章生活史的学习笔记，知识点有生活史概述、繁殖格局、性选择、繁殖策略、名词解释等方面。

第四章 生活史

• 名词解释
  • 生活史（生活周期）：一个生物从出生到死亡所经历的全部过程。
  • 发育：通常指由受精卵变成为成熟个体的过程，侧重于生殖器官的结构和功能的完善，是从幼体形成一个与亲代相似的性成熟个体的转变过程。
  • 繁殖：有机体生产出与自己相似后代的现象。
  • 营养繁殖：从生物营养体的一部分生长发育为一个新个体的繁殖方式
  • 孢子生殖：生殖细胞，即孢子，不经过有性过程而直接发育成一个新个体的繁殖方式
  • 有性生殖：通过两性细胞核的结合形成新的个体的繁殖方式。
  • 扩散：生物个体或繁殖体从一个生境转移到另一个生境中，具有机体扩展种群空间的行为。
    • 主动扩散
    • 被动扩散
  • 一次繁殖生物：在生活史中，只繁殖一次即死亡的生物
  • 多次繁殖生物：一生中能够繁殖多次的生物
  • 胁迫忍耐种：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。
  • 选择受精：指具有特定遗传基础的精核与卵细胞有限受精的现象
• 生活史概述
  • 生物的生活史由遗传物质决定，一般不能改变，但在一定范围内具可塑性。
    • 个体大小
      • 随着物种个体的增大，寿命具有增长的趋势；个体小的物种进化速度更快
      • 个体大的物种在异质性环境中更有可能保持它的调节功能，更容易在适宜的环境中长期占统治地位。
      • 个体大小与生物的不同阶段有关，具有较大的生态可塑性。个体大小只有与生长发育、繁殖、行为及其相关的生理特征相联系，才有实际意义。
  • 生长与发育速度
    • 绝对测度：不同生长时间个体的测定值
    • 相对测度：个体对达成成体的百分数
  • 繁殖
    • 营养繁殖
    • 孢子生殖
    • 无性生殖：不经过有性过程和胚胎发育阶段，在扩展性、繁殖速度与繁殖潜力比有性生殖更具优势
    • 有性生殖
  • 扩散
    • 植物扩散：一般为繁殖体的传播，为被动扩散
      • 植物的繁殖体：孢子、种子、果实、鳞茎、块根、块茎和根茎，以及能繁殖的植物体的任何部位。
      • 传播距离取决于
        • 可动性：繁殖体自身的重量、大小、体积、有无特殊的构造，如翅、冠毛、刺钩、气囊和气室等
        • 传播因子：指传播繁殖体的媒介和动力。
          • ①风力，一般小而轻，或具翅、毛等构造。如蕨类植物的孢子、兰科、菊科
          • ②水力，多具有气囊、气室
          • ③借助于动物与人的活动，表面具黏液，或具钩、刺、芒等；具坚硬种皮的种子或浆果，经消化道仍具活力
          • ④自力传播，属主动扩散，靠成熟后炸开而把种子弹射出去，或以地下茎或地上匍匐枝远离母株
        • 地形条件：为间接影响，影响传播方向与速度
    • 动物扩散：一般为主动扩散
      • 引起扩散的原因：食物资源不足；在社会结构和领域性处于低等地位的个体常常被驱逐；幼崽长大被亲代驱逐；自然环境与气候的季节性变化；躲避天敌；追寻配偶；生境灾变；环境污染等
        • 迁出，分离出去不再回来的单方向移动
        • 迁入
        • 迁移，鱼类也叫洄游，鸟类叫迁徙
          • 外因性迁移：与周围环境变化有关
            • 周期性迁移（与气候条件、食物条件的季节性变化、内分泌所控的遗传行为）
              • 季节性迁移
              • 昼夜迁移
            • 非周期性迁移，与外界条件非周期性变化密切相关，特别与生活条件的剧烈恶化有关
          • 内因性迁移（繁殖和密度影响）
      • 意义
        • ①可以使种群内和种群间的个体得以交换，防止长期近亲繁殖而产生的不良后果
        • ②可以补充或维持在正常分布区外暂时性分布区域的种群数量
        • ③扩大种群的分布区
• 繁殖格局
  • 一次繁殖和多次繁殖
  • 生活年限与繁殖
    • 植物
      • 一年生植物
      • 二年生植物
      • 多年生植物
    • 动物
      • 短命型
      • 中等寿命型
      • 长寿型
    • 从适应性来看，提前繁殖和一次繁殖有利，是因为延迟繁殖和多次繁殖的个体在繁殖受抑制过程中，并没有增加剩余繁殖价（RRV）的结果。
    • 在生长空间已被占据且生态条件有利的生境，自然选择有利于延迟繁殖个体
    • 在资源有限且竞争苛刻的环境下，自然选择有利于多次繁殖个体
• 繁殖策略
  • r-选择与K-选择
    • r-选择：有利于发展较大的r值（内禀增长率）的选择，把r-选择称为r-策略者
    • K-选择：有利于竞争能力增加的选择，把K-选择称为K-策略者
    • r-K策略连续统：是生物多维向进化的产物
  • R-选择、C-选择和S-选择的生活史式样
    • C-选择：在资源丰富的可预测生境中的竞争型选择；资源主要分配给生长
    • R-选择：资源丰富的临时生境中的干扰型选择；资源主要分配给生殖
    • S-选择：在资源短缺生境中的胁迫忍耐选择；资源主要分配给维持
    • 竞争杂草型（CR）：出现在资源丰富的生境。CR植物开花前有较长的营养生长期，植株较大，利用竞争种的低生产力季节占据其生境
    • 胁迫忍耐杂草型（SR）：出现在非生产性生境。通常为一年生小型草本植物或短命多年生植物
    • 胁迫竞争型（CS）：出现在有足够资源用于适度生长和不受干扰的生境中。具中等的生长速率，借助营养繁殖散布而具有侵略性，叶常绿，生物量的季节性变化很大。例生长在非生产性生境和群落演替后期的木本植物
  • 波动与稳定
    • K-策略者曲线与对角线有两个交点，X和S。X为不稳定的平衡点即灭绝点；S为稳定点，可视为最大环境容纳量K。
    • r-策略者曲线只有一个平衡点S`，没有灭绝点，容易围绕平衡点上下剧烈波动
    • 在物种资源面临威胁时，对K-策略者的保护要比r-策略者的保护更困难，更紧迫与重要。
• 性选择
  • 植物的选择受精：自交不亲和性、远缘杂交不亲和、多个花粉精核间竞争
    • 意义
      • ①同种中可以保证最适应的两性细胞的高度融合，从而增强其后代的存活能力
      • ②限制了异种之间的自由交配，使种间生殖隔离，从而保证了各个种的相对稳定性。
  • 动物的性选择：主要以异性的外表和行为
    • 雌雄二形现象的原因：亲本投资的不平衡和繁殖成效（雌性只有挑选求偶给饵能力高的雄性，才能提高自己的繁殖成效）
    • 为避免近亲交配会带来后代生存力和繁殖的衰退，雌性①优先选择奇异的雄性；②本身具有识别近亲异性的能力，如欧洲天鹅、山雀。
    • 雌性的偏爱选择在随着时间而变化，致使隔离区的种群有偏离，这也是物种分化的重要动力之一。