当前课程知识点：生物与环境 > 第四章 生物对环境的适应 > 4.3 生活史适应与生活史对策 > 生活史适应与生活史对策
同学们好
适应环境是生物生存的基本法则
而且
还必须是
生活的方方面面都要适应
今天
我将从生活史的角度来讨论
生物是如何适应环境的
首先解释
什么是生活史
简单地讲
生活史就是生物从出生到死
经历的全过程
生物的一生
可以分为几个阶段
每一阶段生存的主要目标
是不一样的
每一阶段
还会有几项任务
如
生长
储藏
防御和繁殖
生物要生存繁衍
在生活史的
方方面面都必须适应环境
不同物种的生活史差异
主要反应在个体大小
寿命长短
生长快慢
取食方式
繁殖次数
繁殖体
或繁殖后代数量和扩散方式
以及逃避捕食方式
等生活史要素
这些生活史要素以不同的组合方式
形成自己特有的生活史对策
完成生长
维持生存和繁殖
生活史的三大基本功能
实现物种生存繁衍
生物物种各生活史
要素适应环境的组合
所表现出的
生活史方式或特征
称为生活史对策或生态对策
由于环境不同
对生活史中的生长
维持生存和繁殖的要求会有所不同
以实现最大的繁殖成功
为此
物种则以不同生活史要素的组合
来对应和实现不同的功能要求组合
这里要强调
生活史要素不是随机组合
因为
在特定环境中
生物能获得的资源和能量是有限的
或者说总量是固定的
生物不能使
其生活史的每一要素都达到
最大状态
生活史某一要素的加强
势必引起其它要素下降
生物必须在在不同要素间进行
权衡
在一定的生境中
能量偏向哪一生活史要素
取决于是否
最有利于提高适合度
即实现最大的繁殖成功
此外
有些生活史要素间存在相关性
它们不能随意组合
如物种个体大小
与寿命有显著的正相关
这也被称为体型效应
个体大的生物
寿命长
环境对其内环境的影响小
更适宜生活在环境条件相对稳定
不需较快的进化速度的生境中
个体小的生物
寿命短
环境对其内环境的影响大
更适宜生活在环境条件相对变化大
需较快的进化速度的生境中
同学们
生物种类繁多
每一种生物都有特有的生活史
但生长在相似环境中的生物
会具有相似或相近的生活方式
同时
由于生活史要素存在互补性
也使得不同生境的生物会出现
相似或相近的生活史要素组合
MacAthur总结了许多学者的研究
把生物的生活史对策归纳为
生殖过程配置资源的
两种极端状况
r对策和k对策
r对策的生活史
快速发育
寿命短
种群增长快
生育率高
适应生境条件不稳定的环境
典型生物为
老鼠
杂草
它们主要把资源配置给了生殖
k对策的生活史
个体发育缓慢
寿命长
种群增长慢
适应生境条件稳定
生物环境复杂的环境
典型生物为
大象
华山松
它们主要把资源配置给生长
同学们
在自然界
这两种生活史对策的生物
谁更具优势呢
在斗兽棋中
老鼠是吃大象的
你认为可能吗
英国生态学家Grime
提出了另一种生活史格局
把生物的生活史对策分为
三种基本形式
R
C和S对策型
适合在资源丰富的临时性生境中的
称为杂草型对策
R对策
主要将资源配置给生殖作用
如一年生草本
适合在资源丰富的稳定环境中
或可预测环境中的
称为竞争对策型
也可以称为C对策
主要把资源配置到植物的
生长过程
如水青冈
适合在资源比较紧张的胁迫环境中的
称为耐受对策
也称为S对策
主要把资源配置到抵御不良环境
维持生存
如桦木
在图中
显示了三种生活史对策间的关系
需要指出的是
许多植物是这三种类型的中间型
或者过度类型
同学们
生物适应环境
是以环境为主导
在自然界中
我们会发现生活在
相同环境中的不同物种
表现出都具有相似的
适应表现
如海洋生物都具有
流线型的身体
沙漠植物都是小型叶片
这些现象被称为趋同适应
不同种类植物对
相似的环境的趋同适应
而在形态
结构和生理上
尤其是外貌上具有
相似性而划分的类群
被称为植物的生活型
在生态学中
最常用的植物生活型划分系统是
Raunkiaer生活型系统
这一生活型系统
根据植物适应极端低温和水分的
方式作为划分植物生活型的
基本因素
把植物分为了
高位芽植物
地上芽植物
地面芽植物
地下芽植物
和一年生植物
五大生活型类型
同学们
我们也会发现
同一植物
生活在不同生境
会有不同的性状
即发生了生态分化
同一种类的不同个体
或种群
表现出
不相同的形态结构和生理生化
适应特征
这一现象称为趋异适应
这些由于环境差异形成的
性状有差异的个体群
被称为生态型
水稻在我国从南方的
海南岛
到北方的黑龙江
跨越了35个纬度
日照长度差异很大
水稻抽穗需要短日照
从南到北由于日照长短的
差异
使得诱导抽穗的临界日长是有
12小时
到15.5小时不等
使得水稻分化为早稻
中稻和晚稻
三个光照生态型
水稻还有水稻与陆稻
两种水分生态型
小麦则有冬小麦与春小麦
两种温度生态型
同学们
到本节课
我用了3个课时
集中讲解了
生物对环境的适应
适应是生态学的核心问题
不是只是这三节课才在讨论
适应
我们所有课的内容
都是与适应有关的
好啦
今天的课就到这里
下次再见
-绪论
-第一章测试题 绪论
-2.1 环境因子和生态因子
-2.2 生态因子作用的方式与特点
-2.3 生态因子的作用规律
-第二章测试题 环境因子对生物的影响
-3.1 水对生物的影响
--动物的水分平衡
-3.2 温度对生物的影响
-3.3 光对生物的影响
-第四节 土壤大气火对生物的影响
--火的生态作用
-第三章测试题 环境因子对生物的影响
-4.1 适应的基本概念
-4.2 生物适应的基本策略与形式
-4.3 生活史适应与生活史对策
-第四章测试题 生物对环境的适应
-5.1 盖亚假说
--盖亚假说
-5.2 生物对环境的改造
--生物对环境的改造
-5.3 生态系统的服务功能
-第五章测试题 生物对环境的影响
-6.1 植物的种内关系
--植物的种内关系
-6.2 动物的领域和社会等级
-6.3 竞争与生态位分化
--竞争
-6.4 捕食
--捕食
-6.5 广义捕食
--广义捕食
-第6章测试题 生物对生物的影响
-7.1 种群的基本特征
--种群的基本特征
-7.2 种群的数量变化
--种群数量变化
-7.3 种群濒危
--种群濒危
-7.4 环境容量与最大可持续产量
-第七章测试题 种群
-8.1 群落概念与基本特征
-8.2 群落结构
--群落结构
-8.3 群落演替与生态恢复
-8.4 主要群落类型与分布
-8.5 生物多样性
--生物多样性
-第八章测试题 群落
-9.1 生态系统的结构
--生态系统的结构
-9.2 生态系统的功能
--生态系统的功能
-9.3 生态系统的稳定与平衡
-9.4 地球生态系统的可持续性
-第九章测试题 生态系统
-10.1 生物进化
--生物进化
-10.2 进化动力
--生物进化的动力
-10.3 生态分化与物种形成
-10.4 种群的瓶颈与建立者效应
-10.5 协同进化
--协同进化
-第十章测试题
-11.1 人类世与新态生态系统
-11.2 大气二氧化碳升高与生态系统响应
-11.3 人类世与生物的新机会
-第十一章测试题 人类世对生物的影响