年生植物生物量分配模型：分析繁殖时间、成熟体大小和种子产量

本文介绍了一个简单的模型，用于解释年生植物在生长过程中如何分配生物量到营养生长和繁殖生长。该模型被证明可以生成关于年生植物在不同环境中的几种特征的可检验假设。这些特征包括繁殖时间、成熟营养体的尺寸以及年产种子量。

在随机环境中，如果自然选择的作用是最大化预期的年产种子量，那么'bang-bang'生长策略是最优的。在这种策略下，植物会遵循'最快的逼近路径'来达到最优的营养体大小，并在达到该大小后开始繁殖生长。成熟体的大小取决于环境，本文详细解释了这种依赖关系。

如果自然选择的作用是最大化预期的年增长率，这等同于最大化年产种子量的对数期望值，那么'bang-bang'生长计划不太可能在随机环境中实现。最优计划是分级的，包括一个相当长且连续的时期，在此期间，生物量同时分配到营养和繁殖生长。在确定性环境中，该计划会退化为'bang-bang'计划。尽管对数计划在预期年产量方面不如'bang-bang'计划，但在降低方差和减少潜在灭绝风险方面更优越。