生态学 动物生态学原理.pptx

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生态学,动物生态学原理,绪论,生态学（ecology）:

是生物科学的一个基础分支，研究生物与其生活环境之间的相互关系。

生态学的定义可以归纳为三类：

1.自然历史2.种群生态学3.生态系统生态学,生态学的研究对象,生态学是研究生物与环境、生物与生物之间相互关系的一门生物学基础分支学科生态学是研究以种群、群落、生态系统为中心的宏观生物学生态学研究的重点是生态系统与生物圈中各成员之间，尤其是生物与环境之间、生物与生物之间的相互作用和相互关系。

生态学中的基本概念,种群（population）：

指栖息在同一地域中同种个体的成合。

生物群落（bioticcommunityorbiocoenosis）:

指栖息在同一地域中所有种群的集合体。

生态系统（ecosystem）:

指同一地域中的生物群落和非生物环境的集合体。

生物圈（biosphere）:

指的是地球上全部生命和一切适合于生物栖息地的场所。

包括岩石圈、水圈、大气圈等,生态学的发展史,生态学的发展经历了三个阶段：

生态学的建立、生态学的成长期、生态学发展期。

生态学的分支学科,

（一）、按研究的生物组织水平个体生态学（ecologyofindividual）种群生态学（ecologyofpopulation）群落生态学（communityecology）生态系统生态学（ecosystemecology）

（二）、按生物分类划分动物生态学（animalecology）植物生态学（plantecology）微生物生态学（microbialecology）（三）、按栖息地类别划分淡水生态学（fresh-waterecology）海洋生态学（marineecology）河口生态学（estuaryecology）陆地生态学（terrestrialecology）,（四）由于生态学与其他学科的相互渗透，因而形成一系列的边缘学科地理生态学（geographicecology）数学生态学（mathematicalecology）化学生态学（chemicalecology）生理生态学（physiologicalecology）进化生态学（evolutionaryecology）经济生态学（economicalecology）行为生态学（behavioralecology）生物物理生态学（biophysicalecology）,（五）、生态学作为一门与生产实践密切联系的科学从而产生了一系列的应用生态学农业生态学（agro-ecology）资源生态学（resourceecology）污染生态学（pollutionecology）渔业生态学（fisheryecology）放射生态学（radio-ecology）野生动物生态学（ecologyofwildlife）城市生态学（urbanecology）生态工程（ecologicalecology）,生态学的研究方法,

（一）、对环境的研究：

分为环境因子的测定法和控制法,一般直接选用气象站的数据,

（二）：

对生物的研究,鉴定动物和植物的名称；了解所研究对象的名称及学名数量统计方法;种群生态学是动物生态学的基础，数量统计时生态学特有的方法，有现时数量和长期数量两种，现时数量调查时了解生物密度，个体数，以重量为指标的生物量。

长期数量调查时研究生物的数量动态，分析其变化规律，分绝对数量调查，相对数量调查，前者是单位面积上绝对数量，后者是相对地表现数量高低，相对数量调查分为直接数量指标和间接数量指标，前者以动物个体数或重量为指标，后者以动物的洞穴粪便，活动痕迹，鸣叫等指标表示数量高低。

3.出生率、死亡率、迁移扩散、食性、昼夜节律、生活史、行为等各种生态特征的观察和实验方法：

a.年龄鉴定方法；根据鳞片，牙齿，头骨，水晶体等b.繁殖生物学研究方法；卵巢的发育阶段，性腺子宫状况等c.标志或环志的方法；有着色，挂环，剪指，耳标等d.生命表分析；在群落生态学中，除了野外调查方法还有实验研究方法，通过单种实验种群的增长与环境因子的关系，两种群间的相互关系，如竞争，捕食，寄生等关系对种群的影响,4.群落生态学的研究方法,描述群落的外貌，分析群落结构和组成部分，有关联分析法、梯度分析和排序，物种多样性研究，生态位宽度及重叠,5.生态系统的研究方法,近代生态系统主要有两个研究方向：

生产力的研究；对消费者生产力的估计，应用生理学方法测定动物的消化率，同化率，摄食率，代谢率等生理参数，同时还有测食物，粪尿和身体的热值。

另一方面，还要测定种群数量或生物量，出生率，增长率等生态学参数，然后根据适当的数学模型来估计生产力指标物流研究；有两种常见的研究技术，一是同位素追踪观察他们个亚系统之间的运行渠道，各环节的利用率和积累量以及在整个生态系统的循环规律。

二是模拟技术，,（三）：

野外研究，实验研究和数学模型研究的相对意义,生态学的研究从另一角度讲，又有野外研究，实验研究和数据模型研究在生态研究过程中，野外实验是第一位的，它是研究种群动态机制，找出种群动态规律的基础。

实验研究是在实验条件下研究种群的变化，起条件控制严格，结果分析可靠，重复性强，但实验室的条件与野外有很大的区别，甚至改变动物行为。

数据模型研究的对象时抽象的，是利用数学的手段描述种群的状态或种群的动态机制，并进行模拟预测种群的行为和数据动态。

环境分析,环境：

一般是指生物有机体周围一切的总和，包括空间以及其中可以直接或间接影响有机体生活和发展的各种因素。

生态因子（ecologicalfactors）：

组成环境的因素，是有机体生长和发育所不可缺少的外界环境因素。

生态因子,分为生物因子和非生物因子非生物因子（abioticfactors）:

温度，光、湿度、ph、氧等理化因子，构成种内关系（intraspificrelationship）生物因子（bioticfactors）：

同种生物的其他有机体和异种生物的有机体,构成种间关系（interspecificrelationship）生物因子又可分为气候因子（climaticfactors）、土地因子（edaphicfactors）、生物因子（bioticfactors）、人为因子（anthropogenicfactors）,Begon将非生物环境分为条件和资源两类，前者有温度、湿度、PH、等。

后者有营养物、水、辐射等。

史密斯从环境对动物种群数量变动的作用出发分为密度制约因子和非密度制约因子。

蒙恰斯基从环境因子的稳定性及其作用的特点，将环境分为稳定因子和变动因子前者有地心引力、地磁、太阳辐射常数等常年恒定因子，决定动物的栖息和分布。

后者分为有周期的因子（如春夏秋冬），主要影响动物的分布和无规律的变动因子如风、降水、主要影响动物的数量。

生态因子的作用方式,生物和环境之间的作用的相互关系是相互的和辩证的。

环境的非生物因子对于有机体的影响一般称为作用（action）。

环境影响生物有机体的生存和死亡、迁移、繁殖。

生物活动改变环境条件等。

生物与生物之间的相互关系有捕食（predation），寄生（parasitism）等生物与环境之间，生物与生物之间的这种复杂的相互关系使生物有机体特有的形态、生理、和生态的适应性特征是通过自然选择，适者生存的法则形成的。

生物因子对动物的行为，分布，繁殖等的影响可以使直接的，也可以是间接地，有时还要经过几种中间因子的作用。

生物因子不仅由于其性质不同对生物生活有不同的影响，而且，同一种因子的量的区别对动物的生活和某一生命活动过程有不同的影响。

限制因子的概念,限制因子（limitingfactors）：

在众多的环境因素中，任何接近或超过某种生物的耐受极限二阻止其生存、生长、繁殖或扩散的因素。

最小因子定律（lawofminimum）：

每种植物的生长都需要一定种类和一定量的营养物质，如果环境中缺乏其中一种，植物就会死亡，如果这种营养物质处于最少量状态时，植物的生长就最小。

奥德姆补充了两个条件：

1.这种定律只有在稳定状态下，即物质和能量的输入和输出相等的情况下，才能应用。

2.因子的替代作用（factorsubstitution），即当一个特定因子处于最小量状态时，其他处于高浓度或过量状态下的物质，可能会具有替代作用，替代者一特定因子的不足，至少化学性质上接近的元素能替代一部分。

耐受性定律（lawoftolerance）,指任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当接近或达到某种生物的耐受性限度时，就会使该种生物衰退或不能生存。

耐受性定律的补充原理：

生物可能对某一个生态因子耐受范围很宽，而对另一个因子有很窄。

对很多生态因子耐受范围很宽的生物，其分布一般很广。

当某种生物对于某一生态因子不是处于最适度状态下时，对其他生态因子的耐受限度可随之下降。

生物并不是在某一特定生态因子处于最适度范围内的地方生活，而在不很适应的地方生活。

在这种情况下，可能有其他更重要的生态因子起决定作用。

繁殖期往往是一个临界期，环境因子最可能在繁殖期中起作用。

生态因子的作用特点,1、综合性和主导因子作用：

每一个生态因子和其他生态因子之间是相互影响，相互制约中起作用。

任何一个生态因子的变化都会影响其它生态因子的作用。

主导因子作用：

在诸多的生态因子中，发挥主导作用的生态因子。

2、不可替代性和互补性：

一个生态因子的缺失不能由另一个来完全替代。

但某一因子的量不足时可以由另一个因子的加强而得到补偿和调剂。

3、限制性：

生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因子或不同强度的生态因子。

因此，某一生态因子的有益作用常常只限于生长发育中某一阶段。

例如；昆虫的幼虫与成虫生活在不同的环境中，需要不同的生态因子。

繁殖期往往是临界期，环境因子最可能在繁殖期中其限制作用。

生物对各生态因子耐受限度的调整,1、驯化：

生物借助驯化过程可以调整对某个生态因子的或某一类生态因子的耐受范围的调整。

如果某一种生物长期生活在它的最适生存范围偏一侧的环境条件下，久而久之就会导致该种生物耐受曲线的位置的移动，并产生一个新的最适生存范围，而适应范围的上下限也会发生移动。

这一驯化现象涉及到酶系统的改变，因为酶只能在环境条件的一定范围内最有效第发挥作用，正是这一点决定生物原来的耐受限度，所以驯化也可以是生物体内决定代谢速率的酶系统的适应性改变。

生态因子的其他作用方式,因子的补偿作用（factorcompensation）。

生物能够适应环境，并且在一定程度范围内，生物还能改变环境，减少温度，光，水等生态因子的限制作用，这就是生物对因子的补偿作用。

生态因子的信号作用。

生物能积极的利用一些生态因子的周期性变化，以作为确定时间，调节其生理节律和生活史中的各种节律的线索。

生态位（ecologicalniche）,生态位：

是有机体在环境占据的地位，一个物种的有机体能维持其种群，只能在一组特定的条件中并能利用特定的资源，他们也只能在特定的时间里出现在该环境。

环境温度对随时间的变化,1、昼夜变化土壤温度昼夜变化的特点：

土壤表面的温度变化远较气温剧烈；早晨日出前的土壤表面温度是一昼夜中最低的，随着太阳的上升，土壤表面温度逐渐升高。

与气温的昼夜变化曲线平行。

随着土壤深度的加大，其温度的变化幅逐渐减少。

在35100CM深度以下，土壤温度无昼夜变化随着深度增高，一昼夜中的最高温度和最低温度有后延现象；最深的地方高温度出现的时间更晚。

2、季节变化海洋温度季节变化的特点赤道和两极地带的海洋，水温的年较差不超过5度温带海洋水温的年较差为1015度，有时可达23度随着深度的增加，水温的年较差减少，最高，最低温的出现时间，也有主见往后延的现象通常在140米深度以下，已无水温的季节性变化，就是说，深海的水温是常年不变的，而且很低，一般在-0.5度到4度之间土壤温度季节变化的特点土壤表面温度的