【正文】 生態(tài)學 主要范圍 ： 一、生物與環(huán)境的相互關系： 二、種群生態(tài)學： 三、群落生態(tài)學： 四、生態(tài)系統(tǒng)： 五、環(huán)境問題： 動物行為學 一、動物行為的概述： 二、動物行為的分類： 一、 生物與環(huán)境的相互關系： 一）、環(huán)境與生態(tài)因子的概念 二）、生物與生態(tài)因子關系的基本規(guī)律 三）、主要生態(tài)因子及其生態(tài)作用 環(huán)境： 是指某一特定生物體或生物群體以外的空間及直接、間接影響該生物群體生存的一切事物的總和，包括生物和非生物。環(huán)境總是針對某一特定的主體或中心而言的，離開了這個主體或中心也就無所謂環(huán)境了。 像溫度等環(huán)境中對生物的生長、發(fā)育、繁殖、行為和分布有著直接或間接影響的環(huán)境要素就稱為 生態(tài)因子 ，除了溫度以外還包括濕度、食物、氧氣、二氧化碳和其他相關生物等等。生態(tài)因子中生物生存所不可缺少的環(huán)境條件，也稱生物的生存條件。 一）、生態(tài)因子的概念 例題： 以下關于動物對溫度的適應的說法正確的是 （ ）。 A．在低溫條件下，變溫動物的壽命較長，隨著溫度的增高， 其平均壽命縮短 B．溫暖地區(qū)，變溫動物完成發(fā)育的時間比在冷的地區(qū)長 C．恒溫動物在低溫下保持恒定的體溫，而變溫動物隨環(huán)境溫 度的提高而有相應變化 D．溫度是動物分布的限制因子，最重要的是地區(qū)平均溫度 AC 1． 最小因子法則 (law of the minimum) 任何特定因子的存在量低于某種生物的最小需要量 ， 因而成為決定該物種生存或分布的根本因素 。 二）、生物與生態(tài)因子關系的基本規(guī)律 2． 耐受性法則 (law of tolerance) 各種生態(tài)因子對某一種生物都存在生物學的上限和下限 ， 它們之間的幅度就是該種生物對某一生態(tài)因子的 耐受范圍 。 耐受性定律可用鐘性曲線來表示 。 最適點 最適區(qū) 適宜區(qū) 高死 亡限 低死 亡限 環(huán)境梯度 生長、生殖 0 環(huán)境梯度 生長 、生殖 廣生態(tài)幅 狹生 態(tài)幅 狹生 態(tài)幅 根據生物對環(huán)境因子的適應范圍的大小 對同一生態(tài)因子，不同種類的生物耐受范圍是不相同的。有的可耐受很廣的溫度范圍，稱 廣溫性動物 ；有的只能耐受很窄的溫度范圍，稱 狹溫性生物 。 注意： 1).一般來說，如果一種生物對所有生態(tài)因子的 耐受范圍都是廣泛的 ，那么這種生物在自然界的 分布也一定很廣 。 2).一種生物的 耐受范圍越廣 ， 對某一特定點的適應能力也就越低 ； 相反狹生態(tài)幅的生物，通常對范圍狹窄的環(huán)境條件具有極強的適應能力 ，但卻喪失了在其它條件下的生存能力。 3).自然界中的動植物很少能夠生活在對他們來說是最適宜的地方 ， 而只能生活在它們占有更大競爭優(yōu)勢的地方 。例如：很多沙漠植物在潮濕的氣候條件下能夠生長得更茂盛，但是它們卻只分布在沙漠中，因為只有在那里它們才占有最大的競爭優(yōu)勢。 生物對生態(tài)因子耐受限度的調整 ： 生物借助于馴化過程可以稍稍調整它們對某個生態(tài)因子或某些生態(tài)因子的耐受范圍。如果一種生物長期生活在它的最適生存范圍偏一側的環(huán)境條件下，久而久之就會導致該種生物耐受曲線的位置移動。 馴化在實驗室條件下，一般只需較短時間；而在自然環(huán)境中這個變化通常要較長時間。 馴化可以理解為生物體內決定代謝速率地酶系統(tǒng)的適應性改變 。 ： 休眠是動植物抵御暫時不利環(huán)境條件的一種非常有效的生理機制，環(huán)境條件如果超出了生物的適宜范圍 (但不能超出致死限度 )，雖然生物也能維持生活，但卻常常以休眠的狀態(tài)適應這種環(huán)境。 動植物一旦進入休眠期，它們對環(huán)境條件的耐受范圍就會比正?；顒邮菍挼枚唷? 3．限制因子定律 (limiting factors) 任何一種生態(tài)因子，只要接近或超過生物的耐受范圍，它就阻止其生長、繁殖、分布、生理機能或者生存的因素就是 限制因子 。 例題 ：在下列情況下 ， 測定了不同光照強度光合作用速率的影響 （ 4種實驗條件 ） ： %CO 30℃ (1) %CO 20℃ (2) %CO 30℃ (3) %CO 20℃ (4) 從以上實驗可以得知 ， 對實驗 實 驗 4和 P點起到限制作用的因素分別是 A． 光強度 、 %CO 溫度 B． %CO 光強度 、 溫度 C． 溫度 、 光強度 、 CO2濃度 D． 溫度 、 %CO 光強度 光強度 光合速率 1 2 3和 4 P D 注意： 如果一種生物對某一生態(tài)因子的耐受范圍很廣 (窄 )， 而且這種因子又非常穩(wěn)定 (不穩(wěn)定 )， 那么這種因子就不太可能 (很容易 )成為限制因子。 例如：氧氣對陸生動物來說，數量多，含量穩(wěn)定，因此一般不會成為限制因子；但是氧氣在水體中的含量是有限的，而且經常發(fā)生波動，因此常常成為水生生物的限制因子。 4． 貝格曼定律 （ Bergman’s rule） 恒溫動物 （ 內溫動物 ） 在寒冷的氣候條件下 ， 體型趨向于大 ， 在溫暖的氣候條件下 ， 體型趨向于小 。 因為個體大的動物 ， 其相對表面積小 ， 單位體重散熱量相對較少 ，這樣有利于保持體溫 。 5． 阿倫定律 （ Allen’s rule） 恒溫動物身體的突出部分如四肢 、 尾巴和外耳等在低溫環(huán)境中有變小變短的趨勢 ， 在溫暖地區(qū)有變長的趨勢 。這也是在寒冷地區(qū)減少散熱和在溫暖地區(qū)增加散熱的一種形態(tài)適應 。 6． 喬丹定律 （ Jordan’s rule） 棲息于冷水水域中的魚類 ， 比棲息于溫暖水域中的同種魚的脊椎骨數目多 。 解釋：低溫使魚類的生長和發(fā)育速度變慢 ， 因而延長了其性成熟時間 ， 從而產生更大的個體 ，其脊椎骨的數目也增多 。 7．葛洛格定律（ Gloger’s rule） 一般來說，在干燥而寒冷的地區(qū)，動物的體色較淡；而在潮濕而溫暖的地區(qū)，其體色較深。解釋：溫熱地區(qū)動物毛色較深的原因，可能與色素產生和酶活動有關，較高的濕度和溫度能增強酶的活性，提高代謝速率，使皮膚中產生較多的黑色素，體色則較深。 8．阿利氏定律 動物有一個最適宜的種群密度，種群過密或過疏都可能對自身產生不利影響。隨著種群密度過大，將對整個種群帶來不利影響，如它將抑制種群的增長率，增大死亡率等。 三）、主要生態(tài)因子及其生態(tài)作用 1．光 光質的變化： 光質隨空間發(fā)生變化的一般規(guī)律是 短波光隨緯度增加而減少，隨海拔升高而增加 。在時間變化上， 冬季長波光增多，夏季短波光增多；一天內中午短波光較多，早晚長波光較多 。 深水中的紅藻 (紫菜 )能夠較有效的利用綠光。 紫外光的作用抑制了植物莖的伸長，所以很多高山植物都具有特殊的蓮座狀葉叢。 （ 1）光對植物的影響 光合作用強度 光合作用 呼吸作用 光強度 CP 光合作用和呼吸作用兩條線的 交叉點 就是 光補償點 。在此處的光照強度是植物開始生長和進行凈生產所需要的最小光照強度。陽生植物和陰生植物有差異。 光對植物光合作用的影響 對植物群體的總光能利用率產生影響的主要因素是 光合面積、光合時間和光合能力 。光合面積 主要指葉面積，通常用 葉面積指數來表示，即 植物葉面積總和與植株所覆蓋的土地面積的比值 。 光合時間 是指植物全年進行光合作用的時間，光合時間越長，植物體內就能積累更多的有機物質并增加產量。延長光合時間主要是靠延長葉片的壽命和適當延長植物的生長期。 光合能力 是指大氣中二氧化碳含量正常和其它生態(tài)因子處于最適狀態(tài)時的植物最大凈光合作用速率。 光照強度 有機物積累量 光補償點 光飽和點 a b 光照強度 有機物積累量 陽生植物 陰生植物 陽生植物和陰生植物的補償點和飽和點 一般來說，植物個體對光能的利用率遠不如群體高，夏季當陽光最強時，單株植物很難充分利用這些光能，但在植物群體中對反射、散射和透射光的利用要充分的多。 光對植物其它生理的影響 a．與代謝的關系： 對光照強度的要求不同植物分（陽生植物、陰生植物、耐陰植物）。陽生植物的光飽和點比陰生植物要高，當然通常光補償點也會高一些 b．與生殖的關系（光周期現(xiàn)象）： 根據植物對日照長度的反應可分為長日照植物、短日照植物、中日照植物和中間型植物。（具體情況請看植物的生殖生理） （ 2） 光對動物的影響 影響動物的 體色 、 生長發(fā)育 、 繁殖 、行為 、 視覺 。 有很多的動物繁殖 、 行為都由日照長度來決定 。 原因： 光周期變化很有規(guī)律、很穩(wěn)定， 以它為信號一般不會 “ 上當 ” 。而其它因素如溫度等穩(wěn)定性不強。（一年中的同一天日照長短都是一致的，但是溫度、濕度、食物等因素可能不一致） 2．溫度 最適點 、 最低點 、 最高點 ， 在生態(tài)學上稱為溫度的三基點 （ 1） 植物和溫度 P505 a. 植物的春化 b． 晝夜溫差與有機物積累： 白天溫度高有利于光合作用 ， 夜間溫度低降低呼吸作用 。 c． 季節(jié)變溫與物候 ： 生物長期適應于一年中溫度的 寒暑節(jié)律性變化 ， 形成于此相適應的生物發(fā)育節(jié) 律稱為物候 ， 實質是生物對季節(jié)性變溫的適應 。 d. 極端溫度對植物的影響： 低溫對植物的傷害可分 為冷害 、 霜害和凍害三種 。 冷害是指喜溫生物在 零度以上 的溫度條件下受害或死亡 ， 例如海南島的熱帶植物丁子香在氣溫降到 ℃ 時葉片便受害 ， 降到 ℃ 時頂梢干枯 ， 受害嚴重 。 冷害是喜溫生物向北方引種和擴展分布區(qū)的主要障礙 。 冷害 凍害是指冰點以下的低溫使生物體內 (細胞內或細胞間隙 )形成冰晶而造成的損害 。 冰晶的形成會使原生質膜發(fā)生破裂和使蛋白質失活與變性 。 當溫度不低于 3℃