【正文】 生態(tài)學(xué) 主要范圍 ： 一、生物與環(huán)境的相互關(guān)系： 二、種群生態(tài)學(xué)： 三、群落生態(tài)學(xué)： 四、生態(tài)系統(tǒng)： 五、環(huán)境問題： 動(dòng)物行為學(xué) 一、動(dòng)物行為的概述： 二、動(dòng)物行為的分類： 一、 生物與環(huán)境的相互關(guān)系： 一）、環(huán)境與生態(tài)因子的概念 二）、生物與生態(tài)因子關(guān)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(duì)某一特定的主體或中心而言的，離開了這個(gè)主體或中心也就無所謂環(huán)境了。 像溫度等環(huán)境中對(duì)生物的生長(zhǎng)、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(guān)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(guān)于動(dòng)物對(duì)溫度的適應(yīng)的說法正確的是 （ ）。 A．在低溫條件下，變溫動(dòng)物的壽命較長(zhǎng)，隨著溫度的增高， 其平均壽命縮短 B．溫暖地區(qū)，變溫動(dòng)物完成發(fā)育的時(shí)間比在冷的地區(qū)長(zhǎng) C．恒溫動(dòng)物在低溫下保持恒定的體溫，而變溫動(dòng)物隨環(huán)境溫 度的提高而有相應(yīng)變化 D．溫度是動(dòng)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(guān)系的基本規(guī)律 2． 耐受性法則 (law of tolerance) 各種生態(tài)因子對(duì)某一種生物都存在生物學(xué)的上限和下限 ， 它們之間的幅度就是該種生物對(duì)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(diǎn) 最適區(qū) 適宜區(qū) 高死 亡限 低死 亡限 環(huán)境梯度 生長(zhǎng)、生殖 0 環(huán)境梯度 生長(zhǎng) 、生殖 廣生態(tài)幅 狹生 態(tài)幅 狹生 態(tài)幅 根據(jù)生物對(duì)環(huán)境因子的適應(yīng)范圍的大小 對(duì)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(dòng)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(duì)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(duì)某一特定點(diǎn)的適應(yīng)能力也就越低 ； 相反狹生態(tài)幅的生物，通常對(duì)范圍狹窄的環(huán)境條件具有極強(qiáng)的適應(yīng)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(dòng)植物很少能夠生活在對(duì)他們來說是最適宜的地方 ， 而只能生活在它們占有更大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的地方 。例如：很多沙漠植物在潮濕的氣候條件下能夠生長(zhǎng)得更茂盛，但是它們卻只分布在沙漠中，因?yàn)橹挥性谀抢锼鼈儾耪加凶畲蟮母?jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 生物對(duì)生態(tài)因子耐受限度的調(diào)整 ： 生物借助于馴化過程可以稍稍調(diào)整它們對(duì)某個(gè)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(zhǎng)期生活在它的最適生存范圍偏一側(cè)的環(huán)境條件下，久而久之就會(huì)導(dǎo)致該種生物耐受曲線的位置移動(dòng)。 馴化在實(shí)驗(yàn)室條件下，一般只需較短時(shí)間；而在自然環(huán)境中這個(gè)變化通常要較長(zhǎng)時(shí)間。 馴化可以理解為生物體內(nèi)決定代謝速率地酶系統(tǒng)的適應(yīng)性改變 。 ： 休眠是動(dòng)植物抵御暫時(shí)不利環(huán)境條件的一種非常有效的生理機(jī)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(yīng)這種環(huán)境。 動(dòng)植物一旦進(jìn)入休眠期，它們對(duì)環(huán)境條件的耐受范圍就會(huì)比正?；顒?dòng)是寬得多。 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(zhǎng)、繁殖、分布、生理機(jī)能或者生存的因素就是 限制因子 。 例題 ：在下列情況下 ， 測(cè)定了不同光照強(qiáng)度光合作用速率的影響 （ 4種實(shí)驗(yàn)條件 ） ： %CO 30℃ (1) %CO 20℃ (2) %CO 30℃ (3) %CO 20℃ (4) 從以上實(shí)驗(yàn)可以得知 ， 對(duì)實(shí)驗(yàn) 實(shí) 驗(yàn) 4和 P點(diǎn)起到限制作用的因素分別是 A． 光強(qiáng)度 、 %CO 溫度 B． %CO 光強(qiáng)度 、 溫度 C． 溫度 、 光強(qiáng)度 、 CO2濃度 D． 溫度 、 %CO 光強(qiáng)度 光強(qiáng)度 光合速率 1 2 3和 4 P D 注意： 如果一種生物對(duì)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(duì)陸生動(dòng)物來說，數(shù)量多，含量穩(wěn)定，因此一般不會(huì)成為限制因子；但是氧氣在水體中的含量是有限的，而且經(jīng)常發(fā)生波動(dòng)，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(dòng)物 （ 內(nèi)溫動(dòng)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?yàn)閭€(gè)體大的動(dòng)物 ， 其相對(duì)表面積小 ， 單位體重散熱量相對(duì)較少 ，這樣有利于保持體溫 。 5． 阿倫定律 （ Allen’s rule） 恒溫動(dòng)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(shì) ， 在溫暖地區(qū)有變長(zhǎng)的趨勢(shì) 。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(yīng) 。 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(shù)目多 。 解釋：低溫使魚類的生長(zhǎng)和發(fā)育速度變慢 ， 因而延長(zhǎng)了其性成熟時(shí)間 ， 從而產(chǎn)生更大的個(gè)體 ，其脊椎骨的數(shù)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(dòng)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?zé)岬貐^(qū)動(dòng)物毛色較深的原因，可能與色素產(chǎn)生和酶活動(dòng)有關(guān)，較高的濕度和溫度能增強(qiáng)酶的活性，提高代謝速率，使皮膚中產(chǎn)生較多的黑色素，體色則較深。 8．阿利氏定律 動(dòng)物有一個(gè)最適宜的種群密度，種群過密或過疏都可能對(duì)自身產(chǎn)生不利影響。隨著種群密度過大，將對(duì)整個(gè)種群帶來不利影響，如它將抑制種群的增長(zhǎng)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(zhì)的變化： 光質(zhì)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(shí)間變化上， 冬季長(zhǎng)波光增多，夏季短波光增多；一天內(nèi)中午短波光較多，早晚長(zhǎng)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(zhǎng)，所以很多高山植物都具有特殊的蓮座狀葉叢。 （ 1）光對(duì)植物的影響 光合作用強(qiáng)度 光合作用 呼吸作用 光強(qiáng)度 CP 光合作用和呼吸作用兩條線的 交叉點(diǎn) 就是 光補(bǔ)償點(diǎn) 。在此處的光照強(qiáng)度是植物開始生長(zhǎng)和進(jìn)行凈生產(chǎn)所需要的最小光照強(qiáng)度。陽生植物和陰生植物有差異。 光對(duì)植物光合作用的影響 對(duì)植物群體的總光能利用率產(chǎn)生影響的主要因素是 光合面積、光合時(shí)間和光合能力 。光合面積 主要指葉面積，通常用 葉面積指數(shù)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(shí)間 是指植物全年進(jìn)行光合作用的時(shí)間，光合時(shí)間越長(zhǎng)，植物體內(nèi)就能積累更多的有機(jī)物質(zhì)并增加產(chǎn)量。延長(zhǎng)光合時(shí)間主要是靠延長(zhǎng)葉片的壽命和適當(dāng)延長(zhǎng)植物的生長(zhǎng)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(shí)的植物最大凈光合作用速率。 光照強(qiáng)度 有機(jī)物積累量 光補(bǔ)償點(diǎn) 光飽和點(diǎn) a b 光照強(qiáng)度 有機(jī)物積累量 陽生植物 陰生植物 陽生植物和陰生植物的補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn) 一般來說，植物個(gè)體對(duì)光能的利用率遠(yuǎn)不如群體高，夏季當(dāng)陽光最強(qiáng)時(shí)，單株植物很難充分利用這些光能，但在植物群體中對(duì)反射、散射和透射光的利用要充分的多。 光對(duì)植物其它生理的影響 a．與代謝的關(guān)系： 對(duì)光照強(qiáng)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(diǎn)比陰生植物要高，當(dāng)然通常光補(bǔ)償點(diǎn)也會(huì)高一些 b．與生殖的關(guān)系（光周期現(xiàn)象）： 根據(jù)植物對(duì)日照長(zhǎng)度的反應(yīng)可分為長(zhǎng)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(qǐng)看植物的生殖生理） （ 2） 光對(duì)動(dòng)物的影響 影響動(dòng)物的 體色 、 生長(zhǎng)發(fā)育 、 繁殖 、行為 、 視覺 。 有很多的動(dòng)物繁殖 、 行為都由日照長(zhǎng)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(hào)一般不會(huì) “ 上當(dāng) ” 。而其它因素如溫度等穩(wěn)定性不強(qiáng)。（一年中的同一天日照長(zhǎng)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(diǎn) 、 最低點(diǎn) 、 最高點(diǎn) ， 在生態(tài)學(xué)上稱為溫度的三基點(diǎn) （ 1） 植物和溫度 P505 a. 植物的春化 b． 晝夜溫差與有機(jī)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(zhǎng)期適應(yīng)于一年中溫度的 寒暑節(jié)律性變化 ， 形成于此相適應(yīng)的生物發(fā)育節(jié) 律稱為物候 ， 實(shí)質(zhì)是生物對(duì)季節(jié)性變溫的適應(yīng) 。 d. 極端溫度對(duì)植物的影響： 低溫對(duì)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(shí)葉片便受害 ， 降到 ℃ 時(shí)頂梢干枯 ， 受害嚴(yán)重 。 冷害是喜溫生物向北方引種和擴(kuò)展分布區(qū)的主要障礙 。 冷害 凍害是指冰點(diǎn)以下的低溫使生物體內(nèi) (細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞間隙 )形成冰晶而造成的損害 。 冰晶的形成會(huì)使原生質(zhì)膜發(fā)生破裂和使蛋白質(zhì)失活與變性 。 當(dāng)溫度不低于 3℃