生态学和动物行为

主要范围:
生态学
一,生物与环境的相互关系: 生物与环境的相互关系: 二,种群生态学: 种群生态学: 三,群落生态学: 群落生态学: 四,生态系统: 生态系统: 五,环境问题: 环境问题:
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动物行为学
一,动物行为的概述: 动物行为的概述: 二,动物行为的分类: 动物行为的分类:
一, 生物与环境的相互关系: 生物与环境的相互关系:
生 长, 生 殖
狭生 态幅
广生态幅
狭生 态幅
环境梯度 对同一生态因子, 对同一生态因子,不同种类的生物耐受范围是不相 同的.有的可耐受很广的温度范围, 广温性动物; 同的.有的可耐受很广的温度范围,称广温性动物;有 的只能耐受很窄的温度范围, 狭温性生物. 的只能耐受很窄的温度范围,称狭温性生物.
注意: 注意:
(1)光对植物的影响
光对植物光
光 合 作 用 强 度 呼吸作用 光合作用
的影响
CP
光强度
光 的 的光 光 植物 植物
的 植物
光
阳生植物和阴生植物的补偿点和饱和点
有 机 物 积 累 量 有 机 物 积 累 量 阳生植物 阴生植物
a
光补偿点
b
光饱和点 光照强度 光照强度
一般来说, 一般来说,植物个体对光能的利用率远不如群体 夏季当阳光最强时, 高,夏季当阳光最强时,单株植物很难充分利用这些 光能,但在植物群体中对反射, 光能,但在植物群体中对反射,散射和透射光的利用 要充分的多. 要充分的多.
7.葛洛格定律(Gloger's rule) .葛洛格定律( ) 一般来说,在干燥而寒冷的地区, 一般来说,在干燥而寒冷的地区,动物的体色较 而在潮湿而温暖的地区,其体色较深.解释: 淡;而在潮湿而温暖的地区,其体色较深.解释:温 热地区动物毛色较深的原因, 热地区动物毛色较深的原因,可能与色素产生和酶活 动有关,较高的湿度和温度能增强酶的活性, 动有关,较高的湿度和温度能增强酶的活性,提高代 谢速率,使皮肤中产生较多的黑色素,体色则较深. 谢速率,使皮肤中产生较多的黑色素,体色则较深. 8.阿利氏定律 . 动物有一个最适宜的种群密度, 动物有一个最适宜的种群密度,种群过密或过疏 都可能对自身产生不利影响.随着种群密度过大, 都可能对自身产生不利影响.随着种群密度过大,将 对整个种群带来不利影响,如它将抑制种群的增长率, 对整个种群带来不利影响,如它将抑制种群的增长率, 增大死亡率等. 增大死亡率等.
D
1 2 3 和4
P 光强度
注意: 注意:
如果一种生物对某一生态因子的耐受范围很 不稳定), 窄 ,而且这种因子又非常稳定(不稳定 广(窄),而且这种因子又非常稳定 不稳定 ,那么 这种因子就不太可能(很容易 成为限制因子. 很容易)成为限制因子 这种因子就不太可能 很容易 成为限制因子. 例如:氧气对陆生动物来说,数量多,含量稳定, 例如:氧气对陆生动物来说,数量多,含量稳定, 因此一般不会成为限制因子; 因此一般不会成为限制因子;但是氧气在水体中 的含量是有限的,而且经常发生波动, 的含量是有限的,而且经常发生波动,因此常常 成为水生生物的限制因子. 成为水生生物的限制因子.
一),环境与生态因子的概念 ),环境与生态因子的概念 二),生物与生态因子关系的基本规律 ),生物与生态因子关系的基本规律 三),主要生态因子及其生态作用 ),主要生态因子及其生态作用
环境: 环境:是指某一特定生物体或生物群体以外的空间及直
接,间接影响该生物群体生存的一切事物的总和,包括 间接影响该生物群体生存的一切事物的总和, 生物和非生物. 生物和非生物.环境总是针对某一特定的主体或中心而 言的,离开了这个主体或中心也就无所谓环境了. 言的,离开了这个主体或中心也就无所谓环境了.
AC
二),生物与生态因子关系的基本规律 ),生物与生态因子关系的基本规律
1.最小因子法则(law of the minimum)
任何特定因子的存在量低于某种生物的最 小需要量, 小需要量,因而成为决定该物种生存或分布的 根本因素. 根本因素.
2.耐受性法则(law of tolerance) 耐受性法则
2.休眠: 2.休眠: 休眠
休眠是动植物抵御暂时不利环境条件的 一种非常有效的生理机制, 一种非常有效的生理机制,环境条件如果超 出了生物的适宜范围(但不能超出致死限度) 出了生物的适宜范围(但不能超出致死限度), 虽然生物也能维持生活, 虽然生物也能维持生活,但却常常以休眠的 状态适应这种环境.动植物一旦进入休眠期, 状态适应这种环境.动植物一旦进入休眠期, 它们对环境条件的耐受范围就会比正常活动 是宽得多. 是宽得多.
4.贝格曼定律 (Bergman's rule) . ) 恒温动物(内温动物)在寒冷的气候条件下, 恒温动物(内温动物)在寒冷的气候条件下,体型趋 向于大,在温暖的气候条件下,体型趋向于小. 向于大,在温暖的气候条件下,体型趋向于小.因为个体 大的动物,其相对表面积小,单位体重散热量相对较少, 大的动物,其相对表面积小,单位体重散热量相对较少, 这样有利于保持体温. 这样有利于保持体温. 5.阿伦定律(Allen's rule) .阿伦定律( ) 恒温动物身体的突出部分如四肢, 恒温动物身体的突出部分如四肢,尾巴和外耳等在低 温环境中有变小变短的趋势,在温暖地区有变长的趋势. 温环境中有变小变短的趋势,在温暖地区有变长的趋势. 这也是在寒冷地区减少散热和在温暖地区增加散热的一种 形态适应. 形态适应. 6.乔丹定律 (Jordan's rule) . ) 栖息于冷水水域中的鱼类, 栖息于冷水水域中的鱼类,比栖息于温暖水域中的同 种鱼的脊椎骨数目多.解释: 种鱼的脊椎骨数目多.解释:低温使鱼类的生长和发育速 度变慢,因而延长了其性成熟时间,从而产生更大的个体, 度变慢,因而延长了其性成熟时间,从而产生更大的个体, 其脊椎骨的数目也增多. 其脊椎骨的数目也增多.
生物对生态因子耐受限度的调整
1.驯化: 1.驯化: 驯化
生物借助于驯化过程可以稍稍调整它们对 某个生态因子或某些生态因子的耐受范围. 某个生态因子或某些生态因子的耐受范围.如 果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, 侧的环境条件下,久而久之就会导致该种生物 耐受曲线的位置移动.驯化在实验室条件下, 耐受曲线的位置移动.驯化在实验室条件下, 一般只需较短时间; 一般只需较短时间;而在自然环境中这个变化 通常要较长时间. 通常要较长时间.驯化可以理解为生物体内决 定代谢速率地酶系统的适应性改变. 定代谢速率地酶系统的适应性改变.
光对植物其它生理的影响
a.与代谢的关系: 与代谢的关系: 对光照强度的要求不同植物分( 对光照强度的要求不同植物分(阳 生植物,阴生植物,耐阴植物). ).阳生 生植物,阴生植物,耐阴植物).阳生 植物的光饱和点比阴生植物要高, 植物的光饱和点比阴生植物要高,当然 通常光补偿点也会高一些 与生殖的关系(光周期现象): b.与生殖的关系(光周期现象): 根据植物对日照长度的反应可分为 长日照植物,短日照植物, 长日照植物,短日照植物,中日照植物 和中间型植物.( .(具体情况请看植物的 和中间型植物.(具体情况请看植物的 生殖生理) 生殖生理)
各种生态因子对某一种生物都存在生物学的上限 和下限, 和下限,它们之间的幅度就是该种生物对某一生态因 子的耐受范围 耐受性定律可用钟性曲线来表示. 耐受范围. 子的耐受范围.耐受性定律可用钟性曲线来表示.
最适点
生 长 , 生 殖
0
低死 亡限
最适区 适宜区
高死 亡限
环境梯度
根据生物对环境因子的适应范围的大小
一),生态因子的概念 ),生态因子的概念
例题: 例题: 以下关于动物对温度的适应的说法正确的是 ( ). 在低温条件下,变温动物的寿命较长,随着温度的增高, A.在低温条件下,变温动物的寿命较长,随着温度的增高, 其平均寿命缩短 温暖地区, B.温暖地区,变温动物完成发育的时间比在冷的地区长 C.恒温动物在低温下保持恒定的体温,而变温动物随环境温 恒温动物在低温下保持恒定的体温, 度的提高而有相应变化 温度是动物分布的限制因子, D.温度是动物分布的限制因子,最重要的是地区平均温度 像温度等环境中对生物的生长,发育,繁殖, 像温度等环境中对生物的生长,发育,繁殖,行为和分 布有着直接或间接影响的环境要素就称为生态因子,除了温 度以外还包括湿度,食物,氧气, 度以外还包括湿度,食物,氧气,二氧化碳和其他相关生物 等等.生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件, 等等.生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件,也称生 物的生存条件. 物的生存条件.
对植物群体的总光能利用率产生影响的主 光合面积, 要因素是光合面积,光合时间和光合能力. 主要指叶面积,通常用叶面积指数 光合面积主要指叶面积,通常用叶面积指数 来表示, 来表示,即植物叶面积总和与植株所覆盖的土 地面积的比值. 地面积的比值.光合时间是指植物全年进行 光合作用的时间,光合时间越长, 光合作用的时间,光合时间越长,植物体内就 能积累更多的有机物质并增加产量.延长光合 能积累更多的有机物质并增加产量. 时间主要是靠延长叶片的寿命和适当延长植物 的生长期. 的生长期.光合能力是指大气中二氧化碳含 量正常和其它生态因子处于最适状态时的植物 最大净光合作用速率. 最大净光合作用速率.
3.限制因子定律(limiting factors) 限制因子定律( )
任何一种生态因子, 任何一种生态因子,只要接近或超过生物的耐受范 它就阻止其生长,繁殖,分布, 围,它就阻止其生长,繁殖,分布,生理机能或者生存 的因素就是限制因子.
在下列情况下, 例题 : 在下列情况下 , 测定了不同光照强度光合作用速率的影 响(4种实验条件): 种实验条件) 10% 30℃ 10% 20℃ 0.10%CO2,30℃ (1) 0.10%CO2,20℃ (2) 03% 30℃ 03% 20℃ 0.03%CO2,30℃ (3) 0.03%CO2,20℃ (4) 从以上实验可以得知,对实验2 从以上实验可以得知,对实验2,实 验4和P点起到限制作用的因素分别是 光 光强度, 03% A.光强度,0.03%CO2,温度 合 10% 光强度, B.0.10%CO2,光强度,温度 速 率 温度,光强度, C.温度,光强度,CO2浓度 温度, 03% D.温度,0.03%CO2,光强度
三),主要生态因子及其生态作用 ),主要生态因子及其生态作用
1.光
光质的变化: 光质的变化: 光质随空间发生变化的一般规律是短波光随 光质随空间发生变化的一般规律是短波光随 纬度增加而减少,随海拔升高而增加. 纬度增加而减少,随海拔升高而增加.在时间变 化上,冬季长波光增多,夏季短波光增多; 化上,冬季长波光增多,夏季短波光增多;一天 内中午短波光较多,早晚长波光较多. 内中午短波光较多,早晚长波光较多. 深水中的红藻(紫菜 能够较有效的利用绿光 深水中的红藻 紫菜)能够较有效的利用绿光. 紫菜 能够较有效的利用绿光. 紫外光的作用抑制了植物茎的伸长, 紫外光的作用抑制了植物茎的伸长,所以很多高 山植物都具有特殊的莲座状叶丛. 山植物都具有特殊的莲座状叶丛.
1).一般来说,如果一种生物对所有生态因子的耐受范围 一般来说,如果一种生物对所有生态因子的耐受范围 一般来说 都是广泛的,那么这种生物在自然界的分布也一定很广 分布也一定很广. 都是广泛的,那么这种生物在自然界的分布也一定很广. 2).一种生物的耐受范围越广,对某一特定点的适应能力 一种生物的耐受范围越广, 一种生物的耐受范围越广 也就越低;相反狭生态幅的生物, 也就越低;相反狭生态幅的生物,通常对范围狭窄的环 境条件具有极强的适应能力, 境条件具有极强的适应能力,但却丧失了在其它条件下 的生存能力. 的生存能力. 3).自然界中的动植物很少能够生活在对他们来说是最适 自然界中的动植物很少能够生活在对他们来说是最适 宜的地方,而只能生活在它们占有更大竞争优势的地方. 宜的地方,而只能生活在它们占有更大竞争优势的地方. 例如: 例如:很多沙漠植物在潮湿的气候条件下能够生长得更 茂盛,但是它们却只分布在沙漠中, 茂盛,但是它们却只分布在沙漠中,因为只有在那里它 们才占有最大的竞争优势. 们才占有最大的竞争优势.