动物生态学原理课件.ppt

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1、A动物生态学原理动物生态学原理A生态学课程回顾 教学方式：提问与解释 Q1：谈谈你对生态学定义及其内涵的理解； 从经典生态学到现代生态学A经典与现代生态学 分界线可以划在20世纪60年代 经典生态学经历了建立前期和成长期两个阶段。 1）公元前5世纪到公元16世纪欧洲文艺复兴时期是生态学思想的萌芽期：人类认识到了环境和气候对生物生长的影响，以及生物与环境之间关系的重要性。A2）真正成长是从17世纪开始： 鲍尔（Boyle）1670年发表了大气压对动物影响效应的试验，是动物生理生态学的开端； 法国的雷莫（Reaumur）1735年发表6卷昆虫学著作，记述了许多昆虫生态学的资料； 马尔萨斯（Malt

2、hs）1803年发表了著名的人口论，阐明了人口增长与食物的关系； Liebig（1840）发表了植物营养的最小因子定律； 达尔文（1859）发表了著名的物种起源； 赫克尔（1869）提出了生态学的定义； 德国的摩比乌斯（Mobius）1877年提出了生物群落的概念； 德国的斯洛德（Schroter）始创了个体生态学（autoecology）和群体生态学（synecology）两个概念。A 20世纪初，生态学已建立成一门科学，研究主要表现在： 动物行为学 发育和耐受性生理学 水生生物学 生态演替 一般群落生态学A 20世纪的第二个十年，有关生态学文献资料所设计的范围和内容更加广泛；物理、化学、生

3、理、气象学及统计学等领域的科学技术的渗入，促进了生态学的研究方法和测定技术的改进。 20世纪20年代，生态学研究不只停留在现象的描述，而是着重于解释现象； 30年代，已渐成熟，出现了大量的生态学研究成果和著作。从解释走向了机制的研究。Lotka和Volttera的竞争、捕食模型，生态系统概念的提出（英国Tansley，1935）。Lindeman的“十分之一”定律的提出；湖泊的初级生产力概念；等等。A现代生态学的发展 1）种群生态学的进一步发展，尤其是关于种群调节和种群数学模型的研究。 2）生态学、行为学和进化论相结合，形成了具有发展前景的进化生态学。 3）行为生态学的发展，德国的Lorens

4、（1950）和Tinbergen（1951）发展了行为生态学，获诺贝尔奖。Krebs（1981）的行为生态学引论 4）化学生态学的形成。种间和种内相互作用，依赖化学物质，也是群落和生态系统的基础。A 5）70年代以后，群落生态学发展，从描述群落结构、定量分析、排序和数量分类，进而讨论群落结构形成和机理。 6）生态系统生态学是70年代以后发展的主流。E .Odum生态学基础；H.Odum 对生态系统能流和能量收支的研究。系统生态学的发展是系统分析与生态学的结合，丰富了本学科的方法论。 7）现代生态学向着微观和宏观两极发展，宏观是主流，微观不可忽视。生理生态学的深入研究和分子生态学的兴起。 8）应

5、用生态学的发展，保护生物学、生态毒理学、生物监测、生态系统的恢复与重建、生物多样性保护、社会生态学、经济生态学、农业生态学等等。A Q2：生态学的研究对象及分支学科； 从经典研究范畴到现代研究范畴； 从不同的研究分类，来看生态学的研究对象。 A Q3：生态学特有的研究方法； 1）野外观察和定位站 2）实验方法 3）数学模型与数量分析方法A科学A技术A动物学基本回顾AAA双峰驼双峰驼（Camelus ferus）AA大鳗螈大鳗螈 A。AAA澳洲界澳洲界(Australian realm)AA旧热带界旧热带界(Ethiopian realm)AA东洋界（东洋界（Oriental realm）A A

6、 根据对我国自然区划，动根据对我国自然区划，动物区系和生态动物地理群物区系和生态动物地理群的综合分析，把我国的动的综合分析，把我国的动物地理区划分为东北、华物地理区划分为东北、华北、蒙新、青藏、西南、北、蒙新、青藏、西南、华中和华南华中和华南7个基本区和个基本区和19个亚区。其中前四个区个亚区。其中前四个区属于古北界，后三个属于属于古北界，后三个属于东洋界。东洋界。AAA ，AA 区系特点：区系特点：该区含有丰富的高原和高山森该区含有丰富的高原和高山森林动物，食虫类在本区特别繁盛。另外，林动物，食虫类在本区特别繁盛。另外，该区动物区系兼具了南北方动物区系的特该区动物区系兼具了南北方动物区系的特

7、征。征。 代表动物：代表动物：大熊猫、小熊猫、羚牛、白唇大熊猫、小熊猫、羚牛、白唇鹿、白腹锦鸡、橙翅噪鹛鹿、白腹锦鸡、橙翅噪鹛AAA动物生态学的一般内容A环境环境：是指生物有机体周围各种因素的总：是指生物有机体周围各种因素的总和，它包括生物周围空间以及其中直接或和，它包括生物周围空间以及其中直接或间接影响生物有机体生存的多种因素。间接影响生物有机体生存的多种因素。动物生态学动物生态学：是研究动物与环境相互作用：是研究动物与环境相互作用规律的科学。规律的科学。可分为可分为个体个体生态学生态学、种群种群生态学生态学、群落群落生态学和生态学和生态系统生态系统生态学生态学。A个体生态学个体生态学：是以

8、个体为对象研究生物与环：是以个体为对象研究生物与环境的关系。主要研究环境因子对生物的影响，境的关系。主要研究环境因子对生物的影响，也研究生物的生长、发育、繁殖和生活史等。也研究生物的生长、发育、繁殖和生活史等。生态因子生态因子：环境中各种对生物有影响的因子。：环境中各种对生物有影响的因子。 A生态因子分类生态因子分类可分为：可分为：光、温度、水和风等光、温度、水和风等：盐度、酸碱度等盐度、酸碱度等：土壤性质、结构等土壤性质、结构等（如共生、共栖等）（如共生、共栖等）A 最小因子定律最小因子定律：任何特定因子的最小需要量是决：任何特定因子的最小需要量是决定某一物种分布或个体生存的根本因素（利比希

9、定律定某一物种分布或个体生存的根本因素（利比希定律或桶板理论）。或桶板理论）。 耐受性定律耐受性定律：任何一种生态因子在数量上或质量：任何一种生态因子在数量上或质量上的过多或过少，当其接近或达到某种生物的忍受限上的过多或过少，当其接近或达到某种生物的忍受限度时就会影响该生物的生存和分布。度时就会影响该生物的生存和分布。 生态幅生态幅：耐受上限和下限之间的范围。：耐受上限和下限之间的范围。A 种群种群：是指特定时间内同种个体在一定区域：是指特定时间内同种个体在一定区域的自然组合。的自然组合。 种群生态学种群生态学：是研究种群在单位空间或面积：是研究种群在单位空间或面积内的数量和分布状况，以及其数

10、量变动规律和影内的数量和分布状况，以及其数量变动规律和影响因素的一门科学。响因素的一门科学。 种群特征种群特征：包括：包括空间空间特征、特征、数量数量特征和特征和遗传遗传特征，其中最重要的是数量特征。如年龄组成、特征，其中最重要的是数量特征。如年龄组成、性别比例、出生率、死亡率和数量变动等。性别比例、出生率、死亡率和数量变动等。A出生率出生率(natality)：是指单位时间内种群内每一个体：是指单位时间内种群内每一个体所产后代个体的平均数。所产后代个体的平均数。死亡率死亡率(mortality)：是指单位时间内种群内死亡的：是指单位时间内种群内死亡的个体数与种群数量的比率。个体数与种群数量的

11、比率。生命表与成活曲线生命表与成活曲线: 死亡率随着年龄变化的情况及死亡率随着年龄变化的情况及曲线。曲线。种群的年龄结构种群的年龄结构：繁殖前期、繁殖期、繁殖后期及：繁殖前期、繁殖期、繁殖后期及各期个体数量的比例。各期个体数量的比例。AA1. 种群的增长特性种群的增长特性种群的增长主要受两个基本因种群的增长主要受两个基本因子的影响：出生率和死亡率，子的影响：出生率和死亡率，其次是迁人和迁出。其次是迁人和迁出。2. 种群数量的变动与周期调节种群数量的变动与周期调节特征特征3、进化稳定对策：、进化稳定对策：R和和K对策对策3AA 群落群落：是指生活在某一特定区域范围内的各：是指生活在某一特定区域范

12、围内的各种生物种群的集合体。种生物种群的集合体。 群落生态学：群落生态学：就是研究群落的组成、时间空间结构就是研究群落的组成、时间空间结构（水平格局、垂直格局等）、动态、分类（建群种、优势（水平格局、垂直格局等）、动态、分类（建群种、优势种、从属种、稀有种、关键种等）、群落的昼夜和季节节种、从属种、稀有种、关键种等）、群落的昼夜和季节节律、律、群落的演替群落的演替等。等。 生态系统生态系统：是指在一定空间内，生物和非生：是指在一定空间内，生物和非生物的成分通过物质的循环和能量的流动而相互作物的成分通过物质的循环和能量的流动而相互作用、相互依存所形成的一个生态学功能单位。用、相互依存所形成的一个

13、生态学功能单位。 主要研究生态系统的结构与功能，主要研究生态系统的结构与功能，它的物质循环和能量流动。它的物质循环和能量流动。A海獭与巨型海藻（海海獭与巨型海藻（海带）林生态系统的持带）林生态系统的持续性。续性。 海獭食海胆，海海獭食海胆，海胆采食巨型海藻。人胆采食巨型海藻。人类为了毛皮过度捕杀类为了毛皮过度捕杀海獭，海胆得不到控海獭，海胆得不到控制使海藻林受到严重制使海藻林受到严重破坏。因此，海獭是破坏。因此，海獭是海藻林的关键种。海藻林的关键种。AA1. 非生物的物质和能量非生物的物质和能量，是生态系统的物质，是生态系统的物质 基础。基础。2. 生产者生产者，指自养生物。，指自养生物。3.

14、 消费者消费者，指异养生物。，指异养生物。4. 分解者（还原者）分解者（还原者），分解动植物的异养微，分解动植物的异养微 生物，它们是生态系统不可缺少的组成部分。生物，它们是生态系统不可缺少的组成部分。A 生物群落中各种动物、植物和微生物彼此之生物群落中各种动物、植物和微生物彼此之间由于摄食所形成的链条状摄食关系，食物间由于摄食所形成的链条状摄食关系，食物链之间的交错就形成食物网。链之间的交错就形成食物网。A营养级营养级：食物链当中，具有连续性的每一个：食物链当中，具有连续性的每一个环节称为一个环节称为一个营养级营养级。“十分之一十分之一”定律：输入到一个营养级中的定律：输入到一个营养级中的能

15、量中，大约只有十分之一的能量被转化为能量中，大约只有十分之一的能量被转化为更高一级的，以此类推。这一食物链能量转更高一级的，以此类推。这一食物链能量转化规律称为化规律称为“十分之一十分之一”定律或定律或金字塔金字塔定律。定律。A 生物生产力生物生产力：是指在一定的时间阶段中，单：是指在一定的时间阶段中，单位面积或体积内的生物（个体、种群或生态位面积或体积内的生物（个体、种群或生态系统）所生产出的有机物的定量（数量、重系统）所生产出的有机物的定量（数量、重量或能量）。可分为：初级生产力和次级生量或能量）。可分为：初级生产力和次级生产者。产者。 生物圈生物圈：是地球上生物有机体（包括人在内）：是地

16、球上生物有机体（包括人在内）能够存活的空间区域。是所有生命形式生存能够存活的空间区域。是所有生命形式生存环境的总称。环境的总称。A 生物多样性生物多样性；是指生命有机体中的种类和变异；是指生命有机体中的种类和变异性及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各性及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，包括动物、植物、微生物和它种生态过程的总和，包括动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与生存环境形成的复杂生们所拥有的基因以及它们与生存环境形成的复杂生态系统和自然境观。态系统和自然境观。 通常采用通常采用定性描述定性描述和和定量测定定量测定进行研究。进行研究。 生物多样性研

17、究生物多样性研究层次层次：遗传多样性、物种多样：遗传多样性、物种多样性、群落（境观）多样性和生态系统多样性。性、群落（境观）多样性和生态系统多样性。 生物多样性的生物多样性的价值价值：直接、间接、潜在和内在：直接、间接、潜在和内在价值。价值。A 人类与其环境的不协调；人类与其环境的不协调； 生态系统的大量退化和瓦解；生态系统的大量退化和瓦解； 生物的物种和遗传多样性下降。生物的物种和遗传多样性下降。 自然保护区保护（自然保护区保护（就地保护就地保护），），迁地保护迁地保护。但协调人类与其环境的关系才是关键！但协调人类与其环境的关系才是关键！A动物行为动物行为：是指动物对环境条件（包括内、外环境

18、）是指动物对环境条件（包括内、外环境）的刺激所表现出来的有利于自身生存和繁殖的可见的的刺激所表现出来的有利于自身生存和繁殖的可见的动作或反应。动作或反应。 刺激：刺激：包括外部的物理、化学以及其它动物（同种或包括外部的物理、化学以及其它动物（同种或异种）的动作行为等和内部的激素、神经意识等异种）的动作行为等和内部的激素、神经意识等 选通选通（选择通过选择通过）：是动物对众多的刺激进行选择、）：是动物对众多的刺激进行选择、取舍、最后接收刺激产生一定的行为反应的过程或机取舍、最后接收刺激产生一定的行为反应的过程或机制，及对引起特定行为的刺激信息的辨认机制。制，及对引起特定行为的刺激信息的辨认机制。

19、：是对动物行为进行生物学研究的一门科：是对动物行为进行生物学研究的一门科学。又称动物行为生态学，即研究动物行为的生态学学。又称动物行为生态学，即研究动物行为的生态学价值意义。价值意义。A 行为按发生史分为：行为按发生史分为：定型行为定型行为和和学习行为学习行为。 定型行为定型行为: 是指具有固定动作模式的行为。又称先天行为或本是指具有固定动作模式的行为。又称先天行为或本能行为，是动物生下来就有的行为。其行为模式主要是由遗传能行为，是动物生下来就有的行为。其行为模式主要是由遗传性所决定。本能行为中除固定动作模式外，还具有趋性成分。性所决定。本能行为中除固定动作模式外，还具有趋性成分。固定动作模式

20、：固定动作模式：是有特定的外部刺激所引起的，是本能行为是有特定的外部刺激所引起的，是本能行为中遗传固定的和相对复杂的运动方式。固定动作模式开始后，中遗传固定的和相对复杂的运动方式。固定动作模式开始后，外部刺激即使不存在，固定动作模式也能继续进行。外部刺激即使不存在，固定动作模式也能继续进行。 趋性成分趋性成分：与固定动作模式相比其行为的全过程均取决于外与固定动作模式相比其行为的全过程均取决于外部刺激，并随外部刺激的变化而变化。部刺激，并随外部刺激的变化而变化。A模式组成：模式组成： 欲求行为欲求行为：是一种对机体内部刺激的反应、有：是一种对机体内部刺激的反应、有助于满足机体需要的时间较长而且多

21、变化的运动系助于满足机体需要的时间较长而且多变化的运动系列行为。它含有趋性成分，可以通过学习而发生改列行为。它含有趋性成分，可以通过学习而发生改变（动物可以调教表演）变（动物可以调教表演）如觅食如觅食。 完善行为完善行为：是非常定型的固定动作模式行为，：是非常定型的固定动作模式行为，相对比较简单，以机体得到满足为目的相对比较简单，以机体得到满足为目的如进食如进食。按照行为特点）按照行为特点） 可分为非条件反射、趋性（正、负）、本能、可分为非条件反射、趋性（正、负）、本能、动机行为和节律行为。动机行为和节律行为。A 学习行为学习行为：是指动物由经验得来的发生实应性改：是指动物由经验得来的发生实应

22、性改变的行为。学习行为的形成有一定的敏感期。变的行为。学习行为的形成有一定的敏感期。 1. ：是动物反复受到某种刺激而不伴随是动物反复受到某种刺激而不伴随“强化强化”所造成的某种反应的削弱或消失。它是放弃所造成的某种反应的削弱或消失。它是放弃原有的反应，而不是获得新的反应。原有的反应，而不是获得新的反应。 2. 经典的条件反射：经典的条件反射：是在非条件反射的基础上建是在非条件反射的基础上建立起来的新的反射（需要不断强化）刺激行为。立起来的新的反射（需要不断强化）刺激行为。 A3. 操作条件反射（试错学习）：操作条件反射（试错学习）：动物某种自发、动物某种自发、随机的行为与某种刺激的联系被行为

23、反应的结果所随机的行为与某种刺激的联系被行为反应的结果所强化，这种反应与某种刺激形成特殊的条件反射。强化，这种反应与某种刺激形成特殊的条件反射。 行为刺激行为刺激(保持时间更短保持时间更短) 4. 模仿模仿5. 印记学习：印记学习：是动物在生命早期牢记某种一起生是动物在生命早期牢记某种一起生活的事物，该事物由此以后成为一种信号刺激的学活的事物，该事物由此以后成为一种信号刺激的学习行为。是一种迅速建立起来并有长期效果的一种习行为。是一种迅速建立起来并有长期效果的一种学习行为。学习行为。6. 推理学习推理学习A觅食行为：觅食行为：是动物最常见，最基本的行为，是动物为了生存是动物最常见，最基本的行为

24、，是动物为了生存 与繁殖必需从环境中获得物质和能量的行为。与繁殖必需从环境中获得物质和能量的行为。 包包 括对食物的选择（最佳食谱）、捕食的净能量获括对食物的选择（最佳食谱）、捕食的净能量获 得最大化、取食与危险之间的权衡。得最大化、取食与危险之间的权衡。反捕食对策：反捕食对策：集群抵御天敌、报警、隐蔽（保护色）、警戒集群抵御天敌、报警、隐蔽（保护色）、警戒 色和拟态色和拟态栖息地：栖息地：某一种动物能够维持其生存所必需条件的地方。某一种动物能够维持其生存所必需条件的地方。栖息地选择：栖息地选择：是指动物对生活环境条件的选择而出现的行是指动物对生活环境条件的选择而出现的行 为，其选择机理目前尚

25、无一致看法。为，其选择机理目前尚无一致看法。A竹节虫的拟态竹节虫的拟态东北雨蛙的保护色东北雨蛙的保护色鬼脸天蛾的警戒色鬼脸天蛾的警戒色A 社会行为社会行为又称又称社群行为社群行为：是指同种动物：是指同种动物个体之间发生相互作用、进行相互联系的有个体之间发生相互作用、进行相互联系的有关行为。关行为。 动物的社会行为对动物的生存、繁殖和动物的社会行为对动物的生存、繁殖和发展具有重要意义。发展具有重要意义。A1. 攻击（竞争）行为：攻击（竞争）行为：3. 4. 育幼行为育幼行为A 通讯通讯：是指又一个个体发出信息（包括视：是指又一个个体发出信息（包括视觉、听觉、化学等的），另一个个体接受信息觉、听觉

26、、化学等的），另一个个体接受信息并作出相应的行为反应的过程。并作出相应的行为反应的过程。 类型类型： 化学通讯、机械通讯和辐射通讯化学通讯、机械通讯和辐射通讯（听觉、视觉和触觉）。（听觉、视觉和触觉）。 主要功能主要功能；动物彼此之间相互认识、减少竞；动物彼此之间相互认识、减少竞争、促进个体行为同步化、共同监视生活环境、争、促进个体行为同步化、共同监视生活环境、维系社群内个体之间的关系（尤其是亲子关维系社群内个体之间的关系（尤其是亲子关系）。系）。AA第一部分 动物生理生态学动物生理生态学第二部分 动物行为生态学动物行为生态学第三部分 种间关系种间关系第四部分 野外研究方法与技术野外研究方法与技术A考试 闭卷考试平时成绩（Very Important）A-The END-