1、動(dòng)物生態(tài)學(xué),第一章 緒論,第一節(jié) 動(dòng)物生態(tài)學(xué)的概念,動(dòng)物生態(tài)學(xué)是研究動(dòng)物有機(jī)體與其環(huán)境相互作用的科學(xué)，是生態(tài)學(xué)的一個(gè)基本分支學(xué)科。如何相互作用是研究的關(guān)鍵。 環(huán)境是指動(dòng)物有機(jī)體周圍一切的總和，它包括可以直接或間接影響動(dòng)物有機(jī)體生活和發(fā)展的各種因素，又稱為生態(tài)因子和環(huán)境因子。,環(huán)境因子分為： 非生物因子：包括溫度、光、濕度、pH、氧等理化因子； 生物因子：包括同種生物（種內(nèi)關(guān)系）和其它生物（種間關(guān)系），種間關(guān)系包括競爭、捕食、寄生、互利共生等。,第二節(jié) 動(dòng)物生態(tài)學(xué)的發(fā)展,一、前期的建立 16世紀(jì)前期,二、生長期 16世紀(jì)20世紀(jì)40年代,三、現(xiàn)代動(dòng)物生態(tài)學(xué)的發(fā)展期 20世紀(jì)50年代以來,第三節(jié)

2、動(dòng)物生態(tài)學(xué)的分支學(xué)科,一、按研究動(dòng)物組織水平（層次）分： 1、個(gè)體生態(tài)學(xué) 2、種群生態(tài)學(xué) 3、群落生態(tài)學(xué) 4、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué),二、按動(dòng)物棲息地劃分 1、淡水生態(tài)學(xué) 2、海洋生態(tài)學(xué) 3、河口生態(tài)學(xué) 4、濕地生態(tài)學(xué) 5、陸地生態(tài)學(xué) 森林、荒漠、草地、濕地、熱帶、極地等,三、按動(dòng)物分類的基本類群分 1、昆蟲生態(tài)學(xué) 2、貝類生態(tài)學(xué) 3、魚類生態(tài)學(xué) 4、鳥類生態(tài)學(xué) 5、獸類生態(tài)學(xué)等,四、按與生物其它學(xué)科交叉分 1、生理生態(tài)學(xué) 2、遺傳生態(tài)學(xué) 3、分子生態(tài)學(xué) 4、進(jìn)化生態(tài)學(xué) 5、行為生態(tài)學(xué)等,五、按與其它學(xué)科相互滲透劃分 1、地理生態(tài)學(xué) 2、數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué) 3、化學(xué)生態(tài)學(xué) 4、物理生態(tài)學(xué) 5、經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué),六、

3、以生態(tài)學(xué)的應(yīng)用劃分 1、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué) 2、工業(yè)生態(tài)學(xué) 3、資源生態(tài)學(xué) 4、污染生態(tài)學(xué) 5、放射生態(tài)學(xué) 6、野生動(dòng)物生態(tài)學(xué) 7、城市生態(tài)學(xué) 8、漁業(yè)生態(tài)學(xué) 9、毒理生態(tài)學(xué)等,第二章 動(dòng)物與環(huán)境,第一節(jié) 動(dòng)物與環(huán)境作用的基本原理,一、環(huán)境： 這里的環(huán)境是指以動(dòng)物為主體，圍繞其周圍的一切。環(huán)境所包括的范圍和因素是隨所指的主體而決定的，離開了主體的環(huán)境是沒有內(nèi)容的，也是毫無意義的。,二、生態(tài)因子 組成環(huán)境的因素稱為環(huán)境因子或稱為生態(tài)因子，在生態(tài)因子中凡是對有機(jī)體生活和發(fā)育不可缺少的環(huán)境因子有時(shí)被稱為生存條件。,生態(tài)因子通常分為非生物因子和生物因子。 依據(jù)環(huán)境因子的穩(wěn)定性及作用特點(diǎn)可分為： 1、穩(wěn)定因子

4、2、變動(dòng)因子：有周期性變動(dòng)的因子； 無規(guī)律的變動(dòng)因子。,三、生態(tài)因子作用的幾個(gè)特點(diǎn)：,1、綜合性和主導(dǎo)作用 2、不可替代性和互補(bǔ)性 3、限定性,四、動(dòng)物對非生物因子的耐受限度,1、利比希的“最小因子定律” 每種植物都需要一定種類和一定量的營養(yǎng)物質(zhì)，如果環(huán)境中缺少其中的一種，植物就會(huì)死亡，如果這種營養(yǎng)物質(zhì)處于最少狀態(tài)，植物的生長就最少。,最小因子定律在應(yīng)用中還要加上兩個(gè)補(bǔ)充 原理： 1） 利比希定律只能在嚴(yán)格的穩(wěn)定狀態(tài)條件下，即在物質(zhì)和能量的輸入、輸出處于平衡的狀態(tài)時(shí)，才能應(yīng)用； 2） 因子的替代作用，即當(dāng)一個(gè)特定因子處于最小量狀態(tài)時(shí)，其他處于高濃度或過量狀態(tài)下的物質(zhì)可能會(huì)有替代作用，替代這一特

5、定因子的不足。,2、謝爾福德的“耐受性定律” 每一種動(dòng)物對每一種環(huán)境因子都有一個(gè)耐受范圍，即有生態(tài)上的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，還有一個(gè)使存活率和生育率達(dá)到最大的最大適合度。,對于溫度，有較寬生態(tài)幅的動(dòng)物為廣溫動(dòng)物， 反之為狹溫動(dòng)物。 廣水性、廣鹽性、廣食性、廣棲性、廣光性等。,3、限制因子 任何一個(gè)環(huán)境因子在接近或超過某種動(dòng)物的耐受程度的極限而成為阻止其生存、生長、繁殖或擴(kuò)散的因素時(shí)，就可以成為一個(gè)限制因子。,五、動(dòng)物對各生態(tài)因子耐受性之間的關(guān)系,六、動(dòng)物對生態(tài)因子耐受限度的調(diào)整 動(dòng)物有機(jī)體對生態(tài)因子的耐受限度和最適生存范圍是可能發(fā)生變化的。,1、馴化：金魚在兩個(gè)溫度條件下馴化，形成兩種對溫度的耐受限

6、度。,2、休眠：是對不利環(huán)境條件的一種有效生理適應(yīng)。,七、適應(yīng)組合 動(dòng)物在特定環(huán)境下表現(xiàn)出的一整套協(xié)同的適應(yīng)特性稱為適應(yīng)組合。,八、生態(tài)位 生態(tài)位是指物種在生物群落中的地位和角色，也是在環(huán)境中占據(jù)的地位和空間。,基礎(chǔ)生態(tài)位 實(shí)際生態(tài)位,第二節(jié) 動(dòng)物與非生物因子相互關(guān)系,一、溫度,動(dòng)物對溫度的耐受極限: 溫度對動(dòng)物有最高上限、最低下限和適應(yīng)溫度范圍之分，一般最適溫度比較接近上限溫度。,（一）動(dòng)物對低溫的反應(yīng),1、低溫致死原因 1）冰結(jié)晶使細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)破裂； 2）溶劑結(jié)冰使電解質(zhì)濃度改變、 蛋白質(zhì)變性； 3）脫水使蛋白質(zhì)沉淀； 4）代謝失調(diào)或停止。 2、動(dòng)物耐寒性一些規(guī)律 1）變溫動(dòng)物忍受體溫下降

7、的能力較高； 2）活動(dòng)期動(dòng)物可耐受的極限溫度較狹小， 而非活動(dòng)期則較寬大；,3）耐受性季節(jié)變化：,在高緯度地區(qū)，動(dòng)物經(jīng)歷漫長冬季形成一套適應(yīng)性特征。,4）不同生態(tài)類群動(dòng)物耐受性有區(qū)別；,5）耐寒性的地理變異：同種動(dòng)物在不同 地區(qū)有區(qū)別，東北的皮毛動(dòng)物較南方 的質(zhì)量好； 6）不同發(fā)育階段，耐寒性有區(qū)別，舞毒 蛾成蟲-4死亡，卵-20不死； 7）飼養(yǎng)條件下，可改變耐寒性。,3、致死溫度的測定方法： 致死溫度是指一組動(dòng)物中有50%個(gè)體死亡，50%個(gè)體存活的溫度（TL50）。,4、低溫生物學(xué)：（應(yīng)用性強(qiáng)） 1）冷凍保存精子； 2）哺乳動(dòng)物早期胚胎低溫保存，再融凍、 移植（牛、羊、兔、鼠）； 3）冷藏組

8、織器官（皮膚、角膜）； 4）哺乳動(dòng)物的整體冷凍尚未成功； 5）低溫手術(shù)（如心臟手術(shù)）。,（二）動(dòng)物對高溫的反應(yīng),1、耐受極限：昆蟲45-50，爬行45，鳥46-48，哺乳動(dòng)物42。沒有動(dòng)物能在50以上完成完整的生活史。,2、規(guī)律： 1）休眠比活動(dòng)時(shí)耐受高溫； 2）陸生比水生更耐受高溫； 3）低緯度比高緯度動(dòng)物耐受高溫； 4）沙漠動(dòng)物更耐受高溫。,3、高溫致死原因： 1）蛋白質(zhì)凝固變性； 2）酶活性被破壞； 3）氧供應(yīng)不足，排泄失調(diào)； 4）神經(jīng)系統(tǒng)麻痹。,1、 發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效溫度區(qū) 低于某一溫度動(dòng)物會(huì)停止發(fā)育，高于這一溫度動(dòng)物開始發(fā)育，這一溫度為發(fā)育的起 點(diǎn)溫度，這一溫度到溫度的上限之間稱為

9、有效溫度區(qū)。,（三）溫度對動(dòng)物生長、發(fā)育和繁殖的影響,范霍夫定律：在一定適宜溫度內(nèi)，溫度每升高10，動(dòng)物化學(xué)過程的速率即加快2-3倍。,2、溫度與動(dòng)物的生長發(fā)育： 低溫會(huì)延緩動(dòng)物的生長，性成熟的延緩使動(dòng)物身體會(huì)大些，壽命會(huì)長些。 溫度波動(dòng)也會(huì)影響生長發(fā)育。,3、溫度與動(dòng)物繁殖： 溫度對動(dòng)物的發(fā)情、交配、產(chǎn)卵、孵化都有影響。,（四）動(dòng)物對溫度的適應(yīng),1、低溫 1）減少熱傳導(dǎo)，增加隔熱性 a、動(dòng)物個(gè)體增大，相對體表面積就小，單位體重的相對散熱量變?。?貝格曼規(guī)律：內(nèi)溫動(dòng)物在冷的氣候地區(qū)，身體趨向于大； 阿倫規(guī)律：內(nèi)溫動(dòng)物在冷的氣候地區(qū)，其突出部位（四肢、尾、耳）趨向變短； 喬丹規(guī)律：低溫使動(dòng)物生長

10、和發(fā)育速度變慢，延長成熟期，便于脊椎數(shù)目增多。 b、增加羽毛或毛的密度、高度和質(zhì)量。 c、增加隔熱性及調(diào)節(jié)。,2）增加產(chǎn)熱。 3）動(dòng)物動(dòng)脈在深層，靜脈分深層和淺層， 寒冷時(shí)多數(shù)血液從深層靜脈回心，防止 熱量散失，熱時(shí)多數(shù)血液從淺層靜脈回 心，利于散熱。 4）局部導(dǎo)熱性。 5）冬眠適應(yīng)低溫。 2、高溫 1）將恒溫機(jī)制控制的溫度范圍適當(dāng)放寬， 不嚴(yán)格恒溫能暫時(shí)忍耐高溫。 2）避開不利的條件。 3）靠身體發(fā)育的一些特殊結(jié)構(gòu)形成生理適應(yīng)。,（五）溫度與動(dòng)物行為,1、選擇溫度適宜的空間 2、選擇溫度適宜的活動(dòng)時(shí)間 3、通過遷移來適應(yīng)溫度 4、自行建立小氣候的場所 5、通過集體建立小氣候環(huán)境,（六）溫度與

11、動(dòng)物分布,1、溫度對變溫動(dòng)物分布起直接限制作用 2、溫度對常溫動(dòng)物分布起間接限制作用,二、水分,（一）水對陸生動(dòng)物的影響 1、水的代謝：動(dòng)物有機(jī)體與環(huán)境間不斷 進(jìn)行著水的交換，稱為水代謝。 陸生動(dòng)物在此方面的適應(yīng)特征： 1）得水 2）減少失水 2、濕度對動(dòng)物影響 1）濕度與動(dòng)物行為 2）濕度與動(dòng)物體色 3）濕度與動(dòng)物生長發(fā)育,4）濕度與動(dòng)物繁殖 5）濕度與動(dòng)物壽命,3、降水的意義： 1）動(dòng)物繁殖周期性與降水季節(jié)性相一致 2）動(dòng)物數(shù)量和降水,4、冰覆蓋的作用： 冰覆蓋時(shí)間越長、越穩(wěn)定，其動(dòng)物區(qū)系越貧乏。 1）永久性冰覆蓋 2）季節(jié)性冰覆蓋,5、雪被的作用： 季節(jié)性降雪常形成穩(wěn)定的積雪覆蓋，稱為雪

12、被。 1）雪被與動(dòng)物體色 2）雪被與動(dòng)物行為 3）雪被與動(dòng)物食性 4）雪被與動(dòng)物數(shù)量,（二）水對水生動(dòng)物的影響 水生動(dòng)物的水代謝與鹽代謝密切相關(guān)，稱為水鹽代謝。 等滲壓：動(dòng)物體液的滲透壓與環(huán)境相等。 高滲壓：動(dòng)物體液的滲透壓高于環(huán)境滲透壓。 低滲壓：動(dòng)物體液的滲透壓低于環(huán)境滲透壓。 廣鹽性動(dòng)物：海洋動(dòng)物能夠進(jìn)入河口的咸淡水并生存，甚至進(jìn)入淡水，或者相反，淡水動(dòng)物能夠進(jìn)入海水生活的種類。 狹鹽性動(dòng)物：只能耐受有限范圍的鹽度變化。,1、水生無脊椎動(dòng)物 2、水生脊椎動(dòng)物,1）淡水硬骨魚：高滲壓，體外水體內(nèi)，腎臟發(fā)達(dá)，大量排出清水尿； 2）海洋硬骨魚：低滲壓，體內(nèi)水體外，腎小球退化，尿量少，大量吞水入

13、體內(nèi)，通過鰓及泌鹽細(xì)胞排出多余鹽分； 3）海洋軟骨魚：等滲壓，主要貯存尿素來維持體內(nèi)的高滲壓與海水相等； 4）廣鹽性洄游魚類：溯河性鮭、鱒，降河性鰻鱺，均為滲透壓調(diào)節(jié)者。 3、海洋肺呼吸脊椎動(dòng)物,三、光,1、光與動(dòng)物的繁殖： 長日照動(dòng)物：在溫帶和高緯度地區(qū)，在春、夏之際白晝逐漸延長，許多鳥獸開始繁殖。 短日照動(dòng)物：在秋、冬之際，白晝逐漸縮短，綿羊、山羊、鹿等動(dòng)物開始性腺活動(dòng)。秋冬交配，春夏產(chǎn)仔，與長日照動(dòng)物一致，因?yàn)檫@是食物條件最好的時(shí)期。,2、光與動(dòng)物的季節(jié)節(jié)律： 1）光與動(dòng)物的遷徙 2）光與動(dòng)物的換羽、換毛 3）光與昆蟲滯育,3、光與動(dòng)物的晝夜節(jié)律： 晝行性動(dòng)物：許多動(dòng)物白天活動(dòng)，夜間休息

14、。 夜行性動(dòng)物：一些動(dòng)物白天休息，夜間活動(dòng)。 全晝夜性動(dòng)物：白天、夜間均可活動(dòng)。,4、動(dòng)物的潮汐周期（月周期）,四、土壤,1、土壤的形成和土壤動(dòng)物 地殼表層的巖石在氣候條件下，特別是溫度使其分裂成碎片，經(jīng)長時(shí)間風(fēng)化成為疏松物質(zhì)，構(gòu)成土壤的礦物質(zhì)部分，生物有機(jī)體（糞便等）和尸體給礦物質(zhì)增加了有機(jī)物質(zhì)，成為土壤。 土壤中的動(dòng)物有： 1）以活的植物及其同化物質(zhì)獲得營養(yǎng)的寄生性線蟲、食根昆蟲。 2）以枯枝落葉為食物的蚯蚓、鼠等。 3）以線蟲為食物的捕食消費(fèi)者。 4）棲息于土壤中的高等捕食動(dòng)物。,2、土壤對動(dòng)物的影響： 1）土壤化學(xué)性質(zhì) 2）土壤結(jié)構(gòu)：,五、大氣和氧 1、陸地上氧氣 大氣和氧對動(dòng)物的分布

15、產(chǎn)生重要影響，隨海拔的上升，動(dòng)物種類會(huì)逐漸減少，而高山上的動(dòng)物都有一些特殊的適應(yīng)： 穩(wěn)定的適應(yīng) 暫時(shí)的適應(yīng),2、水中的溶解氧 對水生動(dòng)物而言，氧氣是重要的限制因子之一。 水中溶解氧有兩個(gè)來源： 大氣中氧擴(kuò)散到水中 水中綠色植物營光合作用釋放的氧 水中含氧量隨水體不同而變化 水中含氧量隨季節(jié)變化 水中含氧一天內(nèi)也有變化 動(dòng)物對氧的需求與其活動(dòng)性有關(guān),六、風(fēng) 空氣由高氣壓地區(qū)向低氣壓地區(qū)流動(dòng)就形成了風(fēng)。 1、風(fēng)對動(dòng)物分布的影響 2、動(dòng)物對風(fēng)的適應(yīng) 七、火 火作為生態(tài)因子具有重要作用： 火能促進(jìn)森林更新和增加生物多樣性。 燃燒枯干和死亡的植物有機(jī)體，為動(dòng)物提供更多更好的食料（指草食動(dòng)物）。 火可以改

16、變鳥類的棲息地。,第三節(jié) 動(dòng)物與生物因子的相互關(guān)系,一、動(dòng)物與食物 （一）動(dòng)物食性的基本類型,1、動(dòng)物按其食物性質(zhì)分： 植食動(dòng)物（草食動(dòng)物） 肉食動(dòng)物 食腐動(dòng)物 寄生動(dòng)物 雜食性動(dòng)物,2、按取食方式分： 濾食性動(dòng)物 碎食性動(dòng)物 嚙齒性動(dòng)物 捕食性動(dòng)物 3、按食物成分多少分： 單食性動(dòng)物 寡（狹）食性動(dòng)物 多（廣）食性動(dòng)物 雜（泛）食性動(dòng)物,食物根據(jù)出現(xiàn)的頻次分為： 基本食物 次要食物 偶吃食物 被迫食物,（二）動(dòng)物食性特化的生物學(xué)意義：,1、狹食性 2、廣食性,（三）動(dòng)物食性的改變,1、食性按年齡改變 2、食性按性別不同而不同 3、食性按季節(jié)而改變 4、食性按地理區(qū)域而不同,（四）動(dòng)物對食性特化的適應(yīng),1、形態(tài)結(jié)構(gòu)的適應(yīng),昆蟲口器,鳥類的喙,2、生理方面的適應(yīng),（六）動(dòng)物最佳食譜選擇,（五）食物對動(dòng)物產(chǎn)生的影響,1、動(dòng)物最佳食譜理論 如果有利食物增加，動(dòng)物食譜中的種類可以減少； 動(dòng)物覓食過程中搜索時(shí)間和食物有利性隨食譜范圍的擴(kuò)大而減??； 根據(jù)食物的有利性和搜索時(shí)間，可推測最適食譜中應(yīng)包括的食物種類。,推測三個(gè)理論： 當(dāng)某種有利食物非常豐富時(shí)，則