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生态学一、生物与环境的相互关系二、种群生态学三、群落生态学四、生态系统五、环境问题动物行为学一、动物行为的概述二、动物行为的分类一、生物与环境的相互关系：(一）、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(三）、主要生态因子及其生态作用环境：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。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。例如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物等。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。(一）、生态因子的概念1．最小因子法则(lawoftheminimum)任何特定因子的存在量如果低于某种生物的最小需要量，就会成为决定该物种生存或分布的根本因素。（二）、生物与生态因子关系的基本规律2．耐受性法则(lawoftolerance)各种生态因子对某一种生物都存在生物学的上限和下限，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。最适点最适区适宜区高死亡限低死亡限环境梯度生长、生殖0环境梯度生长、生殖广生态幅狭生态幅狭生态幅根据生物对环境因子的适应范围的大小注意：1、一般来说，如果一种生物对所有生态因子的耐受范围都是广泛的，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，但却丧失了在其它条件下的生存能力。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：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，因为只有在那里它们才占有最大的竞争优势。生物对生态因子耐受限度的调整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。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，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，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。驯化可以理解为生物体内决定代谢速率的酶系统的适应性改变。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，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)，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，它们对环境条件的耐受范围就会比正常活动是宽得多。3．限制因子定律(limitingfactors)任何一种生态因子，只要接近或超过生物的耐受范围，它就阻止其生长、繁殖、分布、生理机能。光强度光合速率123和4P注意：如果一种生物对某一生态因子的耐受范围很广(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。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；但是氧气在水体中的含量是有限的，而且经常发生波动，因此常常成为水生生物的限制因子。4．贝格曼定律（Bergman’srule）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。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，这样有利于保持体温。5．阿伦定律（Allen’srule）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。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。6．乔丹定律（Jordan’srule）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：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，其脊椎骨的数目也增多。7．葛洛格定律（Gloger’srule）一般来说，在干燥而寒冷的地区，动物的体色较淡；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，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，提高代谢速率，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，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，将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。（三）、主要生态因子及其生态作用1．光光质的变化：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。在时间变化上，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。深水中的红藻(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，所以很多高山植物都具有特殊的莲座状叶丛。（1）光对植物的影响光合作用强度光合作用呼吸作用光强度CP光合作用和呼吸作用两条线的交叉点就是光补偿点。在此处的光照强度是植物开始生长和进行净生产所需要的最小光照强度。阳生植物和阴生植物有差异。光对植物光合作用的影响光照强度有机物积累量光补偿点光饱和点ab光照强度有机物积累量阳生植物阴生植物阳生植物和阴生植物的补偿点和饱和点一般来说，植物个体对光能的利用率远不如群体高，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、散射和透射光的利用要充分的多。对植物群体的总光能利用率产生影响的主要因素是光合面积、光合时间和光合能力。光合面积主要指叶面积，通常用叶面积指数来表示，即植物叶面积总和与植株所覆盖的土地面积的比值。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，植物体内就能积累更多的有机物质并增加产量。延长光合时间主要是靠延长叶片的寿命和适当延长植物的生长期。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。光对植物其它生理的影响a．与代谢的关系对光照强度的要求不同分为阳生植物、阴生植物、耐阴植物。阳生植物的光饱和点比阴生植物要高，当然通常光补偿点也会高一些。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、中日照植物和中间型植物。（具体情况请看植物的生殖生理）（2）光对动物的影响影响动物的体色、生长发育、繁殖、行为、视觉。有很多的动物繁殖、行为都由日照长度来决定。原因：光周期变化很有规律、很稳定，以它为信号一般不会“上当”。而其它因素如温度等稳定性不强。（一年中的同一天日照长短都是一致的，但是温度、湿度、食物等因素可能不一致）2．温度（1）植物和温度a.春化作用一般是指单子叶植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长的现象。b．昼夜温差与有机物积累c．季节变温与物候：生物长期适应于一年中温度的寒暑节律性变化，形成于此相适应的生物发育节律称为物候，实质是生物对季节性变温的适应。d.极端温度对植物的影响：低温对植物的伤害可分为冷害、霜害和冻害三种。指喜温生物在零度以上的温度条件下受害或死亡。例如海南岛的热带植物丁子香在气温降到6.1℃时叶片便受害，降到3.4℃时顶梢干枯，受害严重。冷害是喜温生物向北方引种和扩展分布区的主要障碍。冷害指冰点以下的低温使生物体内(细胞内或细胞间隙)形成冰晶而造成的损害。冻害e.高温对植物的影响高温可减弱光合作用，增强呼吸作用，使植物的这两个重要过程失调。f.植物对极端温度的适应：低温适应：*形态的适应。芽叶具有油脂类物质，芽具鳞片，植表有蜡粉密毛，植株矮小。*生理的适应。减少细胞内的水，增加糖、脂、色素，以降低冰点，增加吸热。高温适应：*加强反光、滤光，形成木栓层（隔热），降低含水量增加糖、盐（减慢代谢速率、增强原生质抗凝结力）加强蒸腾，反射红外线。（2）动物和温度a．影响动物的繁殖b．温度与生物的发育有效积温法则：指生物（植物和变温动物）的生长发育过程中，必须从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育。如：水稻在浙江只能种两季，而在海南岛可以种三季。有效积温法则的应用：①预测生物发生的世代数；②预测生物地理分布的北界；③预测害虫来年发生程度；④推算生物的年发生历c．温度影响动物的形态：贝格曼定律、阿伦法则d．影响动物的分布：有效积温和极端温度e．动物对极端温度的适应3．水植物与水：水生植物（沉水植物、浮水植物、挺水植物）陆生植物（湿生植物、中生植物、旱生植物）动物与水：a．影响动物的分布；b．影响动物的繁殖；c．影响动物的行为；d．影响动物的生长发育(一）水生植物适应特点是体内有发达的通气系统；叶片常呈带状、丝状或极薄，有利于增加采光面积和对CO2与无机盐的吸收；植物体具有较强的弹性和抗扭曲能力以适应水的流动；淡水植物具有自动调节渗透压的能力，而海水植物则是等渗的。1．沉水植物整株植物沉没在水下，为典型的水生植物。根退化或消失，表皮细胞可直接吸收水中气体、营养物和水分，叶绿体大而多，适应水中的弱光环境，无性繁殖比有性繁殖发达。如狸藻、金鱼藻和黑藻等。2．浮水植物叶片飘浮水面，气孔通常分布在叶的上面，维管束和机械组织不发达，无性繁殖速度快，生产力高。不扎根的浮水植物有凤眼莲、浮萍和无根萍等，扎根的有睡莲和眼子菜等。3．挺水植物植物体大部分挺出水面，如芦苇、香蒲等。(二）陆生植物1．湿生植物抗旱能力小，不能长时间忍受缺水。生长在光照弱、湿度大的森林下层，或生长在日光充足、土壤水分经常饱和的环境中。前者如热带雨林中的各种附生植物（蕨类和兰科植物）和秋海棠等；后者如水稻、毛茛、灯心草和半边莲等。2．中生植物适于生长在水湿条件适中的环境中，其形态结构及适应性均介于湿生植物和旱生植物之间，是种类最多、分布最广和数量最大的陆生植物。3．旱生植物能忍受较长时间干旱，主要分布在干热草原和荒漠地区。又可分为少浆液植物和多浆液植物两类。前者叶面积缩小，根系发达，原生质渗透压高，含水量极少，如刺叶石竹、骆驼刺和夹竹桃等；后者体内有发达的贮水组织，多数种类叶片退化而由绿色茎代行光合作用，如仙人掌、石蒜、景天和猴狲面包树等。动物与水：（略）温度和降水是影响生物在地球表面分布的两个最重要的生态因子，两者共同作用决定着生物群落在地球分布的总格局。二、种群生态学：（一）、种群的概念：（二）、种群的基本特征（三）、种群的数量变动种群是指在特定的时间内，由分布在同一区域的许多同种生物个体自然组成的生物系统。1．种群密度种群密度是反映种群大小的一个参数。种群的大小（总数）也可通过标志重捕法来测定。标志重捕法的具体操作是：在调查样地上，捕获一部分个体进行标志，经一定期限进行重捕。根据重捕取样中标志比例与样地总数中标志比例相等的假定，来估计样地中被调查动物的总数。即：N/M=n/m(其中M为标志数，n为再捕个体数，m为再捕中标记数。)（二）种群的基本特征种群密度、种群的空间分布格局、出生率与死亡率、迁入与迁出、性别比例、年龄组成2．种群的空间分布格局：组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局，分为三类：均匀型、随机型、成群型（集群型）。集群型是最常见的一种分布方式。随机型往往被错误地认为是最多见的，而事实上是最少见的。由于资源均匀分布、种群之间的个体间无吸引、无排拆的现象是不太可能出现的。（三）、种群的数量变动1．种群数量变动的基本参数a．出生率与死亡率；b．迁入与迁出；c．存活曲线年龄Ⅲ型Ⅰ型Ⅱ型10001001010.1存活数n(log)存活曲线类型2．种群的增长模型种群在无限的环境中，即假定环境中空间、食物等资源是无限的，其增长率不随种群本身的密度而变化，种群呈指数增长格局，其增长曲线为“J”字形。注意：指数增长的情况只有在实验室内，人为控制的环境条件下，才有可能发生，自然条件下一般是不会出现的，由于自然条件的环境都是有限的。种群的指数增长a．种群的指数增长数量b．种群的阻滞增长（逻辑斯蒂增长）因为野外种群总是处于有限的环境当中，种群增长因此也是有限的。逻辑斯蒂增长曲线的意义最大持续产量的模型防治有害生物种群的阻滞增长（逻辑斯蒂增长）KK/2K：环境容纳量3．种群的数量