生态学与动物行为学.ppt
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1、努 媒 迂 府 砾 殉 垛 孪 腕 待 杭 陇 蛇 品 脾 崖 帕 拼 尽 癣 阀 哉 甫 耳 飘 旨 鸡 追 适 识 包 瞧 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生态学 主要范围: 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: 询 照 辩 糕 曼 唤 抚 镇 钳 贩 摩 奶 蹋 韦 拜 拌 揪 蒲 苏 杯 贮 涅 喉 胖 暂 砷 净 茧 晌 选 装 隧 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 一、 生物与环境的相互关系:
2、 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。 忠 挣 萌 筏 触 灰 抛 个 贸 疵 锥 括 祖 哟 踏 店 烩 租 逸 残 纶 示 祖 功 击 碾 怖 袖 凋 糟 劈 鸡 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 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
3、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,也称生 物的生存条件。 一)、生态因子的概念 例题: 以下关于动物对温度的适应的说法正确的是 ( )。 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 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 度的提高而有相应变化 D温度是动物分布的限制因子,最重要的是地区平均温度 AC 韵 桂 忍 诧 蹿 优 签 车 蓬 针 穆 旺 庸 叁 兔 窒 毁 老 牌 马 裔 适 辽 丹 厢 朵 毖 旁 渭 至 姚 磋 生 态 学 与
4、动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 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,因而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 兜 删 耶 矽 蓖 涛 肇 挎 携 力 撤 马 犯 谆 被 询 烧 铝 栖 靖 农 牟 消 炔 持 浙 贡 摈 物 篡 锻 予 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 2耐受性法则(law of tolerance) 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
5、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 是 除 素 谁 精 诊 思 乃 抵 弗 犯 玛 柴 头 莲 猪 泅 希 疆 境 挨 进 倾 彝 闲 讣 薛 破 志 疹 沂 斯 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 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 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,称广温性动物;有 的只能耐受很窄的温度范围,称狭温性生物。 东 宏 南 待 涪 碑 砸 防 赘 馒 舆 紫 脚
6、玻 赣 阶 建 挝 漏 只 慷 稠 叭 蒙 簇 沿 骤 鞠 靛 连 括 梧 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 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
7、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。 稍 夷 搐 侗 媳 宁 图 倍 身 竿 江 账 脑 擎 溺 厂 哥 欧 炊 拨 胯 咋 圣 诽 萧 卓 喝 佬 绕 抑 辽 剩 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生物对生态因子耐受限度的调整 1.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
8、谢速率地酶系统的适应性改变。 聪 暑 锤 垫 暴 谐 亏 炎 内 巳 苍 蓖 究 砌 节 壮 眯 落 坷 呀 暗 旱 宏 益 权 糖 化 秸 脸 蚂 硕 廊 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 2.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。 迟 挑 卢 繁 夏 里 活 缸 马 脊 迂 粤 遏 撼 遥 乳 酗 颠 滁 何 釉 弱 脱 黑 罪 襟
9、窄 判 寺 椭 隐 艰 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 3限制因子定律(limiting factors) 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、生理机能或者生存 的因素就是限制因子。 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): 0.10%CO2、30 (1) 0.10%CO2、20 (2) 0.03%CO2、30 (3) 0.03%CO2、20 (4) 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 A光强度、0.03%CO2、温度 B0.10%CO2、光强
10、度、温度 C温度、光强度、CO2浓度 D温度、0.03%CO2、光强度 光强度 光 合 速 率 1 2 3和4 P D 颂 项 弯 吁 徊 胚 前 闽 虞 咱 嚏 蓉 袒 藉 神 揖 虑 抵 揉 似 跳 茧 搞 渣 挂 龟 懂 著 掖 刺 警 荷 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 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
11、水生生物的限制因子。 乘 淆 碗 辞 童 匙 阁 咸 经 折 舞 嘘 饯 茹 鞠 塞 初 壮 旱 獭 沃 谦 斤 兼 扰 妇 氓 壕 伞 摄 肚 备 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 4贝格曼定律 (Bergmans rule) 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(Allens rule) 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
12、散热和在温暖地区增加散热的一种 形态适应。 6乔丹定律 (Jordans rule) 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。嫉 繁 傍 淮 中 躁 另 尽 磕 矛 权 稻 链 倘 频 闭 鼠 隆 腻 战 梗 修 共 盲 血 除 虱 蟹 掺 晚 阁 涉 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 7葛洛格定律(Glogers rule) 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
13、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。 侣 粗 铰 棉 脸 淤 何 彻 踢 铺 单 佑 捕 折 赚 趁 卡 肤 厨 宋 壬 铺 旱 渍 型 丛 急 热 轮 墨 硫 始 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 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
14、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。 囱 副 汲 逢 蜘 毅 檬 火 沽 幸 币 驳 描 裂 镭 叉 虾 芥 办 悔 豢 谴 减 闸 晦 舀 杯 贺 窿 擞 芜 灸 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 (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
15、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 废 超 酉 额 烷 锐 冷 斋 纯 职 问 躇 汐 话 署 屹 峭 展 称 瞎 宅 立 说 醛 昆 指 些 村 刊 介 俘 鄂 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 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
16、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。 燃 仕 衷 阮 英 琴 暂 术 迷 焙 台 唐 念 虏 磋 整 劝 恼 泻 久 短 炒 灼 矩 催 哺 泵 性 呛 债 成 坍 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 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
17、用 要充分的多。 屋 疤 嗽 南 彭 坷 注 禽 赊 羹 随 厌 架 奏 光 婶 桂 氮 渺 陨 匡 浆 尾 胚 唯 詹 暇 玻 欣 锭 脐 厚 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 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植物分(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) 鲍 盏 秤 咽 泊 搞 振 幼 讶 歌 忘 溯 卒 弧 寸 臆
18、殖 洞 咒 砧 腥 梆 灾 韶 传 塘 临 狮 阑 咐 癸 骄 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 (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) 寓 葫 芜 扳 裴 观 皑 拐 么 乌 役 涡 镜 淫 病 铲 衷 瘁 锗 兼 焙 汰 彝 涂 躁 积 拐 奔 归 普 惜 捎 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学
19、 与 动 物 行 为 学 2温度 最适点、最低点、最高点,在生态学上称为温度的三基点 (1)植物和温度 P505 a. 植物的春化 b昼夜温差与有机物积累:白天温度高有利于光合作 用,夜间温度低降低呼吸作用。 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。 矩 顽 蒜 全 锰 战 震 蜕 淬 浴 毙 访 农 厢 秘 凝 炽 每 恤 忧 呢 尹 事 抵 脐 赣 钥 吼 磕 纲 憎 弱 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与
20、动 物 行 为 学 冷害是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 冻害是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。冰晶的形成会使 原生质膜发生破裂和使蛋白质失活与变性。当温度 不低于-3或-4时,植物受害主要是由于细胞膜 破裂引起的;当温度下降到-8或-10时,植物受 害则主要是由于生理干燥和水化层的破坏引起的。 冻害 弛 卒 旦 炒 愤 垂 孜 扩 埋 采 蒜 愿 禁 忠 酱 烘 旺 得 邻 拢 球 材 赫 僻
21、 荫 朔 净 履 隋 腊 凑 育 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 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。例如马铃薯在温 度达到40时,光合作用等于零,而呼吸作用 在温度达到50以前一直随温度的上升而增强 ,但这种状况只能维持很短的时间。高温还可 破坏植物的水分平衡,加速生长发育,促使蛋 白质凝固和导致有害代谢产物在体内的积累。 注:高温和低温(极端温度)对植物的致死,使植物 的地理分布也受到温度的限制。植物水平分布的南界 和北界,垂直分布的海拔高低。 阉 勿 亢 凛 右 摄 豌 汤 殖 帖 澈 鸥 傣 磨
22、 砒 营 爸 消 橱 赫 熙 疆 啊 谤 酋 飞 宴 怪 砸 臀 纹 雏 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 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。 整 阜 厩 确 行 盟 实 滩 值 点 魁 查 赁 账 思 秘 蛀 扳 刁 府 伏 倘 杨 繁 剩 赦 霄 柠 邮 秀 冒
23、蒲 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 (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:预测生物发生的世代数;预测生物地理 分布的北界;预测害虫来年发生程度;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极限温度对动物造成的影响:低温使动物致死,主要是由于细 胞内形成冰晶的损伤所致。高温对动物的有害影响主要
24、是破坏酶的 活性,使蛋白质凝固变性,造成缺氧、排泄功能失调和神经系统麻 痹等。 f动物对极端温度的适应。 蚌 骡 罚 报 座 湃 很 召 妈 限 熟 笑 娄 镶 残 盛 来 厉 鞠 踪 滓 岁 咯 坦 拇 瑰 决 掖 辞 弓 沽 跋 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 例题: 以下关于动物对温度的适应的说法正确的是 ( )。 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 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 度的提高而有相应变化 D温度是动物分布的限制因子,最重要的是地
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