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1、绪论一、动物生态学的定义：争论动物的生活方式，动物与动物间及动物与生活环境间相互关系的学科。二、动物生态学的争论对象和内容：经典生态学争论的对象为：个体，种群，群落，生态系统。近代生态学争论的对象为：分子，景观，生物圈。动物生态学争论的内容：对生态因子的争论，对不同层次动物的争论，试验方法和数学模型的争论。三、生态因子争论火的生态意义作用双重性：火对生态系统具有破坏性；它能够促进生物更，增加生物多样性。有益影响和作用的火：小面积火，火烧面积不大而且维护了原有的生态环境，利于植被恢复；低强度，火烧强度小且持续时间短，对生态系统破坏程度小，使其仍可维持原有水平；打算用火，在人为掌握下，有打算、有目
2、的用火，安全牢靠而且效果显著。四、动物生态学争论的热点种群生态学的争论。种群动态争论是国内外对种群生态争论的核心和前沿领域。争论种群动态的规律性，对种群数量进展推测和实施掌握，是当前种群动态争论的主要任务。引入现代系统科学争论种群的动态推测和动态掌握是近代种群生态学进展的重要趋势。复合种群：由于栖息地裂开化后，在相对独立地理区域内，各小生境上局域种群的复合。各局域种群通过肯定程度的个体迁移而成为一个整体。动物行为生态学的争论。多种动物行为中，觅食行为、领域行为、社群行 为、利他行为以及通讯行为是生存过程中必不行少的，其表现形式、作用机制及其给其他动物带来的好处和损失始终是行为生态学领域的热点。
3、生物多样性保护与生境裂开化的争论。生境裂开化是由于人为因素或环境变 化而导致景观中面积较大的自然栖息地不断被分隔裂开或生态功能降低而形成的，其严峻影响了动物的生存和繁衍。生物入侵的争论。造成的危害：生态系统破坏和巨大经济损失。分子生态学方法的争论。利用分子生物学的技术，从DNA 水平来争论生物的生态和群落。主要利用探针、引物和序列等三类检测生物种群DNA 序列多态性的方法。是当前动物生态学进展的一个趋势。第一章 动物生态学的争论方法一、动物野外调查的根本方法 (了解)昆 虫：网捕，采集处理制成标本分类鉴定鸟 类：形态特征、羽毛颜色、活动姿势、鸣声以及巢穴特征来识别种类兽 类：活动时留下的脚印、
4、采食痕迹和粪便等进展识别；皮毛收购调查一 直接观看法大型昼行性动物适用使用望远镜在荫蔽处观看，距离确定二活动痕迹的识别1. 脚印：摄影、素描、灌制动物脚印模型、气味定点技术2. 粪样：塑料袋封存、风干后纸袋3. 其他痕迹：啃咬痕、卧痕、摩擦痕三常用技术 无线电遥测技术 卫星定位遥测技术其次章 动物种群动态及其调整一、种群的概念：指在同一时期内占有肯定空间的同种生物个体的集合。二、动物种群的根本特征动物种群的数量特征种群初级参数： 诞生率 死亡率迁入和迁出率次级种群参数：性比、年龄分布、种群增长率、分布型动物种群的空间特征种群的内分布型：组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局，称为种群的分
5、布型，即内分布型。均匀型随机型聚拢型或称成群型种群分布类型的判定方法：常用而简便的检验内分布型的指标是方差 /平均数比率，即种群的遗传特征1. 年龄构造：不同年龄组的个体在种群内的比例或配置状况，通常以年龄金字塔来表示。2性比三、动物种群的空间分布依据动物利用空间资源的方式，将动物种群的空间分布分为三类，即单体分布：动物在一生中绝大多数时间内单独生活，属于个体分散的生活方式， 也称一次内分布型。小群分布：种群内雌雄个体或家族占有一小块空间，通常该空间内没有同种的其他个体存在。小群内的个体在空间中仍有肯定的内分布型，称为二次内分布型。动物中营家族生活方式的种类很多。大群分布：多对动物、多个家族或
6、多个个体共同生活在一起，构成共同生活的很大的一群，社会是大群的极端形式。包括不稳定的临时集群；季节性集群；常常性的稳定集群。四、阿利氏规律:每一种动物有一个最适的种群密度，因而，种群过剩和种群过低，或称过密和过疏都是不利的，都可能对种群产生抑制性的影响，这就叫阿利氏规律。动物的集群与存活率存在肯定的相关性。五、空间异质性与集合种群空间异质性：生态学过程和格局在空间分布上的不均匀性及其简单性。一般可以理解为空间的斑块性和梯度的总和。集合种群：指由于栖息地裂开化后，在相对独立地理区域内，各小生境局域种群的集合，各局域种群通过肯定程度的个体迁移而成为一个整体。六、自然种群数量变动及打算种群数量变动的
7、因素和种群调整理论自然种群数量变动的几种状况：一个动物种群进入的栖息地，经过种群增长并建立起种群以后，一般有以下几种可能：种群平衡，即较长期的维持在几乎同一水平上；不规章波动或规章波动；种群衰落或及灭亡；种群大发生或爆发，即种群数量在短期快速增长；种群崩溃，种群内个体在短期内大批死亡， 种群数量猛烈下降；生态入侵，即生物因某种缘由进入分布区后快速扩展集中，并对当地种造成危害的过程。打算种群数量变动的因素:诞生率和死亡率，迁入率和迁出率种群调整：种群恢复到其变动的平均密度的趋向。这是一种负反响机制，当种群数量超过某一特别水寻常，能使种群数量下降；而当种群数量低于这一特别水寻常，又能允许种群数量增
8、长。【种群调整的主要理论】外源性调整：气候学派主要观点：种群数量是气候因素的函数，气候转变资源的可获性，从而转变环境容纳量。生物学派主要观点：生物因子如捕食、寄生和种间竞争等对种群调整起打算作用。折中学派主要观点：气候因素和生物因素综合作用，共同调整种群数量。内源性调整行为调整学说 内分泌调整学说 遗传调整学说七、种群数量的野外调查方法确定密度测定确定密度：单位面积或空间上的个体数目。1. 总数量调查：计数某地段中全部生活的某种动物的数量。对某些脊椎动物可以直接调查其总数量，例如用航空摄影调查某块草原上的全部黄羊；计数集中于生殖地的海豹等。2. 取样调查：争论者只计数种群的一小局部，用以估量种
9、群整体。样方法：计数样方中全部个体，然后将其平均数推广，来估量种群整体。外形可以是方的、长方的、条带的或圆形的，但样方必需具有良好的代表性，通过随机取样法来保证。标志重捕法：假设种群中标志的比例与重捕取样中的比例一样：就可以估量出种群的大小N：N = nM / m(the Lincoln Index，林可指数法或 the Perterson Index，彼得逊指数法)需满足的条件： 标记对种群个体无影响； 标记记号结实显目； 标记个体能充分地混和到种群中标志和未标志个体有同样被捕获的时机； 个体被捕获的可能性不随个体年龄的变化而变化； 种群为封闭种群(没有迁入和迁出，没有的诞生和死亡)。依据标
10、记和调查状况的不同,有三种估量方法：(1) Peterson 估量法：一次标记一次回捕适用范围：大小较稳定的封闭种群；只进展一次标记和回收；(2) Schnabel 估量法：屡次取样标记和回捕适用范围：屡次取样标记并释放个体；封闭种群，且为随机分布；单记号标记； 调查时区分标记和非标记个体数量(3) Jolly-Seber 估量法 Southwood (1978): 屡次用不同记号标记、回捕时记录标记个体上次被捕时间。适用条件或范围：可用于开放性种群；需进展 3 次或以上的可区分性记号标记与回收；标记和非标记个体捕获率相等；可得到种群的迁入量及存活率。去除取样法：通过一次调查并去除局部特定个体
11、，然后再调查一次，得到种群中特定个体类型的比例的变化，从而估量出种群大小。在一个封闭种群里，随着连续地捕获，种群数量渐渐削减，因而花同样的捕获力气所取得的效益捕获数就渐渐降低。同时，随着连续的捕获，逐次捕获的累计数就渐渐增大。假设将逐次捕获数/单位努力作Y 轴，对着捕获累计数作 X 轴作图，就可以得到一个回归线。当单位努力的捕获数为零时，捕获累计数就是种群数量的估量值；这可以通过延长回归线，到达与 X 轴相交的截矩，截矩所表示的值就是种群数量 N 的估量值。相对密度测定(相对密度：表示动物数量多少的相对指标)分两类：直接数量指标与间接数量指标。（1） 捕获 ：散放于地面的捕鼠夹、诱捕飞行昆虫的
12、黑光灯、捕获地面动物的陷阱、搜集浮游动物的生物网等，只要能加以合理的定量，就可以作为相对密度指标。（2） 粪堆计数：常用于调查兔、鹿等中、大型狩猎动物，计数样方或线路上的粪堆数目。（3） 鸣叫计数：主要适用于鸟类（4） 皮毛收购记录：分析各地区的皮毛收购状况，划分成假设干数量级，与地图法相结合，就可以获得皮毛兽在宽阔地区的数量分布图。（5） 单位渔捞努力的鱼数或生物量：每 100 小时拖网作业的捕鱼量。（6） 计数动物活动所遗留的痕迹，诸如土丘、地窖、跑道、雪地上的足痕、巢等数量。八、生命表静态、动态及图解的根本类型，适用范围及其优缺点静态生命表：某一特定时间内，按种群内各年龄所占比例而编制的
13、生命表。适用范围：世代重叠的动物种群，在人口调查中也常用。优点： 能够反映种群诞生率和死亡率随年龄而变化的规律并从中看出种群的生殖对策和生存对策；可计算内禀增长率 r m 和周限增长；编制较易。缺点：无法分析死亡缘由或关键因素；不能对种群的密度制约过程和种群的调整过程进展定量分析；不适用于诞生或死亡变动很大的种群。动态生命表：依据观看一群同一时间诞生的生物的死亡或存活动态过程而获得的数据来编制的生命表，也叫同生群生命表。适用范围：用于试验室种群以及野外一些易跟踪的种群动态描述，适用于世代不重叠生物。优点：关键因子分析缺点：自然界中有些生物寿命很长，再加上野外跟踪种群个体也很困难，其应用有很大的
14、局限性。图解生命表Begon 和 Mortimer 在 1976 年专为高等植物设计的一种图解生命表。年专为高等植物设计的一种图解生命表。实际也是一种动态生命表，其优点是能够更清楚、直观地反映动物种群动态，尤其适用于生活史比较简单的动物。实际也是一种动态生命表，其优点是能够更清楚、直观地反映动物种群动态，尤其适用于生活史比较简单的动物。自然界中几乎全部生物的生活史都是由假设干阶段组成，最明显的是有变态的昆虫，分卵、各龄幼虫、蛹和成虫。九、关键因子： 但凡某因子引起种群死亡率的变动能极大地影响将来整个种群数量变动，这一因子称为关键因子。十、种群增长的数学模型种群增长的理论模型：非密度制约型种群增
15、长模型离散增长模型世代不重叠 连续增长模型世代重叠密度制约型种群增长模型离散增长模型连续增长模型自然种群的增长模型具时滞的种群增长模型具年龄构造的种群增长模型离散增长模型世代不重叠：Nt=入 t * N0N种群大小，t时间，种群的周限增长率种群经过一个世代后的净殖率 模型的参数：1，种群上升；=1，种群稳定；00，种群上升；r=0，种群稳定；r0，种群下降；r=，雌体无生殖，种群灭亡。规律斯谛增长模型：dN/dt=Nr(1-N/K)dN/dt种群变化率N种群个体数量R瞬时增长率K环境容纳量规律斯谛方程的重要意义：是很多两个相互作用种群增长模型的根底；是渔业、牧业、林业等领域确定最大持续产量的主
16、要模型，最大持续产量为MSY =rK/4；模型中两个参数 r 和 K，已成为生物进化对策理论中的重要概念。十一. 时滞:从赐予一个刺激或实行一项措施到获得反响或反响之间的时间延搁。十二. 世代重叠：二代型或多代型昆虫由于发生期及成虫卵期等较长因素而使前后世代表现出明显重叠的现象。第三章 动物种群间的相互关系一、名词解释。竞争排斥原理： 高斯认为共存只能消灭在物种生态位分化的稳定均匀环境中， 由于，假设两物种具有同样的需要，一物种就会处于主导地位而排解另一物种。生态位重叠：两物种生态位空间的相互重叠局部，称生态位重叠。生态位漂移：资源竞争而导致两物种的生态位发生变化称生态位漂移。性状替代：竞争产
17、生的生态位收缩导致物种形态性状的变化，叫性状替代。生态位分别：种间竞争结果使两物种的生态位发生分化，从而使生态位分开。竞争释放：在缺乏竞争者时，物种会扩张其实际生态位，这种现象称竞争释放。捕食者的功能反响：随着猎物密度的增加，每个捕食者可以捕获更多的猎物或可以较快地捕获猎物的现象。捕食者的数量反响：随着猎物密度增加，更多的捕食者将生存下来，并繁衍后代，导致捕食者种群数量增加，这种过程称捕食者对于猎物密度增加的数量反响。协同进化：一个物种的性状作为对另一物种性状的反响而进化，而后一物种的这一性状本身又是作为对前一物种性状的反响而进化。收获种群：可更资源中人类可利用的种群。最大持续产量MSY最大限
18、度地、持续地利用一种资源，而又不损害其更力量。二、动物种间竞争类型与广义捕食类型种间竞争类型:资源利用性竞争：两种生物之间没有直接干预，只有因资源总量削减而产生的对竞争对手的存活、生殖和生长的间接影响。相互干预性竞争：一种动物借助于行为排斥另一种动物使其得不到资源，两种动物种群间存在直接干扰，这时的竞争关系表现得很明显。似然竞争一个种个体数量的增加将会导致捕食者种群个体数量增加，从而加重了对另一物种的捕食作用，反之亦然。一个种个体数量的增加将会导致捕食者种群个体数量增加，从而加重了对另一物种的捕食作用，反之亦然。由于通过共同捕食者而相互影响，两个物种可能都不受资源短缺的限制，因此称似然竞争。广
19、义捕食类型:典型的捕食是指食肉动物吃食草动物或其他食肉动物。食草：食草动物吃绿色植物。拟寄生：如寄生蜂，将卵产在昆虫卵内，一般要缓慢的杀死宿主。同种相残：捕食现象的一个特例，捕食者和被捕食者是同一物种。三、竞争与进化的关系理论上有三种状况：A 型两条曲线完全分隔，必定有某些食物资源未被利用。其中一个物种或两个物种将从取食未利用的食物得到利益。这种摄食上的变化就导致往下种状况 B 进展。C 型曲线的重叠度很大，两个物种取食几乎同样的食物，竞争格外激烈，这将导致一种被消灭，或者消灭栖息地分别，以避开竞争。如此连续多代，将向 B 种状况进化。四、捕食者功能反响的类型。型：每个捕食者所捕获的猎物数量随
20、猎物密度的增加而呈线性增长，直到到达最大值为止。如一些大型食草动物。型：每个捕食者所捕获的猎物量以递减的速率增加，直到最大值为止。这种类型最常见。 型：每个捕食者开头时所捕获的猎物量很少，然后呈 S 型增长，并趋近于一个较高的渐近线。五、生物间互利共生的主要类型仅表现在行为上，如鼓虾和丝鰕鯱鱼种植和饲养，白蚁和真菌有花植物和传粉动物，蜜蜂和植物动物消化道中，反刍动物和胃纤毛虫高等植物与真菌，菌根生活在动物组织或细胞内的共生体，纤毛虫和藻类六、最大持续产量模型。p535-540依据规律斯谛增长数学模型的原理，最大持续产量 MSY= rK/4，而能供给最大持续产量的种群数量 N MSY =K/2。
21、七、有害动物的防治与治理p548-552害虫掌握模型 A：防治力气是一个常数，即每年去除同一个百分比。效果：只能降低种群的平衡水平，并在这个水平上稳定下来，无论防治多少年，都不能消灭这种有害生物。模型 B：只有当每年去除数目大于肯定值时即最大持续产量，才能使种群趋向灭亡。害虫防治方法1. 化学防治化学毒性和生物放大作用目标害虫的再起和次生虫害爆发抗性进化：用药相当于人工选择，残存者抗药性强。如家蝇2. 生物防治 ：主要集中在利用昆虫的病原体上，大多是微生物。如孙云金芽孢杆菌是当今世界性商品的微生物杀虫剂。3. 基因防治 ：辐射造成雄性不育，在与雌性交配后产出未受精的卵；选择出对害虫有抗性的植物
22、品种。4. 综合治理第四章 种群的遗传与进化一、名词解释。哈文定律：在一个巨大的、随机交配和没有干扰基因平衡因素没有迁移、突变和选择的种群中，基因型频率将世代保持稳定不变，而且，基因型频率与基因频率的关系是 x=p 2 ，y=2pq，z=q 2 。遗传漂变：由于群体较小和偶然大事等缘由造成的基因频率在种群中的随机波动即随机增减现象，称为遗传漂变。最小可生存种群:为了保持一个种群在数百年间的生存活力，必需要有一个个体数量即临界个体数。这个个体数就是最小可生存种群。有效种群大小: 种群生态遗传所谓的种群大小是指有效种群大小。建立者效应：遗传变异和特定基因在种群中的呈现将完全依靠这少数几个移植者的基
23、因型，从而产生建立者效应。遗传瓶颈：种群数量急剧下降导致基因频率变化和总遗传变异的下降。地理亚种强调的是分布在不同地理区域的同种生物的亚群在形态等特征差异上到达了足够的程度，在分类学上区分为亚种。渐变群：选择压力的空间变化能导致动物种群基因频或表现型在空间上渐渐变化的分布梯度，可称为渐变群。分裂型选择：指把一个群体中的极端变异按不同方向保存下来，而中间常态型则大为削减的选择。稳定性选择：环境条件对靠近种群的数量性状正态分布线中间那些个体有利， 而淘汰两侧的极端个体时。11.单向性选择：指中选择对一侧的极端个体有利，从而使种群的平均值向这一侧移动，选择属于定向型。单向性选择可能是引起基因型变化最
24、快的一类。二、自然选择与遗传漂变的强度的指标自然选择强度。表示自然选择强度的指标是选择系数。由于选择是对基因的压力，使基因降低其适合值，所以自然选择的强度打算于适合度，选择系数与适合度的关系是：选择系数 (s) = 1 相对适合度w 适合度(fitness) ：以基因型个体的平均生殖力乘以存活算出，假设以W 表示适合度，m 表示基因型个体生育力，l 表示基因型个体存活率，则 W = ml 。遗传漂变强度。漂变强度的强度打算于种群的大小，种群越大，遗传漂变越弱；种群越小，遗传漂变越强。种群大小的倒数1/N 可以作为遗传漂变强度的指标。三、自然选择的三种类型。稳定选择：当环境条件对处于种群的数量性
25、状正态分布线中间的个体是最适时，选择淘汰两侧极端个体，属于稳定选择。定向选择：假设表型与适合度的关系是单向型的，选择对一侧极端个体有利， 则属于定向型。分裂选择：假设种群的数量性状正态分布线两侧的表型具有高适合度，而它们中间的表型适合度低，则选择是分裂的或歧化的。第五章 行为生态学一、名词解释行为生态学：主要争论生态学中的行为机制和动物行为的生态学意义和进化意义，即争论动物的行为功能、存活值、适合度和进化过程。亲属选择：假设个体的行为有利于其亲属的存活力量和生育力量的提高，并且亲属个体具有同样的基因，则可消灭亲属选择。自私基因：基因在生物进化中确实定自私性。广义适合度：一个个体在后代传播自身基
26、因的力量有多大。进化稳定策略：假设种群中的大多数个体都实行某种行为对策，且这种对策具有其他对策所没有的好处，这种对策就成为进化稳定策略ESS。领域行为：又称为护域行为、领域性，是指保卫领域地的有关行为。社群组织：同种动物个体由于社会吸引力的作用，在一起共同生活所形成的群体组织。利他行为：对自己无益或有害，而使群体当中的其它个体得到利益的行为。二、行为生态学进展的重要思想行为生态学渊源于本世纪 60 年月初期进展起来的 4 个学派：(1) J. Crook 和 D. Lack 把鸟类和灵长类的社会组织同各种生态因素联系起来，提出比较争论法。(2) W.D.Hamilton 和 J.Maynard
27、 Smith 提出亲缘选择和广义适合度的概念，从基因层次上解释各种利他行为和自私行为。(3) N.Tinbergen 用简洁的田间试验和观看法确定了测定行为存活值的程序。(4)R.H.MacArthur 等使用最优化理论和进化稳定策略。三、动物最优觅食理论四、社群生活的好处及形成社会等级的优越性社群生活的好处：利于避开被捕食1. 不简洁被捕食者觉察2. 准时觉察捕食者3. 靠集体力气抵挡捕食者4. 稀释效应：是指随着群体的增大，每一个体被捕食的概率就会减小。利于捕食1. 集体捕获难以捕到的食物2. 觉察较好的觅食地点其他方面的好处多个物种组成的混种群体，相互利用对方的特长提高整个群体的警觉性。
28、社会等级的优越性削减成员每次相遇时的竞争，这样既能削减不必要的能量消耗，又能消退影响社群稳定的因素，增加社群内部的分散力。优势个体在食物、居所、配偶选择中均有优先权，这样保证了群体内强者首先获得交配和生产后代的时机，从物种种群的角度而言，有利于种族的保存和连续。五、利他行为的类型以及发生气制一亲缘个体之间的利他行为防捕食者行为。灰沼狸为其摄食中的同伴站岗放哨。合作生殖行为。在一些鸟类、哺乳类和鱼类中，有些个体自己不生殖却去帮助其他个体保卫巢穴、供给食物和喂养后代。这些帮手通常是帮助自己的近亲，尤其是父母。分食行为。非洲刺毛鼠的亲缘个体间能够广泛地共享食物。二非亲属个体之间的利他行为互惠：如无亲
29、缘关系的雄性形成的小狮群，通过互惠，彼此相互合作，最终都得到生殖的成功。蒙混：赐予者被承受者所哄骗，而表现出利他行为。典型例子就是杜鹃鸟的巢寄生行为。回报：不管什么时候只要利他行为者赐予承受者的利益大于其损失的利益，并且这个帮助在将来的某个时候能够得到报答，那么两个参与者都会得到好处。如吸血蝙蝠。第六章 群落生态学一、名词解释群落：在一样时间聚拢在同一地段上各种物种种群的集合。关键种: 这个物种假设被移除，将导致整个食物网的崩溃.演替:在肯定地段上，群落由一个类型转变为另一类型的由挨次的演化过程。生物多样性：生物多样性是指在肯定时间和肯定地区全部生物动物、植物、微生物物种及其遗传变异和生态系统
30、的简单性总称。它包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。群落稳定性：是指群落抑制物种种群波动和从扰动中恢复平稳状态的力量。二、群落多样性和稳定性之间的关系群落的多样性主要表现在群落中物种多样以及种间关系的简单性，而影响群落物种组成多样性的因素有很多。群落的稳定性主要表现在两个方面：一、当群落受到外界干扰后恢复原来状态的力量；二、当群落受到外界干扰后产生变化的大小， 即衡量受外界干扰而保持原来状态的力量。而假设群落受到外界的干扰超过群落的承载力量范围，那么该群落将会崩溃、瓦解。因此，群落的稳定性对于一个群落而言是至关重要。群落的多样性为群落的稳定性供给了一个强有力的保障后 盾，在一个群落中，物种越多，它抵抗外界的力量就会越强，恢复力量也越强。生物多样性被认为影响稳定性。群落多样性和稳定性之间的关系还存在争议，初步的工作看来支持上述观点。