奧賽輔導(dǎo)生態(tài)部分9

1、奧賽輔導(dǎo)生態(tài)學(xué)部分一、生物與環(huán)境（一）生態(tài)因素及其對(duì)生物的影響生物有機(jī)體周圍所有一切無機(jī)和有機(jī)的因子稱為生態(tài)因素。生態(tài)因素影響生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理和分布等。諸多生態(tài)因素分別屬于非生物因子和生物因子兩類。1非生物因子（1）太陽能它是一切生命的最基本能源。作為生態(tài)因素它包括能量、光質(zhì)（波長(zhǎng)或色）、光強(qiáng)度、光照長(zhǎng)度等方面。光和植物：光照強(qiáng)度對(duì)植物形態(tài)結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)發(fā)育有重要作用。按照對(duì)光照強(qiáng)度的要求不同，植物分為陽生植物、陰生植物和耐陰植物三種生態(tài)類型。陽生植物要在陽光充足的環(huán)境中生長(zhǎng)；陰生植物喜在潮濕、背陰的地方生長(zhǎng)；耐陰植物介于兩類之間，既能在陽地生長(zhǎng)，也能在較陰地帶生長(zhǎng)。日照長(zhǎng)度能影響植物的生長(zhǎng)

2、、發(fā)育和開花。按照對(duì)日照時(shí)間的要求，植物分長(zhǎng)日照植物、短日照植物、中日照植物和中間型植物四類。中日照植物在晝夜長(zhǎng)短幾乎相等的條件下才能開花，在甘蔗的某些品種中存在這種現(xiàn)象。中間型植物受日照時(shí)間影響較小，不同日照都能開花，如番茄、黃瓜、刀豆、蒲公英等。不同波長(zhǎng)的光對(duì)植物的作用也不同。如藍(lán)紫光能抑制植物伸長(zhǎng)，使植物矮化，促進(jìn)花青素等色素的形成，也能控制和促進(jìn)細(xì)胞分化。另外，紅光能促使莖的生長(zhǎng)、植物開花和種子萌發(fā)；藍(lán)光激活同化二氧化碳的酶類。光和動(dòng)物由于動(dòng)物是直接或間接以植物為食的，因此，直接影響植物分布的光也影響著動(dòng)物的分布。光對(duì)動(dòng)物的熱能代謝、生殖發(fā)育、生活周期、體表顏色、行為方式、地理分布等都

3、有直接或間接的影響。如光影響變溫動(dòng)物的活動(dòng)，因?yàn)樽儨貏?dòng)物要依靠光照升高體溫；光能促進(jìn)動(dòng)物生殖腺發(fā)育，如鳥類延長(zhǎng)日照時(shí)間，能提高產(chǎn)卵量；紫外線能殺滅動(dòng)物體表的微生物；光照的長(zhǎng)短能影響魚類徊游和鳥類的遷徙；光也跟動(dòng)物的體色有關(guān)系，一般背光面色淡而朝光面色深。（2）水分在生物體內(nèi)水分通常是含量最多的化合物。它是生物體的重要組成成分。另外，在一切生理生化反應(yīng)中都需要水作為溶劑，幫助溶解和運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及代謝產(chǎn)物?？梢哉f一切生命活動(dòng)都離不開水。水和植物根據(jù)對(duì)水分依賴的程度不同，植物分水生植物和陸生植物兩大類。水生植物：水體與大氣環(huán)境相比有其不同的特點(diǎn)，因此水生植物形成了與之相適應(yīng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理特征。水中

4、含氧量低，水生植物體內(nèi)則有由通氣組織形成的發(fā)達(dá)的通氣系統(tǒng)；水中光照弱，所以沉水植物和浮水植物葉片薄，表皮細(xì)胞含有葉綠體；水的浮力較大，則沉水植物和浮水植物的機(jī)械組織不發(fā)達(dá)；表皮無氣孔，輕度角質(zhì)化或完全不角質(zhì)化；維管組織和根系均不發(fā)達(dá)，有些植物還沒有根毛。按生長(zhǎng)的深淺度不同，水生植物可分為沉水植物、浮水植物和挺水植物三類。陸生植物：按著生土壤干濕程度不同，分成濕生植物、中生植物和旱生植物。濕生植物在潮濕環(huán)境中生長(zhǎng)，抗旱力最小。如蕨類、水稻、觀音蓮等。中生植物生長(zhǎng)在水分條件適中的陸地上，種類最多，分布最廣，數(shù)量最大。常見的陸生植物一般多為中生植物。旱生植物在干旱環(huán)境中生長(zhǎng)，較長(zhǎng)時(shí)間干旱仍能維持水分

5、平衡和正常生長(zhǎng)發(fā)育。如生長(zhǎng)在沙漠的駱駝刺、麻黃、仙人掌科植物、景天科植物等。少漿類的植物，盡量縮小葉面積，減少蒸騰，根系特別發(fā)達(dá)；多漿類植物，則根和莖葉逐漸變成貯水組織。水和動(dòng)物動(dòng)物往往靠食物和飲料來取得水分，根據(jù)對(duì)水的需要情況，可將動(dòng)物分成水生動(dòng)物和陸生動(dòng)物兩大類。水生動(dòng)物：終生生活在水中，其形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理特性適于水中生活。根據(jù)生活的水層不同，有浮游動(dòng)物、水中動(dòng)物和水底動(dòng)物。浮游動(dòng)物游泳能力較弱，浮游在水面。如變形蟲、放射蟲、鞭毛蟲、部分根足蟲。水中動(dòng)物游泳能力強(qiáng)，多數(shù)體形呈流線型，如大多數(shù)魚類。水底動(dòng)物則棲息或固著在水底泥沙和巖石上生活。如海星、鰩、比目魚等。陸生動(dòng)物：根據(jù)環(huán)境水分的多少，

6、有濕生動(dòng)物、中生動(dòng)物和旱生動(dòng)物。濕生動(dòng)物生活在潮濕地帶，如兩棲類；中生動(dòng)物生活在普通陸地環(huán)境，種類最多，分布最廣，數(shù)量最大，大多數(shù)陸地動(dòng)物即為中生動(dòng)物；旱生動(dòng)物適應(yīng)于在干燥沙漠地帶生活，有高濃度的尿液，能利用代謝中產(chǎn)生的尿，如駱駝、沙鼠。水對(duì)動(dòng)物的生態(tài)作用是多方面的。它能影響動(dòng)物的分布、動(dòng)物的體色、動(dòng)物的繁殖、生長(zhǎng)發(fā)育及動(dòng)物行為等等。（3）溫度溫度影響生物的生存、分布、數(shù)量、酶活性、生理活動(dòng)等。一般情況下，隨著溫度升高，生理生化反應(yīng)加快，酶的活性加強(qiáng)，生長(zhǎng)發(fā)育加速；溫度降低則反應(yīng)減慢，生長(zhǎng)發(fā)育遲緩。當(dāng)溫度超過生物所能忍受的上、下限溫度時(shí)，生命活動(dòng)逐漸趨向停頓，甚至死亡。植物和溫度一般植物在03

7、5的溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，生長(zhǎng)加快，溫度降低則生長(zhǎng)減慢。除此之外，溫度的周期性變化對(duì)植物也具有重要的生態(tài)作用。晝夜變溫對(duì)植物有機(jī)物生產(chǎn)有較大的影響。在一定的溫度范圍內(nèi)，晝夜溫差值越大，植物生產(chǎn)量越高。這是因?yàn)榘滋鞙囟雀撸欣诠夂献饔?，夜間溫度低，則抑制了呼吸作用，降低了有機(jī)物的消耗。另外，晝夜變溫還能提高某些植物種子的萌發(fā)率，影響番茄等植物體內(nèi)糖分轉(zhuǎn)移，影響葉的形態(tài)結(jié)構(gòu)、莖的生長(zhǎng)率及結(jié)實(shí)等。季節(jié)變溫或節(jié)氣變化對(duì)植物也有較大影響。動(dòng)、植物的生長(zhǎng)、發(fā)育、活動(dòng)規(guī)律與休眠等生物學(xué)現(xiàn)象及對(duì)季節(jié)或節(jié)氣變化的反應(yīng)，稱為物候。如植物的冬芽萌動(dòng)，抽葉、開花、結(jié)實(shí)或休眠等。植物物候是對(duì)季節(jié)性變溫的適應(yīng)。低

8、溫和高溫也各具有不同的生態(tài)作用。例如低溫的影響，植物發(fā)育的某一時(shí)期，須一定時(shí)間的低溫刺激才能開花的過程叫春化作用。原產(chǎn)地越往北方，春化要求溫度越低，時(shí)間要求越長(zhǎng)。過低的溫度也會(huì)對(duì)植物造成寒害和凍害，甚至導(dǎo)致死亡。高溫和低溫的致死、傷害作用，使植物的地理分布也受到溫度的限制。例如馬尾松不耐低溫，在長(zhǎng)江中下游地區(qū)一般分布在海拔1000米以下；而黃山松不耐高溫，在長(zhǎng)江中下游地區(qū)分布在海拔1000米以上。動(dòng)物和溫度大多數(shù)動(dòng)物生活在250范圍內(nèi)，各種動(dòng)物對(duì)溫度的耐性不同。恒溫動(dòng)物通常比變溫動(dòng)物的耐性強(qiáng)。變溫動(dòng)物體內(nèi)沒有體溫調(diào)節(jié)的機(jī)制，主要靠尋找適宜的環(huán)境來調(diào)節(jié)自己的體溫。溫度影響動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖，如

9、蚜蟲在較高的環(huán)境溫度下全為單性雌體，而在較低溫度下則有雄體和需交配的雌體。溫度還影響動(dòng)物的體態(tài)，如東北虎比華南虎大，個(gè)體大，相對(duì)體表面積就小，相對(duì)散熱也少。有些動(dòng)物能隨著季節(jié)變化有規(guī)律地遷移，如魚類的洄游、鳥類的遷徙。季節(jié)變化時(shí)有些動(dòng)物的體色會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，如北方的雪兔和雷鳥到冬季都會(huì)換上純白色的毛和羽毛。有些動(dòng)物常以休眠方式來抵抗極限溫度。低等動(dòng)物和一部分恒溫動(dòng)物不吃不動(dòng)，使代謝降到最低水平，以夏眠和冬眠的狀態(tài)來渡過炎熱干旱的夏季或嚴(yán)寒缺食的冬季。（4）土壤土壤是提供植物生活條件的地方，也是一些陸生動(dòng)物棲息和活動(dòng)的場(chǎng)所。土壤與植物根據(jù)質(zhì)地不同，土壤分沙土、壤上和粘土三大類。沙土粘性小，通氣

10、透水性強(qiáng)，但蓄水性保肥性差，容易干；粘土質(zhì)地粘結(jié)，濕時(shí)粘、干時(shí)硬，保水性強(qiáng)，但通氣、透水性差；壤土粘粒和粉沙的比例適度，質(zhì)地均勻，通氣逐水，保水、保肥性良好，適宜種植。土壤中有水分，各種養(yǎng)分只有溶解在水里，并在水的參與下，才能分解、合成、轉(zhuǎn)化和移動(dòng)，供植物吸收和利用。但是水分過多，空氣減少會(huì)產(chǎn)生爛根，也會(huì)造成養(yǎng)分流失；水分過少，會(huì)出現(xiàn)干旱，造成植物萎蔫，影響?zhàn)B料的吸收、運(yùn)輸和光合作用的進(jìn)行，同時(shí)好氣性細(xì)菌活躍，氧化分解作用過強(qiáng)，使土壤有機(jī)質(zhì)缺乏，造成土壤瘠薄。土壤里有空氣，土壤通氣程度直接影響植物根系的呼吸、營(yíng)養(yǎng)狀況和土壤微生物的種類、數(shù)量和活動(dòng)情況。土壤溫度直接影響植物種子萌發(fā)扎根，根系生長(zhǎng)

11、、呼吸、吸收、生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖能力。同時(shí)制約各種鹽類的溶解速度、土壤氣體交換、水分蒸發(fā)、微生物活動(dòng)、有機(jī)質(zhì)的分解、養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化等，一般植物都宜在1035之間生活。土壤還有一定的酸堿度，植物生活范圍大多在pH49之間。過酸、過堿都會(huì)引起蛋白質(zhì)變性、酶鈍化（活性降低）、根細(xì)胞受傷甚至受毒害。如十字花科腫根病常發(fā)生在酸性土壤中，馬鈴薯瘡痂病發(fā)生在堿性土壤中。土壤與動(dòng)物土壤是許多陸地動(dòng)物棲息、活動(dòng)的重要場(chǎng)所。土壤的含水量不同，會(huì)影響動(dòng)物的呼吸、生殖和生長(zhǎng)。如果土壤水分過多，通氣狀況即較差，一些動(dòng)物會(huì)因缺氧而死亡，因此農(nóng)業(yè)上常用灌水法來防治蟲害。土壤的氣體也常影響動(dòng)物的呼吸和行為。土壤中的溫度既有季節(jié)差異也

12、有晝夜差異，溫度的變化常影響無脊椎動(dòng)物的垂直遷移，溫度高則在上層活動(dòng)，溫度低則往土壤深處遷移。各種動(dòng)物對(duì)土壤pH值要求不同，叩頭蟲類大多數(shù)生活在pH45.2的土壤中，蚯蚓喜在 pH4.58.5范圍內(nèi)生活。2生物因子環(huán)境中的生物因子包括種內(nèi)關(guān)系和種間關(guān)系兩個(gè)方面。（1）種內(nèi)關(guān)系種內(nèi)關(guān)系是同種個(gè)體之間的關(guān)系，包括種內(nèi)斗爭(zhēng)和種內(nèi)互助。種內(nèi)斗爭(zhēng)：種內(nèi)斗爭(zhēng)是同種生物個(gè)體間因?qū)Y源或其他因素的需要而引發(fā)的斗爭(zhēng)。它是種群數(shù)量調(diào)節(jié)的一個(gè)重要因素。植物同種個(gè)體間斗爭(zhēng)一般表現(xiàn)在對(duì)水分、養(yǎng)料、光照、空氣等無機(jī)環(huán)境因素的需求上。因此，合理密植可以充分利用陽光、空間和地力，提高產(chǎn)量。栽種過密，作物相互遮光，爭(zhēng)奪養(yǎng)料，通

13、風(fēng)性差使個(gè)體生長(zhǎng)受阻，反而會(huì)降低群體產(chǎn)量。同種動(dòng)物間，由于食物、棲所、繁殖或其他因素的矛盾而斗爭(zhēng)也時(shí)有發(fā)生。有時(shí)不同種群間也常因食物發(fā)生斗爭(zhēng)。如在缺少蜜源時(shí)，外來蜜蜂會(huì)竄入當(dāng)?shù)胤涑脖I蜜，發(fā)生蜂群之間的搏斗。一些營(yíng)個(gè)體生活或家庭生活的動(dòng)物，當(dāng)食物不足時(shí)，它們會(huì)遷移。遷移使動(dòng)物能夠充分利用適合于它們生活的區(qū)域，而且因種群混雜，促進(jìn)雜交，消除長(zhǎng)期近親繁殖所帶來的危害，也消除地區(qū)性繁殖過剩的現(xiàn)象。種內(nèi)互助：動(dòng)物通過種內(nèi)互助能更有效的捕食、避敵，更好地適應(yīng)環(huán)境。如皇企鵝群聚能改變?nèi)后w的小氣候，使溫度提高，風(fēng)速減小，有利于動(dòng)體存活。斑馬群聚有利于防御，獅的群聚有利于共同獵食。（2）種間關(guān)系種間關(guān)系指不同種

14、個(gè)體或種群之間的關(guān)系。它比種內(nèi)關(guān)系更為復(fù)雜，總起來將它們分為正相互作用和負(fù)相互作用。正相互作用包括偏利共生、互利共生和原始合作等；而負(fù)相互作用則包括競(jìng)爭(zhēng)、寄生、捕食和偏害等。偏利共生：是指兩種生物生活在一起，彼此之間一方有利，另一方不受害。如嚙齒類動(dòng)物的洞穴，鳥巢，常被另一些動(dòng)物借宿，不互相傷害。原始合作：兩種生物生活在一起，互相受益，但二者之間不存在依賴關(guān)系，可以分離開來。如寄居蟹和?？年P(guān)系，寄居蟹匿居在空螺殼里，海葵附著在螺殼上，?？眉木有纷鳛檫\(yùn)動(dòng)工具，并以它吃剩的殘屑為食，寄居蟹可受到?？碳?xì)胞的保護(hù)?；ダ采簝煞N生物生活在一起，互相受益，但彼此之間具有依賴性二者不可分離的這樣一

15、種關(guān)系稱互利共生。由于二者不可分開，所以又稱專性共生。典型的有地衣中的藻類和真菌，白蟻和它腸內(nèi)的鞭毛蟲。另外螞蟻和蚜蟲也可看作是一種共生關(guān)系，螞蟻收集蚜蟲的分泌物，并保護(hù)蚜蟲，蚜蟲的分泌物是螞蟻的食物，到深秋，螞蟻把蚜蟲卵帶到蟻穴越冬，第二年春天又把它送到地面孵化繁殖。競(jìng)爭(zhēng)：通常是指在不同種的個(gè)體之間，因爭(zhēng)奪共同的資源、空間發(fā)生的相互作用。生活習(xí)性越相近的物種間的斗爭(zhēng)越激烈。競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果可能是一個(gè)物種獲得生存發(fā)展，另一個(gè)被淘汰；也可能導(dǎo)致其生態(tài)要求的分化而長(zhǎng)期共存。例如在樺木林中常出現(xiàn)云杉幼苗，隨著云杉的生長(zhǎng)，兩者矛盾日趨尖銳。當(dāng)云杉的高度超出樺木時(shí)，樺木因不如云杉耐陰而逐漸死亡，最終樺木林被云

16、杉林代替。又如，歐洲針葉林中三種山雀通過選擇不同采食方位可以共存，煤山雀在樹頂采食蚜蟲，山山雀在樹下部吃種子，風(fēng)頭山雀在地面時(shí)間較長(zhǎng)，但也在樹的上部和下部覓食。寄生：兩種生物生活在一起，一種生物以消耗另一種生物體內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)為生，前者受益（為寄生物），后者受害（宿主），這種現(xiàn)象叫寄生。動(dòng)物中寄生現(xiàn)象相當(dāng)普遍，有的寄生在體表，有的寄生在體內(nèi)；植物組織中也有寄生現(xiàn)象，如繭絲子以莖部的不定根寄生在大豆等植物的莖內(nèi)。捕食：一種生物以另一種生物為食的現(xiàn)象叫捕食，是群落中生物之間最常見、最基本的關(guān)系之一。在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過程中，捕食者和被捕食者在形態(tài)、生理和行為上都產(chǎn)生了一系列的相互適應(yīng)性。一個(gè)有獨(dú)特的捕殺技

17、巧，另一個(gè)就要有一系列保護(hù)性適應(yīng)。捕食者和被捕食者在種群數(shù)量上關(guān)系復(fù)雜。一般被捕食者數(shù)量多時(shí)，捕食者因食物豐富數(shù)量隨著增加，但這種增加必然導(dǎo)致被捕食者數(shù)量下降。這種相互作用常使許多捕食者和被捕食者種群出現(xiàn)周期性的數(shù)量波動(dòng)規(guī)律，捕食者的數(shù)量高峰總是出現(xiàn)在被捕食者數(shù)量高峰之后。3生態(tài)因子的兩個(gè)定律（1）最小因子定律：生物的生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需要一定量，如果完全缺乏這些物質(zhì)，就不能生存；如果這些物質(zhì)處于最少量狀態(tài)，生長(zhǎng)發(fā)育就受到影響。如，小麥等作物的產(chǎn)量不受水等大量物質(zhì)的影響，而是受Mg、Fe等微量元素的影響。（2）耐受性定律：各種生態(tài)因子對(duì)某一種生物都存在生物學(xué)上的上限和下限，它們之間的幅度就

18、是該生物對(duì)某一生態(tài)因子的耐受范圍。耐受性只是一個(gè)相對(duì)程度，只有狹、廣的區(qū)分，如動(dòng)、植物對(duì)溫度的耐受范圍有狹溫動(dòng)植物和廣溫動(dòng)植物。（3）限制因子：在許多生態(tài)因子中，任何接近或超過某種生物的耐受性極限，而阻止生物生長(zhǎng)、繁殖、分布、生理機(jī)能正?；蛘呱娴囊蛩鼐褪窍拗埔蜃?。由此可知任何生態(tài)因子均可成為限制因子。限制因子可以因生物所處的環(huán)境不同或不同的發(fā)育階段而產(chǎn)生差異。如水中的氧在正常情況下不會(huì)成為魚的限制因子，但是在高密度養(yǎng)魚的情況下，氧就成為魚生存的限制因子。（二）種群自然種群是一定的時(shí)間和空間內(nèi)的同種個(gè)體的集合群或自然組合。種群是種存在的形式。從生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)看，種群不僅是一個(gè)種的個(gè)體的總和，而且是

19、有一定特征、結(jié)構(gòu)和機(jī)能的總體。種群可以用一些數(shù)量指標(biāo)來進(jìn)行研究。這些數(shù)量指標(biāo)往往只為群體具有，單獨(dú)的個(gè)體并不具備。如密度、出生率、死亡率、性別比例、年齡分布、數(shù)量波動(dòng)、擴(kuò)散和遷移等。以下著重討論種群密度、數(shù)量變動(dòng)等幾個(gè)主要問題。1種群密度種群密度是指單位空間內(nèi)某個(gè)種群個(gè)體總數(shù)或生物量。它的統(tǒng)計(jì)可有兩類方法：（1）實(shí)際密度的測(cè)定方法單位面積的個(gè)體數(shù)即實(shí)際密度?？梢杂每倲?shù)調(diào)查和取樣調(diào)查等不同的方法進(jìn)行測(cè)定?？倲?shù)調(diào)查普查法：是計(jì)算某地段中某種生物的全部存活個(gè)體數(shù)的方法。如鳥、鼠可采取數(shù)巢穴的方法，人的總數(shù)統(tǒng)計(jì)則進(jìn)行人口普查。取樣調(diào)查法：是通過計(jì)算某地段中（樣方）的生物，從而估計(jì)整體數(shù)的一種方法。（2

20、）相對(duì)密度的估計(jì)方法相對(duì)密度表示的是相對(duì)數(shù)量。動(dòng)物的調(diào)查中常用的有糞堆、鳴叫聲、動(dòng)物活動(dòng)所形成的土丘、洞穴、巢、蛹等進(jìn)行估計(jì)，也可根據(jù)毛皮收購數(shù)量、拖網(wǎng)的捕撈量進(jìn)行數(shù)目估計(jì)。在植物的調(diào)查中用頻率、豐度、蓋度等進(jìn)行種群數(shù)量的估計(jì)。2種群的空間分布格局種群的空間分布格局是種內(nèi)個(gè)體在其生存環(huán)境空間中的配置方式。主要有均勻分布、隨機(jī)分布和集群分布等形式。（1）均勻分布：均勻分布是種群內(nèi)各個(gè)體的分布是等距離的。這主要是由于種群的成員之間激烈競(jìng)爭(zhēng)所引起的。如肥水池塘開始培肥時(shí)條件一致，浮游生物的分布是均勻分布；植物中，森林樹木為爭(zhēng)奪樹冠、報(bào)部空間所進(jìn)行的激烈競(jìng)爭(zhēng)常導(dǎo)致均勻分布。（2）隨機(jī)分布：種群中每個(gè)個(gè)

21、體在任一空間的分布概率相等的現(xiàn)象是隨機(jī)分布。隨機(jī)分布的現(xiàn)象在自然界中是十分罕見的，只有在資源，如食物、空間都分布均勻時(shí)，成員間相互作用并不導(dǎo)致任何形式的吸引和排斥時(shí)才會(huì)有隨機(jī)分布。如面粉內(nèi)擬谷盜的分布是隨機(jī)分布，森林底層中一些脊椎動(dòng)物的分布是隨機(jī)分布。（3）集群分布：種群的個(gè)體集中于一特定區(qū)的幾個(gè)點(diǎn)上是集群分布。自然界中生物的空間分布大多屬于集群分布。它是動(dòng)植物對(duì)付環(huán)境差異的結(jié)果，造成這種分布的原因可能有資源分布不均，以母體為擴(kuò)散中心等。3自然種群的數(shù)量變動(dòng)與對(duì)策種群研究的核心問題是種群的數(shù)量變動(dòng)。種群中的個(gè)體有出生和死亡、遷入和遷出，因此，種群的數(shù)量是經(jīng)常變化的。下面主要分析存活曲線、種群的

22、增長(zhǎng)等問題。（1）存活曲線：存活曲線是表示一個(gè)種群在一定時(shí)期內(nèi)的存活量的指標(biāo)，也是衡量種群增長(zhǎng)的基本參數(shù)。存活曲線一般有三種類型（如下圖所示）。第型存活曲線所代表的生物，它們?cè)缒昊顒?dòng)期死亡率極低，晚年在達(dá)到生理年齡的最大值時(shí)，在很短的期限內(nèi)一齊死亡。人類和許多哺乳動(dòng)物的存活曲線很接近這一類。第型存活曲線代表的一類生物，它在整個(gè)生命周期內(nèi)，死亡率基本穩(wěn)定，如水螅、某些鳥類及小型哺乳動(dòng)物較接近這一類。第型存活曲線代表的的生物，它們?cè)谟g階段有極高的死亡率，一旦過了危險(xiǎn)期，死亡率變得很低，而且穩(wěn)定，許多無脊椎動(dòng)物和低等脊椎動(dòng)物屬于這一型。如青蛙一次產(chǎn)卵很多，卵在早期發(fā)育中的死亡和蝌蚪大量被捕食，曲線

23、迅速下降。一些蝌蚪闖過早期，變成成蛙，就能存活多年。根據(jù)存活曲線的研究，可以看出各種動(dòng)物種群最易受害的年齡。通過人為的控制這一階段，就能達(dá)到有效控制種群數(shù)量的目的。存活曲線圖 “J”形曲線 、表示三種類型曲線（2）種群的增長(zhǎng)（見上圖所示）種群增長(zhǎng)的“J”型（又稱指數(shù)增長(zhǎng)）曲線在食物（養(yǎng)料）和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等理想條件下，種群的數(shù)量往往會(huì)連續(xù)增長(zhǎng)。以某種動(dòng)物為例，假定種群的數(shù)量為N0，年增長(zhǎng)率（指第二年的種群數(shù)量除以第一年的種群數(shù)量所得的倍數(shù)）為，該種群每年的增長(zhǎng)率都保持不變，那么，一年后該種群的數(shù)量應(yīng)為：N1N0；二年后該種群的數(shù)量應(yīng)為N2N1N02；n年后則應(yīng)為NnN0n。如

24、果繪成曲線圖，種群的增長(zhǎng)就會(huì)呈“J”型曲。線種群遷入一個(gè)新環(huán)境后，常常在一定時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)“J”增長(zhǎng)。但更多的時(shí)候，它并不是種群增長(zhǎng)的實(shí)際狀況，而是反映了種群增長(zhǎng)的潛力。種群增長(zhǎng)的“S”型（又稱阻滯增長(zhǎng)或邏輯斯蒂增長(zhǎng)）曲線在自然界中，環(huán)境條件是有限的，因此，種群不可能按照“J”型曲線無限增長(zhǎng)。當(dāng)種群在一個(gè)有限的環(huán)境中增長(zhǎng)時(shí)，隨著種群密度的上升，個(gè)體間對(duì)有限的空間、食物和其他生活條件的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)必將加劇，以該種群為食的抗食者的數(shù)量也會(huì)增加，這就會(huì)使這個(gè)種群的出生率降低，死亡率增高，從而使種群數(shù)量的增長(zhǎng)率下降。當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境條件所允許的最大值時(shí)，種群數(shù)量將停止增長(zhǎng)，有時(shí)會(huì)在這個(gè)水平保持相對(duì)穩(wěn)定。這種

25、增長(zhǎng)方式用坐標(biāo)圖表示出來就會(huì)呈“S”型曲線（見下圖所示）。 “S”形曲線兩種生長(zhǎng)曲線的差異說明，在種群生長(zhǎng)的環(huán)境中存在著限制種群增長(zhǎng)的因素，即存在一種阻力，稱為環(huán)境阻力。這些因素可能是有限的食物、可能是廢物的積累、可能是環(huán)境條件的變化，也可能是種內(nèi)或種間的相互作用等。影響種群個(gè)體數(shù)量的因素是很多的。某些能限制或控制種群數(shù)量的因素，其作用強(qiáng)度隨種群密度而變化，稱為密度制約因素。如物種的競(jìng)爭(zhēng)在密度大的種群中程度比較強(qiáng)大，對(duì)種群數(shù)量的影響也較大，反之則較小。有些因素在種群達(dá)到一定水平時(shí)起限制種群數(shù)量的作用，但它的作用強(qiáng)度和種群密度無關(guān)。氣候因素就是這樣，如刮風(fēng)、下雨、降雪、氣溫都會(huì)對(duì)種群的數(shù)量產(chǎn)生影

26、響，但這些因素起多大作用與種群密度無關(guān)。無論是密度制約因素還是非密度制約因素，它們都通過單個(gè)地或聯(lián)合地影響種群的出生率、死亡率或遷移率而起控制種群數(shù)量的作用。（3）種群對(duì)數(shù)量變動(dòng)的適應(yīng)對(duì)策種群的適應(yīng)對(duì)策是種群適應(yīng)生存環(huán)境而表現(xiàn)出來的生態(tài)生物學(xué)特性。根據(jù)適應(yīng)方式可分為形態(tài)對(duì)策、生殖對(duì)策、生理對(duì)策和生態(tài)對(duì)策。這里主要介紹生態(tài)對(duì)策，包括兩類：K對(duì)策和r對(duì)策。K一對(duì)策：氣候穩(wěn)定的系統(tǒng)，如熱帶雨林，物種數(shù)量接近于環(huán)境容納量的水平，與邏輯斯蒂增長(zhǎng)模型中K值接近，故稱K對(duì)策。其特點(diǎn)是：壽命長(zhǎng)，個(gè)體大死亡率較低，生殖力弱，親代對(duì)子代有效地保護(hù)，但缺乏有效的散布方式。K對(duì)策種群的死亡率主要由與種群密度相關(guān)的因素

27、引起。K對(duì)策生物在新環(huán)境中定居能力較差，它常出現(xiàn)在群落演替的晚期。大部分脊椎動(dòng)物屬于K對(duì)策者。 r一對(duì)策：氣候條件多變的系統(tǒng)中，種群密度常處于增長(zhǎng)狀態(tài)，是高增長(zhǎng)率（r）的，故稱r一對(duì)策。其特點(diǎn)是壽命短，個(gè)體小，死亡率高，生育時(shí)間早且生殖率高，發(fā)有快。往往是臨時(shí)性生態(tài)環(huán)境的占據(jù)者，常常出現(xiàn)在群落演替的早期。其種群的死亡率主要由環(huán)境變化引起，與種群密度無關(guān)。絕大部分無脊椎動(dòng)物屬r對(duì)策者。（三）生物群落生物群落是指生活在一個(gè)特定環(huán)境中的所有生物種群的集合。植物群落的研究是比較早和比較深入的。因此，本節(jié)主要以植物群落為例來介紹關(guān)于生物群落的知識(shí)。1群落的基本特征群落內(nèi)物種的多度、密度、覆蓋度和頻度是群

28、落內(nèi)部物種的數(shù)量特征。如松林中松樹的個(gè)體數(shù)目（多度）最多，樹冠覆蓋地表面積（覆蓋度）最大，在不同地點(diǎn)出現(xiàn)的次數(shù)（頻度）最多，于是松的種群是松林中占優(yōu)勢(shì)、起支配作用的優(yōu)勢(shì)種，優(yōu)勢(shì)種在眼環(huán)境和跟其他種類的關(guān)系中達(dá)到了生態(tài)上的高度成功，它們是決定群落主要特性的植物種。任何一個(gè)植物群落都有它們自己的生物組成和優(yōu)勢(shì)的種群。植物群落中主要層次的優(yōu)勢(shì)種稱為建群種，它決定著整個(gè)群落的內(nèi)部構(gòu)造和特殊環(huán)境。優(yōu)勢(shì)種特別是建群種決定著植物群落的外貌。外貌是認(rèn)識(shí)植物群落的基礎(chǔ)，也是區(qū)分不同植物群落的主要標(biāo)志。如針葉林、常綠闊葉林、熱帶雨林，就是根據(jù)外貌加以區(qū)別的。群落還有一定的結(jié)構(gòu)。群落內(nèi)部不同生活型的植物，在垂直和水

29、平空間中的配置叫群落的結(jié)構(gòu)。如森林群落中，植物在垂直方向形成的分層現(xiàn)象叫垂直結(jié)構(gòu)；林地中的植物沿著水平方向分布成不同小群落的現(xiàn)象叫作水平結(jié)構(gòu)。2群落的演替群落隨時(shí)間演進(jìn)而發(fā)生的有規(guī)律的變化叫群落的演替。植物群落往往是個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，會(huì)隨著時(shí)間推移而變化和發(fā)展。群落經(jīng)過一段時(shí)間后，內(nèi)部一些物種消失，另一些物種取代了它，并繁衍旺盛起來，最后新的群落代替原有的群落。群落演替有原生演替和次生演替兩種。在一個(gè)原先沒有生命的地方，即原生裸地上發(fā)生的演替，叫原生演替。原生裸地包括裸露的巖石、河流和平原、沿海沙地、冰川和火山地區(qū)等。演替最后終止在一種穩(wěn)定狀態(tài)，即達(dá)到頂極。次生演替是在一個(gè)群落被破壞，但并未完全被消

30、滅的地區(qū)所發(fā)生的演替。如荒棄的耕地、森林被砍伐或遭火災(zāi)后所經(jīng)歷的演替過程，即次生演替。次生演替不是從無開始，它的演替比原生演替快。植物群落的原生演替類型中，從巖石表面開始的旱生演替和從湖底開始的水生演替有典型性，分別代表極干和多水兩個(gè)極端類型。旱生演替有以下五個(gè)階段：地衣植物群落階段苔蘚植物群落階段草本植物群落階段灌木群落階段頂極群落階段（喬木群落階段）。水生演替過程為：沉水植物群落階段浮水植物群落階段挺水植物群落階段濕生草本植物群落階段灌叢、疏林植物群落階段頂極群落階段。3陸地植物群落分布的地帶性由于水分、熱量及兩者的配合情況不同，植物的分布隨經(jīng)度、緯度和海拔高度變化而呈地帶性分布。如我國溫

31、帶（北緯約42°）植被的經(jīng)度地帶性由東向西表現(xiàn)為：落葉闊葉林（濕潤(rùn)區(qū)）森林草原帶（半濕潤(rùn)區(qū)）草原帶（半干旱區(qū)）半荒漠帶、荒漠帶（干旱區(qū)）荒漠帶（極端干旱區(qū)）。又如北半球自南向北表現(xiàn)緯度地帶性，依次出現(xiàn)：熱帶雨林（熱帶）常綠闊葉林（亞熱帶）落葉闊葉林（溫帶）針葉林（寒溫帶）苔原（寒帶）。另外，我國長(zhǎng)白山，從山麓到山頂表現(xiàn)因海拔不同而成的垂直地帶性，依次為：落葉闊葉林針闊混交林云冷杉暗針葉林岳樺矮曲林小灌木、苔原。（四）生態(tài)系統(tǒng)1生態(tài)系統(tǒng)的組成概括起來生態(tài)系統(tǒng)都是由四個(gè)部分組成的，非生物的環(huán)境、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者。2食物鏈生態(tài)系統(tǒng)中因食物關(guān)系而建立起來的一種聯(lián)系叫食物鏈。它反映食物能

32、量的傳遞關(guān)系。有腐食食物鏈、捕食食物鏈和寄生食物鏈幾種類型。腐食食物鏈?zhǔn)菍ｉT以死亡生物為營(yíng)養(yǎng)對(duì)象所形成的食物鏈，如植物的枯枝、敗葉纖維分解細(xì)菌氨化細(xì)菌。捕食食物鏈又叫活食鏈。如草蚱蜢田鼠貓頭鷹。其中草是生產(chǎn)者，蚱蜢是一級(jí)消費(fèi)者，田鼠是二級(jí)消費(fèi)者，貓頭鷹是三級(jí)消費(fèi)者。能量沿著食物鏈途徑流動(dòng)。寄生食物鏈，如哺乳動(dòng)物和鳥類跳虱原生動(dòng)物細(xì)菌病毒，由于相互關(guān)系，形成了五個(gè)等級(jí)的食物鏈。由于絕大多數(shù)動(dòng)物的食物是多種多樣的。因此，各種食物鏈彼此聯(lián)系，交錯(cuò)成復(fù)雜的食物網(wǎng)。在食物網(wǎng)中，一個(gè)物種的變化，會(huì)影響整個(gè)食物網(wǎng)內(nèi)各種物種數(shù)量的變動(dòng)。3生態(tài)金字塔生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)要靠各種有機(jī)體來轉(zhuǎn)化和傳遞。在順著營(yíng)養(yǎng)級(jí)序

33、列傳遞時(shí)，大部分用于呼吸維持生命活動(dòng)或被分解者利用，只有10左右輸送給上一級(jí)。這樣便形成了逐級(jí)地、急劇地、梯級(jí)般的遞減圖形，生態(tài)學(xué)上常用金字塔來形象地描繪能量的轉(zhuǎn)化，所以叫能量金字塔。這在中學(xué)階段大家已經(jīng)學(xué)習(xí)過了。在生態(tài)系統(tǒng)中，還有數(shù)量金字塔和生物量金字塔。數(shù)量金字塔是在生態(tài)系統(tǒng)中，每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)用有機(jī)體的數(shù)目來表示。一般來說，向上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞時(shí)，生物的體形增大，個(gè)體數(shù)目卻減少。如草食動(dòng)物的數(shù)量多，肉食動(dòng)物少，依次類推。有時(shí)候數(shù)量金字塔會(huì)發(fā)生倒塔形。如成千上萬的昆蟲以一株樹為生，數(shù)量金字塔就發(fā)生顛倒。生物量金字塔是在生態(tài)系統(tǒng)中，每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)用生物量表示，一般用單位空間、時(shí)間的生物體重量來表示。生物

34、量金字塔表明，生產(chǎn)者的生物量大于草食動(dòng)物，而草食動(dòng)物又大于肉食動(dòng)物。生物量金字塔很少發(fā)生顛倒。但在某些水生生態(tài)系統(tǒng)中，如海洋里的浮游動(dòng)物量常常超過浮游植物量。這是因?yàn)樽鳛楦∮沃参锏脑孱愺w積很小，但它繁殖速率高，在單位時(shí)間內(nèi)大量繁殖，大量被吞食。因此常常使浮游植物量跟浮游動(dòng)物量的比值小于1，但藻類生產(chǎn)的總能量還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于浮游動(dòng)物的總能量的。4生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)生產(chǎn)和次級(jí)生產(chǎn)在一定時(shí)間或階段內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)中某個(gè)種群或群落生產(chǎn)出來的有機(jī)物總量，叫生產(chǎn)量或生產(chǎn)力。如某池塘中，平均每年每立方米水體內(nèi)能生產(chǎn)100公斤鯉魚，其生產(chǎn)量就可用 100公斤米3·年表示。也可換算成能量。生產(chǎn)量分為以下幾個(gè)水平

35、：（1）初級(jí)生產(chǎn)量綠色植物通過光合作用，把太陽能轉(zhuǎn)變成植物體內(nèi)的化學(xué)能，這過程稱為“初級(jí)生產(chǎn)”過程，它所固定的總能量（或形成的有機(jī)體總量）稱為“初級(jí)生產(chǎn)量”。初級(jí)生產(chǎn)量又分為：總初級(jí)生產(chǎn)量：在某單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)者所固定的全部太陽能。凈初級(jí)生產(chǎn)量：總初級(jí)生產(chǎn)量扣除掉生產(chǎn)者自養(yǎng)呼吸消耗后余下的數(shù)值。生態(tài)系統(tǒng)的凈初級(jí)生產(chǎn)量就是植物在該系統(tǒng)中構(gòu)成的有機(jī)物質(zhì)和能量，是系統(tǒng)中其他生物成員賴以為生的物質(zhì)基礎(chǔ)。在陸地，熱帶雨林的凈初級(jí)生產(chǎn)量較高，平均為2200克（干物質(zhì)）米2·年。（2）次級(jí)生產(chǎn)量在單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)物體的同化量減去其呼吸量余下的值。實(shí)際上，它就是動(dòng)物用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的那部分能量。一級(jí)、

36、二級(jí)、三級(jí)消費(fèi)者的生產(chǎn)量都屬于次級(jí)生產(chǎn)量?？捎孟铝泄接?jì)算次級(jí)生產(chǎn)量：次級(jí)生產(chǎn)量同化量呼吸量；次級(jí)生產(chǎn)量0體增重新個(gè)體重量5生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)自然界的各種化學(xué)元素（包括構(gòu)成原生質(zhì)必不可少的元素），在生物圈里具有從環(huán)境進(jìn)入生物體，沿著食物鏈而在不同生物之間流轉(zhuǎn)，最后被分解者分解而回到環(huán)境中去的趨勢(shì)，由于這種循環(huán)帶有全球性，所以稱為生物地球化學(xué)循環(huán)。生物地球化學(xué)循環(huán)分三類：水循環(huán)、氣體循環(huán)和沉積型循環(huán)。以下以水循環(huán)和氣體循環(huán)為例介紹其特點(diǎn)。（1）水循環(huán)地球上的水是通過氣體形式而循環(huán)的，循環(huán)動(dòng)力是太陽能，大氣是全球水循環(huán)的關(guān)鍵因素。水循環(huán)的主要途徑有三條：由于陽光照射，江、河、湖、海和土壤中的一部分

37、水變成水蒸氣，進(jìn)入大氣。植物的蒸騰作用和動(dòng)物體表蒸發(fā)出來的水分進(jìn)入大氣中。 大氣中的水蒸氣遇冷，以雨、雪等形式回到地面。（2）碳循環(huán)碳是一切有機(jī)物的基本成分，沒有碳就沒有生命。碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間以二氧化碳的形式進(jìn)行循環(huán)。碳循環(huán)的主要途徑為：綠色植物通過光合作用固定大氣中的CO2。綠色植物合成碳有機(jī)物通過食物鏈轉(zhuǎn)移到食草動(dòng)物和食肉動(dòng)物體內(nèi)。動(dòng)、植物通過呼吸作用，把CO2放回大氣中。動(dòng)物的排泄物、動(dòng)植物的遺體被分解者利用，分解后產(chǎn)生的O飛也返回大氣。人類燃燒化石燃料，使大量地進(jìn)人大氣，從而使貯存于地層中的碳加入到碳循環(huán)中。（3）氮循環(huán)氮是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本元素之一。在大氣中，氮的含量約占79

38、，但絕大多數(shù)生物不能直接利用大氣中的氮。只有通過固氮作用，即把氮和氧結(jié)合成硝酸鹽和亞硝酸鹽，或使氮和氫結(jié)合成氨，才能被植物利用。固氮作用通常有三條途徑：大氣固氮：氮的化學(xué)性質(zhì)很不活潑，但在閃電和宇宙射線產(chǎn)生的高能作用下可分別與氧和紅結(jié)合成硝酸鹽和氨，并隨著雨水降到地面。生物固氮：與豆科植物共生的根瘤菌有固氮功能，某些種類的藍(lán)綠藻也能固氮。工業(yè)固氮：通過工業(yè)生產(chǎn)而固氮是人類開辟的固氮途徑。氮循環(huán)的基本過程（如下圖所示）。氮的循環(huán)6人與環(huán)境（1）環(huán)境和環(huán)境質(zhì)量中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法中對(duì)環(huán)境的定義是：“影響人類的生存和發(fā)展的各種天然和經(jīng)過人工改造的自然因素的總體，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森

39、林、草原。野生生物、自然遺跡、人文遺跡、自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、城市和鄉(xiāng)村等?！杯h(huán)境質(zhì)量是指環(huán)境總體或環(huán)境要素受到污染的程度。它是根據(jù)人類具體要求而形成的一種對(duì)環(huán)境總體評(píng)價(jià)的概念。世界衛(wèi)生組織將環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)分為四個(gè)等級(jí)：一級(jí)：規(guī)定值或規(guī)定值以下的濃度和時(shí)間，對(duì)環(huán)境無直接或間接影響。二級(jí)：規(guī)定的濃度和時(shí)間，對(duì)環(huán)境易引起有害的作用。三級(jí)：規(guī)定的濃度和時(shí)間，易引起人體生理機(jī)能的障礙和慢性疾病或縮短壽命。四級(jí)：規(guī)定的濃度和時(shí)間，易引起多數(shù)人患急性疾病或死亡。人類依賴環(huán)境和它的資源而生存、發(fā)展，同時(shí)，人類的活動(dòng)又急劇地影響著環(huán)境。由于人類發(fā)展中過度地消耗資源和不斷排放污染物，已形成了嚴(yán)重的環(huán)境問題。現(xiàn)在，日

40、趨嚴(yán)重的全球性環(huán)境問題主要有：全球性氣候變暖，海平面上升。人口迅速增長(zhǎng)對(duì)生態(tài)環(huán)境驟增壓力。臭氧層耗損。酸雨沉降范圍擴(kuò)大。土壤沙漠化擴(kuò)展，水土流失加劇，人均耕地面積下降。森林資源的減少和破壞。物種大量滅絕。淡水資源短缺和污染，海水污染。危險(xiǎn)廢物（包括放射性廢物）擴(kuò)散等。（2）環(huán)境污染由于人類活動(dòng)引起環(huán)境和它的組成要素如大氣、水體、土壤等的變化，并超出了環(huán)境的自凈能力，使環(huán)境質(zhì)量下降，造成有害于人類或其他生物正常生存和發(fā)展的現(xiàn)象，叫做環(huán)境污染。環(huán)境污染的類型可有不同的劃分法，按環(huán)境要素不同分為：大氣污染、水污染和土壤污染等；按污染產(chǎn)生的原因不同可分為工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染、化學(xué)污染和物理污染；按污染物

41、的形態(tài)不同可分成廢氣污染、廢水污染、固體廢物污染、噪聲污染和輻射污染；按污染分布范圍可分為局部性污染、區(qū)域性污染和全球性污染。（3）人類的努力自然保護(hù)區(qū)“自然保護(hù)區(qū)”又叫“自然禁伐禁獵區(qū)”。是國家為了保護(hù)自然環(huán)境、自然資源和生物資源，滿足文教、科研以及游覽等需要而劃定的一定的空間范圍，禁止任意采伐植物、捕殺動(dòng)物和變更地形地貌的特殊保護(hù)的自然區(qū)域。自然保護(hù)區(qū)有多種類型，根據(jù)其保護(hù)的內(nèi)容，可分成五大類：第一類是自然生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)區(qū)；第二類是特有生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)區(qū)；第三類是珍稀或?yàn)l危動(dòng)植物自然保護(hù)區(qū)；第四類是典型自然景觀保護(hù)區(qū)；第五類是有特殊意義的自然歷史遺址自然保護(hù)區(qū)。人和生物圈計(jì)劃“人和生物圈計(jì)劃”是

42、一項(xiàng)國際性的、政府間合作研究生態(tài)學(xué)的綜合性計(jì)劃。它由聯(lián)合國教科文組織在其他組織配合下，于1970年第16屆全體會(huì)議上制定，1971年開始實(shí)施。我國于1972年加入該計(jì)劃，并當(dāng)選為“國際協(xié)調(diào)理事會(huì)”的理事國。1978年成立了中華人民共和國人和生物圈國家委員會(huì)，1989年我國鼎湖山等自然保護(hù)區(qū)都已加入了國際生物圈自然保護(hù)網(wǎng)。地球日和世界環(huán)境日每年的4月22日是“地球日”。最早的“地球日”是由美國的環(huán)保工作者和社會(huì)知名人士共同發(fā)起的，把1970年4月22日定為美國的第一個(gè)“地球日”，以后聯(lián)合國國際性環(huán)境組織將1990年4月22日定為第一個(gè)“國際地球日”。每年的6月5日是“世界環(huán)境日”。第一個(gè)“世界環(huán)

43、境日”是1972年6月5日6月16日聯(lián)合國在瑞典斯德哥爾摩召開的第一次人類環(huán)境會(huì)議上提出的。大會(huì)宣布了每年6月5日定為“世界環(huán)境日”，要求聯(lián)合國系統(tǒng)和各國政府在這一天開展各種活動(dòng)，宣傳保護(hù)和改善生存環(huán)境的重要性，這已成為了全人類的共同行動(dòng)日。（五）動(dòng)物的行為動(dòng)物的行為學(xué)主要是研究動(dòng)物的行為規(guī)律，提示動(dòng)物行為的產(chǎn)生、發(fā)展和進(jìn)化以及動(dòng)物行為與動(dòng)物生活的相互關(guān)系。它是生物學(xué)重要的分支學(xué)科。1行為及其分類行為是有機(jī)體對(duì)外界環(huán)境的刺激所做出的反應(yīng)。所有行為都有其適應(yīng)意義，表現(xiàn)為生存的改善（取食、避敵）和生殖的成功（求偶、繁殖、筑巢和照料后代等）。從適應(yīng)的角度來研究在自然環(huán)境中的行為的學(xué)科稱為行為學(xué)。行為

44、的種類豐富多樣，分類的方法也各不相同；但總的說來，可分為先天的行為和獲得的行為。屬于前者的有趨性和向性、反射、本能；獲得性行為則是通過后天的學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)獲得的。2符號(hào)刺激符號(hào)刺激是指總刺激中的一部分信息（性狀、特征）對(duì)于引起一定的行為方式具有特別的重要性，這一部分信息成為引起行為反應(yīng)的符號(hào)或標(biāo)記。例如三棘魚，雄魚在交尾季節(jié)下腹部變?yōu)榧t色，引起了雄魚之間的攻擊行為。3行為的基礎(chǔ)行為產(chǎn)生主要有遺傳基礎(chǔ)和生理基礎(chǔ)。（1）遺傳基礎(chǔ)行為具有遺傳基礎(chǔ)，我們可以通過研究行為差異的遺傳基礎(chǔ)，并利用標(biāo)準(zhǔn)的遺傳學(xué)方法來確定差異的基因定位。比如有人對(duì)蜜蜂的行為遺傳進(jìn)行了比較深入的研究。他使用棕色品系（H）和Van s

45、coy品系（NH）的蜜蜂，二者在行為上不同。H型有兩種行為：（a）打開蜂室；（b）移走感病致死的幼蟲，所以又叫衛(wèi)生型；NH型無此二種行為，稱為不衛(wèi)生型。將兩個(gè)品系的蜜蜂雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)型為不衛(wèi)生型。F1和純的衛(wèi)生型回交時(shí)，得到四種不同的表現(xiàn)型（如下圖所示）。A：14，全衛(wèi)生型，打開蜂室，移出死蟲；B：14，全不衛(wèi)生型，不打開蜂室，不移出死蟲C：l4，半衛(wèi)生型，打開蜂室，不移出死蟲D：14，半衛(wèi)生型，不打開蜂室，人為打開蜂室后，可移出死蟲。這種表現(xiàn)型的比例符合孟德爾的兩對(duì)性狀雜交遺傳的規(guī)律。因此，可以推斷，有兩個(gè)基因控制衛(wèi)生一不衛(wèi)生的行為表現(xiàn)型。（2）生理基礎(chǔ)：一般認(rèn)為動(dòng)物行為產(chǎn)生的生理基礎(chǔ)與神經(jīng)

46、系統(tǒng)、感覺器官、運(yùn)動(dòng)器官和激素有關(guān)。動(dòng)物的行為必須要有神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官的參與。外界的刺激被感受器感受，需要神經(jīng)把信息傳入到中樞系統(tǒng)。通過協(xié)調(diào)，體內(nèi)各種組織器官活動(dòng)才能達(dá)到一致，從而控制動(dòng)物的行為。許多行為也受激素的調(diào)控，特別是那些變化緩慢的生理活動(dòng)和行為。4學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)是指由于經(jīng)驗(yàn)的影響產(chǎn)生的行為的改變，是動(dòng)物的重要特征之一。學(xué)習(xí)具有適應(yīng)意義：經(jīng)過學(xué)習(xí)的動(dòng)物，其生存及生殖均得到改善。動(dòng)物的學(xué)習(xí)概括起來有以下幾類：（1）習(xí)慣化這是最簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)。當(dāng)一種刺激重復(fù)進(jìn)行時(shí)，動(dòng)物的自然反應(yīng)逐漸減弱，最后完全消失；例如蜘蛛第一次聽到音叉發(fā)出的聲音會(huì)迅速躲避，但久了就不再懼怕，也不再躲避。這種現(xiàn)象稱為習(xí)慣化，即

47、逐漸無視某些刺激，習(xí)慣化的意義是使動(dòng)物放棄一些對(duì)其生活無意義的反應(yīng)。（2）印隨學(xué)習(xí)年幼動(dòng)物在出生后不久（有時(shí)甚至是數(shù)小時(shí)）建立與一個(gè)體（通常是雙親之一）的牢固的依附關(guān)系。如小鴨為了生存，必須在出生（孵化）后不久迅速地建立與其雙親的行為紐帶。這種行為紐帶的建立是一種學(xué)習(xí)，稱為印隨學(xué)習(xí)。它的一個(gè)重要特點(diǎn)是它的進(jìn)行有一個(gè)臨界期，通常是動(dòng)物幼年期的一個(gè)階段，過了這個(gè)階段就不會(huì)發(fā)生。（3）條件化這種學(xué)習(xí)最初是生理學(xué)家巴甫洛夫研究出來的。當(dāng)一種刺激與一種無關(guān)刺激共同作用時(shí)，經(jīng)過一段時(shí)間，只給無關(guān)刺激，也會(huì)產(chǎn)生同樣的反應(yīng)，這種現(xiàn)象稱為條件化或條件反射。條件反射的建立，使動(dòng)物的適應(yīng)性提高。（4）洞察學(xué)習(xí)或推理

48、這是動(dòng)物后天性行為的最高級(jí)形式，是利用經(jīng)驗(yàn)去解決問題，因而是高等動(dòng)物具有的能力。最著名的例子是“繞道問題”。大鼠、狗和浣熊通過嘗試與矯誤，多次亂跑亂轉(zhuǎn)，偶然繞開木椿，從而取得食物。但黑猩猩和猴在同樣的情況下，一次就能解決問題，這是一種推理過程，一種洞察力。同樣，對(duì)于懸掛在高處的香蕉，黑猩猩懂得將木箱堆疊起來，然后爬上去取得香蕉，這也是一種推理或洞察學(xué)習(xí)。洞察學(xué)習(xí)包括回憶以往的經(jīng)驗(yàn)，來解決現(xiàn)實(shí)的問題。5捕食行為（1）索食行為：動(dòng)物的索食行為是指搜尋食物、捕捉食物和對(duì)食物進(jìn)行加工處理，以滿足自己或同種個(gè)體對(duì)食物需要的行為。動(dòng)物是異養(yǎng)生物，必須攝取現(xiàn)成的有機(jī)物而生活。索食行為正是保證了動(dòng)物個(gè)體及同類

49、能找到到共捕捉到充足的食物，即取得作為構(gòu)成軀體進(jìn)行一切活動(dòng)所必需的物質(zhì)和能量來源，以保證個(gè)體不斷生長(zhǎng)發(fā)育與繁殖，種族得到延續(xù)。（2）貯食行為一些動(dòng)物在食物充足的時(shí)期或季節(jié)，將多余的食物收藏起來以便慢慢食用的行為就是貯食行為。如螞蟻在夏秋季節(jié)食物豐盛時(shí)，往巢內(nèi)運(yùn)糧食，貯存起來，供日后食用。動(dòng)物的貯食行為都是與動(dòng)物的生活環(huán)境相適應(yīng)的。每一種動(dòng)物的貯食行為都有利于其度過不良的環(huán)境條件，即嚴(yán)案的冬天和其他食物缺少的時(shí)期，以維持動(dòng)物的生命活動(dòng)。6動(dòng)物的攻擊行為和防御行為（1）動(dòng)物的攻擊行為同種動(dòng)物個(gè)體之間發(fā)生相互攻擊或搏斗叫攻擊行為。同種動(dòng)物個(gè)體為爭(zhēng)奪食物、配偶或領(lǐng)地是發(fā)生攻擊行為的主要原因。如兩只貓為

50、爭(zhēng)奪食物而打架，兩只狗為爭(zhēng)奪領(lǐng)域而攻擊，兩只公雞為爭(zhēng)奪配偶而格斗。同種動(dòng)物在相互攻擊中一般很少受到傷害。毒蛇在攻擊時(shí)不使用毒牙；好斗的寶石魚的攻擊已演變成游戲，絕不在對(duì)方肚子上咬一口；狼的相互攻擊只是一種偽戰(zhàn)，敗者會(huì)主動(dòng)暴露致命的咽喉部，請(qǐng)對(duì)方寬恕，勝者也絕不趁機(jī)咬死對(duì)方。但在種群密度較大時(shí)，生活資源和活動(dòng)空間嚴(yán)重不足時(shí)，也有相互殘殺現(xiàn)象。如一個(gè)池塘中有過多的組以時(shí)，大姐財(cái)會(huì)釋放毒素殺死小蝌蚪。以此來維持種群的合理密度。攻擊行為盡管使某些個(gè)體受到損害，甚至死亡，但對(duì)種族還是有利的。它使動(dòng)物占有足夠的食物和空間，使勝利者擁有交配權(quán)，對(duì)個(gè)體的生存和種族的進(jìn)化都有利。（2）動(dòng)物的防御行為動(dòng)物采取各種

51、方式保護(hù)自己，防御敵害的行為叫防御行為。防御行為有很多方式。如：保護(hù)色：動(dòng)物身體的顏色與其棲息環(huán)境相似，以此避敵求生。這種在體色上對(duì)環(huán)境的適應(yīng)叫保護(hù)色。如水母、海蜇等漂浮生物軀體近于全透明，是對(duì)水體的良好適應(yīng)。警戒色：一些能釋放毒液或惡臭的動(dòng)物，其體表多具醒目的色澤或斑紋。其意義在于警示或嚇退其捕食者，所以稱這種體色為警戒色。擬態(tài)：某些動(dòng)物的形體或色澤與其他生物或非生物異常相似，這種狀態(tài)叫擬態(tài)。如竹節(jié)蟲的體形酷似竹枝。假死：是一種以裝死方式來逃生的保護(hù)性適應(yīng)。如金龜子遇敵害后會(huì)裝死，從植株上滾落地上，伺機(jī)逃脫，從那些喜歡吃活食的捕食者口中逃生。逃逸：某些動(dòng)物遇敵害時(shí)，會(huì)采取一定方式迷惑捕食者，

52、趁機(jī)逃走，這樣的保護(hù)性適應(yīng)方式叫逃逸。如蜥蜴會(huì)斷尾來逃生；烏賊噴出墨團(tuán)趁機(jī)逃逸；黃鼬能以臭氣退敵等。其他方式：如牛遇敵害時(shí)，成年的個(gè)體會(huì)圍成一圈，頭朝外，把幼體保護(hù)在中央，用角御敵；烏鴉會(huì)聚眾亂叫以卸敵；食肉目動(dòng)物多以提上唇、露犬齒，并發(fā)出鳴叫來驅(qū)敵。動(dòng)物的防御行為保護(hù)了個(gè)體的生存，保證了種族的延續(xù)，是動(dòng)物長(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果。動(dòng)物的防御行為又不是總能起到保護(hù)自己作用的，饑餓的食蟲鳥不再挑剔假死的金龜子，杜鵑口腔上皮細(xì)胞有特殊保護(hù)能力，不怕毛蟲的毒毛。這說明了適應(yīng)具有相對(duì)性。7動(dòng)物的繁殖行為自然選擇產(chǎn)生了各種機(jī)制包括繁殖行為，來保證繁殖的成功。在繁殖過程中動(dòng)物所表現(xiàn)出來的一系列動(dòng)作或活動(dòng)，如：兩

53、性的識(shí)別、占領(lǐng)巢區(qū)、筑巢、求偶、交配、孵化、哺育等就是屬于繁殖行為。動(dòng)物之間的識(shí)別主要靠嗅覺、視覺和聽覺等感覺器官的作用。通過嗅覺來識(shí)別異性，在動(dòng)物界中相當(dāng)普遍。如許多昆蟲在交尾期間分泌性外激素，它能在個(gè)體之間傳遞化學(xué)信息。由于性外激素是一類揮發(fā)性的化學(xué)物質(zhì)，所以要靠嗅覺器官來感受。大多數(shù)鳥類在繁殖季節(jié)，雄鳥早于雌鳥來到繁殖地區(qū)，選擇一定的地盤作為巢區(qū)。巢區(qū)選定后，雄鳥便守衛(wèi)在巢區(qū)內(nèi)，等待雌鳥的到來，同時(shí)發(fā)出警告性鳴聲，不準(zhǔn)其他雄鳥侵入其巢區(qū)范圍，有時(shí)甚至用武力保衛(wèi)巢區(qū)。動(dòng)物的求偶、婚配行為表現(xiàn)形式多樣。比如生活在非洲的一種旗翼夜鷹，在繁殖季節(jié)，雄鳥兩只翅膀各長(zhǎng)出一根長(zhǎng)達(dá)60厘米的羽毛，斜豎在身體后上方，很像一對(duì)旗幟，它是用來引誘雌鳥的，交尾后旗翼便立即折斷。筑巢是鳥類在繁殖季節(jié)一項(xiàng)重要的行為活動(dòng)，它對(duì)鳥類的繁殖有著重要的意義。有些小型的鳥類能編織各種精致的巢，如縫葉鶯以植物纖維貫穿大型樹葉的側(cè)緣，而縫合成懸于樹梢的兜狀巢。動(dòng)物產(chǎn)下卵之后，多數(shù)沒有孵卵的習(xí)性，有孵卵習(xí)性的種類便開始了孵化。親體孵卵或親體以各種方式等待卵的孵化是有其生物學(xué)意義的：親體伏臥在卵上，以自己的身體為卵提供適宜的溫度條件，保證卵能順利孵化成幼體。親體將卵放入口中或者守衛(wèi)在卵旁的行為，可以為卵的孵化提供一個(gè)安全、舒適的場(chǎng)所，阻