动物生态学绪论.ppt
动 物 生 态 学,Animal Ecology,安徽科技学院动科学院,2,人类面临的生态危机,生态学与人类的关系十分密切，我们稍加注意，就会发现很多威胁人类生存的生态危机。在进行本课程之前，让我们先了解几个随处可见的实际例子,安徽科技学院动科学院,3,人类面临的问题及挑战,提示：图片链接视频,安徽科技学院动科学院,4,上海苏州河疯长的水葫芦堵塞河道,安徽科技学院动科学院,5,安徽科技学院动科学院,6,安徽科技学院动科学院,7,安徽科技学院动科学院,8,安徽科技学院动科学院,9,中国青年报报道：山西省运城市汾河的污染情况,安徽科技学院动科学院,10,触目惊心的“污染死鱼”事件,安徽科技学院动科学院,11,触目惊心的“污染死鱼”事件,安徽科技学院动科学院,12,触目惊心的“污染死鱼”事件,安徽科技学院动科学院,13,触目惊心的“污染死鱼”事件,安徽科技学院动科学院,14,触目惊心的“污染死鱼”事件,安徽科技学院动科学院,15,触目惊心的“污染死鱼”事件,安徽科技学院动科学院,16,触目惊心的“污染死鱼”事件,安徽科技学院动科学院,17,触目惊心的“污染死鱼”事件,第一章 绪论 生态学及家畜生态学的定义、研究内容，生态学发展简史及分支学科，全面了解现代生态学，提高对生态学作用的认识和学习兴趣。内 容 一、生态学及家畜生态学的定义 二、生态学的研究对象 三、生态学发展简史（一）发展简史（二）生态学的发展趋势（展望）四、生态学的分支,学习要点,一、生态学的定义 生态学（ECOLOGY）一词，源于希腊文oikos+logos，意为“住所、栖息地”和“论述、学科”。从字义上讲，生态学是关于居住环境的科学。即研究生物的聚居地或生境。,生态学定义,1.Haeckel(德国动物学家，1869)：生态学是研究生物和有机、无机环境的全部关系的科学。2.Reiter(1885)：有机体与环境间的相互关系。,生态学定义,这两种定义简明而广泛。后来生态学将研究对象分为三个层次：个体、种群和群落。生态学家研究的层次不同，提出的定义也就不同。,植物生态学家主要强调个体和群落。3.Warming(1909)植物生态学研究环境因子对植物的影响。（个体和群落）4.Weaver&Clements(1929)强调生态学是一门野外科学。5.Braun Blanquet(1932)研究植物群落的科学。6.(1933)植物与其周围环境相互作用中的形态、结构与化学特点。（个体）,生态学定义,动物生态学家主要强调个体和种群。7.Shelford(1907)研究有机体的生活要求和生活习性的科学。8.HaymoB(1955)研究动物的生活方式与生存条件的联系，以及动物生存条件对繁殖、生活数量及分布的意义。9.Krebs(1972)环境与生物分布和数量的相互关系。,随着生态系统概念的提出，研究重点开始向生态系统转移，动植物生态学合并，现代生态学家给生态学下了新的定义。强调生态系统及其能流、物流。10.美国Odum(1959)研究生态系统的结构和功能的科学。11.Duvigneaud(1974)综合性现代科学。12.马世骏：研究包括人类在内的生物系统与环境系统之间物质循环和能量转化规律的科学。,生态学定义,安徽科技学院动科学院,24,目前的定义生态学（Ecology）是研究生物与周围环境和无机环境相互关系及机理的科学。,它包括4个层次的内容：生物在其历史条件下的适应；种群的形成与发展规律；生物群落（生态系统）的形成与发展规律;生态系统的结构与功能。,实则上包含了个体种群群落生态系统这4个理论主体。,生态学定 义,安徽科技学院动科学院,25,家畜生态学是研究家畜与其环境之间相互关系的科学。家畜生态学是研究家畜与其环境之间在不同层次上的相互关系的科学。说明：家畜生态学和普通生态学一样，其概念的产生和发展有一个孕育的过程，最早提出这个术语的是原苏联科学家卡什卡罗夫（），英国、日本、中国的畜牧学家对此从不同的侧面进行了论述，以上定义是对多位学者的见解的综合。,家畜生态学定义,二、生态学的研究对象,生态学研究对象,传统生态学是研究生物个体以上水平（个体、种群、群落、生态系统）的生物与生物、生物与环境之间关系的科学。它是生物学的基础学科之一（形态、生理、遗传等），同时又是唯一将研究对象扩大到生物体以外的科学。,现代生态学主要以生态系统为研究的基本单位，生态系统由生产者、消费者、分解者和非生物环境组成，其功能主要表现在物质流、能量流和信息流（稳态和调节功能）上，通过这三大流，生态系统的各个成员联系成为一个具有统一功能的系统。,生物与环境和生物与生物之间的相互作用。生态学的研究内容如此广泛，我们认为采用最早的、简明而广泛的定义更加合适。即生态学是研究生物与环境间相互关系的科学。生物包括动物、植物、微生物和人类及其不同的层次；环境指生物生活其中的环境系统，包括无机、有机和社会环境（或因素）。,生态学研究对象,生态学研究对象,分子（基因）细胞 器官 有机体 种群 群落 自然科学和社会科学相互渗透，形成了许多交叉学科，使得生态学的边界非常模糊。,+环境,安徽科技学院动科学院,30,家畜生态学的研究对象重点是农畜，包括家养的其它哺乳动物、鸟类、鱼类和昆虫。人类饲养这些动物的目的是获得产品，它们既是消费者，又是转化者.他们的生态现象不仅表现为一般的生物现象，而且包含着许多经济指标，所以，在家畜的环境因素中，还包括了人类社会因素。,家畜生态学研究对象,三、生态学发展简史（及发展趋势）（一）发展简史 1.生态学的建立前期（公元前2世纪公元17世纪）积累了大量的生态学事实、现象和材料，如动植物的生活习性和驯化。,发展简史,安徽科技学院动科学院,32,公元17世纪以前：在我国：公元前1200年 尔雅一书；公元前200年管子“地员篇”；公元前100年前后，农历确立了24节气，同时禽经一书（鸟类生态）问世；本草纲目。在欧洲：公元前285年也有类似著作问世。,安徽科技学院动科学院,33,2.生态学建立期（18世纪初19世纪末）（1）提出了生态学的定义和许多定律、法则，如最小因子定律、生存斗争学说、逻辑斯谛方程；（2）生态学专著问世。,发展简史,安徽科技学院动科学院,34,建立期：17世纪后生态学作为一门科学开始成长。1792年德国植物学家C.L.Willdenow出版了草学基础；1807年德国A.Humbodt出版植物地理学知识提出“植物群落”“外貌”等概念；1798年T.Malthus人口论的发表；1859年达尔文的物种起源；1866年Haeckel在他的著作普通生物形态学中首先提出ecology一词，并首次提出了生态学定义。1895年E.Warming发表了他的划时代著作以植物生态地理为基础的植物分布学（1909年经改写成植物生态学）。,发展简史,3.生态学的巩固期（20世纪初50年代）：（1）大量生态学专著出版；（2）生态学会创建（英国1913，美国1916）；（3）生态学刊物创刊Journal of Ecology,1913;Ecology,1920;Ecological Monographs,1931;Journal of Animal Ecology,1932,安徽科技学院动科学院,36,（4）各植物生态学派的形成：北欧学派：群落分析（瑞典）；法瑞学派：植被等级分类（法国、瑞士）；英美学派：群落演替、植物顶级学说；苏联学派：植被生态和植被地理。（5）动物生态引入统计学，形成了种群生态学。,安徽科技学院动科学院,37,动植物生态学并行发展，著作与教科书出版代表作：C.Cowels(1910)发表的生态学；F.E.Chements(1907)发表的生态学及生理学；前苏联苏卡切夫的植物群落学（1908）、生物地理群落学与植物群落学（1945）；A.G.Tamsley(1911)发表的英国的植被类型等；R.N.Chapman(1931)的动物生态学；中国费鸿年（1937）的动物生态学；特别是W.C.Alle（1949）等的动物生态学原理出版，被认为是动物生态进入成熟期的重要标志。,安徽科技学院动科学院,38,学派的形成：主要有 北欧学派：以注重群落结构分析为特点。代表人物：G.E.Du Rietz 法瑞学派：注重群落生态外貌，强调特征种的作用。代表人物是J.Braum-Blanquet 英美学派：以动态和数量生态为特点。代表人物是Clements和Tansley 俄国学派（前苏联学派）：植物（群落）与地学结合。代表人物：B.H.Cykayeb,发展简史,4.现代生态学发展期（60年代至今）（1）动植物生态学合并，以生态系统为研究的基本单位，促进了交叉（边缘）学科的形成；（2）国际生态学组织的建立：国际生物学规划（IBP）；人与生物圈（MAB）；国际地圈生物圈计划（IGBP）;环境问题科学委员会（SCOPE）（3）应用生态学的产生：,安徽科技学院动科学院,40,5.家畜生态学的发展简史一、我国古籍中有不少关于生物与环境的关系的记载：例如周礼、诗经、本草纲目等都有大量的相关记载,国外史书在这方面也有大量记载。请大家参阅教材的第二页。二、家畜生态学的发展与普通生态学的发展密切相关。普通生态学的发展促进了家畜生态学的发展。,安徽科技学院动科学院,41,家畜生态学发展的主要历程,1925年，美国的地理学家汉亭顿对家畜的地理分布做了比较详细的论述。20世纪30年代，苏联动物学家卡什卡罗夫和畜牧学家伊万诺夫针对也研究了绵羊生态学及品种区划问题。日本学者家唐胜三发表了家畜生态地理论文。国内方面，著名的畜牧学家汤逸人教授、杨诗兴教授、郑丕留教授、徐振英教授、张仲葛教授等在20世纪60至80年代进行了大量的研究，发表了不少有关论述。,安徽科技学院动科学院,42,家畜生态学发展的主要历程,1983年6月，中国畜牧兽医学会成立了家畜生态研究会。1988年至1989年，全国有关专家合作编写了中国家畜生态专著。1991年，家畜生态杂志公开发行。1982年至今，国内的高等农业院校陆续开设了家畜生态学课程。,（二）生态学的发展趋势（展望）1.向宏观和微观两极方向发展宏观：重视全球生态功能的研究。景观生态学（LANDSCAPE ECOLOGY），保持土地利用的方式的异质性（相异生态系统的组合）。全球生态学（GLOBAL ECOLOGY），以生物圈和全球为研究对象。微观：分子生态学（MOLECULAR ECOLOGY），以分子生物技术研究有机体对生态环境的适应性机理。（1992年分子生态杂志在美国创刊）,发展趋势,发展趋势,2.系统理论在生态学中广泛应用，计算 机起巨大的促进作用。建立系统的模拟模型，选择最优方案；以最优化原理控制管理生态系统。3.定量化研究进一步发展。系统理论和应用生态都要求定量研究。,发展趋势,4.向多学科方向发展，尤其与经济学相结合。生态学在解决当今人类面临的重大社会问题中具有重要作用，受到社会的普遍重视，研究对象的庞大和复杂，生态学与多学科的相互渗透显得十分重要。经济生态学研究人类活动（大型项目）对生态系统的影响。,安徽科技学院动科学院,46,5.应用生态学迅速发展。从理论走向应用是学科成熟的标志。80年代以来，生态工程、生态技术、生态建设、生态管理等逐步被人们所认识和采用，并将极大地促进工农业生产的发展和经济、生态效益的提高。,四、生态学的分支 生态学不同于其它学科，它由许多学科归纳而成，系多源起源的。Odum把生物学的分支学科比作多层蛋糕，水平向按研究内容分为一些基础学科，如形态学、生理学、遗传学、生物化学、生态学、细胞学、分子生物学等，垂直向按生物的类群划分为植物学、动物学等分支学科。,生态学分支,安徽科技学院动科学院,48,图1-2 生物学分支学科,安徽科技学院动科学院,49,生态学的研究对象及分支学科,分子（molecular）个体（individual）种群（population）群落（community）生态系统（ecosystem）景观（landscape）生物圈（biosphere）,经典生态学研究的内容,近代生态学研究的内容,近代生态学研究的内容,安徽科技学院动科学院,50,分子水平及分子生态学,Moritz(1994)认为分子生态学是用线粒体DNA(mitochondria DNA)(mtDNA)的变化来帮助和指导种群动态的研究。Hoelzel and Dover(1 991)则认为分子生态学是用DNA和蛋白质的特征来研究物种分化、演化及种群生物学等生态学问题。,安徽科技学院动科学院,51,分子生态学杂志(1992)则认为分子生态学是分子生物学、生态学和种群生物学之间形成的交叉领域,主要是利用分子生物学方法研究自然种群或人工种群与其环境间的相互关系以及转基因生物(或其产物释放)所带来的一系列潜在的生态学问题。我国学者(王小明)认为分子生态学是利用分子生物学技术与方法研究生物对其所处环境的适应以及产生这种适应反应的分子机制。,安徽科技学院动科学院,52,经典的生态学,按组织层次（levels of organization）划分：个体生态学(Individual ecology):研究重点是个体对生物和非生物环境的适应（adaptation）。种群生态学(Population ecology):多度(abundance)和种群动态（population dynamics）。群落生态学(Community ecology):决定群落组成和结构的生态过程（ecological processes）。生态系统生态学(Ecosystem ecology):能流（energy flow）、食物网（food web）和营养循环（nutrient cycling）。,安徽科技学院动科学院,53,按生物类群划分：动物生态学（家畜生态学）植物生态学微生物生态学人类生态学昆虫生态学鱼类生态学鸟类生态学等等,经典的生态学,安徽科技学院动科学院,54,按生物栖息环境划分：水生生态学淡水生态学河口生态学海洋生态学陆地生态学湿地生态学等等,经典的生态学,安徽科技学院动科学院,55,按交叉学科划分：数学生态学地理生态学生理生态学行为生态学进化生态学等等,经典的生态学,安徽科技学院动科学院,56,按应用领域划分：农业生态学家畜生态学城市生态学资源生态学环境生态学保护生态学恢复生态学旅游生态学污染生态学等等,经典的生态学,安徽科技学院动科学院,57,景观及生物圈水平的生态学,景观(Landscape)和景观生态学(Landscape ecology)景观:由若干生态系统组成的异质区域(heterogeneous area),这些生态系统构成景观中明显的斑块(patches),这些斑块称景观要素(landscape elements)。景观生态学:研究景观结构及其过程(landscape structure and processes)的科学。生物圈(biosphere)和全球生态学(Global ecology)生物圈:地球上全部生物和一切适合于生物栖息的场所。它包括岩圈（lithosphere）的上层、全部水圈（hydrosphere）和大气圈（atmosphere）的下层。全球生态学:研究生命系统和行星系统相互关系的科学。,安徽科技学院动科学院,58,五、生态学的研究方法,普通生态学的研究方法通常包括野外的、实验的和理论的三大类。,安徽科技学院动科学院,59,野外研究优点：直接观察，获得自然状态下的资料；缺点：不易重复。实验研究优点：条件控制严格，对结果的分析比较可靠，重复性强，是分析因果关系的一种有用的补充手段缺点：实验条件往往与野外自然状态下的条件有区别。数学模型研究优点：高度抽象，可研究真实情况下不能解决的问题；缺点：与客观实际距离甚远，若应用不当，易产生错误。,安徽科技学院动科学院,60,动物生态学的研究方法,1.人工气候室法：本方法与20世纪50年代开始推广使用，特点是基本上排除了外界因素的干扰，让家畜处在研究者设计的环境中，为研究家畜的个体生态开辟了新途径。目前此方法仍然在广泛使用。,安徽科技学院动科学院,61,2.环境分析法：对环境中的某些因素进行化验分析，观察各种物质在生态系统中的运行渠道、各环节的利用率和积累量，考察整个生态系统中的物质循环规律，为环境质量监测、环境保护和治理、生态系统的结构和功能的调控、以及各类资源的合理开发利用等提供科学依据。,安徽科技学院动科学院,62,3.生产力分析法：以系统论原理为指导，以数理统计和数学模型为手段，分析各种因素的相互关系，寻找调控途径，提高畜牧业生产的经济效益、生态效益和社会效益。4.生态地理比较法：调查不同地区之间在自然地理条件、资源分布、家畜种类及适应能力等各方面情况，分析研究其中的规律性。,安徽科技学院动科学院,63,六、动物生态学的研究意义,动物生态学是一门应用学科，在畜牧业资源开发利用、畜牧业区划、家畜育种、家畜饲养管理、畜牧业经营、生态环境的治理与保护等方面，都有现实意义。,时间允许可链接视频：动物运动会55F,安徽科技学院动科学院,64,如何学习动物生态学？,充分利用课堂教学掌握扎实的基础知识理论联系实际勤于思考和刻苦钻研广泛阅读文献和参考书,安徽科技学院动科学院,65,第一章 绪论 思考题,一、名词解释1.生态学（Ecology）2.家畜生态学（Animal Ecology）二、问答题1.简述生态学的定义类型，并给出你对不同定义的评价.（简述生态学的几种主要定义，并以此说明生态学的发展过程）。2.二十世纪六十年代以来，生态学迅猛发展，说明其社会背景。3.按照研究对象的组织层次划分，生态学应包括哪几个分支学科？概括各分支学科的主要研究内容。4.从生态学发展简史入手，谈谈你对该学科的总体认识。,安徽科技学院动科学院,66,生态学期刊,生态学报 中国生态学会，1982生态学杂志 中国生态学会，1982AMBIO-人类环境杂志 瑞典皇家科学院，1972应用生态学报 中国生态学会，1990生物多样性 中国科学院濒危物种委员会，1993植物生态学报 中国植物学会，中国科学院植物研究所，1955Ecology the Ecological Society of America，1920 Journal of Ecology 1913 Ecology Monorgraphs 1931 Journal of Animal Ecology 1932,安徽科技学院动科学院,67,国内生态学有关网站,搜索引擎-WWF-www.wwfchina.org万方数据-中国期刊网-nj0073/bbyxy生物学文摘（BA）-中国科学院生物多样性委员会-中国科学院生态环境中心-湿地国际www.wetlands.org,
