第十三章 动物的生态
第一节个体生态学
生态学（Ecology）是研究生物与环境相互关系的科学。生物以个体存在，同时又以体存在，生物体的结构有种、落和生态系统等几个水平，故生态学又可分为个体生态学、种生态学、落生态学和生态系统生态学等几个分支学科。
以个体作为对象，研究生物与环境的关系，称为个体生态学。个体生态学主要研究环境因子对生物的影响，也研究生物的生长，发育、繁殖和生活史等，即所谓生活方式。
环境中各种对生物有影响的因子，称为生态因子（ecological factor）。生态因子通常分为理化因子和生物因子两类，前者主要包括气候因子、化学因子等；后者包括动物、植物和微生物等有机体。各种生态因子不是单因子起作用，而是相互联系、相互制约，综合性地对动物产生影响。在众多因子的共同作用中，其中某个因子是起主导作用的，它限制着其它因子的作用，可称为主导因子，或限制因子。生态因子对动物的影响有时是直接的，有时是间接的，也有时还经过几个中间因子。动物只能在某一生态因子的一定范围内生存，超过这个范
围，动物的生存就要受到影响或者引起死亡。因子对动物整体或某一过程能发生影响的强度的变动范围称为生态幅（ecological amplitude），即位于最低点（minimum）和最高点（maximum）之间的宽度，它表示动物适应环境的能力。分布广而能栖息于多种环境条件，具有宽广的生态幅的生物称为广适性生物（eurytropic），反之称为狭适性生物（stenotropic）。
一、气候因子好看的都市黑道小说
气候因子包括温度、水分、湿度、光照、风和雪等各种物理因子，它们错综复杂直接或间接地对动物起着作用。
（一）温度温度是一种经常起作用、到处都存在的生态因子，它对动物的代谢、生长、发育、分布等多方面起着作用。
动物在活动期的生命温度极限是在相当狭小的范围内，一般生命的温度下限为冰冻（或更低一点），温度上限约为50℃。但在不活动期或休眠期的动物，则可忍受很低的温度，甚至达到液态空气（约－190℃）的温度，但对高温的耐受度是十分有限的。脊椎动物中，
爬行类能耐受45℃，鸟类可耐受46—48℃，而哺乳类一般在42℃以上就有生命危险。某些藻类是耐高温的，如在美国黄石公园85℃的温泉中，生活着蓝绿藻。
在低温下长期保存动物机体或其细胞的一种可能是使其结晶。当温度迅速下降时，体液未形成冰晶，原生质结构未受破坏，胞质内仍保持酶的活性，动物机体也就未死亡。50年代初期已用低温速冻法保存牛精液。目前一般都利用液氮（－196℃）进行冷冻保存精液；除牛精液以外，在猪、羊、马精液保存上也取得了进展。这类冷冻精液在加温解冻后进行授精，其受胎率与新鲜精液基本相同（或稍低），在得到的后代里，未曾发现有遗传性的改变，这对于推广优良品种有重大的实践意义。
根据动物热能代谢的特点，可以把动物分成两大类，即变温动物（poikilothermic animal）和常温动物（homeothermic animal）。前者的体温随环境温度的改变而平行的改变；后者的代谢水平较高，具有完善的体温调节机制，使体温保持相当恒定（但也不是绝对的），不随环境而改变。常温动物在动物界独为鸟类和哺乳类所特有，其它各类动物都是变温动物。某些具有冬眠习性的哺乳动物，常被称为异温动物（heterothermic animal）。初生的雏鸟和幼兽，体温的调节机能还不完善，尚未达到恒温，因此在家禽家畜的饲养管理上要注意对初生幼仔的保温。
温度对动物的生长、发育、繁殖和寿命都有直接或间接的影响。对于变温动物，体温随外界温度的上升而升高，体内的生理过程随之加速。昆虫必须在发育的起点温度以上才能开始发育，完成一定的发育阶段，需要一定的温度积累。根据有效积温法则，可以推算出当地昆虫一年内可能产生的世代数，这在害虫的预测预报工作中应用相当广。变温动物的寿命也和温度有关，一般来说，在较低的环境温度下，动物寿命比较长，温度升高，平均寿命缩短。其原因在于温度升高，生长发育加快，较快地完成生活史的各阶段。对于常温动物，则只有在最适温度条件下寿命较长。
环境温度均有昼夜的变化和季节变化，和气候的其它一些因素（如光照）相结合，对动物的昼夜活动和季节性活动起着重要作用。例如，鱼类的洄游就与水温变化有密切的关系，水温的下降成为引起越冬洄游开始的信号。对变温动物来讲，其地理分布常受温度的直接限制，例如大西洋和太平洋的12℃等温线，阻止了冷水性鱼的南下和温水性鱼的北上。常温动物的地理分布虽然和温度的关系不那样明显，但有时间接地影响着分布界限，例如温度对昆虫的分布产生直接影响，从而间接地影响食虫蝙蝠的分布。
关于鱼类的洄游、候鸟的迁徙这一类季节性的适应在前面有关章节中已有阐述，这里补充
谈一谈哺乳类的季节性适应。一些哺乳动物，如刺猬、蝙蝠、跳鼠、黄鼠、旱獭等在冬季严寒时进入冬眠（hibernation）。冬眠时伴随着以下的生理现象：体温下降到几乎和周围环境温度差不多（不过体温很少有降到0℃以下者），代谢水平大大降低；呼吸极其缓慢，如蝙蝠在一分钟内仅呼吸5—6次；心跳频率也大为降低，如蝙蝠每分钟心跳仅10次，而当醒着时每分钟心跳达420次；冬眠时动物不活动，也不进食，只靠消耗体内贮存的脂肪获取能量；动物对刺激的反应也降低，如冬眠的黄鼠处于麻痹状态，对刺激没有任何反应。环境的季节性变化，特别是温度的降低，是引起动物冬眠的主导因素。在南方（亚热带和热带），气候的季节性差异很小，冬眠的种类随之减少。
迁移（migration）也是许多哺乳动物对不良环境条件的一种适应。
（二）水水不仅是动物最重要的生活条件之一，而且也是动物体的重要组成成分，文昌鱼体内含水量占体重的87％，蝌蚪占93％，人体占63％。脊椎动物由水生过渡到陆生，就面临着体内水分丧失的问题，两栖类的表皮开始轻微角质化，但这种设备还不完善，因此在干旱地区，两栖类是很少的。到爬行类，有增厚的表皮角质层和角质鳞，才防止了体内水分的丧失。大多数在荒漠地区生活的动物，常利用“代谢水”，即体内贮藏的脂肪和醣类氧
化所放出的水，这类动物是很少喝水的。例如，骆驼能耐渴11—12天不喝水，甚至在失水量占体重的22％时仍能坚持，它能靠脊背上驼峰贮藏的脂肪氧化获得水分。
动物除了形态-生理上的适应外，行为适应也是陆生动物对于干旱环境适应的一个方面。某些动物的夏眠是对于渡过干旱季节的一种适应。当水域干涸时，肺鱼能钻入淤泥中，以皮肤分泌的粘液作成囊袋，在其中进行夏眠，眠期达数月之久，直到雨季来临，水池再度充水时才苏醒过来。某些哺乳类，如黄鼠也有夏眠习性，当植物因干旱而枯萎时，即是黄鼠开始夏眠的时期。看来，干燥缺水及植物的干枯是动物进入夏眠的主要原因。许多沙漠动物有穴居、夜出活动习性。季节性的潮湿和干旱也可能成为动物周期性迁移的原因。热带非洲当开始雨季时，半沙漠和草原地带被绿植物所覆盖，这时，羚羊、斑马和其它有蹄类从四面八方迁移到苏醒了的自然牧场上来；在有蹄类之后跟踪而来的是大型食肉类：狮、豹和胆小的追随者——鬣狗和豺狼。当雨季结束，旱季来临，草被在阳光下晒焦时，动物开始迁移回原来的地方。
（三）光动物生活所需要的能量，几乎全部地直接或间接来源于日光，可以说，日光辐射是地球上一切生命的最终能量来源。植物依靠日光进行光合作用，制造有机物，成为动物
食物的来源。光照对于动物体的热能代谢、生长发育、繁殖、生活习性和地理分布都有着直接或间接的影响。一般来说，辐射能对变温动物热能代谢的影响较常温动物大。如变温动物常利用太阳的直接辐射而使体温提高，许多种白天活动的爬行类经常利用“日光浴”取暖。但在阳光暴晒下吸收过多的紫外线对动物体也是有害的。很多种动物，在胚胎的神经管上，或是在成体的腹膜上具有黑素，这些素对神经系统、生殖系统等重要的脏器起着保护作用。文昌鱼身体前端的黑眼点，不是感光的，而是挡光的。当文昌鱼竖立在沙中露出身体前端时，这个大眼点遮挡阳光，使神经管和脑眼不致经久暴露在阳光下。
光照影响着动物的新陈代谢，因而也影响到动物的生长发育。鲑（Salmo）的卵通常产在水域底土中，如置于日光下，则卵的发育延缓4—5天；而比目鱼、鲱鱼的卵通常在阳光下发育，如置于黑暗中，则发育延缓1我的偶像作文—2天。因此光对不同动物发育的影响也不同，有赖于动物在长期进化中所形成的适应性特点。
农业经济与管理 光对脊椎动物繁殖的影响主要通过光周期性（photoperiodicity）的长短影响繁殖的季节性。春季繁殖的鸟兽，加长日照使生殖机能活跃；秋季交配的兽类，则缩短日照能促进性活动。研究证明，光照的刺激是通过感觉器官（眼）传到脑，影响脑下垂体前叶分泌促性
腺激素，使生殖腺活跃起来。应用此原理，人为的延长光照期，可以改变或缩短动物的繁殖周期，这些结果已广泛地应用到家禽家畜饲养业中，以人工光照来提高产卵量或缩短家畜怀孕期，使动物在非生殖季节进行繁殖。许多动物的换羽、换毛、迁徙同样和光照有关。实验证明，以人工光照可以改变鸟类换羽和兽类换毛的时间和速度。
光照的昼夜变化和动物的生活习性有关。根据昼夜活动节律的不同，动物可以分为夜出性动物、日出性动物、晨昏活动等不同类型。动物的昼夜活动是一个极为复杂的生物周期现象，它和光照、温度等气候因子有关，也和食物、天敌等生物因子有关，因为光照是外界条件中最稳定的，因此光照作为一个信号，在决定动物的昼夜活动类型中起着重要作用。
光照因素是许多浮游生物昼夜垂直迁移的直接原因。许多种桡足类和浮游动物在夜间游向水表面，白天游往水深处。某些以浮游动物为食的鱼类也随着浮游动物的迁移进行着昼夜垂直迁移。掌握这一规律应用到捕捞生产，如根据昼夜变化，调整网具的深浅或使用光诱，可以提高渔获量。
气候是许多自然因素，包括温度、水分、湿度、太阳辐射、大气组成和气流等错综复杂的相互作用的结果。气候变化的周期性，决定了生物的地带性和周期性。
二、化学因子
化学因子主要包括盐度和酸碱度等，其它如氧、二氧化碳等各种气体都可能成为影响动物的化学因子。
（一）盐度（salinity）盐度对于水环境的影响极大。在自然水域中，溶解的盐类主要有硝酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氯化物等。淡水中的含盐度为0.5‰，海水为33—35‰，两者差别很大，这就决定了淡水中生活和海水中生活的动物的渗透压调节有很大的不同。大多数海洋无脊椎动物属于变渗压动物，它们缺少或具不完善的渗透压调节的能力，只能生活在含盐量接近于体液的海水中生活。鱼类属于定渗压动物，具有较完善的渗透压调节能力，它们体内渗透压不等于周围环境的渗透压，有的比环境渗透压高（高渗压动物），有的比环境渗透压低（低渗压动物）。
海洋硬骨鱼是低渗压的，体内水分不断地渗出体外。它们的渗透压调节机制是：经常用口吞进海水，而由鳃壁上的泌氯细胞排出过多盐分，肾脏的肾小球退化，肾小管对水分的再吸收能力强，排出很少的含盐量高的尿液（如杜父鱼排出尿量是0.13—0.96ml／优酷视频制作软件kg体重/小时）。抗皱紧致眼霜排行榜
海洋软骨鱼发展了另外一种渗透压调节方式，即利用血液中积累尿素来提高内环境的渗透压。鲨等软骨鱼血液中积累了大量尿素，达2—2.5％（其它脊椎动物为0.01—0.03％），致使其血液和体液的渗透压比海水还要高一些，体内水分不会渗透出来，海水反而可以渗透进体内，多余的水再通过肾脏排出。海洋软骨鱼的排尿量比淡水鱼要少得多，如星鲨排尿量是0.9ml／kg体重/小时，而淡水软骨鱼是10.4ml／kg体重/汽车贴膜品牌排行榜小时。
版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。
发表评论