課堂講授36學時，18周實驗課18學時，6周答疑16學時，16周課程簡介講授課，閉卷，平時成績比例20%實驗課，實驗報告，平時成績比例40%成績計算第一章緒論第一節家畜生態學及研究對象DomesticAnimalEcology把家畜及其自然環境、人工環境和社會環境作為有機整體，運用生態學和系統論的原理和方法，研究其中的相互關系、系統作用、調節控制和持續發展規律的學科一內涵和外延家畜在不同環境條件下的習性、生產性能和效率、品質等對環境及環境條件變化的適應，環境變化對家畜的影響家畜生產過程對環境的影響研究內容個體種群生態系統三個層次生物習性適應性（形態、生理、行為、遺傳）健康、生長發育、生產性能、產品品質個體層次夏爾夏牛-乳用夏洛來牛-肉用西門塔爾牛-兼用黃牛-役用新疆細毛羊-細長尾羊藏綿羊-細短尾羊小尾寒羊-脂尾羊哈薩克羊-臀尾羊品種特征品種結構生產性能整齊度種群（群體）層次畜種的分布規律系統結構與功能系統健康生產效率生態系統層次家畜飼養過程對周圍公共衛生安全、土壤、水體和空氣環境的直接和間接影響農業領域，應用生態學范疇動物生態學、草地生態學、作物生態學、農業生態學與其它學科關系家畜、家禽、人工養殖的魚類和昆蟲/除了微生物以外的所有動物自然環境/人工建造環境與動物生態學的區別人工干預自然環境正面效用/負面效用保持家畜生態系統的穩定、持續發展，建立生態系統平衡機制以家畜、自然環境、人工環境、社會環境為研究對象從不同角度、不同層次、不同過程來研究因子對家畜的影響，以及家畜生產對環境的影響二研究對象家畜生產依賴自然資源，受限制針對需要，充分研究本國特點以及家畜和環境的相互關系，合理利用，促進資源保護和可持續利用家畜生態學不僅要加強家畜與環境相互關系結果的研究，更要重視和加強導致這種結果的生態過程的研究揭示家畜與環境關系的機制，增強預見性與防控能力，科學發展家畜生產過程產生的廢棄物，糞尿、廢水、尸體等廢棄物影響環境的內容，有機物、氮、磷、重金屬、獸藥、溫室氣體廢棄物影響范圍，環境介質，土壤影響消除和控制對環境影響的研究對象區分方式漫長的過程以生態學、動物生態學、畜牧學學科的發展為基礎與植物生態學、農業生態學、草地生態學等相協調，相一致第二節家畜生態學的形成與發展人類文明的早期，為了生存，觀察動植物習性和自然現象馴化動物，注意到動物與環境的聯系經驗積累一萌芽詩經，“維鵲有巢，維鳩居之”周禮，夏官司馬，“東南曰揚州…其畜宜鳥獸；其稻宜谷。河南曰豫州…其畜宜六擾（六畜）；其谷宜五種”賈思勰，齊民要術，“服牛乘馬，量其力能；寒溫飲飼，適其天性”，“順天時，量地利，則用力少而成功多。任情返道，勞而無獲”李時珍，本草綱目，概括了中國豬、羊的生態地理特征歐洲，Aristotle，按棲息地把動物分為陸棲、水棲等類，按食性分為肉食、草食、雜食、特殊食性等希臘學者Theophrastras，說明了動物色澤的變化是對環境的適應19世紀中葉前后，格羅杰法則、白格曼法則、威爾遜法則等被提出1859年，達爾文，物種起源1866年，德國動物學家海克爾提出生態學一詞1895，丹麥沃爾明創立植物生態學1896，德國斯科勞特提出個體生態學和群體生態學的概念家畜生態學作為一門獨立的應用性分支學科，其形成經歷了幾十年的過程二形成1925，英國，勞科特卡，種群增長數學模型；美國，漢亭頓，家畜的地理分布1927，艾頓，《動物生態學》20世紀30年代，蘇聯卡什卡羅夫，伊萬諾夫，綿羊生態及品種區劃問題；日本，加堂勝三，家畜生態論文1937，費鴻年，《動物生態學綱要》具有奠基作用的成果20世紀40年代以后，家畜研究工作受到重視，研究成果眾多，許多重要論文和著作先后問世，對家畜生態學科的形成起了重要作用1942年,林德曼,“十分之一定律”1945年，卡什卡羅夫《動物生態學基礎》1949年，美國，阿利，伊麥生，《動物生態學原理》楊詩興，家畜環境生理方面的研究成果1948，我國家畜生態學的創始人湯逸人，美國菲里普斯，對我國北方牧業地區的生態環境和家畜品種進行調查1952，美國奧德姆《基礎生態學》1954，英國，萊特提出“家畜生態學”的概念，明確其基本內涵20世紀50年代，中科院先后對新疆、內蒙古、寧夏、西藏等地進行區域性畜牧業考察了解我國主要牧區家畜的分布、品種的生態地理特征和規律1963年，楊詩興，家畜氣候生理學進展1964年，湯逸人完善賴特提出的家畜生態學內涵，首次明確給出家畜生態學的定義，并出版相關著作1969，埃斯麥，《家畜環境原理》家畜生態學的基本理論和方法體系形成1976-1981，農業部，全國畜禽品種資源調查鄭丕留主編《中國家畜家禽品種志》1985，鄭丕留，《中國家畜品種及其生態特征》，系統總結我國家畜生態研究的成果學術刊物--《家畜生態》1982，高等農業院校開設課程1983年，在西北農學院舉辦家畜生態學講習班1983年，中國畜牧獸醫學會家畜生態研究會成立，召開全國性學術會議，出版論文集1985年，李震鐘，《家畜生態學》以此為標志，確立了家畜生態學作為應用生態學的一個獨立學科的地位，明確了家畜生態發展的主要方向，確立了家畜生態學的基本理論、方法與技術基礎畜牧業規模化、集約化、專業化品種良種化、生產過程標準化、技術規范化、產品規格化大量廢棄物、添加劑，獸藥等，環境污染三家畜生態學的發展世界各國學者深層次思考和研究農、林、牧、漁的協調發展，以及規模化、集約化家畜養殖可能帶來的生態環境問題，包括動植物遺傳資源評價、保護和利用的重要性以家畜個體生態與種群生態為研究對象。圍繞畜牧生產基地建設，探討畜牧業的區域性合理布局與發展以及家畜品種的開發利用問題將生態系統作為一個整體，定量探討系統結構、能量流動、物質循環與調控（一）研究層次向宏觀和微觀兩極發展盲目引種、盲目雜交致使家畜品種遺傳資源喪失、混亂生態系統中家畜生產力與資源利用效率研究，平衡點可持續發展畜牧業，促進食物安全、生物多樣化保護畜群廢棄物污染微觀方面，利用血液蛋白分型技術、細胞生物學、分子生物學技術對畜群遺傳資源進行全面評價高密度養殖下，畜群應激及生理機制、行為特征、動物福利家畜生產過程對環境、資源和動物健康的負面影響早期研究，主要是對研究對象的描述簡單的計數、觀測法及生態地理比較法（二）方法手段進步，定量化、精準化野外自動電子儀器同位素示蹤、穩定同位素遙感與地理信息系統生理生化指標分析儀器分子生物學儀器計算機及統計軟件過去主要側重自然或半人工條件下，家畜與環境關系的研究較少涉及人類社會因素（三）研究范圍拓展，學科交叉目前，首先結合人為影響因素，利用多學科的方法技術來研究“家畜-畜牧-經濟-社會-環境”問題單純研究畜牧產業的技術經濟問題，會引起資源破壞和環境惡化遺傳資源、牧草引種生態安全、甲烷排放、畜產品質量與人類健康家畜生態學與農業產業經濟、生物技術、環境科學、計算科學、生物信息學等學科的交叉融合程度越來越深，范圍越來越廣荷蘭瓦赫寧根大學，動物生產系統德國霍芬海姆大學，地方品種性能評價、保育，生產系統中的作用德國柏林洪堡大學，可持續動物生產、友善的資源利用瑞典農業大學，動物管理和福利新西蘭林肯大學，系統分析與建模，預測動物福利問題的提出減少家畜在養殖、運輸、銷售、加工等環節的應激反應，增加畜牧生產的經濟、社會和生態效益，保證畜產品品質和安全（四）成果的指導性、實用性增強第三節家畜生態學的地位、作用與任務家畜生態學在生態學、動物生態學與畜牧學基礎上發展起來有別于動物遺傳學、動物營養學、家畜繁殖學等分支學科一地位與作用分支學科為家畜生態學提供了各種數據來源和技術手段家畜生態學則為各分支學科提供宏觀指導思想與系統觀建立生態系統觀、培養生態意識和可持續發展意識將畜牧相關知識融會貫通了解可持續發展的相關因素和基本思路實現畜牧產業發展的經濟效益、社會效益、生態效益的矛盾統一研究與防止浪費資源、增加污染、排放大量廢棄物的生產方式、設施、技術及工藝，發展生態農牧業保護畜禽品種資源的多樣性加強區域畜牧業的宏觀研究，協調經濟效益和生態效益家畜生態學在如下方面發揮作用不同時期，側重點、任務不同初期，描述品種特性、地理分布，環境適應，生理生態20世紀80年代，畜牧業生態系統、種群生態、營養生態、疾病生態、遺傳生態等二家畜生態學的任務促進和改善畜牧生產效率，改善和保護生態環境用生態學的觀點去處理畜牧生產中眼前和長遠的問題探討和解決畜牧生產過程中的新現象和新問題個體水平，環境對家畜的影響生態系統水平，畜牧業生態系統的生態過程、生態效應，健康評價與管理區域尺度，區域畜牧業與當地資源、經濟、社會和環境的和諧發展分子水平，控制畜禽有關性狀的基因與環境之間的互作關系營養生態，家畜的營養需要隨環境因素的波動而變化的規律新時期，新研究內容，新的研究方法和手段研究手段、方法的改進推動學科的發展第四節研究方法觀察計數生理生化測試分析行為觀察描述光學顯微鏡遺傳標記分子生物學技術化學痕量分析技術數學模型和計算機模擬電子顯微鏡技術、病原微生物檢測技術液相色譜儀質譜類分析儀器紫外分光光度計流式細胞儀DNA測序儀家畜生態學？主要研究對象？家畜生態學的萌芽、形成與發展過程家畜生態學的地位與作用家畜生態學的任務？思考題第二章

家畜與環境的關系（一）家畜從外界環境獲取物質、能量和信息，受環境因素的影響家畜也影響環境，影響性質和程度因環境條件的不同而異家畜與環境的關系一家畜環境（environment）環繞于家畜生產與居住空間周圍的各種客觀條件的總和第一節家畜環境及生態因子根據人類對環境的影響程度二家畜環境的分類家畜環境根據環境是否具有生命現象自然環境：氣候因素、土地因素和生物因素等社會環境：人口狀況、宗教信仰、風俗習慣、經濟力量、

環境污染、經濟政策和科學技術水平等生物環境：動物、植物和微生物非生物環境：光、熱、空氣、水、土壤等自然環境自然界對家畜生存、生活、健康及分布有直接或間接影響的一切外界因素的總和氣候因素、土地因素、生物因素（一）據人類對環境的影響分類對家畜生產和健康以及分布具有影響的人類社會活動的總和，包括人口狀況、宗教信仰、經濟力量、農業制度、經濟政策、科學技術等人工環境，社會環境的一部分，通過人工方法建立起來的對家畜具有直接影響的因素，如生產技術、生產設備、管理措施等社會環境生物環境對家畜生產和健康具有影響的生物因素的總和，包括動物、植物和微生物非生物環境自然環境中，影響家畜生活、生產和健康的無生命物質的總和，包括光、熱、空氣、土壤、水等（二）根據是否具有生命現象分類明顯地、直接地影響家畜生存與發展的環境因子諸多生態因子互相組合，構成了家畜多種多樣的生存環境，為家畜、品種的形成創造了條件三生態因子（ecologicalfactor）常見生態因子的分類生態因子非生物因子生物因子社會因子氣候因子：光、溫度、水分、空氣等土壤：土壤結構、土壤理化性質、土壤肥力等地形因子：地面的起伏、坡度、坡向等動物、植物、微生物經濟因素科學技術因素社會習俗光光強、光質、光周期溫度平均溫度、積溫、（非）節律性變溫水分空氣氣候因子土壤因子地形因子生物因子經濟因素經濟發展導致的市場需求對家畜的影響影響畜產品數量、品質以及畜禽選育方向等科學技術手段，如轉基因、雜交育種等影響品種形成和改良、形態和生產性能變化等科學技術因素社會制度地方習俗社會習俗生態因子的其他分類史密斯，1935環境因子作用大小與種群數量的關系密度制約因子：食物、天敵等；非密度制約因子：溫度、降水等蒙恰斯基，1958環境因子的穩定性穩定因子：地心引力、地磁、太陽輻射常數等；變動因子：季節、潮汐/風、降水等綜合性非等價性不可替代性和可調劑性階段性和限定性四生態因子的作用規律環境中各生態因子不是孤立存在的，而是相互聯系和制約的任何一種因子發生變化，都會引起其他因子不同程度的變化各生態因子綜合地對家畜發生作用（一）綜合性家畜的熱感空氣溫度空氣濕度風畜群密度舉例眾多的生態因子中對某一特定生物體或生物群體的影響有一定差別，即非等價性起主要作用的因子稱主導因子（二）非等價性溫度舉例光照一個生態因子的缺失不能由另一個生態因子來代替，即具有不可替代性維生素D缺乏→幼畜佝僂病（三）不可替代性和可調劑性有時候一種生態因子的數量不足時，可由其他生態因子來補償，即可調劑性維生素A缺乏→幼畜夜盲癥→補充胡蘿卜（β胡蘿卜素）家畜不同的生長發育階段往往需要不同類型或強度的生態因子對家畜生長發育、繁殖、數量和分布其限制作用的關鍵性因子稱為限制因子（四）階段性和限制性植物的生長取決于那些處于最少量狀態的營養成份該定律適用于動物利比希“最小因子定律”

(Liebig’slawofminimum)木桶理論舉例奶牛缺鉀羊缺鈉只能用于嚴格的穩定狀態，物質和能量的輸入輸出平衡需要考慮因子的替代作用，比如同族元素的替代等，如鍶→鈣最小因子定律的補充生物有機體對環境因子的耐受性有一個上限和下限，超過或接近了某種生物的耐受限度，該種生物的生存就會受到影響，甚至滅絕謝爾福德“耐受性定律”(Shelford’slawoftolerance)耐受性定律圖解每種生物對各種生態因子均有一個耐受限度和最適范圍對所有環境因子耐受限度都較廣的生物，一般分布較廣在生物的繁殖及幼年時代，環境因子的限制作用特別明顯耐受性定律要點歸納生物種（或品種）的生態價值，具體指生物種對外界環境的適應幅度的大小耐受性下限和上限之間的范圍生態價（生態幅）生態價高的一般為廣適應種（或品種），生存繁殖力強，育種的目標之一生態價低的一般為狹適應種（或品種），生產性能較好，人工控制環境以增加產能畜牧業生產中的應用生物對某一生態因子的耐受性隨其他生態因子的不同而變化生物對各生態因子的耐受性之間是相互影響關連的孤立研究家畜對某一特定生態因子的反應往往會得出片面的結論（五）生態因子的相互影響有機體（家畜）在環境中占據的地位（六）生態位一環境對家畜的作用家畜品種生活習性體格和體型第二節家畜環境與生態因子的作用自然環境對家畜品種形成的影響家畜種、品種都形成于一定的自然環境中，經歷了漫長的進化與培育過程物競天擇，優勝劣汰（一）生態環境對家畜品種形成的影響黃牛與婆羅門牛農牧業生產方式：小規模，一家一戶，地方品種；現代養殖，專門化，生產效率高，地方資源喪失社會制度和民族風俗：特殊需要，西班牙美利奴羊，中國絲毛烏骨雞，河南斗雞、山東斗羊、西藏藏獒社會經濟因素對家畜品種形成的影響雞的兩個品種斗雞烏雞社會經濟條件：不同時期，需求不同，馬、牛等科學技術因素：家畜育種新技術，如雜交技術、轉基因育種技術，超細毛羊、雙肌臀豬、雙肌臀牛、人乳鐵蛋白轉基因羊特有的生活習性一旦形成，世代遺傳，不易改變雞、鴨（二）對家畜生活習性的影響同一畜種，北方的體型和體格一般比南方的要大家畜品種從北向南移，從低海拔向高海拔移，體型有變小的趨勢（三）對家畜體格和體型的影響（一）太陽輻射光照強度光質光照時間二生態因子對家畜健康和生產性能的影響繁殖性能、生長發育性能適宜光照強度提高蛋雞的產蛋量適宜光照強度提供母豬繁殖率，仔豬存活率、生長速度；過高，神經興奮，體增重、飼料利用效率降低奶牛產奶量1光照強度對家畜的作用紅外線：熱效應，保暖，改進血液循化，促進生長發育；過高，傷害紫外線：A段，320-400nm，色素沉著；B段，275-320nm，抗佝僂病和紅斑；C段，200-275m，刺激和破壞體細胞；低壓汞燈（254nm），消毒殺菌，適量的紫外線照射，提高免疫力，預防傳染病可見光：不同顏色，效果不同2光質對家畜的作用晝夜變化、四季、光周期春季，馬、驢發情（長日照動物）；秋冬，綿羊、山羊發情（短日照動物）高緯度地區，繁殖的季節性較低緯度地區明顯，赤道地區不明顯被毛脫落3光照時間對家畜的作用空氣中的熱量主要來源于太陽輻射隨溫度變化，家畜的生長代謝均發生變化（二）空氣溫度氣溫對家畜繁殖力的影響低溫，某些短日照動物旺盛性欲；長日照動物受抑制高溫降低公畜的精液品質和性欲，漸進式；對母畜同樣有不利影響1氣溫對家畜生產力的作用各種家畜在不同的年齡階段都有其最適的生長溫度一般認為，最適溫度在該家畜的等熱區內氣溫對生長、育肥的影響恒溫動物借助于物理調節，維持體熱平衡的環境溫度范圍，在該區內動物的基礎代謝水平最低等熱區在等熱區內，動物不需要進行任何物理調節既能維持體溫正常，該溫度區域稱為舒適區等熱區的下限稱為臨界溫度，上限溫度稱為上限臨界溫度家畜的等熱區與臨界溫度a，下限臨界溫度；b，臨界溫度；c，蒸發散熱開始點；d，上限臨界溫度；e，可感散熱失效；f，臨界熱最高點；g，體溫升高點等熱區內，動物維持體溫恒定所付出的代價最低，家畜生長發育最快，育肥效果好，飼料利用率最高，飼養家畜較為經濟高于上限臨界溫度，散熱困難，家畜體溫升高，采食量下降，生長育肥速率下降低于臨界溫度，代謝率提高，采食量增加，飼料消化率和利用率下降，飼養成本提高等熱區與臨界溫度的意義隨家畜種類、品種、生產性能的不同而變化低溫，泌乳牛采食量增加，泌乳量降低升溫使奶牛的乳脂率降低

氣溫對泌乳的影響各種家禽產蛋的最適溫度為12-23度高溫使家禽產蛋量、蛋重和蛋殼質量下降低溫影響復雜，無一致結論氣溫對家禽產蛋的影響冷、熱應激致使家畜機體對疾病的抵抗力降低，發病，比如呼吸道疾病等，甚至死亡高溫，熱痙攣、熱射病；低溫，凍傷病原微生物和媒介蟲類存活和繁殖2氣溫對家畜健康的作用低溫致死原因冰結晶損壞細胞和細胞間結構水結冰析出，引起細胞滲透壓變化，造成蛋白質變性脫水使蛋白質沉淀代謝失調，乃至停止動物對溫度的耐受極限蛋白質變性凝固酶失活性供氧不足神經系統麻痹熱死亡主要原因實驗動物中，有50%個體死亡的溫度為該動物致死溫度，用TL50表示致死溫度的確定（三）空氣濕度人體舒適度與氣溫、空氣相對濕度的關系濕度往往與溫度共同作用于家畜高溫、低濕或低溫、高濕均不利于家畜的生長發育和育肥，高溫高濕效果最差溫度不適宜，濕度升高會加劇對產乳量和乳成分的不良影響高溫、低濕或低溫、高濕均不利于家禽產蛋1氣濕對家畜生產力的作用溫度適宜時，濕度對家畜健康一般無影響溫度不適宜時，濕度直接或間接影響家畜健康高濕，家畜抵抗力下降，微生物繁殖，傳染病；低濕，皮膚黏膜干裂，微生物防御能力下降，呼吸道疾病或生理問題（雞啄癖，豬皮膚脫屑等）2氣濕對家畜健康的作用我國大陸亞洲東南季風區，季風氣候夏季，大陸內部氣壓低，溫暖而潮濕的東南風；冬季，大陸內部氣壓高，干燥而寒冷的西北風西南地區，受印度季風影響，夏季西南風，冬季東北風（四）氣流、氣壓對生產力的影響取決于氣溫。低溫下，增大風速不利；高溫情況相反對健康的影響取決于風速大小、氣溫和氣濕的高低。低溫潮濕的氣流，促使家畜大量散熱，使家畜受凍，“賊風”，家畜感冒、肺炎、凍傷等；適宜風速有利于家畜健康1氣流對家畜的作用氣壓變化引起天氣變化海拔升高時，家畜肺泡中氧分壓及血液中氧飽和度降低，機體缺氧，導致高山病（血管擴張、心跳呼吸加快、中樞神經系統機能障礙等）繁殖，高海拔，精液品質下降，影響力：馬>牛>羊2氣壓對家畜的作用第二章

家畜與環境的關系（二）第一節家畜環境的類型與生態因子第二節家畜環境與生態因子的作用第三節家畜對環境的適應第四節家畜的應激及家畜福利第五節家畜對環境的影響主要內容第三節家畜對環境的適應（一）概念適應（adaptation）是指生物受到內部和外部環境的刺激而產生的生理機能反應或遺傳反應，這種反應可以使生物有機體一切功能保持著與外界環境的動態平衡，使其能在變化的環境條件下正常地生存與繁衍一概念與原理格羅杰法則（Gloger，1833）生活在溫暖潮濕地區的哺乳動物及鳥類，其皮膚中的黑色素比寒冷干旱地區的同種動物多；生活在干旱地區的動物，貯積黃色與紅棕色的色素較多，生長在寒冷地區的動物，此類色素較少（二）適應的基本原理動物皮膚色素的形成與長期生活環境的溫度、濕度有關野生動物皮毛顏色與保護色和繁殖求偶密切相關，家畜毛色與生產需要及人類喜好相關補充說明同種溫血動物，在（北半球）北方寒冷地區體格較大，在南方溫暖地區（熱帶）體格較小白格曼法則（Bergmann,1841）瑞典駝鹿體重與緯度關系同一物種在不同氣候環境影響下，其體表相對面積有很大的差異，氣溫高的地區，其體表面積有增大的趨勢內溫動物身體的突出部分（四肢、尾、外耳）在氣候寒冷地區有變小變短的趨向，接近于球形愛倫法則動物體表絕緣層與溫度的關系動物的被毛分兩層，外層剛硬的粗毛，內層柔軟的絨毛。絨毛的含量與溫度呈反比，粗毛呈正比威爾遜法則（Wilson,1854）動物血液循環與氣候的關系動物身體的外周部位（耳朵、四肢等）的溫度借助血液循環來調節，溫度高時增加血液量，降低體溫，溫度低時，減緩血流量，保持體溫白納德法則（Bernard,1876）二適應的類型家畜的適應表型適應遺傳適應形態適應生理適應（一）形態適應體型白格曼法則和愛倫法則家畜的體型因所處環境的不同而表現出不同的狀態婆羅門牛，牛頭或顏面部較長，四肢較長，皮膚松馳西門塔爾牛，體型緊湊，腿、頸短，耳小牦牛，體型緊湊，頸短、腿短，全身被毛厚水牛，體矮，皮厚，毛稀夏爾馬，寒冷氣候

，體型大，體格結實的重型馬阿拉伯馬，亞熱帶，輕型馬，體型細長，體表面積大沙漠地區（駱駝、驢），腿長，減少地面輻射熱，長途跋涉，尋找食物、水源牛、羊：兩趾承重，硬地、泥濘地、山丘水牛：蹄圓而寬，泥濘地、沼澤地

馬、驢：第三趾和蹄承重，第三趾骨發達，硬地、碎石地腿和腳嘴肉食動物，食物營養豐富，易消化，消化道相對較短反芻動物，適用于體積大而營養較差的飼料，瘤胃，瘤胃微生物單胃食草動物，消化粗纖維能力較強的盲腸消化道由皮膚及其附著物（毛、羽毛、皮脂腺及汗腺等）組成保護、觸覺、分泌、及調節體溫的功能，同時是抵御各種感染的屏障皮膚顏色、皮膚厚度、被毛、汗腺體被皮下脂肪：北極的動物，貯存能量，保溫；熱帶動物，絕緣層，防止外界能量進入局部化脂肪：生成與分解之間保持平衡，能量；羊尾，駝峰脂肪組織（二）生理適應家畜在變化的環境中通過行為和各種器官產生反應，維持體內平衡生理適應是動物最重要的機能之一，動物運用各種生理機能來適應環境條件的改變高溫不同海拔高度地區的家畜，生理生化指標有明顯的差異高海拔家畜，體溫偏低，呼吸頻率、心率、血液中血紅蛋白量、紅細胞數均高高海拔（三）遺傳適應孟德爾，1822-1884達爾文，1809-1884基因庫(genepool)：指種群中全部個體的所有基因總和基因頻率：某基因型在種群基因庫中所占的比例概念子代與親代之間、子代個體之間的差異，可遺傳/不可遺傳遺傳漂變（geneticdrift）基因頻率在小的群體中隨機增減的現象變異（mutation）動物對環境變化的反應引起了種群基因頻率和基因型頻率的改變，且這種改變能世代遺傳基因突變、遺傳漂變和遷移等情況可以引起基因頻率和基因型頻率的變化遺傳適應大量基因突變經過長期自然選擇被固定下來，從而產生基因多樣性廣義的遺傳多樣性指地球上所有生物攜帶的遺傳信息的總和一般的遺傳多樣性指的是種內的遺傳多樣性（一）風土馴化(acclimatization)家畜逐漸適應新環境條件的復雜過程優良的育成品種、原始地方品種、疾病氣候馴化、飼養條件馴化三家畜的風土馴化與引種歐洲奶牛→熱帶國家頓河馬、荷斯坦牛、西門塔爾牛、秦川牛、航雞、北京鴨→拉薩牦牛→蘭州新疆細毛羊→廣東西門塔爾牛→林芝環境條件差異過大，退化馴化不良引起的主要生理障礙之一是繁殖力下降，公畜，精子生成障礙；母畜，排卵障礙，胚胎死亡率高障礙程度取決于家畜個體、品種和種屬的適應能力馴化不良的主要障礙直接適應，行為生理，耐受范圍定向改變遺傳基礎，自然選擇，人工選擇實踐中，首先直接適應，然后經過人工選擇，使遺傳物質基礎發生變化，從而達到風土馴化風土馴化的途徑引種前比較品種原產地與新引入地之間在海拔、地形、氣候、飼養管理條件等方面的相似性，分析該品種能否在新地區適應（二）家畜引種遵循的原則考慮家畜、家禽有逐漸適應新環境的能力，或通過一個地理過渡階段后有逐漸適應新環境的可能性低海拔→高海拔家畜從低劣環境引到優良環境時，比較容易適應；由溫暖地區到寒冷地區，宜在春夏季運輸，以逐漸適應寒冷氣候的變化，家畜在性成熟年齡遷徙最合適，母畜在妊娠后期遷徙是不適當的絕大多數情況下，在一個品種范圍內，較小的、中等體型比大體型動物有較大的耐受力，能順利完成風土馴化過程發病率和死亡率不超過正常水平各種生理表現沒有異常體格達到品種標準，體型外貌正常在不利的條件下體重下降最少，繁殖力不受影響，幼畜生長發育正常生產性能良好，達到品種標準（三）家畜對新環境適應性的評定生態經濟學指標，衡量引入種的適應性綿羊，品種在引入地區的自然生態環境和飼養管理條件的相互作用下，所表現出的繁殖力、生產力和經濟效果的總和既反映有機體對自然生態環境的適應能力，又考慮認為因素的影響，數量化指標總適應能力GA=40R+30P+30EGA，總適應能力R，繁殖力評分P，生產力評分E，經濟效果評分趙有璋,1989評分各為0.1-1.0總適應能力等級適應性總評80分以上A適應性良好60~79分B適應性一般40~59分C適應性差39分以下D適應性很差家畜適應性等級評定一概念家畜機體對內部或外界的超常刺激所產生的非特異性應答反應的總和第四節家畜的應激及動物福利應激不僅取決于環境的刺激，還取決于個體的心理特點在應激源的作用下，應激啟動成功，則家畜能適應該應激源的作用，從而擴大了機體的適應范圍驚恐反應階段機體對應激源的早期反應和全身防衛的總動員，出現典型的非特異性反應癥狀動員能源抵御應激源刺激，以恢復內穩態持續時間6-48h二應激的階段性反應休克相一系列生理變化，異化作用占優勢，體重下降，生產水平降低，機體總抵抗力減弱反休克相上述癥狀的消失機體克服應激源作用而獲得了適應，物質代謝恢復正常，應激初期的不良反應得到補償，體重和生產力恢復，總抵抗力提高持續時間為數小時、數天或數周適應或抵抗階段機體的防衛儲備被嚴重消耗，抵御應激源能力下降，又呈現異化作用占優勢，物質代謝嚴重紊亂，機體儲備耗盡，體內出現不可逆變化，許多重要機能衰竭而死亡衰竭階段根據機體對環境變化的適應性反應，可將任何環境變化過程分為五個區：適宜區、代償區、障礙區、危險區和致死區三在變化的環境中家畜的應激與適應環境變化程度與家畜適應的關系引自藤田元男，畜產大事典，1978適宜區，無需動員應激反應，靠一般的適應性反應即可保持內穩態，生產力水平和健康狀況最好，飼料報酬也最高代償區，除一般適應性反應之外，機體還必須動員代償性反應，保持內穩態障礙區，超出機體的適應范圍，代償機能最大動員也不能保持內穩態，動物進入病理狀態刺激繼續增強進入危險區和致死區，則病理過程加劇，直至死亡對家畜機體持續進行弱刺激，機體將停止對其產生反應，如果弱刺激逐漸加強，可以導致家畜對其敏感性降低，防衛機能逐漸加強能量消耗較少，在畜牧生產中對培育體質結實、適應力強的畜群有重要意義適應性鍛煉（一）動物福利及評定動物福利就是動物適應其所處的環境后所達到的狀態動物適應環境所達到的狀態不同，其福利狀態也有差別四家畜的應激和福利動物福利通常被定義為一種“康樂”狀態，在此狀態下，動物的基本需求得到滿足，而痛苦被減至最低人類不是不可以使用和宰殺動物，重要的是，在利用動物的過程中，不給動物帶來不必要的痛苦動物應享有五大自由不受饑渴的自由；生活舒適的自由；不受痛苦傷害和疾病威脅的自由；生活無恐懼和應激的自由；表達天性的自由英國農場動物福利委員會（1968）行為指標生理指標受傷和疾病生產力指標動物福利的評價進行個體行為學評價，了解動物的自然習性，然后觀察記錄特定環境中的習性，對比分析正常行為與異常行為行為指標活動范圍小離群獨處對同伴以及人類充滿恐懼以及刻板癥動物福利較差的行為學指標通過各種生理學測量數據來評價動物的急性或慢性應激反應侵入性的強制操作，影響結果醫療體檢行為的訓練對動物福利的生理學評價極其重要生理指標呼吸頻率、心率、血壓、體溫、血糖、血清轉氨酶、促腎上腺皮質激素、皮質醇、醛固酮、兒茶酚胺、阿片樣物質動物福利較差時，指標發生變化評價動物福利的生理學指標給家畜造成痛苦用無疾病或寄生蟲作為動物具有良好健康的評價指標管理和衛生對疾病的發生起到關鍵作用疾病與病原家畜在生產過程中，如果不能正常發育或繁殖，或者是家畜的壽命比正常壽命短，則說明家畜的福利狀況受到了負面影響生產力及綜合性評價發病率死亡率繁殖成活率群體角度評價動物福利高產畜禽品種對外界環境變化的適應性普遍較低，機體對逆境的抵抗力下降家畜生產性能越高，福利越容易遭受威脅（二）家畜的高產應激與福利指標二花臉（對照）二花臉（運輸）皮特蘭（對照）皮特蘭（運輸）pH45min6.79±0.51a6.76±0.47A6.11±0.44b6.10±0.26BpH24h5.89±0.22a6.00±0.27A5.64±0.25b5.69±0.23B肉色評分3.21±0.583.33±0.65A2.83±0.412.67±0.52B系水力（%）73.98±4.2076.21±3.01A73.62±0.8170.95±0.81B嫩度（kg）4.64±1.434.79±1.684.59±0.105.51±0.73運輸應激對不同品種仔豬肉脂相關指標的影響為家畜提供適宜的生活環境滿足家畜的行為表達需求保證最佳的營養和飲水供應對家畜精心管理（三）保障與改善家畜的福利一家畜飼養占用大量土地資源家畜放牧占地球陸地面積的26%飼料作物生產占可耕地總面積的1/3第五節家畜對環境的影響天然牧草難以保持最大生產力，群落穩定性受破壞優質牧草種類減少，不可食物種數增加土壤結構受破壞，鹽漬化二家畜過度放牧造成草地退化集約化畜牧生產產生家畜糞便、廢水、廢氣和其他廢棄物，引起水體、空氣和土壤污染威脅生物多樣性溫室氣體排放三家畜廢棄物對環境的污染最小因子定律、耐受性定律生態因子對家畜作用的基本規律主要生態因子對家畜健康和生產性能的影響適應的概念、原理及類型？如何評價家畜對新環境的適應性？動物福利、評價；如何保障動物的福利？思考題第三章家畜種群與環境（一）第一節家畜種群與地理分布第二節家畜種群的動態變化第三節家畜種群的相互關系第四節家畜種群對群落演替的影響主要內容第一節家畜種群與地理分布種群（population）一定空間中同種個體的組合占有一定的領域，同種個體通過種內關系有機地組成一個系統一家畜種群及其生態學意義種群是物種存在的基本單位，是繁殖單位，進化單位，也是構成群落的基本單位不是個體的簡單聚合，是一個有自我特征的整體畜牧學范疇，在物種以內以交配和親子關系相聯系的，具有血緣關系的集團，包括品種、品系、地域群體、類群等分子生物學范疇，家畜種群是一個具有各種基因并表現出各種基因型的眾多個體組成的親緣群體（又稱基因庫）家畜種群有利于改善小氣候種群的生態學意義有利于捕食獵物有利于防御傷害有利于繁衍后代有利于行為的形成有利于形成或保持符合商品生產要求的家畜品種（系）有利于自然資源整合，提高資源利用效率家畜種群的生態學意義有利于增加同種畜產品數量，改善畜產品品質有利于提高家畜的商品生產效率，提高生產效益數量特征空間特征遺傳特征系統特征二家畜種群的基本特征三家畜種群的生態分布一家畜種群的特征參數基本特征（初級參數）：數量、密度或大小，出生率，死亡率，遷入率，遷出率綜合特征（次級參數）：年齡結構，性比，空間分布，增長型等第二節家畜種群的動態變化概念populationdensity單位面積（或空間）內種群的個體數目（一）種群密度絕對密度（absolutedensity）單位面積或空間內種群的實際個體數相對密度（relativedensity）單位面積或空間內種群的相對數量，只能作為表示種群數量高低的相對指標（1）總數量調查計數某地段中全部生活的某種動物的數量適用于集群分布明顯的生物種群例子：黃羊、海豹、牛、羊1絕對密度測定只計數種群的一小部分，據此估算種群總數適用于隨機分布或均勻分布的生物種群（2）

取樣調查將調查地段劃分為若干個樣方在調查地段中隨機地抽取一定數量的樣方計數各樣方中的全部個體數統計學方法，估計種群總數樣方法樣方的形狀可以多樣，但必須具有良好的代表性，可通過隨機取樣法來保證樣方的大小要視研究對象而定樣方的數量需要在抽樣前確定注意事項劃分生境類型——確定樣線——走樣線，觀察計數可統計出絕對密度或相對密度路線法路線法原理熟悉分布范圍及習性在活動最強的時間段內觀察天氣晴朗無風，對動物活動無影響注意事項在調查地段中，捕獲一部分個體進行標志，然后放回一定時間后進行重捕根據比例，估算種群數量標志重捕法（林可指數法）N:M=n:m

N=Mn/mN，樣地中種群個體總數M，樣地中標志個體總數n，重捕個體數m，重捕中標志個體數標志個體均勻分布，每個體被捕幾率相同調查期間，無遷入和遷出沒有出生和死亡假設調查期限不宜過長或過短。過長，個體出生和死亡，遷入和遷出；過短，標志個體未均勻分布標志方法要合理。不能影響動物的活動性，不能過分鮮艷，不易丟失注意事項相對密度測定的不是動物密度的絕對值，只是表示種群數量多少的多度指數指標直接數量指標間接數量指標2相對密度測定捕鼠夾、黑光燈、陷阱、生物網等捕獲百分率或捕獲個體數（1）

捕捉在某生境樣地（可以是矩形或帶狀）中布置鼠夾鼠夾行、列間距一般為5m或10m可統計出相對密度：捕獲率（%）或捕獲數:只/公頃夾日法誘餌選擇鼠夾易丟失、損壞，及時補充進行種群動態調查時，夾次數不能過少注意事項兔、鹿等中、大型動物計數樣方或線路上的痕跡糞堆、土丘、洞穴、足跡等

（2）

動物活動所遺留的痕跡品種結構年齡結構性別比例（二）種群結構出生率（natality）增殖能力，即通過繁殖增添新個體的速率單位時間內種群的出生個體數與種群個體總數的比值1種群結構的基本參數最大出生率種群處于理想條件下的出生率，為理論常數，有參照比較意義。實際出生率（生態出生率）種群在特定環境條件下所表現出的出生率性成熟的速度牛，8-14月；綿羊，4-8月；豬，3-6月；駱駝，24-36月；小鼠，30-40天發情周期牛，21天；綿羊，17天；家兔，8-15天；小鼠，4-6天影響出生率的因素每次產仔數目牛，1犢；羊，1-3只；豬，5-15頭；家兔，5-10只妊娠期牛，282天；綿羊，150天；豬，114天；駱駝，402天；家兔，30天單位時間內種群的死亡個體數與種群個體總數的比值死亡率（mortality）最低死亡率（生理死亡率）種群在最適環境條件下所表現出的死亡率，即生物都活到了生理壽命實際死亡率（生態死亡率）種群在特定環境條件下所表現出的死亡率，種群中個體的壽命為生態壽命年齡分布：種群的年齡分布就是不同年齡組在種群內所占的比例性比：種群內雌雄（♀♂）個體的比例關系2種群的年齡結構和性比繁殖前期prereproductionperiod繁殖期reproductionperiod繁殖后期postreproducctionperiod又稱年齡金字塔(agepyramid)，是用從上到下一系列不同寬度的橫柱做成的圖。橫柱的高低橫柱的寬度年齡錐體野外，觀測困難，影響因子多變，難以進行室內培養，建立數學模型二家畜種群的增長模型1無限環境中的離散增長模型最簡單的單種種群增長模型種群進入新的棲息環境，一定時期增長率不變（一）種群的離散增長模型增長無界限，無限環境下，不受資源、空間條件限制世代不重疊，增長不連續，離散型無遷入遷出無年齡結構模型假設數學模型Nt+1=λNt

或Nt=N0λt無限條件下，離散種群的增長表現為每時間單位的數量是前一時間單位數量的λ倍，增長形式為幾何級數式增長生物學含義λ：周限增長率λ＞1種群上升λ＝1種群穩定0＜λ＜1種群下降λ＝0無繁殖，種群在一代中滅亡模型參數資源限制種群密度對增長率有影響增長率改變2有限環境中的離散增長模型世代不重疊的種群在有限空間，增長率隨種群密度大小而變化，并且密度與增長率是簡單的線性關系模型假設Neq

種群平衡密度，即λ＝1種群穩定時的密度，有限環境所允許的最大密度B為直線斜率，表示種群密度每偏離Neq一個個體，增長率λ改變的比例λ=1.0－B(Nt－Neq)，Nt+1=λNt=[1.0－B(Nt－Neq)]Nt數學模型離散型種群在有限環境中有一個平衡密度Neq（即種群穩定不再增長的最大密度），種群增長受密度制約生物學意義λ=1－B(Nt－Neq)，密度效應Nt＝Neq時λ＝1種群穩定Nt＜Neq時λ＞1種群表現為正增長Nt＞Neq時λ＜1種群將下降1增長率不變的連續增長模型模型假設世代重疊，種群增長是連續的其余同離散增長模型（二）種群的連續增長模型數學模型r，瞬時增長率b，瞬時出生率d，瞬時死亡率r=b-d連續增長的種群在無限環境中，種群數量Nt等于初始數量N0

與ert

的乘積，只要瞬時增長率r

＞0，種群就會表現出指數式增長，增長曲線呈“J”型生物學含義環頸雉邏輯斯諦模型（logisticmodel），又稱阻滯增長模型種群生態學中重要的模型2有限環境中的連續增長模型環境條件有限世代重疊，連續增長種群，無遷出遷入，不考慮年齡結構種群增長簡單地只受密度制約，即隨密度上升，對增長率的影響逐漸地按比例增加模型假設環境容納量/負荷量，KN=K時，dN/dt=0每增加一個個體對增長率降低產生1/K的影響N個個體，剩余空間1-N/K=rN(1-)數學模型Nt

=1+ea-rtKdNdtNK“S”型曲線上漸近線，K值曲線變化速率曲線特征增加修正項(1-N/K)N→0，(1-N/K)→1，接近指數增長N→K，(1-N/K)→0，種群潛在的最大增長不能實現N，0→K，抑制性定量1/K，擁擠效應生物學含義最大值K，種群的環境容納量種群增長具有密度效應，密度制約作用密度增長對增長率下降的抑制效應是按比例的，1/K種群能實現的增長程度為密度本身的函數，1-N/K對邏輯斯諦增長的總結開始期(initialphase)，潛伏期加速期(acceleratingphase)轉捩期(inflectingphase)減速期(deceleratingphase)飽和期(asympototicphase)邏輯斯諦曲線的五個時期數學上的簡單性明顯的現實性邏輯斯諦曲線的特點模型提供了有限環境中種群增長的基本機制，是其他相互作用種群增長模型的基礎是確定最大持續產量的主要模型邏輯斯諦方程的意義第三章

家畜種群與環境（二）第一節家畜種群與地理分布第二節家畜種群的動態變化第三節家畜種群的相互關系第四節家畜種群對群落演替的影響主要內容第三節家畜種群的相互關系空間生態學研究空間對于種群動態和群落的結果、動態、多樣性以及穩定性的影響一種群的空間格局均勻型（uniform）隨機型（random）成群型（clumped）種群空間格局(spatialpattern)種群的每一個個體均勻地分布于其所生活的地理和空間范圍內，成因是個體間的激烈競爭自然界種群內個體分布情況比較少見人工環境下較為多見，肉雞舍內地面平養的肉仔雞群，育肥豬舍的豬群等均勻型分布種群每一個個體在其領域范圍內各個點上出現的機會是相等的，并且某一個體的存在不影響其他個體的出現自然界中，環境資源分布均勻，種群內個體沒有彼此排斥或吸引，隨機分布隨機型分布種群內的一些個體聚集在一起，形成小群體，分布于其所生活的地理和空間范圍內最常見的種群內分布型環境資源分布的不均勻性，動物的社會行為等成群型分布個體之間的相互作用營巢地食物等資源環境因子人為因素影響種群分布的因素二種群的相互關系主要的種內相互關系競爭、自相殘殺、性別關系、領域性、社會等級等主要的種間相互關系競爭、捕食、寄生、互利共生負相互作用：對種群增長或其他特征有抑制（-）正相互作用：有收益（+）中性作用：無明顯的影響（0）根據種間相互作用的性質，可以將其分為三種類型作用類型物種一般特征12偏利作用+0種群1是偏利者，種群2不受影響原始合作++對兩物種都有利，但非必然互利共生++相互作用，對雙方都必然有利中性作用00兩個種群彼此不受影響競爭：直接干涉型--一個物種直接抑制另一個物種競爭：資源利用型--共同資源缺乏時的間接抑制偏害作用-0種群1受抑制，2不受影響捕食作用+-種群1是捕食者，種群2為獵物寄生作用+-種群1是寄生者，種群2為寄主兩物種間相互作用的類型1偏利共生（commensalism）又稱單惠共生，是指相互作用的兩個種群一方獲利，而對另一方則沒什么影響正相互作用（positiveinteraction）吸附在鯊魚腹上的魚即兩種生物在一起，彼此各有所得，但二者之間不存在依賴關系2原始合作(

protocooperation)果園養鴨稻田養魚一種專性的、雙方都有利并形成相互依賴和能直接進行物質交流的共生關系3互利共生（mutualism）菌根地衣1競爭（competition）廣義的競爭是指兩個生物爭奪同一對象而產生的對抗作用種間競爭，種內競爭負相互作用（negativeinteraction）狹義的捕食是指肉食動物捕食草食動物廣義的捕食還包括草食動物吃食植物，植物誘食動物，以及寄生等

2捕食（predation）狼捕食芋螺在捕食魚類鱷蜥捕食青蛙一個種（寄生者）寄居于另一種（寄主）的體內或體表，從而攝取寄主的養分以維持生活的現象3寄生（parasitism）菟絲子捕食、寄生和競爭看起來對一種有利，對另一種不利，但是，深入研究表明它們是相輔相成、協同進化而來的姐妹種某些生物產生的化學物質對其它生物產生毒害作用異種抑制，胡桃抗生作用，點青霉產生的青霉素4偏害作用（amensalism）（一）競爭Gause草履蟲實驗大草履蟲（Parameciumcaudatum）雙核小草履蟲（P.aurelia）袋狀草履蟲（P.bur-saria）研究實例利用性競爭僅通過損耗有限的資源，而個體不直接相互作用的競爭干擾性競爭通過個體間直接的相互作用競爭類型及其一般特征競爭結果的不對稱對一種資源的競爭能影響對另一種資源的競爭結果競爭的一般特征α為物種乙對物種甲的競爭系數β為物種甲對物種乙的競爭系數

競爭模型兩個物種競爭的三個結局物種1被擠掉，物種2取勝而生存下來物種2被擠掉，物種1取勝共存

模型的行為生態學（生態位）上相同的兩個物種不可能在同一地區內長期共存，如果生活在同一地區內，由于劇烈競爭，它們之間會出現生態位分化競爭排斥原理有機體（家畜）在環境中占據的地位每個種群與群落中其他種群在時間和空間上的相對位置及其機能關系生態位（niche）基礎生態位在生物群落中，若無任何競爭者存在時，物種所占據的全部空間，即理論最大空間稱為該物種的實際生態位當有競爭者存在時，物種僅占據基礎生態位的一部分，這部分實際占有的生態位稱為指生物所能利用的各種資源的總和根據生態位寬度，可以將物種分為廣生態位的和狹生態位的兩類不同物種的生態位寬度不同生態位寬度兩個具競爭關系的物種，其生態位重疊究竟有多大，這要由物種的種內競爭和種間競爭強度決定種間競爭促使兩物種的生態位分開生態位重疊兩個競爭物種的資源利用曲線不可能完全分開，只有在密度很低，種間競爭幾乎不存在的情況下才會出現d，曲線峰值間的距離；w，曲線的標準差d>w，種間競爭小；d<w，種間競爭大三個共存物種的資源利用曲線如果兩競爭物種的資源利用曲線重疊較少，物種是狹生態位的，其種內競爭較為激烈，將促使其擴展資源利用范圍，使生態位重疊增加如果兩競爭物種的資源利用曲線重疊較多，物種是廣生態位的，生態位重疊越多，種間競爭越激烈，按競爭排斥原理，將導致某一種物種滅亡，或通過生態位分化而得以共存指一種生物攻擊、損傷或殺死另一種生物，并以其為食前者稱為捕食者（predator），后者稱為被食者或獵物（prey）（二）捕食作用1典型的捕食食肉動物吃食草動物或其它食肉動物等包括大型肉食動物、猛禽、捕食性昆蟲以及食蟲植物等狹義的捕食概念廣義的捕食2食草動物采食植物與真寄生者的區別是殺死寄主

3昆蟲中的擬寄生者捕食者與被食者是同一物種4同類相食形態、行為上的適應捕食者：銳齒、利爪、毒牙等，集體捕獵獵物：保護色、警戒色、假死等，集體抵御捕食者與獵物的相互適應捕食者在進化過程中能夠形成自我約束能力，對獵物不造成過捕不捕食繁殖年齡的個體，捕食老弱病殘群體選擇精明的捕食者捕食者-獵物系統是兩者協同進化的結果二者互相依賴，形成彼此難以分離的相對穩定的關系食草動物對植物的部分機體損害廣義捕食的一種類型食草作用（herbivory）

植食者—植物系統，“放牧系統grazingsystem”食草動物對植物的損害非致命性傷害、致命傷害植物對不利因子的抵抗逃避、忍耐對策、防御相互作用植物—食草動物的相互影響

食草動物多樣性及其適應方式多樣性草食作用的刺激下引發產生植物及其防衛機制的多樣性食草動物的采食活動（如同“割草”）在一定強度內能刺激植物凈生產力的提高放牧活動能調節植物的種間關系，適度的放牧可使牧場植被保持一定的穩定性種群動態外因：氣象學派和生物學派內因：自動調節學派三種群調節多以昆蟲為研究對象種群參數（出生率、死亡率等）受天氣影響劇烈種群數量大的變動與天氣變化明顯相關認為氣候因子是種群動態的首要因子；強調自然種群數量的變動，否認穩定性氣候學派以色列，Bodenheimer,1928，最早提出，天氣條件通過影響昆蟲的發育和存活來決定種群密度英國，Uvarov,1938，氣候因素對昆蟲生長率、產卵率和死亡率的影響澳大利亞，Andrewartha和Birch,1954，決定薊馬密度的是天氣條件，與競爭等無關氣候學派的擁護者主張生物因子的密度制約對種群調節起決定作用。主張捕食、寄生和競爭等生物過程對種群調節起決定作用澳大利亞，Nicholson，調節種群密度的只能是密度制約因素生物學派強調種群調節的內源性因素，重視種群內個體間的異質性種群密度自身影響本種群的各個特征和參數，如出生率、死亡率等種群的自動調節是各物種所具有的適應性特征行為調節、內分泌調節、遺傳調節自動調節學派（self-regulation）由于人類有意識或無意識地將某種非本地產的生物或本地原產但已絕滅的生物從原產地帶入適宜其棲息和繁衍的地區，致使其種群不斷增長，分布區逐步穩定地擴展的過程四生態入侵（ecologicalinvasion）生產需要、環境建設、觀賞等目的，有意引進某些物種，然后人為失控貿易、運輸、旅游等人為活動無意識傳入自然因素，通過風媒、水流、鳥蟲媒等途徑傳播生態入侵的途徑引入（import）外來物種跨越地理屏障來到新的生態區域，主要借助人員、貨物的大量流動逃逸（escape）外來物種入侵新的區域并失去控制的過程，畜牧業生產中，引進畜種使用不當生態入侵的階段建群（establish）引入物種適應當地環境，定居成功，建立小種群危害（pest）

外來物種的和暴發，擴散機制：競爭、捕食、化感作用、雜交、基因滲透等加快當地某些物種的滅絕速度，使物種多樣性銳減與本地種雜交，基因滲透，遺傳多樣性喪失生態系統物質能量流動難以進行，生態系統紊亂，生態失衡生態入侵的后果紫莖澤蘭豚草水葫蘆大米草入侵澳洲的野兔北美引進澳洲瓢蟲、大紅瓢蟲防治柑桔吹綿蚧捕食或競爭排斥可能會使本地特有物種瀕臨滅絕引入種的天敵控制問題引入種可能帶來的疾病危害病害生物的生態入侵物種引入必須考慮的生態問題種群？家畜種群？生態學意義？種群密度？統計方法？年齡錐體？邏輯斯諦模型？含義？意義？種群的相互關系？生態位？生態入侵？思考題第四章群落與生態系統（一）第一節群落第二節生態系統概述第三節生態系統中的能量流動第四節生態系統中的物質循環第五節生態系統的平衡第六節環境污染對生態系統的影響主要內容第一節群落生物群落（bioticcommunity）

相同時間聚集在一定地域或生境中各種生物種群的集合，即生態系統中生物成分的總和一群落的基本概念具有一定的物種組成具有一定的結構層次具有一定的動態特征不同物種間相互影響具有一定的分布范圍形成一定的群落環境具有特定的群落邊界特征群落的基本特征物理結構植物生長型垂直分層結構群落外貌的季節相二群落的結構群落中的物種組成、相對多度以及多樣性、演替和群落內物種間相互作用群落的外貌、物理結構決定著其內的生物結構生物結構垂直成層現象大多數群落都有垂直的分化陸地群落的層次主要由植物的生長型和生活型決定（一）垂直結構成層現象是分層利用資源的結果，擴大對資源的利用范圍層次越復雜，對環境資源利用越充分成層現象的生態意義生物量少，一般不決定陸地群落的分層結構群落的不同層次中棲息著不同的動物群群落中動物分層現象種名林冠層高于10.7米喬木層4.6~10.7米灌木層1.2~4.6米草被層0.9~1.2米地面林鴿33333--茶腹

34341--青山雀150204196246長尾山雀122183136189旋木雀32752717-煤山雀451087820-沼澤山山雀25741971032戴菊2103314-烏鶇27258947紅胸鴝--293219鷦鷯--2014020櫟林中鳥類不同層次中的相對密度（仿Odum，1971）其形成主要與構成群落的成員的分布情況有關均勻型，人工林，沙漠植物成群型，群落中植被的斑塊狀鑲嵌（二）水平格局陸地群落中植被的水平格局（鑲嵌結構）的主要決定因素非生物因素影響（火、風）植被的斑塊狀鑲嵌物候、結構、多樣性動物影響喜食情況種子散布食物貯藏排泄物踐踏挖洞植被影響異種抑制遮蔭作用繁殖特點土壤影響營養物質土壤質地地形特點氣候影響微氣候徑流群落植被的水平格局類型決定著群落中動物的水平格局動物的活動導致群落中的植被在水平方向上有復雜的鑲嵌性群落結構隨時間（晝夜、季節）而明顯變化（三）時間格局晝夜節律晝行性、夜行性動物群群落的晝夜相農田，蝶、蜂、蠅→蛾、螟蛾森林，晝行性鳥類→貓頭鷹松鼠→鼯鼠、林姬鼠水生動物群落例子群落中植被和動物群隨季節而變化溫帶落葉闊葉林留鳥，候鳥，變溫動物行為群落的季節相群落交錯區（ecotone）

不同類型群落交界的區域（過渡地帶）過渡地帶有的寬，有的窄；有的變化很突然，有的是逐漸過渡；有的是持久性的，有的是暫時性的（四）群落交錯區與邊緣效應在群落交錯區中（或兩種生境類型交匯區），物種種類和密度都有增加的現象趨勢邊緣效應（edgeeffect）把動物生活所需的各類環境盡可能多地在一個地區交錯提供出來，以增加多樣性及數量野生動物管理中的交錯配置群落中物種的種類組成及數量描述群落生物結構的基本數據三物種多樣性反映群落中物種豐富度和異質性（均勻性）的綜合指標Shannon-Weiner指數Simpson指數多樣性指數H

，香農-威納多樣性指數S

，組成群落的物種數Pi

，第i物種個體數占所有物種總個體數的比例，Pi

=ni/N香農-威納指數

（Shannon—Weinerindex）物種甲（Pi）物種乙（Pi）群落A100（1.00）0（0）群落B50（0.50）50（0.50）群落C99（0.99）1（0.01）舉例香農-維納指數計算群落A群落B群落C各種之間，個體分配越均勻，H值就越大每一個個體都屬于不同的種，多樣性指數最大，Hmax每一個個體都屬于同一種，多樣性指數最小說明最大多樣性值均勻性指數辛普森多樣性指標=隨機取樣的兩個個體屬于不同種的概率=1–(隨機取樣的兩個個體屬于同種的概率)辛普森指數（Simpsonindex）群落A群落B群落C群落D物種150203539物種24203339物種35203039物種4212023439物種52339物種62839物種72139物種82039物種91939物種101939物種11239物種12139舉例群落A群落B群落C群落DS441212N8080468468H0.971.391.802.48D0.530.750.720.92E0.7010.731多樣性指標四群落的演替communitysuccession在一定地段上，群落由一個類型轉變為另一類型的有順序的演變（一）演替的概念水生演替系列開始于水域和陸地環境交界處水生植物的占據和動物帶來的有機物使池底變淺，成為陸地從湖泊演替為森林（二）群落演替的實例池水較深自由漂浮植物階段浮游生物和魚類殘體、湖岸雨水帶來的泥沙，湖底抬高裸底期水深3-5米輪藻屬首先在湖底裸地上生長，加快有機物的積累，狐尾藻、金魚藻、眼子菜等高等水生植物，進一步墊高湖底沉水植物期水深2-3米浮葉根生植物，菱角、杏菜、蓮、睡蓮水下光照條件不利于沉水植物，原有的被推往深處浮水植物期水深1-2米蘆葦、香蒲、水蔥、澤瀉等直立水生植物出現水底迅速增高，浮島，水下土地間而露出，開始具陸生環境特點挺水植物期水底露出水面，暫時性水池禾本科、莎草科、燈心草科的濕生草本植物蚯蚓、蝗蟲、鳥類濕生草本植物階段濕生草本群落被中生草本群落代替適宜條件下，灌木、喬木，木本群落森林木本群落

一個湖泊的演替過程實際上是湖泊填平過程，可以從一個水池到水邊陸地上群落的空間上的變化看出這種群落在時間上的演變過程。（群落演替研究的一個重要方法）原生演替(primarysuccession)生物在原生裸地（此前未被生物定居過）上的定居演替次生演替(secondarysuccession)原有的生物群落受人類或自然力的破壞后再次發生的演替（三）演替的分類在不利的自然或人為因素（污染、過牧等）干擾下，演替向反方向進行，使群落逐漸退化，生產力下降。森林→草原草原→荒漠逆行演替放牧對草地植物群落的影響群落演替植物多樣性草地植物生物學特性植物生產量（四）放牧對生物群落演替的影響采食、踐踏等影響土壤的物理結構對營養物質的轉換影響草地營養物質的循環，從而改變土壤的化學成分放牧對土壤理化性質的影響隨放牧強度的增加，土壤表層含水量下降，土壤容重增大過度放牧使植被蓋度變小，減小植物對土壤的保護；過度踐踏，土壤緊實，土壤結構改變輕度放牧適度放牧重度放牧過度放牧放牧場放牧演替的階段第二節生態系統概述生態系統（ecosystem）一定空間中共同棲居著的所有生物與其環境間由于不斷進行物質循環和能量流轉而形成的統一整體一生態系統的概念二生態系統的基本結構生產者（producers）

能從簡單的無機物制造食物的自養生物綠色植物、藻類和化能自養細菌生物成分直接或間接依賴于生產者所制造的有機物質，異養生物食草動物，食肉動物，大型（頂級）食肉動物寄生蟲類消費者，腐食類消費者，雜食類消費者消費者（consumers）還原者利用動、植物殘體及其它有機物為食的異養生物主要是細菌和真菌等微生物分解者（decomposer）非生物環境abioticenvironment無機物、有機物、氣候非生物成分能量流energyflow物質流matterflow信息流informationflow三生態系統的基本功能食物鏈(foodchain)

以食物營養為中心的生物之間食與被食的鏈索關系，是物質、能量流動的主要渠道四食物鏈、食物網和營養級浮游植物→浮游動物→食草性魚類→食肉性魚類植物→蝴蝶→蜻蜓→蛇→鷹舉例食物鏈的每一環節稱為營養級營養級的位置越高，歸屬于這個營養級的生物種類和數量就越少營養級（trophiclevel）生物放大作用環境中某些元素或難分解的化合物，在食物鏈上各種生物體內的濃度，隨營養級的增高而不斷增大的現象食物鏈的富集作用（biologicalmagnification）有機氯農藥DDT

水中（0.00005ppm）→浮游生物（0.04）→蝦（0.16）→鱔魚（0.28）→捕食性魚（2.07）→鷗、鵜鶘（75）ppm，partspermillion，

1ppm=1mg/kg或1mg/L舉例牧食食物鏈grazingfoodchain以植食動物吃植物的活體開始的食物鏈碎屑食物鏈detritalfoodchain以分解動、植物尸體或糞便中死有機物開始的食物鏈食物鏈的類型生態系統中各生物成分通過營養聯系而鏈連成的網狀整體食物網越復雜，生態系統抵抗外力干擾的能力就越強，反之亦然食物網（foodweb）生態金字塔各個營養級之間的數量關系，可采用生物量單位、能量單位和個體數量單位來表達，生物量金字塔、能量金字塔、數量金字塔五生態金字塔與生態效率同化效率植物體所利用的日光能或動物攝食中被同化的能量，An/In生長效率（生產效率）形成新生物量的生產能量占同化能量的百分比，Pn/An生態效率消費（利用）效率n營養級所消費（即攝食）的能量占n-1營養級的凈生產能量的百分比，In+1/Pn生態效率（林德曼效率）n+1營養級攝食獲得量占n

營養級攝食獲得量的比率，同化效率×生長效率×消費效率Kozlovsky1969牛和兔子的生態效率比較（引自Kleiber，1967）項目牛兔子動物數量1頭300只總體重600kg600kg每天食料消耗（干草）7.5kg30kg每天熱量損失83.6MJ334.4MJ每天增重0.9kg3.6kg每噸干草增重108kg108kg生產3t干草的牧草地在理論上可供應1年90天每公頃土地生產的畜產品中所含的蛋白質和能量畜產品蛋白質[kg/(hm2?年)]能量[103MJ/(hm2?年)]牛奶11510.46牛肉27~573.1~4.6羊肉23~622.1~7.5豬肉507.9兔肉1807.4雞肉924.6初級生產（primaryproduction）自養生物的生產過程凈初級生產量＝總初級生產量－呼吸量NPP＝GPP－R或NPP＝△B＋植物部分死亡＋消費者消耗△B：生物量的變化值六初級生產和次級生產最適條件下初級生產量的估計效率[MJ/(m2?d)]（引自Loomis等，1963）內容能量輸入能量損失比例（%）總入射陽光能20.90100不能被植物色素吸收11.62-55.8可被植物色素吸收9.2844.2植物表面反