个体生态学

现代生态学中趋于淡化的概念

个体生态学是现代生态学中趋于淡化的一个概念(包括群体生态学)。它的原定义是研究生物个体与其环境因子之间关系的科学，侧重研究生物个体对某些环境因子的生态适应，包括生理调节、生长发育等适应机制。

概念

个体生态学是以生物个体及其栖息地为研究对象，研究栖息地环境因子对生物的影响及生物对栖息地的适应以及适应的形态、生理及生化机制。它是从生理学的角度来研究生态问题，也可称为环境生理学(environmental physiology)。由于个体生态学涉及生物个体以及生物种的生存和进化，因此可以定义个体生态学是研究生物个体发育和系统发育及其与环境相互关系的生态学分支学科。

研究内容

生物个体是生态学研究的起点和基础，环境条件在进化过程中约束了生物形态、生理、习性和行为特征的进化，而生物的生命活动又影响着环境的变化。因此，了解各物种的个体与环境之间的相互关系是通往生态学更高层次和更深入研究的必经途径。所以，个体生态学是以个体生物为研究对象，研究个体生物与环境之关系。特别是生物体对环境的适应。

从自然界中获取物质和能量构建自身是生物生长发育的必然过程，认识自然界生物可利用物质和能量的状态、性质、数量、时间和空间的变化，是生态学研究的基础。这些物质和能量及其对生物的影响就构成了个体生态学的研究内容。近代个体生态学研究是生态学和生理学的交叉研究，侧重于研究个体从环境中获得资源和资源在机体生长和繁殖等方面的分配问题及其进化对策上的选择问题。

个体生态学就是研究各种生态因子对生物个体的影响。各种生态因子包括阳光、大气、水分、温度、湿度、土壤和环境中的其他相关生物等。各种生态因子对生物个体的影响，主要表现在引起生物个体生长发育、繁殖能力和行为方式的改变等。总的来说，个体生态学主要研究有机体如何通过特定的生物化学、形态解剖学、生理学和行为学机制去适应其生存环境。就植物来说，是研究植物个体的发芽、生长、开花、结果、落叶、休眠等各个阶段的形态变化、生理变化反应与环境的关系；就动物而言，是研究动物个体的适应性、耐受性、食性、迁移、繁殖、生活史等。

原理

生物是在自然环境的选择压力下进化的，生物一方面受到环境的制约，生物又反过来积极影响到其生长的环境。

①生态位互补原理

在资源谱中配置生态位互补的生物定位置就是该生物的生态位。在生物多样性利用中，正确认识生物的生态位是十分重要的。例如茶树和咖啡都需要半荫蔽环境。因此可以考虑在茶园或者咖啡园中种植遮阴树。在淡水养殖中，鳙鱼和草鱼需要水体含氧量比较高，适宜生活在鱼塘的中上层，但是鲤鱼和鲫鱼对含氧量低的水体有比较好的耐性，常常生活在鱼塘的下层，这样就适宜把鳙鱼、草鱼、鲤鱼、鲫鱼安排在一个鱼塘中，充分利用不同的层次。在农业生产中需要了解农业资源的状况和各种生物的生态位。一方面尽量避免生物之间的生态位重复，防止恶性竞争的发生；另一方面尽量安排生态位不同的生物，可以提高资源的利用范围。

②按生态型对位入座原理

同种生物长期在不同的环境中生活产生适应，并形成可以遗传的差异，成为该物种不同的生态型。例如水稻在相对低温的条件下就形成粳稻亚种，在相对高温的条件下形成了籼稻亚种。南方晚稻形成适应开花成熟期的短日照条件，而南方早稻的生育期就仅仅对温度敏感，在水分条件不同的区域长期种植就分别形成了浮水稻、深水稻、水稻、陆稻等水分生态型。小麦在冬季温度不同的条件下分别形成了生殖生长所需要春化温度的差异，形成了各种类型的冬性小麦和春性小麦等生态型。由于农家品种长期在不同的环境条件下种植和选育，其中有很多适应不同环境的生态型，可以通过发掘获得适应各种条件的品种。

③生活型互换原理

不同种类的生物长期生活在同一个环境条件下，可能产生趋同适应，形成同类的生活型。例如适应水中生活的鱼、企鹅、鲸鱼尽管属于不同纲的物种，但是在水中都有流线型体型，而且都有用于产生推力的“前肢”。适应飞行空气动力学的鸟、蝙蝠、飞蛾也在分类学上属于不同的纲，但是却都有轻盈的身体和舒展的“翅膀”。在农田能够产生固氮能力的作物有花生、大豆、豌豆、菜豆、紫云英。匍匐生长的作物有各种瓜类、草莓、甘薯。直立高大喜光的作物有甘蔗、高粱、玉米等。这就为农业生态系统寻找适应特定生境或需要特定功能的组分带来了选择的灵活性和设计的主动性。

④限制因子去除原理

对生物起作用的生态环境因子很多，但是对生物生长起着限制作用的是其中最小的因子，这就是生态学的限制因子原理。人们形容这个原理叫做“水桶定律”，一个桶能够盛多少水，决定于最短的桶板。因此要生物生长好，关键是要找到限制因子这个“短板”，然后想方设法加长，打通“瓶颈”，消除其限制作用。假如水资源是当地农业生产的限制因子时就集中力量收集有限水资源，种植耐旱作物，进行节水灌溉，就可以提高产量。如果土地贫瘠是限制因子则需要通过种植养地作物，如豆科作物，多施用有机肥，选择耐贫瘠的作物生态型就有可能提高产量。相反，如果水是限制因子，却想法增加养分供应，将不会产生预期的增产效应。

个体生态学与家畜

生物在漫长的进化过程中，形成了一定的自身调节能力。正是依靠这种能力，生物在不太适宜的环境中，能够通过自我调节，使正常的生理机能和生产水平不受或少受影响。值得注意的是，生物的适应能力有一定限度。环境的变化超出了生物的适应限度，调节机制就失去效用或不足以弥补环境所造成的危害，生物的正常生理机能就会受到损伤，生产水平随之下降，甚至生命受到威胁。例如在环境温度方面，各种农作物都有它的“三基点温度”，各种家畜也都有它的“等热区”和“临界温度”。这些生理指标，正是生物对温度的适应范围，也是人们研究动、植物生产技术的重要依据。

在不太适宜的环境中，为了提高动、植物的生产力，人们可以从两个方面进行工作。一是通过育种提高家畜的适应能力；二是控制和改造环境，使之适合于动、植物的正常生理要求。在植物生产中，控制和改造环境的主要手段是建造温室、地膜覆盖等，这些都只能在小范围内使用j在大田里，建造防风篱笆、防风林等虽有一定效果，但局限性很大，因而更多地要依靠育种措施。在动物生产中，可视各种具体情况选用育种措施或环境控制措施，或二者兼而用之。育种措施是非常重要的，它解决家畜的内在物质基础；环境控制也同样重要，因为它不但收效快，而且效果十分显著。需要特别强调的是，即便对于适应性较好的家畜，也需要控制环境，只不过控制的范围和程度稍有不同罢了。我国气候属于大陆气候性，各种因子的季节变化和昼夜变化都很大，任何品种家畜都不可能有如此之宽的“舒适区”，因而都需要进行适当的环境控制。大量事实证明，任何一个优良品种，只是在人们提供的适宜环境中才能充分发挥其良好生产性能；环境不适宜，良好的生产性能必然被埋没掉，甚至生命受到威胁。

“工厂化”厩舍，实质上是环境控制式厩舍加上某些饲养管理程序的机械化，半机械化设备。在这种厩舍里，家畜基本上摆脱了自然气候因素的影响，因而健康和生产水平一直稳定在较高水准上，饲料报酬也一直比较好。环境控制的内容，一般以温度、湿度、气流和光照为主，控制的水平因畜种和经济、技术水平而异，控制的具体措施，则又决定于当地自然地理状况、经济力量和技术条件；而控制的标准，则是以个体生态学中所确定的各种家畜对不同气候因子的耐受范围和舒适区为依据。

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