三月份学习帖－－鸟类生态学研究进展

原生态

研究目的：先站到前人的肩膀上再开始攀登自己的高峰吧！

3月21日学习内容：

鸟类生态学研究概况

学习提示：1 鸟类生态学包括哪些方面的研究？
               2 鸟类生态学的各个研究方向都包括哪些研究内容？国内目前的研究状况如何？

鸟类生态学按照研究的不同层次划分，可分为鸟类个体生态、鸟类种群生态和鸟类群落生态三个层次。种群生态是鸟类生态学的核心，主要研究种群的空间分布、种群结构和数量变动。
问题：请区别个体、种群、群落这三个概念。

群落生态主要研究群落结构及其演替、同一群落中鸟类种群间的相互作用及其各自在群落中的地位，是鸟类群落生态学研究的主要内容(郑光美等，1989)。同时，个体行为和群落层次上的研究九十年代以来在国内亦有了上升的趋势(丁平，2002).

按照所涉及的内容划分，鸟类生态学可以分为繁殖、行为、食性、栖息地等的研究。至今为止繁殖方面的研究仍然是鸟类生态学研究中最引人注目和最重要的内容，约占国内鸟类生态学研究性论文的四分之一(丁平，2002)

食性分析是鸟类生态学研究中的一个重要内容，它能为珍稀濒危鸟类的人工圈养保护和恢复野生种群研究提供基本的资料。

行为研究包括领域和警戒行为、求偶、炫耀、配对、孵卵、觅食、鸣叫和越冬行为等，并且我国的行为学研究逐步由80年代之前的定性描述过渡到定性和定量相结合的研究阶段，研究内容也由单一种类的研究扩展到相似生态种的对比研究。

问题：什么是定性研究？什么是定量研究？

有关鸟类栖息地的研究，过去主要是景观描述阶段，而现在对鸟类栖息地特征、栖息地选择的影响因子及其栖息地选择机制方面的研究也越来越深入，特别是栖息地选择机制的研究已成为我国鸟类生态学的研究热点之一。

问题：何为栖息地选择机制？

请回答问题。建议用www.google.com搜索，自己了解答案会记得更牢的。

第一天的学习目标是一起了解下鸟类生态学研究到底是干什么的，不知您对哪个方面的内容更感兴趣？更多精彩内容还将继续。

freeman

原生态

首先回答问题：
1 个体不要解释了吧，就是指单个生物体。
重要的是－－种群（population）是在一定空间范围内同时生活着的同种个体的集群，例如同一鱼塘内的鲤鱼或同一树林内的杨树。

种群的特征

1.出生率和死亡率
    出生率：种群中单位时间内每1000个个体的出生数
    死亡率：种群中单位时间内每1000个个体的死亡数
    出生率和死亡率是影响种群增长的重要因素。

2.年龄结构
    任何种群都是由老、中、青、少不同年龄个体组成的，这就形成了特定的年龄结构。
    种群年龄结构的三种类型：
  （A）增长型：表示种群中有大量幼体和极少数的老年个体，其出生率大于死亡率，是一个迅速增长的种群。
  （B）稳定型 ：出生率与死亡率基本持平，是一个数量稳定的种群
  （C）衰退型：出生率小于死亡率，是一个数量下降的种群

    研究种群的年龄结构，对于了解种群的密度、预测未来发展趋势和采取相应管理措施等具有很重要的意义。

3.性比率
    指雌雄两性个体数量在种群中所占的比率。是与种群动态有关的重要结构特征之一。

4.种群分布型
       一般把种群个体的水平分布归纳为三种基本类型：随机分布、群聚分布和均匀分布（如下图所示）。在自然界，个体均匀分布的现象是极少见的，只有在农田或人工林中出现这种分布格局。成群分布的形式较为普遍，如森林中各个树种或林下植物多呈小簇丛或团片状分布。影响个体水平分布形式的因素是很多的，主要决定于物种的生态-生物学特性和环境条件的状况。









5.密度
     指单位面积上个体的数量，是最重要的种群参数之一。它的变动范围很大，因物种与环境条件不同而异。通过测定密度可获知种群的动态、种群与其环境资源和生态条件的关系以及用于估算生物量和生产力。

6.多型性
   指种群内因个体在形态、生殖力、色斑和生理生态习性上出现差异而形成的不同生物型。

   种群一词与物种概念密切相关。根据生物学种定义同一物种的个体不仅因其同源共祖而表现出性状上的相似（包括形态、大分子结构及行为等各个方面），而且它们之间能相互交配并将其性状遗传给后代个体。但不同种之间则由于形态、生理或行为上的差异而不能交配繁育，这称为生殖隔离。与此相应，广义的种群即是指一切可能交配并繁育的同种个体的集群（该物种的全部个体）。例如世界上总人口。但在生物学上更关心的却是实际上进行交配繁育的局部集群，下面主要讨论的便是这种狭义的种群。
   因此，同一物种可有许多种群分别存在不同地区。主要是地理的原因阻止了它们之间的交配。这地理的原因有两种，一种情况是存在着地理屏障，如岛屿上的兽群被海隔绝，绿洲中的兽群被沙漠包绕。这一类型的地理隔离是明显可见的。另有一种情况，如欧、亚、北美北部的广阔林带可绵延千里，其间环境条件连续渐变，无法找出明显界线可借以区分出个别种群。但林带中相距较远的同种个体仅因距离关系无法进行交配，这是另一类型的地理隔离。
   种群是生态学所研究的最小的生态单位。种群指的是分布在同一生态环境中，能自由交配、繁殖的一群同种个体。在生物组织层次结构中，种群代表由个体水平进入群体水平的第一个层次。因为有性生殖过程是一个基因重组过程，重组产生新的变异，可供自然选择，所以相互交配繁育的种群便构成了一个进化的单位，它可能成为分化新物种的起点。有的生物还环绕着繁育关系组成一定的社群结构。另一方面，同一地区的个体共享同一资源，因而在对待资源的关系上又表现出种内竞争或合作的关系。   
  注意下面是我们常用到的知识：
   种群特征及其变化 种群特征指同种生物结成群体之后才出现的特征，因此大部分是数量特征，正因如此，在种群研究中常需要借助统计学。

种群的大小及密度对界限明显的种群可以统计整体。但对一般种群则常常测定其密度，即单位面积或体积中的个体数量。在种群生态学中研究种群的物质代谢以及种群与自然环境的交互作用时，主要便是从密度着眼。但在群体遗传学中研究各种遗传性状在种群中的分布及其变迁时，却必须考虑互相交配繁育的整个种群。

种群大小的测定。除极少数物种的种群小且个体大易于观察外，对大多数物种都不必完全计数。因此常采用抽样方法加以估计。对于静止的生物如植物、土壤生物昆虫和农作物病虫害等，可选取一些具有代表性的区域——样方，计数一定面积或体积中的个体，再根据样方在总面积或体积中的比例推算出总体数字。为了选取确具代表性的样方，还需要先初步了解该物种在空间中的分布类型：是均匀型、聚集型、还是随机型（见生物分布）。对于活动的生物，根据需要还可采用另一类抽样方法，例如标记重捕法。对第一次捕捉到的动物（第一次样本）标记后释放，经过一段时间估计标记动物已在总体中均匀分布后，再次捕捉并计数其中标记动物所占比例，根据第一样本数目（原标记数）及第二次样本中的标记比例即可推出总体数字。上述这些方法得出的都是绝对数字，但有时绝对数字难以得到，则可以调查数量的相对变动（或增加或减少）。这时也可以只测计一些间接的指标，如听动物的鸣叫声、观察地面粪便量的变化据此可粗略估计某种动物的数量增减。
  种群的组成同种生物虽具有相似性，但其具体遗传性状则个个不同。同种生物共有的大量基因决定了它们的相似性。此外还有很多基因在个体间是不同的，这些基因和每个生物面对的不同环境因子共同决定了它们之间的差异。在种群内，这些不同的基因中每一个只出现于一定比例的个体中，这个比例即为基因的出现频率。不同基因的组合（基因型）更是多种多样，每一种基因型也只存在于一定比例的个体中，这个比例即为该基因型的出现频率。这两种频率值反映了种群的遗传组成，都是群体遗传学的研究内容。在种群生态学中研究得较多的是种群的年龄组成和性别组成。它们是决定种群兴衰（数量变动）的重要因素。性别组成指雌性和雄性在种群中所占的比例，它是由性染色体的分布所决定的，因此也是二种遗传组成。一般雌性生育子代，所以种群中雌性数量增多时，种群数量趋向上升。极端的例子见于营孤雌生殖的生物如蚜虫，它们在全年大部分时间中只有雌性存在，因而种群增长速度极快。年龄组成的意义在于，生物只在一定的年龄范围内才具有繁殖能力，而到达一定年龄则趋向死亡。因此，繁育年龄的个体在种群中的比例左右种群的出生率，老龄个体在种群中的比例影响种群的死亡率，而种群出生率与死亡率的对比则决定种群的兴衰。

种群的结构种群并非同种生物的简单聚合。在繁育关系上，在资源利用上，它们常形成一定的结构，这在较进化的动物类群中表现得最为明显。例如在鸟兽中可以见到不同的交配体制：有乱交的、一夫多妻的、一夫一妻的等多种形式。一般说来，稳定的配偶制有利于保护幼体，有利于子代通过向双亲学习而增加适应环境的能力。社群结构常常是环绕着繁育关系建立起来的，但是一定的社群同时也是一个互相协作共同利用资源的单位。资源常按一定的优势顺序在社群内分配。很多动物在进入繁育时期常占据一定的领域，这种划分资源的行为常有助于保护自然资源使不致因抢食而枯竭。

种群的变动种群的大小总在不断变动着，这决定于两组数字的消长：种群可以因出生或迁入新个体而增长，也可因死亡或迁出旧个体而减少。因生死造成的变化常称为自然增减；因迁入迁出造成的变化常称为机械增减。对于相对隔离的种群，其增减主要取决于出生率与死亡率的对比。出生率、死亡率、迁入率、和迁出率是研究种群动态的主要参数。在理想环境中（理化条件适宜、资源丰富、空间无限，无天敌相扰），一个物种能达到的出生率称为最大出生率或生理出生率，其数值较为固定。在实际环境中达到的出生率则称为实际出生率或生态出生率，其数值因具体条件而异。由于环境的限制，任何生物也不能在自然条件下实现其最大出生率，而昆虫等小动物的种群常随天气的波动而发生大幅度的增减。但一些大动物的种群大小却可在较长的时期内保持相对稳定，这说明存在着自动调节的机制。从理论上讲，当种群密度增加时，死亡率也相应增加或出生率相应降低，或两种情况同时出现，这都可以使种群密度维持稳定。这种因密度而变的因子称为密度制约因子（见生态因子）。已发现，死亡率常是密度制约的，例如食源有限，个体多时只有强者得食而存活，弱者则受饥而死，因而死亡率随密度增加。这时出生率的下降也可能是密度制约的，因当营养缺乏时，生育力也常随之下降。

种群间的相互作用和种群的进化进化意味着种群中有利性状的增加和不利性状的减少，这自然是相应基因频率变化的后果。如果由于进化某个种群与同种的其他种群间出现生殖隔离，这就意味着新种的形成。由此可以看出，进化代表种群的质变，而对种群进行遗传学和生态学的综合研究正是探索进化机制的主要途径。基因频率和基因型频率的变化一方面是因为基因突变和重组提供了新的生物变异，另一方面则是自然选择的结果。在各种选择因子中，以生物因子最为活跃。捕食者必需捕获猎物才能生存，而猎物只有避开捕食者才能存活。在进化过程中，捕食者不断提高捕食能力，猎物则力求改善其避敌技巧。在寄生物-寄宿主系统中也有类似情况。总之，每一个种群是另一种群的选择因子，相互作用大大地促进了进化的速度，这种在相互作用下双方共同进化的情况称为协同进化。种群间相互作用也是种群生物学的重要内容。

群落：生物群落是指具有直接或间接关系的多种生物种群的有规律的组合，具有复杂的种间关系。组成群落的各种生物种群不是任意地拼凑在一起的，而有规律组合在一起才能形成一个稳定的群落。如在农田生态系统中的各种生物种群是根据人们的需要组合在一起的，而不是由于他们的复杂的营养关系组合在一起，所以农田生态系统极不稳定，离开了人的因素就很容易被草年生态系统所替代。

[ 本帖最后由 原生态 于 2007-3-25 16:17 编辑 ]

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种群是我们将来的研究中最重要的一个概念，更多知识请大家参考：
http://www.eedu.org.cn/Article/e ... ationeco/Index.html

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2 关于定性研究（研究质）和定量（研究数量）研究，请参考网络课件：http://www.crisis.org.cn/EBook/file/20049114545410.ppt

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3 栖息地选择（habitat selection）
动物对生活地点类型的选择或偏爱。动物的这种选择，可使其只生活在某一特定环境之中，这有利于动物表现型的定向改造。同一种动物对栖息地的不同选择，往往会引起它们之间基因频率的差异；而不同种动物对栖息地的不同选择又往往能增加种间的遗传差异。
在自然状态下，蓝山雀（Parus caeruleus）主要生活在阔叶林中，而煤山雀（P.ater）则主要生活在针叶林中。有人曾在实验室里把这两种山雀同时养在一个大鸟舍中，鸟舍里安放着大量的针叶树枝和阔叶树枝。结果发现蓝山雀大部分时间都是在阔叶树枝上度过的，而煤山雀的大部分时间是在针叶树枝上度过的，这同自然界的情况完全一致。
栖息地选择的适应意义，是使动物能够生活在一个专一的特定环境中，这有利于动物积累生活经验和更好地适应它们的生存环境。动物对栖息地的选择，可以通过多种方式传递给后代。例如蓝山雀的幼鸟不仅可以从双亲那里继承对栎树的偏爱，而且常常选择它们早期曾经生活过的树林，正是双亲把它们带到这些树林里去的。

研究举例：黄河三角洲丹顶鹤秋冬季生境选择机制

舒莹　 胡远满　 冷文芳　 朱书玉　 单凯　

摘　要：影响水禽生境选择要素可分为水、食物、隐蔽物和干扰4类,对其划分等级标准,确定采样点的生境类型.在研究区内分秋冬两季调查丹顶鹤(迁徙期和越冬期)生境选择机制的差异;在不同时期按区域的特点和丹顶鹤的生活习性分别选择样点;经过实地野外调查后再利用方差分析和频数对丹顶鹤生境选择机制进行研究.结果表明,迁徙期影响丹顶鹤生境选择的主要因子是干扰,最适生境为远离人类干扰、有浅水域分布的、植被覆盖率较低的地区;越冬期影响丹顶鹤生境选择的主要因子是食物,最喜欢选择人类干扰相对较小的、有水域分布的、动物性食物占主导地位的植被覆盖率较低的地区栖息.
关键词：黄河三角洲;丹顶鹤;生境;选择机制
分类号：Q149 　文献标识码：A
文章编号：1000-4890(2006)08-0954-05-01

Habitat selection of red-crowned crane in Yellow River Delta

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鸟类对栖息地的选择以植被类型为基础。在不同空间尺度上，影响鸟类栖息地选择的环境因素亦不相同；在不同的季节和生活史阶段，鸟类对栖息地类型的选择取决于季节性变化的植被因素和鸟类在不同生活史阶段对栖息地的不同需求；而鸟类的繁殖栖息地选择取决于小尺度上的植被结构。目前，人造巢实验被广泛运用于鸟类巢址栖息地选择分析和巢卵捕食率研究，但这一实验方法尚需改进。

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关于鸟类行为的研究都有哪些方面呢？
鸟类行为可分为繁殖行为、取食行为、社群行为和空间行为四大类.
其中,繁殖行为包括:1)配偶选择、配偶制度、配偶维持时间的长短和配偶制度与资源质量的关系;
2)栖息地选择和筑巢行为;
3)鸣叫类型及意义.
4)求偶炫耀及意义.
取食行为包括:
1)觅食策略的进化;
2)形态相似且分布相同地理区域鸟类取食方式的差异
3)觅食节律.
社群行为包括:
1)集群行为与栖息地食物丰富度及天敌的关系;
2)集群利益分析.
空间行为包括:1)防御行为;
2)巢区领域防御对繁殖成功率的影响;
3)迁徙研究.

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研究举例：
白颈长尾雉的夜宿地选择研究
Studies on the selection of roosting sites of Elliot's Pheasant
<<浙江大学学报（理学版） >>2002年05期
诸葛阳 , 姜仕仁 , 李智 , 杨月伟 , 丁平

1995年3至6月,采用无线电遥测和样方等技术,对浙江省开化县水坞山区白颈长尾雉的夜宿地选择进行研究.研究结果显示,白颈长尾雉在针叶林内分散夜宿,多选择在陡坡、高乔木层盖度较大和地面较空旷地带作为其夜宿地.夜宿树一般为夜宿地内胸径较大、相对高大和树冠盖度较高的树木.影响白颈长尾雉夜宿地选择的最重要因素是隐蔽条件.

关键词： 夜宿地 , 选择 , 白颈长尾雉

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麻雀种群数量与环境因素关系研究的某些进展
Some Progresses in Research on Relationship between Sparrow Populations and Environmental Factors
<<四川动物 >>2004年04期
胥执清

本文主要对1986年以来国外的麻雀种群数量与环境因素的关系研究作一综述.①[树]麻雀和家麻雀间存在巢穴竞争和重叠,家麻雀有更多的防御行为和数量上占优势.[树]麻雀群体繁殖第一次比单独繁殖产更多的卵,孵出更多的雏鸟,第二、三次则相反.②农药的使用对[树]麻雀繁殖成功有一定的影响.③麻雀可以作为环境污染的指示种.家麻雀体内非正常金属元素有铝、汞、镉和铅.当铅的积累超过2μg/g干重,病、死雏鸟的比例就会增加.④在发达国家,交通可以引起麻雀死亡.

关键词： [树]麻雀 , 家麻雀

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10种鸟消化系统的比较研究
Comparative Studies on Digestive System of Several Species of Birds
<<经济动物学报 >>2006年01期
韩芬茹 , HAN Fen-ru

为了弄清鸟类消化系统形态结构与食性的关系,2005年3～7月对陇东学院和西峰市郊10种野生鸟的消化系统进行了解剖观察.结果表明,鸟的喙和舌因种类、食性和采食方式不同有很大的差异,鸟类消化道的形态特征与其食性密切相关:大白鹭的消化管最长,是体长的2.59倍,斑鸠、石鸡、环颈雉的消化管次之,是体长的2.39～2.45倍,白头鹎、北红尾鸲、白鹡鸰、大山雀、椋鸟和灰伯劳的消化管最短,是体长的0.88～1.51倍;环颈雉、石鸡的嗉囊、肌胃和盲肠均非常发达,白头鹎、北红尾鸲、白鹡鸰、大山雀、灰椋鸟、灰伯劳的嗉囊、肌胃、盲肠退化、消失.对其嗉囊、肌胃内容物剖检发现,大白鹭为肉食性鸟类,斑鸠、环颈雉、石鸡为植食性鸟类,白头鹎为杂食性鸟类,北红尾鸲、大山雀、白鹡鸰、灰椋鸟、灰伯劳为食虫性鸟类.

普通翠鸟

原生态老师，课开得太及时了！那么，生境和栖息地是一个意思吗（同为habitat）？

另外，群聚分布和均匀分布的示意图是不是反了？

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终于来了位认真的同学啊。
呵呵，我不是老师，是同学。
大家一起讨论吧。
栖息地是指生物栖息的地方－－是一个地点。
生境是指这个栖息地的生活条件，包括周围环境中一切生物的和非生物的因素或条件。

看下下面的例子也许会更了解：
四川山鹧鸪的分布及生境选择
Distribution and Habitat Selection of the Sichuan Hill-Partridge
<<动物学杂志 >>2003年06期
李操 , 胡杰 , 余志伟

研究了四川山鹧鸪(Arborophila rufipectus)的分布区域和栖息地的生境,认为四川山鹧鸪的分布范围比已知的要大,但其实际分布区呈明显的岛屿状,显示出生境的破碎化;指出四川山鹧鸪的适宜生境是原始的常绿阔叶林、针阔混交林和具有较大常绿落叶阔叶乔木树种盖度的多年生次生林,亦可选择部分人工林,而对地表灌丛密度大的次生幼林以及人工幼林生境不喜好.由于天然林的禁伐和生态林的管护,四川山鹧鸪的栖息地趋于稳定并有所扩大.但四川山鹧鸪仍然处于濒危状态.

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错误已改正，谢谢

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研究发现鸟类利用喙里的铁元素辨别磁场
人们长期以来就知道鸟类拥有利用地球磁场辨别方向的能力，但是它们是如何做到这一点的却不甚清楚。然而最近，来自Frankfurt大学的Gerta Fleissner和她的同事发现，在家鸽的喙里有一种含有铁元素的结构，这可能为揭开这一谜团带来帮助。结果将发表在3月中旬的Springer刊物《Naturwissenschaften》上。
??通过和位于德国汉堡的同步辐射加速器实验室HASYLAB合作，科学家们进行了组织学和物理化学方面的检查，他们发现在家鸽喙上部皮肤中的感觉神经树状突起结构中存在含铁的亚细胞粒子。
??研究还发现，这些树突排列成一种复杂的三维结构，通过不同的空间取向来分析磁场矢量的3个不同分量。它们能和地球内部磁场发生很灵敏的反应，从而起到了三维磁力计的作用。鸟类根据运动时的位置来感知磁场，从而判断所处的位置。
??科学家相信，这种能力不仅仅只有家鸽才有，而很可能是鸟类的一种普遍特征。进一步来说，这也可能在其它动物身上存在，因为研究显示很多动物的行为都受到地球磁场的影响。
??这一发现的重要意义不仅在于这些微小的氧化铁晶体是如何帮助家鸽找到窝的，科学家发现，这种结构还能帮助发展纳米技术，并且有可能用于精确的药物运输以及数据存储装置。但是最大的问题在于如何人工合成这些物质，毕竟鸟类产生这些粒子已经有数百万年的历史了。
??刘乐译自：physorg.com网站 2007年3月14日
:lovely 鸟类研究的价值已经超出了保护鸟类本身，也为人类提供了更多的科研思路