個體生態學

個體生態學是以生物個體及其棲息地為研究對象，研究棲息地環境因子對生物的影響及生物對棲息地的適應以及適應的形態、生理及生化機制。它是從生理學的角度來研究生態問題，也可稱為環境生理學(environmental physiology)。由於個體生態學涉及生物個體以及生物種的生存和進化，因此可以定義個體生態學是研究生物個體發育和系統發育及其與環境相互關係的生態學分支學科。 ^[3] 

生物個體是生態學研究的起點和基礎，環境條件在進化過程中約束了生物形態、生理、習性和行為特徵的進化，而生物的生命活動又影響着環境的變化。因此，瞭解各物種的個體與環境之間的相互關係是通往生態學更高層次和更深入研究的必經途徑。所以，個體生態學是以個體生物為研究對象，研究個體生物與環境之關係。特別是生物體對環境的適應。 ^[3] 

從自然界中獲取物質和能量構建自身是生物生長髮育的必然過程，認識自然界生物可利用物質和能量的狀態、性質、數量、時間和空間的變化，是生態學研究的基礎。這些物質和能量及其對生物的影響就構成了個體生態學的研究內容。近代個體生態學研究是生態學和生理學的交叉研究，側重於研究個體從環境中獲得資源和資源在機體生長和繁殖等方面的分配問題及其進化對策上的選擇問題。 ^[3] 

個體生態學就是研究各種生態因子對生物個體的影響。各種生態因子包括陽光、大氣、水分、温度、濕度、土壤和環境中的其他相關生物等。各種生態因子對生物個體的影響，主要表現在引起生物個體生長髮育、繁殖能力和行為方式的改變等。總的來説，個體生態學主要研究有機體如何通過特定的生物化學、形態解剖學、生理學和行為學機制去適應其生存環境。就植物來説，是研究植物個體的發芽、生長、開花、結果、落葉、休眠等各個階段的形態變化、生理變化反應與環境的關係；就動物而言，是研究動物個體的適應性、耐受性、食性、遷移、繁殖、生活史等。 ^[4] 

生物是在自然環境的選擇壓力下進化的，生物一方面受到環境的制約，生物又反過來積極影響到其生長的環境。

①生態位互補原理

在資源譜中配置生態位互補的生物定位置就是該生物的生態位。在生物多樣性利用中，正確認識生物的生態位是十分重要的。例如茶樹和咖啡都需要半廕庇環境。因此可以考慮在茶園或者咖啡園中種植遮陰樹。在淡水養殖中，鱅魚和草魚需要水體含氧量比較高，適宜生活在魚塘的中上層，但是鯉魚和鯽魚對含氧量低的水體有比較好的耐性，常常生活在魚塘的下層，這樣就適宜把鱅魚、草魚、鯉魚、鯽魚安排在一個魚塘中，充分利用不同的層次。在農業生產中需要了解農業資源的狀況和各種生物的生態位。一方面儘量避免生物之間的生態位重複，防止惡性競爭的發生；另一方面儘量安排生態位不同的生物，可以提高資源的利用範圍。

②按生態型對位入座原理

同種生物長期在不同的環境中生活產生適應，並形成可以遺傳的差異，成為該物種不同的生態型。例如水稻在相對低温的條件下就形成粳稻亞種，在相對高温的條件下形成了秈稻亞種。南方晚稻形成適應開花成熟期的短日照條件，而南方早稻的生育期就僅僅對温度敏感，在水分條件不同的區域長期種植就分別形成了浮水稻、深水稻、水稻、陸稻等水分生態型。小麥在冬季温度不同的條件下分別形成了生殖生長所需要春化温度的差異，形成了各種類型的冬性小麥和春性小麥等生態型。由於農家品種長期在不同的環境條件下種植和選育，其中有很多適應不同環境的生態型，可以通過發掘獲得適應各種條件的品種。

③生活型互換原理

不同種類的生物長期生活在同一個環境條件下，可能產生趨同適應，形成同類的生活型。例如適應水中生活的魚、企鵝、鯨魚儘管屬於不同綱的物種，但是在水中都有流線型體型，而且都有用於產生推力的“前肢”。適應飛行空氣動力學的鳥、蝙蝠、飛蛾也在分類學上屬於不同的綱，但是卻都有輕盈的身體和舒展的“翅膀”。在農田能夠產生固氮能力的作物有花生、大豆、豌豆、菜豆、紫雲英。匍匐生長的作物有各種瓜類、草莓、甘薯。直立高大喜光的作物有甘蔗、高粱、玉米等。這就為農業生態系統尋找適應特定生境或需要特定功能的組分帶來了選擇的靈活性和設計的主動性。

④限制因子去除原理

對生物起作用的生態環境因子很多，但是對生物生長起着限制作用的是其中最小的因子，這就是生態學的限制因子原理。人們形容這個原理叫做“水桶定律”，一個桶能夠盛多少水，決定於最短的桶板。因此要生物生長好，關鍵是要找到限制因子這個“短板”，然後想方設法加長，打通“瓶頸”，消除其限制作用。假如水資源是當地農業生產的限制因子時就集中力量收集有限水資源，種植耐旱作物，進行節水灌溉，就可以提高產量。如果土地貧瘠是限制因子則需要通過種植養地作物，如豆科作物，多施用有機肥，選擇耐貧瘠的作物生態型就有可能提高產量。相反，如果水是限制因子，卻想法增加養分供應，將不會產生預期的增產效應。 ^[5] 

生物在漫長的進化過程中，形成了一定的自身調節能力。正是依靠這種能力，生物在不太適宜的環境中，能夠通過自我調節，使正常的生理機能和生產水平不受或少受影響。值得注意的是，生物的適應能力有一定限度。環境的變化超出了生物的適應限度，調節機制就失去效用或不足以彌補環境所造成的危害，生物的正常生理機能就會受到損傷，生產水平隨之下降，甚至生命受到威脅。例如在環境温度方面，各種農作物都有它的“三基點温度”，各種家畜也都有它的“等熱區”和“臨界温度”。這些生理指標，正是生物對温度的適應範圍，也是人們研究動、植物生產技術的重要依據。

在不太適宜的環境中，為了提高動、植物的生產力，人們可以從兩個方面進行工作。一是通過育種提高家畜的適應能力；二是控制和改造環境，使之適合於動、植物的正常生理要求。在植物生產中，控制和改造環境的主要手段是建造温室、地膜覆蓋等，這些都只能在小範圍內使用j在大田裏，建造防風籬笆、防風林等雖有一定效果，但侷限性很大，因而更多地要依靠育種措施。在動物生產中，可視各種具體情況選用育種措施或環境控制措施，或二者兼而用之。育種措施是非常重要的，它解決家畜的內在物質基礎；環境控制也同樣重要，因為它不但收效快，而且效果十分顯著。需要特別強調的是，即便對於適應性較好的家畜，也需要控制環境，只不過控制的範圍和程度稍有不同罷了。我國氣候屬於大陸氣候性，各種因子的季節變化和晝夜變化都很大，任何品種家畜都不可能有如此之寬的“舒適區”，因而都需要進行適當的環境控制。大量事實證明，任何一個優良品種，只是在人們提供的適宜環境中才能充分發揮其良好生產性能；環境不適宜，良好的生產性能必然被埋沒掉，甚至生命受到威脅。

“工廠化”廄舍，實質上是環境控制式廄舍加上某些飼養管理程序的機械化，半機械化設備。在這種廄舍裏，家畜基本上擺脱了自然氣候因素的影響，因而健康和生產水平一直穩定在較高水準上，飼料報酬也一直比較好。環境控制的內容，一般以温度、濕度、氣流和光照為主，控制的水平因畜種和經濟、技術水平而異，控制的具體措施，則又決定於當地自然地理狀況、經濟力量和技術條件；而控制的標準，則是以個體生態學中所確定的各種家畜對不同氣候因子的耐受範圍和舒適區為依據。 ^[6]