行为生态学研究方法课件(PPT 80页).pptx

1、What is animal behavior?Let me have a think.动物生态学动物生态学行为生态学研究方法第1页，共80页。自然界形态各异的野生动物表现出各种各样的行为。自然界形态各异的野生动物表现出各种各样的行为。行为生态学研究方法第2页，共80页。行为生态学研究方法第3页，共80页。行为生态学研究方法第4页，共80页。行为生态学研究方法第5页，共80页。行为生态学研究方法第6页，共80页。行为生态学研究方法第7页，共80页。行为生态学研究方法第8页，共80页。Take a rest!Z Z ZZ行为生态学研究方法第9页，共80页。I am strong!行为生态学研究方

2、法第10页，共80页。TinberganTinbergan（19631963）认为动物行为学是研究动物行为）认为动物行为学是研究动物行为的发生原因、发育、进化和功能的一门学科。的发生原因、发育、进化和功能的一门学科。行为生态学研究方法第11页，共80页。行为生态学是研究生态学中的行为机制和动物行为的生态学意义和进化意义，即研究动物的行为功能、存活值、适合度和进化过程。不管表面看来是多么复杂和多么不可思议的行为，不管表面看来是多么复杂和多么不可思议的行为，都必定经历过一个进化和自然选择过程。（达尔都必定经历过一个进化和自然选择过程。（达尔文说的）文说的）行为生态学研究方法第12页，共80页。源于

3、源于60年代初期发展起来的四个学术派别：年代初期发展起来的四个学术派别：2 W.D.Hamilton&J.Maynard Smith 3 N.Tinbergen et al 4 R.H.MacArthur et al行为生态学研究方法第13页，共80页。行为生态学研究方法第14页，共80页。行为生态学研究方法第15页，共80页。行为生态学研究方法第16页，共80页。行为生态学研究方法第17页，共80页。1973年年 K.Lorenz,N.Tinbergen&K.von.Frisch对动物行为的研究，对动物行为的研究，分享当年的诺贝尔奖。分享当年的诺贝尔奖。1978年英国出版了第一本行为生态学论

4、文集年英国出版了第一本行为生态学论文集Behavioural Ecology-an Evolutionary Approach。1981年年An Introduction to Behavioral Ecology专著问世。专著问世。1979年年Philip N.Lehner的的Handbook of Ethological Methods行为生态学研究方法第18页，共80页。其他有关的动物行为学、动物行为生态学及其他相关其他有关的动物行为学、动物行为生态学及其他相关领域的著作，尤其是有关灵长类行为生态学相继出版领域的著作，尤其是有关灵长类行为生态学相继出版。相关的各种世界范围的有关行为及行为

5、相关的各种世界范围的有关行为及行为生态学学术会议相继召开。生态学学术会议相继召开。行为生态学研究方法第19页，共80页。各种学术期刊：各种学术期刊：BehaviourAnimal BehaviourInsect SocietyBehavioural SciencePhysiology and BehaviourExperimental Journal of Animal BehaviourJournal of Experimental Analysis to BehaviourAdvance of BehaviourApplied Ethology Behaviour,Ecology and

6、SociobiologyPrimatesInternational Journal of PrimatologyEthologyTrends Ecol.Evol.Folia Primtol.Am.J.Primatol.行为生态学研究方法第20页，共80页。首先要学会使用国内各大学、研究所图书馆的信息资源。（包括安徽大学）国家科技图书信息中心及其它如：Springer、Elsevier Blackwell、及其网站的一些相关的链接。行为生态学研究方法第21页，共80页。1关于进化稳定对策的研究关于进化稳定对策的研究2关于比较研究法关于比较研究法3关于动物行为功能的研究关于动物行为功能的研究4动物

7、行为经济学和最适模型动物行为经济学和最适模型5关于动物资源竞争的研究关于动物资源竞争的研究6关于动物群体最适大小的研究关于动物群体最适大小的研究7关于博弈论用于动物冲突行为的研究关于博弈论用于动物冲突行为的研究8关于两性冲突和性选择的研究关于两性冲突和性选择的研究9关于亲代抚育和交配体制的研究关于亲代抚育和交配体制的研究10关于利他行为的研究关于利他行为的研究11关于同一种群个体采取不同行为策略的研究关于同一种群个体采取不同行为策略的研究12关于动物信号与通讯行为研究关于动物信号与通讯行为研究13关于动物的生殖合作及帮手的研究关于动物的生殖合作及帮手的研究行为生态学研究方法第22页，共80页。

8、WHY?What significance for Life Science?What significance for Human?How to research Animal Behavior?行为生态学研究方法第23页，共80页。Drickamer&Vessey(1992)listed some of the reasons we study animal behavior:1 Curiosity about the living world2 Learn about relationships between animal and the environments;3 Establis

9、h general principles common to all behaviors;4 Better understand our own behavior;5 Desire to preserve and maintain the environment;6 Conserve and protect endangered species;7 Control economically costly animal pests.行为生态学研究方法第24页，共80页。动物行为学要研究的问题可以从研究尺动物行为学要研究的问题可以从研究尺度、研究领域和研究范围等方面分为多度、研究领域和研究范围等方

10、面分为多个既独立又联系的问题。个既独立又联系的问题。行为生态学研究方法第25页，共80页。在研究尺度上：在研究尺度上：1分子水平的行为遗传问题；分子水平的行为遗传问题；2机体水平的行为生理问题；机体水平的行为生理问题；3个体水平的行为与环境；个体水平的行为与环境；4群体水平的个体互作行为；群体水平的个体互作行为；5物种水平的种群动态、聚群、迁移和种物种水平的种群动态、聚群、迁移和种间互作行为。间互作行为。行为生态学研究方法第26页，共80页。行为生态学研究方法第27页，共80页。在研究领域上在研究领域上 1 行为的功能 2 行为的原因 3 行为的发育 4 行为的进化行为生态学研究方法第28页，

11、共80页。在研究范畴上在研究范畴上1 行为是什么？2 行为的发起者？3 何时发起的行为？4 在何地发生的行为？5 怎样发生的行为？6 为什么发生这样的行为？行为生态学研究方法第29页，共80页。1 效率最优原理，自然选择使动物行为的效率最优，即动物行为的收益和代价比最大；2进化稳定原理，那些增加物种进化适合度的动物行为策略才是最稳定的；3行为结构优化原理，在自然选择的作用下，动物行为的层次结构会优化。行为生态学研究方法第30页，共80页。1 提出问题2 建立假说3 确定研究方案和实验方法4 获得结果并进行分析5 验证和解释假说。兴趣是第一位的兴趣是第一位的然后才是下列的科学研究方法行为生态学研

12、究方法第31页，共80页。行为学研究方法正确的工作态度行为生态学研究方法第32页，共80页。精读与范读两种方式精读与范读两种方式一般的阅读途径是浏览最新出版的科学期刊，寻找、一般的阅读途径是浏览最新出版的科学期刊，寻找、精读与研究方向相关的论文精读与研究方向相关的论文，掌握其研究方法和结掌握其研究方法和结论，论，再查阅该文献列出的参考文献，扩大搜索面和再查阅该文献列出的参考文献，扩大搜索面和阅读面，为系统掌握某一专题的文献资料和将来的阅读面，为系统掌握某一专题的文献资料和将来的研究打下基础。研究打下基础。行为生态学研究方法第33页，共80页。1 How to use filed equipme

13、nts such as:GPS,cameras and video cameras,as well as telecommunication equipments;2 How to use maps,how to determine directions in the wild;3 How to survive in the filed;4 How to record and analyze BIOLOGICAL DATA,collect and preserve plant and animal specimens;DNA samples;5 How to identify sex,age

14、and traces of wild animals;6 How to assess food habits;8 How to use the radio telemetry and GPS telemetry;9 How to manage and to monitor wildlife population and its habitats.行为生态学研究方法第34页，共80页。1 1 行为研究选题行为研究选题2 2 行为谱与行为编码行为谱与行为编码3 3 行为研究取样技术行为研究取样技术4 4 行为学数据采集设备行为学数据采集设备5 5 声行为的采样与分析声行为的采样与分析6 6 行为数

15、据的统计分析行为数据的统计分析行为生态学研究方法第35页，共80页。选择研究对象 1 1 物种导向选择物种导向选择 2 2 问题导向选择问题导向选择 满足条件：满足条件：（1 1）动物易被发现）动物易被发现 （2 2）易于接近动物）易于接近动物 （3 3）对该物种行为谱有一定了解）对该物种行为谱有一定了解 （4 4）对群居种类能个体识别（年龄、性别、体型等）对群居种类能个体识别（年龄、性别、体型等）行为生态学研究方法第36页，共80页。行为生态学研究方法第37页，共80页。行为生态学研究方法第38页，共80页。行为生态学研究方法第39页，共80页。行为生态学研究方法第40页，共80页。行为生态

16、学研究方法第41页，共80页。行为生态学研究方法第42页，共80页。行为生态学研究方法第43页，共80页。Social Group SystemKin relationshipSexual relationshipDominance hierarchyConflicts and CoalitionsMale-MaleFemale-FemaleBehaviorsComplex,surprising and interesting行为生态学研究方法第44页，共80页。对每一个已定义的行为要用对每一个已定义的行为要用层次分析方层次分析方法法，在实验设计和取样时空范围内逐级，在实验设计和取样时空范围内

17、逐级分解下去，直到无法再分解或无必要再分解下去，直到无法再分解或无必要再分解，以使野外取样时获得最多的行为分解，以使野外取样时获得最多的行为参数信息。参数信息。行为生态学研究方法第45页，共80页。动物行为的层次结构概念，统一动物行动物行为的层次结构概念，统一动物行为的结构和生态环境，便利行为的识别为的结构和生态环境，便利行为的识别和分析。和分析。行为生态学研究方法第46页，共80页。动物行为谱是描述动物不同的、以种为动物行为谱是描述动物不同的、以种为特征的行为模式，这种行为模式包括动特征的行为模式，这种行为模式包括动物基本行为的所有组成。物基本行为的所有组成。行为生态学研究方法第47页，共8

18、0页。（1 1）初步观察：观察和记录动物的全部行为；）初步观察：观察和记录动物的全部行为；动物的行为是姿势和动作的组合，具明显的环动物的行为是姿势和动作的组合，具明显的环境适应机能。动物行为境适应机能。动物行为3 3要素：要素：postureposture（姿势）、（姿势）、actact（动作）和（动作）和environmentenvironment（环境）。（环境）。行为生态学研究方法第48页，共80页。（2 2）行为的描述：）行为的描述：常用的方法：常用的方法：1 1 以行为的结构来描述；以行为的结构来描述；2 2 以行为的结果来描述。以行为的结果来描述。3 3 以动物在环境中所处的位置或

19、与其他以动物在环境中所处的位置或与其他个体的相对位置来描述。此方法不着重于动物在做什个体的相对位置来描述。此方法不着重于动物在做什么，而是描述它所处的位置和运动方向，常用接近或么，而是描述它所处的位置和运动方向，常用接近或离开等来描述个体之间的相互关系。离开等来描述个体之间的相互关系。行为生态学研究方法第49页，共80页。行为生态学研究方法第50页，共80页。（3 3）分类目录的选择：）分类目录的选择：行为是一连串的事件和动作所组成的，在测量之行为是一连串的事件和动作所组成的，在测量之前，必须把这些时间能明确地分开。原则是根据研前，必须把这些时间能明确地分开。原则是根据研究目的确定行为的分类水

20、平。究目的确定行为的分类水平。（4 4）行为的定义：）行为的定义：行为定义是指用简洁正确的语言概括每一个行为定义是指用简洁正确的语言概括每一个特定的行为，能被所有人理解。定义的标准要统特定的行为，能被所有人理解。定义的标准要统一。一。行为生态学研究方法第51页，共80页。（5 5）行为的测量：）行为的测量：行为的测量包括：行为的潜伏期、频率和行为的测量包括：行为的潜伏期、频率和持续时间等。持续时间等。1 1）潜伏期）潜伏期 是指从特定的刺激开始到动物对该刺激是指从特定的刺激开始到动物对该刺激作出第一个反应的时间长度。作出第一个反应的时间长度。2 2）频率）频率 单位时间内某种行为出现的次数。单

21、位时间内某种行为出现的次数。3 3）持续时间）持续时间 指单一行为所持续的时间。指单一行为所持续的时间。行为生态学研究方法第52页，共80页。此外，在描述行为时，必须区分事件和状态两个此外，在描述行为时，必须区分事件和状态两个基本概念。基本概念。事件是指相对短的时间内发生的某种行为形式；事件是指相对短的时间内发生的某种行为形式；事件的主要特征是行为发生的频次。事件的主要特征是行为发生的频次。状态是指相对较长的时间内的一种行为模式，状态是指相对较长的时间内的一种行为模式，主要特征是行为的持续时间。主要特征是行为的持续时间。行为生态学研究方法第53页，共80页。B.B.动物行为的编码动物行为的编码

22、 蒋志刚（蒋志刚（2000）针对行为的三要素，提出了行为的三位）针对行为的三要素，提出了行为的三位编码系统，即依动物的姿势、动作和环境建立编码系统，即依动物的姿势、动作和环境建立P码、码、A码和码和E码，对一种特定的行为依其发生的环境，涉及的码，对一种特定的行为依其发生的环境，涉及的姿势和动作建立姿势和动作建立PAE编码。编码。P码、码、A码和码和E码组合可以描述任一种行为，为分解、码组合可以描述任一种行为，为分解、标识动物行为提供了手段。标识动物行为提供了手段。（具体内容参见蒋志刚（具体内容参见蒋志刚2000文献）文献）行为生态学研究方法第54页，共80页。行为生态学研究方法第55页，共80

23、页。行为生态学研究方法第56页，共80页。行为生态学研究方法第57页，共80页。行为生态学研究方法第58页，共80页。如果你觉得如果你觉得PAE编码过于复杂，那么你首先要做的编码过于复杂，那么你首先要做的是：建立动物行为的基本要素（或称基本单元，即，是：建立动物行为的基本要素（或称基本单元，即，将连续变化的动物行为分解为基本单元）将连续变化的动物行为分解为基本单元）编写代码编写代码，便于行为数据的野外记录、或存入数据记录器及输便于行为数据的野外记录、或存入数据记录器及输入电脑，以便对行为数据进行分析处理。入电脑，以便对行为数据进行分析处理。行为生态学研究方法第59页，共80页。动物行为代码编写

24、原则：动物行为代码编写原则：1 1 对动物行为依功能上分大类：如：生存行为、繁对动物行为依功能上分大类：如：生存行为、繁殖行为和社会行为；殖行为和社会行为；2 2 对所要研究的某一大类的动物行为分解为基本单元；对所要研究的某一大类的动物行为分解为基本单元；3 3 正确地选择行为的单元；以保证能回答所提出正确地选择行为的单元；以保证能回答所提出的问题；的问题；4 4 动物行为的确定可以按照动物行为的目的、结构和动物行为的确定可以按照动物行为的目的、结构和环境来区分；并具有精确的定义；环境来区分；并具有精确的定义；5 5 所有动物行为、环境要素及时间均用英文缩写所有动物行为、环境要素及时间均用英文

25、缩写作为代码；作为代码；6 6 确保每一个代码的唯一和简洁。确保每一个代码的唯一和简洁。行为生态学研究方法第60页，共80页。Important Bibliography:1 Altmann,J.1974.Observational study of behavior:Sampling methods.Behaviour 49:227-2672 Lehner,P.N.1979.Handbook of Ethological Methods.2nd edition.Cambridge University Press 行为生态学研究方法第61页，共80页。行为生态学研究方法第62页，共80页。行

26、为生态学研究方法第63页，共80页。行为生态学研究方法第64页，共80页。1行为生态学研究方法第65页，共80页。2行为生态学研究方法第66页，共80页。3行为生态学研究方法第67页，共80页。4行为生态学研究方法第68页，共80页。1行为生态学研究方法第69页，共80页。2行为生态学研究方法第70页，共80页。行为生态学研究方法第71页，共80页。行为生态学研究方法第72页，共80页。行为生态学研究方法第73页，共80页。行为生态学研究方法第74页，共80页。（实验室工作阶段）（野外工作阶段）确定取样方法、跟踪取样对象行为的口述录音启动Excel 或Notepad等程序配带好野外记录装备录音回放、录入直接生成Excel或文本文件启动计算机及语音录入系统数据整理及归类行为生态学研究方法第75页，共80页。行为生态学研究方法第76页，共80页。行为生态学研究方法第77页，共80页。行为生态学研究方法第78页，共80页。行为生态学研究方法第79页，共80页。行为生态学研究方法第80页，共80页。