《生态学》课件-第1章：绪论

单位：生命科学学院欢送同学们学习生态学！根底生态学〔第二版〕牛翠娟编著任课老师：胡宝庆联系：E-mail：对大家的两点要求：1.上课不要迟到、早退2.上课请关掉，保持良好课堂纪律

考试要求：平时+期中：30％；期末：70％

本课程的内容和时间：根本分理论生态学和应用生态学两大块，共30个学时《根底生态学》教学内容第一章绪论1学时第二章个体生态学5学时生物与环境物质环境能量环境第三章种群生态学8学时第一节种群及其根本特征第二节物种及其变异与进化生活史对策第三节种内与种间关系第四章群落生态学6学时第一节生物群落的组成与结构第二节生物群落的动态第三节生物群落的分类与排序第五章生态系统生态学6学时第一节生态系统的一般特征第二节生态系统的能量流动与信息流第三节生态系统的物质循环第四节地球上主要的生态系统类型及分布第六章应用生态学4学时第一节环境问题第二节环境保护与可持续开展第三节生态系统的效劳参考书、期刊、网站《生态学》教学参考书籍孙儒泳等,《根底生态学》,高等教育出版社,2002年.李博,《生态学》高等教育出版社，1993年.OdumE.P.(孙儒泳等译),《生态学根底》，人民教育出版社，1981年.戈峰编著，《现代生态学》，科学出版社，2004年曲仲湘,蔡晓明编著,《生态系统生态学》,科学出版社,2000年.尚玉昌,蔡晓明编.《普通生态学》.北京大学出版社,1992年.《生态学》期刊《生态学报》[中国生态学会，1982]《生态杂志》[中国生态学会，1982]《AMBIO--人类环境杂志》[瑞典皇家科学院，1972]《应用生态学报》[中国生态学会，1990]《生物多样性》[中国科学院濒危物种委员会，1993]《植物生态学报》[中国植物学会，中国科学院植物研究所，1955]《Ecology》[theEcologicalSocietyofAmerica，1920]《JournalofEcology》[1913]《JournalofAnimalEcology》[1932]《Journal

of

Chemical

Ecology》

[国际化学生态学会，1975]

国内《生态学》有关网站搜索引擎--google万方数据--wanfangdata中国期刊网--中国环境生态网--生物学文摘〔BA〕--中国科学院生物多样性委员会--brim.ac中国科学院生态环境中心--rcees.ac湿地国际—

第一章绪论一、什么是生态学〔Ecology〕？

二、生态学的研究对象及分支学科三、生态学的开展简史

四、

生态学的研究方法

五、如何学习生态学？参考文献思考题一、生态学定义〔Ecology〕Ecology源于希腊词“Oikos”和“logos”，前者表示住所和栖息地，后者表示学科，原意是研究生物栖息环境的科学。生态学定义1.Haeckel(1866)：研究生物〔特别是动物〕生活过程中与环境的关系。2.Reiter(1885)：有机体与环境间的相互关系。

这两种定义简明而广泛。后来生态学将研究对象分为四个层次：个体、种群和群落、生态系统。生态学家研究的层次不同，提出的定义也就不同。植物生态学家主要强调个体和群落。3.Warming(1909)植物生态学研究环境因子对植物的影响。〔个体和群落〕4.Weaver&Clements(1929)强调生态学是一门野外科学。5.BraunBlanquet(1932)研究植物群落的科学。6.Kennep(1933)植物与其周围环境相互作用中的形态、结构与化学特点。〔个体〕生态学定义动物生态学家主要强调个体和种群。7.Shelford(1907)研究有机体的生活要求和家务习性的科学。8.HaymoB(1955)研究动物的生活方式与生存条件的联系，以及动物生存条件对繁殖、生活数量及分布的意义。9.Krebs(1972)环境与生物分布和数量的相互关系。生态学定义随着生态系统概念的提出，研究重点开始向生态系统转移，动植物生态学合并，现代生态学家给生态学下了新的定义。强调生态系统及其能流、物流。10.Odum(1959)研究生态系统的结构和功能的科学。11.Duvigneaud(1974)综合性现代科学。12.马世骏〔1980〕：研究包括人类在内的生物系统与环境系统之间物质循环和能量转化规律的科学。生态学定义二、生态学的研究对象及分支传统生态学是研究生物个体以上水平〔个体、种群、群落、生态系统〕的生物与生物、生物与环境之间关系的科学。它是生物学的根底学科之一〔形态、生理、遗传等〕，同时又是唯一将研究对象扩大到生物体以外的科学。现代生态学主要以生态系统为研究的根本单位，生态系统由生产者、消费者、分解者和非生物环境组成，其功能主要表现在物质流、能量流和信息流〔稳态和调节功能〕上，通过这三大流，生态系统的各个成员联系成为一个具有统一功能的系统。生态学研究对象生物圈生态学研究对象生态学研究的最高组织层次

植物动物微生物

E&M

无机物生态系统

环境光能热能图1-1生态系统生态学研究对象生态学的研究内容如此广泛，我们认为采用最早的、简明而广泛的定义更加适宜。即生态学是研究生物与环境间相互关系的科学。生物包括动物、植物、微生物和人类及其不同的层次；环境指生物生活其中的环境系统，包括无机、有机和社会环境〔或因素〕。生态学研究对象生物圈景观种群群落生态系统个体系统组织器官分子细胞生态科学生物科学生命科学经典生态学生态学研究对象生态科学分子〔molecular〕个体〔individual〕种群〔population〕群落〔community〕生态系统〔ecosystem〕景观〔landscape〕生物圈〔biosphere〕经典生态学研究的内容近代生态学研究的内容现代生态学研究的内容生态学研究对象分子水平及分子生态学(Molecularecology)Moritz(1994)认为分子生态学是用线粒体DNA(mitochondriaDNA)(mtDNA)的变化来帮助和指导种群动态的研究。HoelzelandDover(1991)那么认为分子生态学是用DNA和蛋白质的特征来研究物种分化、演化及种群生物学等生态学问题。《分子生态学》杂志(1992)那么认为分子生态学是分子生物学、生态学和种群生物学之间形成的交叉领域,主要是利用分子生物学方法研究自然种群或人工种群与其环境间的相互关系以及转基因生物(或其产物释放)所带来的一系列潜在的生态学问题。我国学者(王小明)认为分子生态学是利用分子生物学技术与方法研究生物对其所处环境的适应以及产生这种适应反响的分子机制。生态学分支学科经典的生态学按组织层次〔levelsoforganization〕划分：个体生态学(Individualecology):研究重点是个体对生物和非生物环境的适应〔adaptation〕。种群生态学(Populationecology):多度(abundance)和种群动态〔populationdynamics〕。群落生态学(Communityecology):决定群落组成和结构的生态过程〔ecologicalprocesses〕。生态系统生态学(Ecosystemecology):能流〔energyflow〕、食物网〔foodweb〕和营养循环〔nutrientcycling〕。生态学分支学科按生物类群划分：动物生态学(zoo-ecology)植物生态学(plant)微生物生态学(microbial)人类生态学(human)昆虫生态学(insect)鱼类生态学(fish)鸟类生态学(bird)等等生态学分支学科经典的生态学

按生物栖息环境划分：水生生态学(aquatic)淡水生态学(freshwater)海洋生态学(marine)陆地生态学(trerestrial)湿地生态学(mashy)等等生态学分支学科经典的生态学按交叉学科划分：数学生态学〔mathematical)地理生态学(geographic)生理生态学(physiological)行为生态学(behavioral)进化生态学(evolutionary)等等按应用领域划分：农业生态学(agroecology)城市生态学(urbanecology)资源生态学〔ecologyofresources)环境生态学(environment)保护生态学(protection)恢复生态学(restoration)旅游生态学(tourism)污染生态学(pollution)等等景观及生物圈水平的生态学生态学分支学科景观(Landscape)和景观生态学(Landscapeecology)景观:由假设干生态系统组成的异质区域(heterogeneousarea),这些生态系统构成景观中明显的斑块(patches),这些斑块称景观要素(landscapeelements)。景观生态学:研究景观结构及其过程(landscapestructureandprocesses)的科学。生物圈(biosphere)和全球生态学(Globalecology)生物圈:地球上全部生物和一切适合于生物栖息的场所。它包括岩圈〔lithosphere〕的上层、全部水圈〔hydrosphere〕和大气圈〔atmosphere〕的下层。全球生态学:研究生命系统和行星系统相互关系的科学。三、生态学开展史〔及开展趋势〕一1.生态学的建立前期〔公元前2世纪—公元17世纪〕积累了大量的生态学事实、现象和材料，如动植物的生活习性和驯化。2.生态学建立期〔18世纪初－－19世纪末〕〔1〕提出了生态学的定义和许多定律、法那么，如最小因子定律、生存斗争学说、逻辑斯谛方程；〔2〕生态学专著问世。〔一〕开展简史〔一〕开展简史3.生态学的稳固期〔20世纪初－－50年代〕：〔1〕大量生态学专著出版；〔2〕生态学会创立〔英国1913，美国1916〕；〔3〕生态学刊物创刊JournalofEcology,1913;Ecology,1920;EcologicalMonographs,1931;JournalofAnimalEcology,1932〔4〕各植物生态学派的形成：北欧学派：群落分析〔瑞典〕；法瑞学派：植被等级分类〔法国、瑞士〕；英美学派：群落演替、植物顶级学说；苏联学派:植被生态和植被地理。〔5〕动物生态引入统计学，形成了种群生态学。

〔一〕开展简史4.现代生态学开展期〔60年代至今〕〔1〕动植物生态学合并，以生态系统为研究的根本单位，促进了交叉〔边缘〕学科的形成；〔2〕国际生态学组织的建立：国际生物学规划〔IBP〕；人与生物圈〔MAB〕；国际地圈－生物圈方案〔IGBP〕;环境问题科学委员会〔SCOPE〕〔3〕应用生态学的产生：〔二〕生态学的开展趋势〔展望〕1.向宏观和微观两极方向开展宏观：重视全球生态功能的研究。景观生态学〔LANDSCAPEECOLOGY〕，保持土地利用的方式的异质性〔相异生态系统的组合〕。全球生态学〔GLOBALECOLOGY〕，以生物圈和全球为研究对象。微观：分子生态学〔MOLECULARECOLOGY〕，以分子生物技术研究有机体对生态环境的适应性机理。〔1992年分子生态杂志在美国创刊〕〔二〕生态学的开展趋势〔展望〕2.系统理论在生态学中广泛应用，计算机起巨大的促进作用。建立系统的模拟模型，选择最优方案；以最优化原理控制管理生态系统。3.定量化研究进一步开展。系统理论和应用生态都要求定量研究。4.向多学科方向开展，尤其与经济学相结合。生态学在解决当今人类面临的重大社会问题中具有重要作用，受到社会的普遍重视，研究对象的庞大和复杂，生态学与多学科的相互渗透显得十分重要。经济生态学研究人类活动〔大型工程〕对生态系统的影响。5.应用生态学迅速开展。从理论走向应用是学科成熟的标志。80年代以来，生态工程、生态技术、生态建设、生态管理等逐步被人们所认识和采用，并将极大地促进工农业生产的开展和经济、生态效益的提高。〔二〕生态学的开展趋势〔展望〕四、生态学研究的方法论科学思维的逻辑结构方法的重要性生态学研究的根本方法科学思维的逻辑结构观察→预测→假设→检验模型：模型是对现实系统的结构与功能的物理或抽象的描述。生态模型：描述和预测生态系统行为。