生态学研究进展与理论前沿.ppt

第十二章 生态学理论研究进展与前沿,一、生态学基础理论研究的前沿领域及课题 二、新生态学的基本特点 三、分子生态学的发展,一、生态学基础理论研究的前沿领域及课题,1、概念的流行 最流行的10项生态学概念： 竞争 生活史对策 种群调节 生物对环境的适应性 能流 植物与植食性动物的关系 物质循环 捕食者与猎物的关系 演替 自然保护,2、优先研究的领域,全球变化（global change）：气候、大气、土壤和水化学的变化，以及土地种林利用所引起的生态学原因及后果。 生物多样性（biological diversity）：自然和人类活动引起遗传、物种和生境多样性的改变；决定多样性的生态因子和生态后果；保护珍稀濒危物种；全球及区域变化对生物多样性的影响。 可持续发展的生态系统（sustainable ecological system）：探索自然和经营生态系统的压力；受害生态系统的重建；可持续发展生态系统的经营；病、虫害的危害；生态学进程与人类社会系统间的相互作用。,3、生态学基础研究的前沿课题 （12） 4、可持续发展生物圈生态学研究的关键议题 （9）,二、新生态学的基本特点,1、新概念及新理论 A. 新概念 尺度（scale） 阈限（thresholds） 极限（limits） 非线性（non-linear） 滞后（lag） 不连续性（discontinuity） 风险（risk） 不确定性（uncertainty） 时空异质性（temporal and spatial he terogeneity） 斑块动态（patch dynamics）,B. 新理论及新方法 级秩理论（hierarchy theory） 耗散结构理论（theory of dissipative structure） 建模（modelling） 混沌（chaos） 地统计学（geostatistics） 分形几何（fractal geometry） 遥感 GIS,2、新生态学的基本特点,强调尺度的重要性 强调时空异质性 重视生态系统的开放性 既注意微细的人类影响，也重视灾变的作用 生态系统处于恒定的复杂变动之中 过程（processes）比端点（endpoint）更为重要 新生态学从传统生态学的平衡范式（equilibrium paradigm）移向多平衡范式（znultiple equilibrium paradigm）及非平衡范式（non-equilibrium paradigm）。,三、分子生态学的发展,1.分子生态学的定义 分子生态学（molecular ewlogy）是在分子水平上对生态问题的研究。1992年Molecular Ecology的创刊，标志着分子生态学已成生态学的一个新的分支学科。Burke等提出，分子生态学是应用分子生物学方法为生态学和种群生物学各领域提供革新的见解。,2、分子生态学的主要内容,A. 分子种群生物学 种群遗传学和进化遗传学 行为生态学 保育生物学 B. 分子环境遗传学 种群生物学和基因流 重组生物环境释放和自然中的遗传交换 C.分子适应 遗传分化和生理适应 遗传分化和形态分化 环境对基因表达的影响,3、分子生态学的发展趋势,随着各种检测DNA多样性方法的发明和广泛使用，各种生物种群的遗传结构将进一步得到阐明，更有效地指导生物多样性的保育； 适应性基因的克隆及其分子分析可望揭示适应的起源，并建立统一的进化理论； 分子生态学更重要的是从功能上阐明生态学过程的分子机理； 生态系统的功能，即生态系统的能流和物流，实质为一系列基因的相互作用。分子生态学应加强DNA序列生态功能的研究； 生态学在分子生物学的全面渗透下，将进入一个全新的发展阶段，即分子生态学时期