植物生态学.ppt

全国高等农业院校优秀教 材 园林生态学 （冷平生主编，中国农业出版社，2006年5次印刷） 刘金祥主讲 lightlong,绪论,一、生态学的形成与发展 1.生态学（ecology）的定义：研究生物及环境间相互关系的科学。有人也称之为自然经济学。 德国博物学家E.Haeckel于1866年在普通生物形态学首次提出。,（一）生态学概念比较,1.Haechel定义：生态学是研究生物与其周围环境包括生物环境和非生物环境相互关系的科学。 2.Elton定义：生物科学的自然历史。 3.定义：生态学是研究生物的形态、生理和行为的适应性的科学 4.Andrewartha定义：生态学是研究生物的分布和多度的科学。,生态学概念比较(续),5.Odum定义：生态学是研究生态系统的结构和功能的科学（1956），1977年指出，生态学是综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学。 6.马世骏（1980）：认为生态学是研究生命系统与环境系统之间相互作用规律及其机理的科学。 一般认为Haechel定义是适宜的，既生态学是研究生物及其环境间相互关系的科学。,（二）生态学的研究对象与生态学分支,1.根据研究对象的组织水平划分： 分子生态学（Molecular Ecology）、 进化生态学（Evolutionary Ecology ）、 个体生态学（ autoecology ）或生理生态学（Physiological Ecology ）、 种群生态学（Population Ecology ）、 群落生态学（Community Ecology ）、 生态系统生态学（Ecosystem Ecology ）、 景观生态学（Landscape Ecology ）、 全球生态学（Global Ecology ）。,2.根据研究对象的分类学类群划分 植物生态学、 动物生态学、 微生物生态学、 陆地植物生态学、 哺乳动物生态学、 昆虫生态学、 地衣生态学,3.根据研究对象的生境类别划分： 陆地生态学（Terrestrial Ecology）、 海洋生态学（Marine Ecology ）、 淡水生态学（Freshwater Ecology ）、 岛屿生态学(Island Ecology),4.根据研究性质分：,理论生态学:如数学生态学、进化生态学和生态系统分析生态学等。 应用生态学：农业生态学、森林生态学、草地生态学、城市生态学、恢复生态学、景观生态学、人类生态学、环境生态学等。园林生态学属于应用生态的范畴。,生态学研究方法(补充),1.研究层次上向宏观与微观两极发展 宏观上更宏，已扩展到生态系统、景观与全球研究 微观上更微，已向分子、基因等微观领域拓展 2.研究手段的更新 传统的工具：如在植物生态研究中，常用的三件工具如 称、尺子和剪刀,生态学研究方法(续),现代研究手段： （1）野外自记电子仪器：测定光合、呼吸、蒸腾、水分、叶面积、生物量和微环境如:li-cor 6400 （2）同位素示踪：测定物质转移与物质循环，如水分循环，沙尘暴等。,生态学研究方法（续）,（3）稳定性同位素：生物进化、物质循环、全球变化等研究 （4）遥感与地理信息系统（3S系统）：GIS（geographic information system）、GPS （Global Positioning System）和RS（remote system) 主要用于土地资源普查，定位与监测. （5）生态建模与系统生态学：用数学公式来表达复杂的生态学问题，计算机的广泛应用促进了系统建模与系统生态学发展,生态学研究方法（续）,3.研究范围的扩展 经典生态学：以自然现象为主要研究对象 现代生态学：自然-经济-社会复合系统 园林生态学属于应用生态的范畴。,（二）生态学的发展简史,独立成为 一门学科大约100多年，现成为最热门、发展最快、最有前途的学科之一。 （一）生态学的萌芽时期（公元16世纪以前） 以古代思想家、农学家对生物环境相互关系的朴素的整体观为特点。 代表成果有：早在公元前1200年，我国尔雅一书中记载了176种木本植物和50多种草本植物及生态环境。,（二）生态学的发展简史(续),（二）生态学的建立时期（公元17世纪至19世纪末） 欧洲文艺复兴时期开始，欧洲科学探索活动再度兴起，崇尚科学调查与科学实验。一些生态学的理论开始形成。生态学达到一呼即出的境地。 代表成果有1859年E.Warming的以植物生态地理为基础的植物分布学，1909年改名为植物生态学，1889年波恩大学A.F.W.Schimper以生理为基础的植物地理学标志着生态学作为一门科学的分支科学的诞生。,（三）生态学的巩固时期 （20世纪初到20世纪50年代）,此时期出版了不少生态学著作与教科书这一时期是生态学理论形成、生物种群和群落由定性向定量描述、生态学实验方法发展的辉煌时期。形成几个著名的生态学派（四大学派）。 北欧学派：由瑞典乌普萨拉（Uppsala）大学的R. Sernauder创建。以注重群落分析为特点。 法瑞学派：代表人为J. Braun-Blanquet. 把植物群落生态学称为“植物社会学”，用特征种和区别种划分群落类型，建立严密的植被等级分类系统。常被称为植被区系学派。1953年后，与北欧学派合流，被称为西欧学派或大陆学派。,（三）生态学的巩固时期（续）,英美学派：代表人为F.E.Clements 和A.G.Transley,以研究植物群落演替和创建顶极群落著名。如Tamsley的实用植物生态学、C.Elton的动物生态学等 前苏联学派：注重建群种和优势种，重视植被生态、植被地理与植被制图工作。,（四）现代生态学时期 （20世纪60年代以来至现在）,20世纪60年代以来，由于人口大量增长与工业的高度发展，带来了许多全球性的问题。如何控制与解决这些问题，都要以生态学原理为基础。 因此生态学已渗透到地学、经济学、以及农、林、牧、鱼、医药卫生、环境保护、城乡建设的各个部门。,二、城市化与现代园林发展,（一）城市化与生态城市 1.城市化也称为城镇化（urbanization),当今世界上重要的社会、经济现象之一。一般认为人口向城市集中的过程即为城市化。 城市化水平：一般用城市人口占总人口的比例来表示。 世界城市化发展：P6 我国城市化发展与展望：在未来20-30年，将迎来城镇建设的高速发展期。P6,2.城市化发展存在的问题,主要是由于人类经济、社会发展与环境的协调关系被破坏是由于资源的不合理利用和浪费，环境污染所造成的，具体表现在三方面：P6 因此，这些城市被称为“热岛”、“雾岛”等与郊区存在很大的区别。使得城市“城市病”增加，在20世纪60年代纽约市中心一度衰落。,3.如何解决城市化过程中的问题,1.1田园城市理论（E.HOWARD提出）：应把积极的城市生活的一切优点同乡村的美丽和一切福利结合在一起。 1.2绿色城市（GREEN CITY）又称为生态城市（ECOCITY）：一个生态健康的城市、一个可持续发展的城市。Mashmi mayur博士认为绿色城市应具备以下9个特点：P7,3.如何解决城市化过程中的问题（续）,1.3山水城市：我国著名科学家钱学森在1990年提出。 1.4园林城市：到2002，全国已有22个城市获得“园林城市”称号。 在2006年有31个城市分别获得“园林城市”称号：武汉市、郑州市、邯郸市、廊坊市、长治市、晋城市、包头市、伊春市、日照市、淄博市、寿光市、新泰市、胶南市、徐州市、镇江市、吴江市、宜兴市、安庆市、嘉兴市、泉州市、漳州市、许昌市、南阳市、宜昌市、岳阳市、湛江市、安宁市、遵义市、乐山市、宝鸡市、库尔勒市 湛江市在2006年获园林城市称号。,三、园林生态学,源于上世纪80年代，现尚在起步阶段，对园林生态概念、内涵还存在不同的看法。 李嘉乐概念（1997）：园林生态学以人类生态为基础、融合景观学、景观生态学、植物生态学和有关城市生态系统理论，研究在园林和城市绿化可能影响的范围内人类生活、资源利用和环境三者之间的关系及调控途径。,园林生态学概念（续）,许少惠概念（1995）：园林生态学是研究城市中人工栽培的各种园林树木、花卉、草坪等组成的园林植物群落内各种生物（包括各种动物及微生物）之间及其与城市环境之间相互关系的科学，也是研究城市园林（绿地）生态系统的结构与功能的科学。,园林生态学（续）,本书概念：属于应用生态学的范畴，是研究城市居民、生物与环境之间相互关系的科学，它以城市居民、植物、动物、微生物以及城市环境为研究对象，以健康的城市人居环境为研究目的，利用生态学原理改善城市环境，合理使用资源，调控人、生物与环境之间的关系，最终实现城市的可持续发展。,园林生态学（续）,本书的园林生态学研究的问题： 1.城市地区特殊的生态环境条件与园林植物的相互作用和机理。 2.城市生态系统，特别是城市绿地生态系统在改善城市环境中的作用和机理。 3.与城市有关的群落生态学问题。 4.城市生态规划以及城市的生态恢复与生态管理。,当代园林生态学研究内容,1.城市绿地生态效益研究 2.城市绿地布局和结构的研究 3.城市绿地或植物群落的恢复研究 4.生态景观设计与城市的生态管理，特别是城市行政区域的生物多样性及自然水域、山体的保护，城市生态的长久实现。,园林生态学教学,园林生态学是园林专业重要的专业基础必修课，该课程是以人类生态学为基础,融汇景观学、景观生态学、植物生态学和有关城市生态系统理论,研究在风景园林和城市绿化可能影响的范围内人类生活、资源使用和环境质量三者之间的关系及调节途径。 具体内容主要有园林植物与光照、水分、温度、大气之间的生态关系，园林植物种群的数量变动与调节关系，园林植物群落的结构、动态特征，园林生态系统的结构和功能，城市生态系统的特点，景观生态学在园林生态学上的应用等。,有关生态学教学参考书籍,l 孙儒泳等. 基础生态学. 高等教育出版社,2003. l 孙儒泳. 动物生态学原理(第三版). 北京师范大学出版社,2001. l 尚玉昌,蔡晓明编. 普通生态学.北京大学出版社,1992. l Mackenzie, A., A.S. Ball, S.R. Virde著,孙儒泳,李庆芬,牛翠娟,娄安如译. 生态学. 科学出版社 Bios Scientific Publishers ,2000.,lMackenzie, A., A.S. Ball, S.R. Virde著,孙儒泳,李庆芬,牛翠娟,娄安如译. 生态学. 科学出版社 Bios Scientific Publishers ,2000. Chapman, J. L., M. J. Reiss. 生态学：原理与应用Ecology: principles and applications.清华大学出版社，Cambridge University Press,2001.,傅伯杰,陈利顶,马克明,王仰麟.景观生态学原理及其应用,科学出版社,2002 张金屯,李素清.应用生态学.科学出版社,2003. 曲仲湘,吴玉树,王焕校,姜汉桥,唐廷贵编.植物生态学(第二版). 高等教育出版社,1983. 蔡晓明编著. 生态系统生态学.科学出版社,2000. l,有关生态学期刊,l 生态学报 中国生态学会，1982 l 生态学杂志 中国生态学会，1982 l AMBIO-人类环境杂志 瑞典皇家科学院，1972 l 应用生态学报 中国生态学会，1990,有关生态学期刊（续）,生物多样性 中国科学院濒危物种委员会，1993 l 植物生态学报 中国植物学会，中国科学院植物研究所，1955 l Ecology the Ecological Society of America