1 生态学的形成及发展.ppt

人类起源与生态学,古猿、人属及人种什么是生态学生命与环境生态系统人口问题生物多样性,非洲猿的dna分析表明：人亚科的发展起源于8百万年以前；最早的人亚科化石为5百万年;,人类的进化:,生物学分类：在灵长目人类在人科中在人科有二个属南方古猿和智人，南方古猿有五个物种，已全部灭绝。智人有3个物种，仅存人类,人科的特点：二足动物,s型脊髓大的脑（80-90英寸）,女性骨盆较宽，可出生大头婴儿,婴儿出生时的脑容量25%,腊玛古猿,南方古猿,粗壮型南方古猿,纤细型南方古猿,智人25万年,现代人,灵长类,森林古猿,狭鼻猴类,宽鼻猴类,原猴类,直立人,能人,早期,晚期,尼人,人类发展的历史，可以简洁地浓缩为四个阶段，即早期猿人阶段、晚期猿人阶段、早期智人阶段和晚期智人阶段。,从200万年（或150万年）开始到40万年期间，进入晚期猿人阶段。直立人是这一时期的代表。直立人完全用两足行走，脑容量继续增大，并已能够制造较进步的工具。北京周口店发现的中更新世早期的北京猿人（sinanthropuspekinensis），其平均脑量为1159毫升。与现代人比较，其颅骨较低，头骨向后倾斜，面部向前突出，两眉骨粗壮并向前突起，下颚骨粗大，吻部向前突出明显，头骨厚度比现代人几乎大一倍，牙齿也比现代人粗壮。中国猿人已经能制造各种各样的石器，从周口店考古发现得知，他们已经能够用火。属于晚期猿人阶段的还有我国陕西的蓝田猿人、云南的元谋猿人，以及印度尼西亚发现的爪哇猿人等。,周口店北京猿人,直立人homoerectus,距今约30-4万年，广泛分布于欧、亚、非洲各地；脑容量达1300-1600毫升，眉脊发达，面骨相当粗大，下颌骨也很大。躯干和四肢都比较粗短，腰弯背曲。他们已能用火熟食，制造更精致的工具和简单的兽皮衣物。在我国所发现的古人类化石中属于早期智人阶段的有山西的丁村人、许家窑人；湖北的长阳人；广东的马坝人等。,尼安德特人,法国的克罗玛依人,周口店的山顶洞人,广西的柳江人；四川的资阳人,1929年12月2日，裴文中独立主持发掘出一块距今约60万年前的完整的猿人头盖骨，属直立人，定名为北京猿人。,1933年裴文中于龙骨山山顶洞穴内又发现距今约1.8万年前的人类化石。其中有三个完整的成年男女的头盖骨，被定名为“山顶洞人”，属晚期智人，具有原始蒙古人种的特征。,1973年，在龙骨山东南角还发现了介于北京人和山顶洞人之间、距今约10万年前的古人类牙齿化石，被定名为新洞人。,生态学的形成及发展,一、生态学的定义及研究对象二、生态学的形成和发展三、我国近年来生态学发展的重点和趋势,一、生态学的定义及研究对象,1、生态学的定义,生态学和经济学(economics)为同一词源，因此有人把生态学叫做自然经济学。美国r.e.richlefs写过一本自然经济（theeconomyofnature,1976），副标题是基础生态学教本。在我国，李顺卿先生（1935）曾建议把ecology译成环象学。日本东京帝国大学三好生（1895）把ecology译成生态学，后经武汉大学张挺教授介绍到我国。,生态学作为一个学科名词，是德国博物学家ehaeckel于1866年在其所著普通生物形态学（generellemorphologiederorganismen）一书中首先提出来的。,生态学是研究有机体与环境间相互关系的科学有机体：包括动物、植物、微生物及人类本身，即不同的生物系统，生命的各组织层次环境：生物生活中的无机因素、生物因素和人社会共同构成环境系统。相互关系相互作用有机体与非生物环境间的相互作用有机体间的相互作用:捕食不同生态学家对生态学的定义,elton（英国）,1927：“研究生物（动物和植物）怎样生活和它们为什么按照自己的生活方式生活的科学”，科学的自然史；kakapob（前苏联）,1945：生物的形态、生理和行为的适应性；andrewartha（澳大利亚）,1954：研究有机体的分布和多度的科学；c.krebs（美国）,1972：研究有机体分布与多度与环境的相互作用的科学；,不同生态学家对生态学的定义（1）：,warming（丹麦）,1909：研究“影响植物生活的外在因子及其对植物的影响；地球上所出现的植物群落及其决定因子”。braun-blaquet（法国）,1932：植物社会学，研究植物群落的科学。e.p.odum（美国）,1958：研究生态系统的结构和功能的科学。马世俊（中国），1970:生命系统和环境系统相互关系。自然+生态+社会=复合生态系统,不同生态学家对生态学的定义（2）：,对上述定义归纳起来大致可分三类：第一类的研究重点是自然历史；第二类是动物的种群生态学和植物的群落生态学；第三类是生态系统生态学。这三个类型代表了生态学发展的不同阶段，强调不同的基础生态学的分支领域。,生物与环境的一般关系,一方面生物既受惠于环境又受制于环境：生物在适宜的环境中取得它所需的物质（如：植物吸收光、co2、h2o等进行光合作用，进行有机物合成；动物从环境中取食）；同时环境条件对生物的生存、生活和生长、发育产生影响（如：环境的季节变化影响植物的生长；灾害、瘟疫、天敌等对生物生存的影响等）。,生物与环境的一般关系,另一方面环境既影响生物，又被生物改造：生物的生存也影响环境、改造环境（如：森林能涵养水分、固沙、防风，调节空气湿度等局部环境气候；在土壤形成过程中生物的作用等）。,亚原子颗粒到细胞中进行分子生物学及细胞生物方面的研究；在生物个体水平中主要进行生理生态学方面的研究；种群以上的水平中是以生态学研究为主；,2、生态学的研究对象：,1）根据研究对象的组织水平划分：,个体生态学(autecology)或生理生态学（physiologicalecology）种群生态学(populationecology)群落生态学(communityecology，synecology）生态系统生态学(ecosystemecology)景观生态学(landscapeecology)全球生态学(globalecology)分子生态学(molecularecology)进化生态学(evolutionaryecology),2）根据研究对象的分类学类群划分出：,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以及各个主要物种的生态学。,3）根据研究对象的生境类别划分：,陆地生态学(terrestrialecology)海洋生态学(marineecology)淡水生态学(freshwaterecology)岛屿生态学(islandecology或islandbiogeography)等。,4）根据研究性质划分：,理论生态学：涉及生态学进程、生态关系的数学推理及生态学建模。应用生态学：a、应用于各类农业资源的管理，产生了农业生态学、森林生态学、草地生态学、家畜生态学、自然资源生态学等；b、应用于城市建设,c、应用于环境保护与受损资源的恢复则形成了：保育生物学恢复生态学(restorationecology)生态工程学(engineeringecology);d、应用于人类社会，则产生了：人类生态学(humanecology)生态伦理学(ecologyethics)等。e、还有学科间相互渗透而产生的边缘学科，例如：数量生态学、化学生态学物理生态学、经济生态学等。,生态学的层次从个体、种群、群落、生态系统到整个生物圈逐级放大，其涉及到的环境范围也越来越广。,环境的范围与生态学的层次,在一定环境中的一群同种生物个体称为种群。,环境的范围与生态学的层次,在一个特定的环境区域内生存的多种不同的种群便组成为群落。,二、生态学的形成和发展,生态学的萌芽时期生态学的建立时期生态学的巩固时期现代生态学时期,1.生态学的萌芽时期(公元16世纪以前),早在公元前1200年，我国尔雅一书中就有草、木两章，记载了176种木本植物和50多种草本植物的形态与生态环境。公元前200年管子“地员篇”专门论及水土和植物，记述了植物沿水分梯度的带状分布以及土地的合理利用。鸟类生态的禽经，记述了不少动物行为。,亚里士多德（aristotle）(384322，bc)：按栖息地把动物分为陆栖、水栖等大类，还按食性分为肉食、草食、杂食及特殊食性4类。古希腊著名学者提奥弗拉斯图斯（theophrastus）(370285，bc)：根据植物与环境的关系来区分不同树木类型，并注意到动物色泽变化是对环境的适应。但上述古籍中没有生态学这一名词，那时也不可能使生态学发展成为独立的科学。,2.生态学的建立时期(公元17世纪至19世纪末),著名化学家鲍尔（rboyle）在1670年发表的低气压对动物效应的试验，标志着动物生理生态学的开端；1735年法国昆虫学家雷莫尔（reaumur）发现，就一物种而言，发育期间的气温总和对任一物候期都是一个常数，被认为是研究积温与昆虫发育生理的先驱；1798年tmalthus人口论的发表，促进了达尔文“生存斗争”及“物种形成”理论的形成，并促进了“人口统计学”及“种群生态学”的发展。,1859年达尔文的物种起源-促进了生物与环境关系的研究-使不少生物学家开展了环境诱导生态变异的实验生态学工作。1866年haeckel提出ecology一词，并首次提出了生态学定义。丹麦植物学家ewarming于1895年发表了他的划时代著作以植物生态地理为基础的植物分布学，1909年用英文出版，改名植物生态学(ecologyofplants)。1898年波恩大学教授afwschimper出版以生理为基础的植物地理学，这两本书标志着生态学作为一门生物学的分支科学的诞生。,3.生态学的巩固时期(20世纪初至20世纪50年代),4个著名的生态学派：1)北欧学派：由瑞典uppsala大学的rsernauder所创建，继承人为gedurietz。以注重群落分析为特点。2)法瑞学派：他们把植物群落生态学称为“植物社会学”，并用特征种和区别种划分群落类型，建立了严密的植被等级分类系统。常被称为植物区系学派。代表人物为jbraunblanquet。1935年后，北欧学派与本学派合流，被称为西欧学派或大陆学派。,3)英美学派：代表人物是美国的feclements与英国的agtansley，以研究植物群落的演替和创建顶极学说而著名，有人称之为动态学派。4)苏联学派：以bhcya为代表，他们注重建群种与优势种，建立了一个植被等级分类系统，并重视植被生态、植被地理与植被制图工作。他们的工作以植物群落和植被为主，统称为“地植物学”。,4.现代生态学时期(20世纪60年代至现在),（1）研究层次上向宏观与微观两极发展,美国景观生态学家rjtforman(1995)出版了土地镶嵌体景观与区域生态学一书，对景观生态学的形成与发展做了概括。1996年chsouthwick出版了人类前景中的全球生态学，对于全球变化、生物多样性、臭氧层空洞等进行研究，研究范围从区域扩展到整个生物圈，。在微观方向上也取得了不少进展，近年来还出现了分子生态学等新的分支学科。，生态学的研究层次已囊括了分子、基因、个体直到整个生物圈与全球。,（2）.研究手段的更新,在现代生态学研究中已广泛使用野外自计电子仪器、同位素示踪、稳定性同位素、遥感与地理信息系统、生态建模等技术。特别值得提出的是，在生态系统整体研究中，系统理论与系统分析是研究生态系统的有效工具，并产生了系统生态学。近20年来，电子计算机的迅速发展与应用，解决了上述困难，从而促进了生态系统建模与系统生态学的发展。,（3）研究范围的扩展,经典生态学以研究自然现象为主，很少涉及人类社会。现代生态学则结合人类活动对生态过程的影响，从纯自然现象研究扩展到自然经济社会复合系统的研究。研究人类活动下生态过程的变化已成为现代生态学的重要内容。为此，德国生态学家h.lieth等人称生态学为人类生存的科学，e.p.odum新出版的生态学（1997）一书以“自然与社会的桥梁”为副标题。,中国生态学发展状况,1949年以前，国外归来的学者开展零星研究20世纪50年代至7