生物生态学绪论

1、生 物 生 态 学 研究生物有机体与其生存环境之间相互关系的科学第一章 绪 论 第一节 生态学基本概念 一、生态学的定义 生态学(ecology)是研究生物有机体与其无机环境之间相互关系的科学（ E. H. Haeckel，1866 ）。 ecology 一词源于希腊文，由词根“oiko”"和“logos”演化而来，“oikos”表示住所，“logos”表示学问。各家看法 英国生态学家 Elton(1927)的定义是“科学的自然历史”； 澳大利亚生态学家 Andrewartha(1954)认为，生态学是研究有机体的分布与多度的科学，强调了对种群动态的研究； 美国生态学家 Odum (

2、1953，1959，1971，1983)的定义是研究生态系统的结构与功能的科学； 我国著名生态学家马世骏认为，生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学。   l 归纳各种观点，可将生态学定义为：l 生态学是研究生物生存条件、生物及其群体与环境相互作用的过程及其相互规律的科学，其目的是指导人与生物圈（即自然、资源与环境）的协调发展。二、生态学的研究对象及分支学科（1）按组织层次划分分子 （molecular ） 、 个体 （individual ） 、 种群 （population ） 群落 （community ） 、生态系统 （ecosystem ） 、景观

3、 （landscape ） 生物圈 （biosphere ） 生态学研究不同的透视角度每一种生态学系统包含不同类型的过程生物类别： 动物生态学、 植物生态学、 微生物生态学、 人类生态学 昆虫生态学、 鱼类生态学、 鸟类生态学生物栖息环境：水生生态学、淡水生态学、河口生态学、海洋生态学、陆地生态学、湿地生态学交叉学科：数学生态学、地理生态学、生理生态学、行为生态学进化生态学、经济生态学应用生态学：农业生态学、城市生态学、资源生态学、环境生态学、保护生态学恢复生态学、旅游生态学、污染生态学第二节 生态学的发展史生态学的萌芽时期（公元16世纪以前） 生态学的建立时期（公元17世纪至19世纪） 生态

4、学的巩固时期（20世纪初至50年代） 现代生态学时期（20世纪60年代至今）一、生态学的萌芽时期（公元前2000年 16世纪欧洲文艺复兴时期） 朦胧的生态学思想很早已见诸于希腊和中国的古歌谣和著作中。公元前700年，李冉的道德经已表达了人类生存的地球“水木金火土”五行相生相克的思想；管子·地员篇、春秋、庄子都记载有土壤性质与植物生长和品质的关系等。 欧洲Empedocles在公元5世纪的著作中就注意到植物与环境的关系；Theophratus提出植物群落涵义以及动物体色是对环境的适应。中国的秦汉时期和罗马帝国盛期，吕氏春秋、农政全书、齐民要术等一些著作，都不乏生物与环境关系的描述。 这

5、一时期以古代思想家、农学家对生物环境相互关系的朴素的整体观为特点。二、生态学的建立时期 （公元17世纪至19世纪） 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，但总体上处于定性阶段。 Malthus（1978）发表了他的人口论 Humbodt（1807）发表了植物地理知识 C.Darwin(1859)年发表的物种起源 Haeckel（1866）对生态学予以定义 Warming（1895）发表的以生态地理为基础的植物分布 德国的Mobius（1877）创立了生物群落概念 德国Schroter提出了个体生态学和群体生态学两个概念三、生态学的巩固

6、时期 （公元19世纪至19世纪50年代） 这一时期，动物种群生态学得到取得了一些重要的发现并得到了的迅速的发展，是生态学由定性向定量描述、生态学实验方法发展的辉煌时期。 Peral（1920）和Read（1920）对 logistic方程的再发现，这个方程是描述种群数量变化的最基本方程； Lotka (1925) 和Volterra(1926)分别提出了描述两个种群间相互作用Lotka-Volterra方程； C.Elton（1927）在动物生态学一书中提出了食物链、数量金字塔、生态位等非常有意义的概念；三、生态学的巩固时期（续） Lindeman（1942）提出了生态系统物质生产率的渐减法则

7、。 在植物群落生态学方面有了很大的发展，一些学者如Clements、Tansley、Whittaker、Gleason、Chapman等先后提出了诸如顶极群落、演替动态、生物群落类型（biome）、植被连续性和排序等重要的概念，对生态学理论的发展起了重要的推动作用。四大著名生态学派 由于各地自然条件不同，植物区系和植被性质差别甚远，在认识上和工作方法上也各有千秋，形成了几个中心或学派。北欧学派：由瑞典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

8、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。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。 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 （公元19世纪50年代至今） 研究层次上向宏观和微观两极发展：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。 研究手段的更新：自计电子仪、同位素示踪、稳定性同位素、“3S”（GPS、RS、GIS）、生态建模，系统论引入生态学。 研究范围的拓展：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

9、合系统的研究。现代生态学的一些特点 整体观的发展 研究对象的多层次性更加明显。 生态学研究的国际性是其发展的趋势 最重要的是60年代的IBP（国际生物学计划），70年代的MAB（人与生物圈计划），以及现在正在执行中的IGBP（国际地圈生物圈计划）和DIVERSITAS（生物多样性计划）。 生态学在理论、应用和研究方法各个方面获得了全面的发展。生态学的研究对象与内容 从生态学发展简史可以看出：生态学源于生物学，属宏观生物学范畴，但现代生态学向微观和宏观两个方向发展，从单一研究向多学科、多领域、多层次方向发展，甚至从研究生物与环境之间的相互关系延伸到将生态学基本原理应用到原先毫不相关的领域。第三节

10、 生态学研究的方法论 科学思维的逻辑结构 生态学研究的基本方法一、科学思维的逻辑结构 整体观与系统观 协同进化观 层次观（尺度问题） 观察 （实验） 预测 假设 检验 生态模型 二、生态学研究的基本方法（1）原地观测 野外考察 定位观测 原地实验 （2）受控实验 （3）生态学的综合方法 资料的归纳和分析 统计分析：简单统计分析、多元统计分析、生态学的数值分类和排序 生态模型和模拟生态学基本研究方法的优缺点 野外研究：优点：直接观察，获得自然状态下的资料；缺点：不易重复。 实验研究：优点：条件控制严格，对结果的分析比较可靠，重复性强，是分析因果关系的一种有用的补充手段；缺点：实验条件往往与野外自

11、然状态下的条件有区别。 数学模型研究：优点：高度抽象，可研究真实情况下不能解决的问题；缺点：与客观实际距离甚远，若应用不当，易产生错误。四、如何学习生态学？充分利用课堂教学掌握扎实的基础知识理论联系实际勤于思考和刻苦钻研广泛阅读文献和参考书主要教学参考书李博主编，生态学，高等教育出版社，2000 Mackenzie, A.等著，孙儒泳等译，生态学，科学出版社, 2000.曲仲湘等,植物生态学(第二版)，高等教育出版社, 1983林育真， 生态学，科学出版社，2004戈峰主编， 现代生态学，科学出版社，2002 Robert E. Ricklefs 著，孙儒泳等译，生态学，高等教育出版社，2004部分有关期刊 植物生态学报 中国植物学会，中国科学院植物研究所，1955 生态学报 中国生态学会，1982 生态学杂志 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 Ecology the Ecological Society of America ，1920 Journal of Ecology 1913 国内生