生态学中的微观发展

1、关于生态学当中的微观发展的文献综述姓名：邓建 学号：100903030005 班级：2010级生物科学前曰：生态学的发展史大致可概括为三个阶段：生态学建立前期，生态学成长期 和现代生态学发展期。生态学发展史证明它是密切结合人类实践，是在实践活动 基础上发展起来的。在后来，生态学为了适应现代生态学的需要，逐渐向微观方 向进行了发展。生态学作为生物科学的一个独立分支，是研究生物与环境之间相 互关系的学科。现代生态学则具有(1 )从描述性科学走向实验科学;(2 )研究重点 从个体水平转移到种群和群落，进而发展到以生态系统研究为中心;(3)生态学 原理与人类各个实践领域的结合更加密切；(4)数学模型在

2、生态学中得到广泛应 用等鲜明特点。实施可持续发展战略，是关系中华民族生存和发展的长远大计， 而环境污染、人口过剩、资源枯竭、生态恶化是需要首先克服的问题。因此我们 必须重视生态建设和环境保护，也必须研究生态系统的结构和功能，这是生态学 工作者的当务之急。实现可持续发展战略应该重视和利用现代生态学的成就 正文：现在我们先了解一下生态学的发展历程：生态学建立前期由公元前2世纪到公元16世纪的欧洲文艺复兴，是生态学思想的萌芽时期。 关于生态学的知识，最原始的人类在进行渔猎生活中，就积累着生物的习性和生 态特征的有关生态学知识，只不过没有形成系统的、成文的科学而已。直到目前， 劳动人民在生产实践中获得

3、的动植物生活习性方面的知识，依然是生态学知识的 一个重要来源。作为有文字记载的生态学思想萌芽，在我国和希腊古代著作和歌 谣中都有许多反映。我国的诗经中就记载着一些动物之间的相互作用，如“维 鹊有巢，维鸠居之”，说的是鸠巢的寄生现象。尔雅一书中就有草、木两章， 记载了 200多种植物的形态和生态环境。古希腊的安比杜列斯(Empedocles)就 注意到植物营养与环境的关系，而亚里士多德(Aristotle)及其学生都描述了动 植物的不同生态类型，如分水栖和陆栖，肉食、食草、杂食等，气候和地理环境 与植物生长的关系等。生态学的建立和成长期从公元16世纪到20世纪50年代是生态学的建立和成长期。曾被

4、推举为第 一个现代化学家的Boyle在1670年发表了低气压对动物的效应的试验，标志着 动物生理生态学的开端。1735年法国昆虫学家Reaumur在其昆虫学著作中，记 述了许多昆虫生态学资料，他也是研究积温与昆虫发育的先驱。1855年Al. de Candolle将积温引入植物生态学，为现代积温理论打下了基础。1807年德国植 物学家A. Humboldt在植物地理学知识一书中，提出植物群落、群落外貌 等概念，并结合气候和地理因子描述了物种的分布规律。1859年法国的Saint Hilaire首创ethology 一词，以表示有机体及其环境之间的关系的科学，但后来一 般将此词作为动物行为学的名

5、词。直到1869年，Haeckel首次提出生态学的定义。 1877年德国的Mobius创立生物群落(biocoenose)概念。1890年Merriam首创 生命带(life zone)假说。1896年Schroter始创个体生态学(autoecology)和群 体生态学(synecology )两个生态学概念。此后，1895年丹麦哥本哈根大学的Warming的植物分布学(1909年经作者本人改写，易名为植物生态学)， 和1898年德国波恩大学Schimper的植物地理学两部划时代著作，全面总结 了 19世纪末叶以前植物生态学的研究成就，标志着植物生态学已作为一门生物 科学的独立分支而诞生。至

6、于在动物生态学领域，Adams(1913)的动物生态 学的研究指南，Elton(1927)的动物生态学，Schelford的实验室和野外 生态学(1929)和生物生态学(1939)，Chapman(1931)的以昆虫为重点 的动物生态学，Bodenheimer(1938)的动物生态学问题等教科书和专著，为动物生态 学的建立和发展为独立的生物学分支作出了重要贡献。我国费鸿年(1937)的动 物生态学纲要也在此时期出版，是我国第一部动物生态学著作。前苏联的首部 动物生态学基础也于1945年由KamkapoB完成并出版。但直到Allee， Emerson等合写的内容极为广泛的动物生态学原理于1949

7、年出版时，动物 生态学才被认为进入成熟期。由此可见，植物生态学的成熟大致比动物生态学要 早半个世纪，并且自19世纪初到中叶，植物生态学和动物生态学是平行和相对 独立发展的时期。植物生态学以植物群落学研究为主流，动物生态学则以种群生 态学为主流。在植物群落学研究方面，在半个多世纪中大致形成了4个主要学派：英美学派以美国的F. E. Clements和英国的A. G. Tansley为代表。以研究植物群 落的演替和创建顶极学说而著名，有影响的著作有Clements (1916)的植物的 演替，Clements与Weaver (1929)的植物生态学和Tansley (1923)的实 用植物生态学等

8、。法瑞学派以法国的J. Braun-Blanquet和瑞士的E. Rubel为代表。他们以特征种和区 别种划分群落类型，称为群丛，并建立了比较严格的植被等级分类系统，完成了 大量的植被图，在各学派中影响最大。主要著作有Braun-Blanquet (1928)的植 物社会学和Rubel (1922)的地植物学研究方法。北欧学派以瑞典的Du. Rietz为代表，以注重群落分析为特点。1935年与法瑞学派合流后，被称为大陆学派。重要著作有Rietz (1921 )的 近代社会学方法论基础。前苏联学派以B. H. CyKaueB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

9、生态与植被地理工作。代表著作有CyKaeB的 植物群落学(1908)和和生物地理群落学与植物群落学(1945)。动物生态学在本世纪60年代以前的主流是动物种群生态学，尤其是关于种 群调节和种群增长的数学模型研究。50年代在美国冷泉港会议上进行了有关种 群调节的大论战。生物学派的代表人物有澳大利亚的Nicholson和英国的Lack等；而气候学派的代表是澳大利亚的 Andre-wartha和Birch；此外，也有折衷的，如Milne等。种群增长模型研究， 有 Pearl (1920)再度提出 Verhulst (1838)的逻辑斯谛模型，到 Lotka-Volterra (1926)的竞争和捕食

10、模型，Gause (1934)的实验种群研究。此外，在本世纪 60年代以前，植物的生理生态、动物的生理生态或实验生态，动物群落、动物 行为、湖泊的生产力和能量收支等方面也都有重要的发展。现代生态学发展期从本世纪60年代至今，是生态学蓬勃发展的年代。二次大战以后，人类 的经济和科学技术获得史无前例的飞速发展，既给人类社会带来了进步和幸福， 也带来了环境、人口、资源和全球性变化等关系到人类自身生存的重大问题。这 些是促进生态学大发展的时代背景和实践基础；而近代的数学、物理、化学和工 程技术向生态学的渗透，尤其是电子计算机、高精度的分析测定技术、高分辨率 的遥感仪器和地理信息系统等高精技术为生态学发

11、展准备了条件。现代生态学发 展的主要趋势如下：生态系统生态学研究是生态学发展的主流。国际生物学计划(IBP，1964 1974)是有97个国家参加，包括陆地生产力、淡水生产力、海洋生产力、资源 利用和管理等7个领域的生物科学中空前浩大的计划，其中心是全球主要生态系 统的结构、功能和生物生产力研究。IBP先后出版35本手册和一套全球主要生 态系统丛书。以后，为1972年开始的更具有实践意义的人与生物圈(MAB)计 划所替代。以生态系统为中心的特点也反映在生态学教科书上。E. Odum的生态学基础(1983改名为BasicEcology)，开创以生态系统 为骨干的体系。以后，分别讨论植物生态学和动

12、物生态学的教材就很少了 o Harper (1977)的研究，打开了植物种群生态学的局面，也促进了动植物生态学的 汇流。种群生态学成为生态系统研究的基础。系统生态学的发展是系统分析和生态学的结合，它进一步丰富了本学科 的方法论，E. Odum甚至称其为生态学发展中的革命。Patten等(1971 )的生 态学中的系统分析和模拟、Smith (1975)的生态学模型，Jorgenson (1983， 1988)的生态模型法原理和H. Odum (1983)的系统生态学引论等为 这方面的主要专著。70年代以来，群落生态学有明显发展，由描述群落结构、发展到数量生 态学，包括群落的排序和数量分类，并进

13、而探讨群落结构形成的机理。如Strong 等(1984)的生态群落* Gee等(1987)的群落的组织和Hastings (1988) 的群落生态学文集。Tilman (1982, 1988)则从植物资源竞争模型研究开始 探讨群落结构理论，如资源竞争与植物群落和植物对策与植物群落的结构 和动态，Cohen的食物网和生态位空间(1978)、群落食物网：资料和理论(1990)和Pimm的食物网(1982)等著作，使食物网理论有明显发展，特 别是提出一些统计规律和预测模型(如级联模型cascade model)o Schoener(1986) 则明确提出群落生态学的机理性研究：一种新还原论？。现代生

14、态学向宏观和微观两极发展，虽然宏观的是主流，但微观的成就 同样重大而不容忽视。在生理生态学方面，80年代以来的重要专著有Townsend 等(1981 )的生理生态学：对资源利用的进化研究，其再版改名为Sibly等 (1987)的生理生态学：进化研究其作者之一 Calow创办了功能生态学 新刊(1987年开始，英国生态学会主办)。1986年有20余名专家讨论生理生 态学研究新方向，提出了发展有机体生物学的一个多学科综合研究。植物生理生 态学领域的重要著作有Lacher (1975)的植物生理生态学。行为生态学的发展。德国的Lorens (1950)和Tinbergen (1951， 1953)

15、发 展了行为生态学，他们均是诺贝尔奖金获得者。Wilson (1975)的社会生物学： 新的综合是一部名著，重点在社群行为。J. Krebs (1978，1987)的行为生 态学引论是该领域第一本较全面系统的专著。至于从进化角度讨论行为的专著 有Alock (1975)的动物的行为：进化研究和Barnard (1983)的动 物的行为：生态学和进化论。化学生态学。种间和种内斗争，都会依赖于化学物质，它也是群落和生态 系统的基础。生态学考虑信息的作用为时不长。第一本是Sondheimer(1969)的 化学生态学，以后有Barbier (1979)的化学生态学引论和Harborne( 1988)

16、 的生态生物化学引论和Bell等(1984； 1990有中译本)的昆虫化学生态 学。生态学、行为学和进化论相结合，形成了进化生态学，也是当前生态学发 展的一个特点。最早提出进化生态学的是Orians(1972)，70年代获得较显著发 展，出现多本专著，如 Pianka(1974)、Emlen(1973)、Shorrocks ( 1984)和前 苏联学者Shvarts(1977)所著的专著都以进化生态学或类似书名出版Futuyma (1983)则编著了协同进化。应用生态学的迅速发展是70年代以来的另一重要趋势，其方向之多、 涉及领域和部门之广，与其他自然科学和社会科学结合点之多，真是五花八门，

17、使人感到难以给予划定范围和界限。限于篇幅，仅介绍几个显著的。生态学与环 境问题研究相结合，是70年代后期应用生态学最重要的领域。这不仅是污染生 态学的发展，还促进保护生态学、生态毒理学、生物监察、生态系统的恢复和重 建、生物多样性的保护等方向。主要著作如：Anderson (1981 )的环境科学用 的生态学，Park (1980)的生态学与环境管理、Polunin (1986)的生态系 统的理论与应用、IUCN (1980)的世界保护对策：生物资源保护与持续发展 等。生态学与经济学相结合，产生了经济生态学。虽然这是尚未成熟的学科，但 国内外都给以相当重视，它研究各类生态系统、种群、群落、生物

18、圈的过程与经 济过程相互作用方式、调节机制及其经济价值的体现。适宜于生态学家读的可能 是Clark (1981 )的生物经济学一书。生态工程是根据生态系统中物种共生、物质循环再生等原理设计的分层多 级利用的生产工艺。我国在农业生态工程应用上广为群众按受，创造了许多不同 形式，已引起国际上重视，虽然其理论发展还落后于实践。Mitsch (1989)等的 生态工程是世界上第一本生态工程专著。人类生态学的定义、内容和范围，大约是最难准确划定的，它也是联系自然 科学和社会科学的纽带。虽然70年代已有人类生态学专著出现，如Sargent (1974)、Ehrlich (1973)和 Smith (197

19、6)，以后有 Clapham (1981 )的人类 生态系统，但尚未见公认而比较系统的专著。马世骏(1983)提出的“社会- 经济-自然复合生态系统的概念与人类生态系统很接近，而前苏联的社会生态 学(马尔科夫，1989)大致与人类生态学相一致。此外，农业生态学、城市生态学、渔业生态学、放射生态学等都是生态学应 用的重要领域。与应用领域密切相关、从研究层次又更为宏观的景观生态学和全球生态 学是近一二十年发展起来的新方向。前者如Naveh (1983)的景观生态学：理 论和应用，Forman等(1986)的景观生态学。后者与全球性的环境问题和 全球性变化有关，也可称为生物圈生态学，而盖阿假说(Ga

20、ia hypothesis)，即地 球表面的温度和化学组成是受地球这个行星的生物总体(biota)的生命活动所主 动调节的，并保持着动态的平衡，这是全球生态学的主要理论，目前已受到广泛 重视。主要著作有：Lovelock (1988)的盖阿时代，Rambler (1989)的全 球生态学：走向生物圈科学、和Bolin (1979)、Southwick (1985)等以“全球 生态学”为书名的专著。在生态学的逐渐发展之中，发展趋势发生了一定的变化，主要是往微观方向 进行了发展。生态学经历了一个半世纪的发展，已经形成了比较完整的学科结构和成熟的 理论体系。一般认为，生态学是以个体、种群、群落、生态

21、系统为中心的宏观生 物学，其特有的研究对象包括种群、群落、生态系统和生物圈等。因此，按其研 究对象可分为个体生态学、种群生态学、群落与生态系统及其以上水平的生态学。 分子生物学是研究生命活动的大分子如蛋白质、核酸的科学。在短短的几十年中， 分子生物学取得了辉煌的成就，已引起了整个生物科学的革命，在分子水平上阐 述生命现象的发生、发展机理已成为生物学家们共同关注的目标。采用分子生物 学的研究方法和研究成果来阐述生态规律的分子机理，进而产生了一门崭新的学 科一分子生态学(Molecular Ecology) o目前，分子生态学已成为当前国际生物学 的研究热点之一，是生态学研究的新领域。1分子生态学

22、的概况1.1分子生态学的产生和发展1966年，Harris首次把同工酶分析用于人类，Richardson等出版的等位酶 电泳一动物系统学和种群研究手册”，被认为是分子生态学的雏形。1976年， Avise、Lansman等第1次将线粒体DNA的分析方法应用于自然种群的研究，被 看作是分子生态学的首次工作。在随后的几十年里，无论是在基础理论还是在应 用技术方面的分子生态学研究均取得了突飞猛进的发展。1992年，英国生态学 会主办的国际性刊物分子生态学(Molecular ecology)的创刊成为分子生态学 诞生的主要标志1。1.2分子生态学的概念Hoelzel认为，分子生态学是以DNA和蛋白质

23、的特征为基础，研究物种的进 化、演化及种群生物学的科学2。Burke在分子生态学的创刊号首卷的社论 中解释了分子生态学的概念，认为分子生态学是分子生物学与生态学有机结合的 一个很好的界面3。向近敏认为，分子生态学是研究细胞内生物活性分子与其分 子环境关系的科学4。而目前较为一致的看法是：分子生态学是生态学的微观研 究层次与领域，它利用分子生物学原理、方法和技术，来研究生命系统与环境系 统相互作用的机理及其分子机制的科学，从分子水平探讨生物与环境的关系1】。1.3分子生态学的研究对象和研究内容分子生态学主要涉及分子种群生物学、分子环境遗传学和分子适应3个方面 的问题，在技术上主要有用于物种鉴定的

24、分子技术、新探针的构建以及用于种群 研究的基因序列分析和引物设计以及探讨基因工程产物的环境适应性和投放环 境后所引起的物种与环境互作、物种之间互作、种内竞争等方面的生态效应等重 要领域。实际上分子生态学不是简单的分子技术在生态学问题中的应用，其研究 内容还远不止于此。2分子生态学的研究现状2.1分子生态学研究途径和技术手段分子生态学的方法分为两大类，即属于DNA层次的研究方法和蛋白质层次 的研究方法。蛋白质层次的研究多采用多位点等位酶为指标，DNA层次的主要 研究对象是线粒体DNA、叶绿体DNA、核糖体DNA及基因组DNA。2.1.1蛋白质技术等位酶指一定基因位点上不同的等位基因编码的酶。等位

25、酶分析技术是分子 生态学研究中重要的技术手段。等位酶分析技术基本步骤是按个体提取具有活性 的酶，然后电泳、染色。为正确解释等位酶谱带，通常要了解每一种等位酶变异 的遗传基础，这需要至少分析10-20个独立分离的多态性位点，才能达到统计的 可信度。等位酶技术操作相对简单，花费少，统计方法标准。等位酶分析对一些 普遍理论的提出作出了重要贡献，如自然种群的遗传维持、性别的进化意义、在 适应性进化中基因的角色、种群地理结构的起源以及遗传多样性的生态学意义 等。采用蛋白质电泳获得多位点等位酶图谱是分子生态学研究中最有价值的资料 之一。但对于一些狭域分布的地方种群，往往缺乏多态性的位点，无法进行等位 酶分

26、析；另外，由于酶自身容易失活等特性，使得该技术在实际应用中具有一定 的局限性。2.1.2 DNA 技术。随着分子生物学技术的迅速发展，DNA分析技术成为生态学家的必然选择。 DNA相对于等位酶而言，有更丰富的变异，至能够提供区分个体的特异性“指 纹”(fingerprint)，同时试验材料易于获得，从化石到活体材料都可以用，且所 需材料微少。DNA通常分2种类型，即核DNA和细胞器DNA。前者亦称为基因组DNA, 多适宜于种群内的研究；后者相对保守，主要用于研究种间系谱关系。细胞器 DNA多为母系遗传，为研究母系血亲关系提供了可能途径5。DNA分析技术与 等位酶技术相比较复杂，其基本过程包括：

27、DNA提取、限制性酶切、PCR扩增、 分子杂交、基因文库构建、DNA测序或指纹谱带测定等。归纳起来主要有以下 几种DNA技术，即限制性片段长度多态性(RFLPs)、随机扩增多态性DNA标记 (RAPDs)、可变数目串联重复(VNTRs)以及简单重复间序列标记(ISSR DNA测 序(DNA sequences)。其中 VNTRs 包括多位点小卫星(multi-locus minisatellite DNA)、单位点小卫星(single locus minisatellite DNA)和微卫星(microsatellite DNA)3种类型。2.2分子生态学的应用领域和研究热点2.2.1分子生态

28、学的应用领域2.2.1.1分子生态学在动物生态学中的应用动物线粒体DNA分子量小，且是共价闭合环状双链结构，呈严格的母系遗 传，无组织特异性，进化速度快，特别适合进行RFLP分析。Glaus首先报道 了珍珠鸡(Agelastes Meleagrides )和火鸡(Turkey)线粒体 DNA 的 RFLP 长度 多态性，并选用家鸡的16S rRNA、ND6等基因的DNA探针对部分鸟类的亲缘 关系进行了研究。随后的研究也比较多，根据已有资料，目前已对131种鸟类进 行了线粒体DNA的RFLP研究。张亚平等用微卫星标记对13只人工饲养的 大熊猫进行了亲缘关系分析，得出了繁殖能力较强的父本个体，这对

29、于大熊猫人 工繁殖过程中选择有效的雄性个体及理想的配对方案都十分必要。分子标记技术 已广泛应用于对两栖动物、哺乳动物和鱼类等类群的遗传谱系关系分析，确定物 种或物种内不同品系的亲缘关系。杨光等8把分子生物学技术应用到中国江豚的 研究，通过对线粒体DNA控制区序列的变异分析，揭示中国水域江豚的不同种 群间可能已经有了显著的遗传分化，种群间缺乏基因交流，因此在进行江豚资源 管理和种群保护时需要把它们作为不同的种群单元来区别对待。在动物分子生态学研究中，获取试验材料一直是困扰研究者的一大难题。常 用方法是捕获或者麻醉动物，然后采集血液或组织。但从野生动物保护的角度来 说，该方法存在许多问题，使其应用

30、受到限制。首先野生动物对人类相当警觉， 或其出没地区人类难以到达，捕捉它们有一定难度；另外，捕捉和麻醉都有可能 干扰其正常生理过程，改变其行为或更换栖息地；再者，对一些濒危动物个体的 伤害则可能影响到整个种群，甚至整个物种的安危。动物体时时刻刻都在进行新 陈代谢，其肠道也会有细胞脱落混在其粪便中而排出体外。研究表明，每克人的 新鲜粪便中有105个肠道细胞，而且大部分是活细胞9，这就意味着可以从粪便 中获取粪便产生者的DNA进行分子遗传学分析。Hoss等10在Nature发表的 第一篇关于从熊粪便中获得DNA的论文，标志着粪便DNA分析技术的建立， 为生态学研究提供了有价值的资料。目前该方法的应

31、用范围已经包括物种鉴别、 个体识别、性别鉴定、亲缘关系鉴定、母系鉴定、父权认定、种群数量估计以及 领地范围估测等。2.2.1.2分子生态学在植物生态学中的应用分子生态学在植物生态学中的应用主要涉及濒危植物保护生物学的应用、物 种的遗传多样性和种群生存力分析、植物的生殖行为研究以及转基因植物释放的 生态学评估等方面。府宇雷等11应用随机扩增多态DNA (RAPD)方法，分别 对我国5个纬度8个不同地点的野大豆(Glycine so”)种群及浙江金华地区5 个野大豆种群，进行了分子生态学研究，发现这些野大豆种群存在较高的遗传变 异，并且这些变异与地理纬度有一定正相关。李丹等12通过RAPD对3个马

32、尾 松种群的遗传多样性的分析表明，遗传多样性主要仍在种群内，种群间遗传距离 值与海拔差距呈显著正相关。林鹏用分子生态学技术研究红树群落，澄清了 木榄属(Bruguiera)的尖瓣海莲(B. sexangula var. phynchop etala)的归属问题， 明确了尖瓣海莲是海莲(B . sexangula )的一个变种，而非海莲与木榄 (B. gymmorrhiza)的杂交种。2.2.1.3分子生态学在微生物生态学中的应用自然界中存在大量不可培养的微生物，因此，传统方法研究微生物的、区系 缺乏全面性。而rDNA基因序列在微生物中高度的保守性和多样性，可以根据其 序列的相似程度反映出它们的

33、系统发育关系。其中，16S rDNA序列分析已成 为细菌种属鉴定和分类的标准方法，并揭示了许多微生物新类群。近年来，23S rDNA的基因及16-23S rDNA序列间区(ISR)的分析已成为细菌分类和鉴定中 的热点。根据rRNA基因的多拷贝性及高度保守的特性，利用核酸探针技术可以 检测环境样品中微生物的种群或特定种的存在。目前这类探针已用于检测 Escherichia coli，Listeriaspp.，Yersimiaspp.及 Mycobacterium avium 等致病性细菌。 总之，以rDNA基因分析方法为代表的核酸技术将微生物多样性及微生物生态学 研究带入了新的时代，极大地推动了

34、微生物多样性的研究。Mcorist等15佣复合 引物技术检验了 Lawsonia intracellularis，为回肠炎的流行病学调查提供了快速、 准确的方法。张晓君等16利用16s rDNA克隆测序的方法分析了马兰冰川一个深 层冰芯样品的微生物多样性，样品中有许多序列与嗜冷微生物的序列很相似。Gong等17和Whitford等18分别用PCR-DGGE技术研究了肉仔鸡肠道和瘤胃微 生物的区系。王平等19采用发光光度法对土壤中小麦根部带lux AB基因的荧光 假单胞菌进行了跟踪检测和回收，发现在接种后5个月的田里的土壤中还能用上 述方法检测到定殖 于小麦根部的标记菌株。基 因工程微生 物(g

35、enetically engineered microorganism， GEM)生态学的研究已成为微生物分子生态学的一 项主要研究内容之一。GEM生态学研究的主要内容有生物学特征鉴定、GEM的 适合度和潜在的延迟效应、环境释放规模和频度、基因转移和遗传稳定性以及潜 在的生态影响。2.2.1.4分子生态学与空间生态学的结合应用生态学发展至今有2件大事令人瞩目:一是1992年分子生态学的创刊， 标志着分子生态学这门学科的正式诞生；一是被称为“生态学理论的最后前沿” 的空间生态学(Spatial ecology)的诞生。空间生态学是一门侧重生物个体及其 组织的空间位置和各种生态过程空间尺度的学科，

36、在其理论模型中往往直接或间 接包含有空间变量。目前在许多实例研究中，这2门学科正逐步融合到一起。尤 其是微卫星等DNA标记技术已被广泛应用于分子生态学研究的多个领域中，在 种群的空间遗传结构、基因流研究领域正逐步与现代空间技术(3S)结合起来， 开拓了分子生态学与空间生态学相结合的新的研究领域空间分子生态学(Spatial Molecular Ecology)。2.2.2分子生态学的研究热点2.2.2.1生态适应性研究生态适应性研究主要研究植物对水、温度、盐、重金属等非生物胁迫的分子 反应以及生物胁迫反应，包括胁迫环境下植物数量性状的QTL定位、热激反应Ipomoea的生态适应等。研究表明，多

37、数黄酮类物质可缓解热胁迫而保证 pur-puread的正常结实 如。Ipomoea2.2.2.2重组生物带来的危险重组生物的存活、繁殖、扩散和对其他生物的影响以及对重组生物提出生态 预测，是分子生态学研究的热点问题之一。一些学者认为，大多数遗传工程产生 的产物并不会带来大的风险，然而人们并不能因此排除它们中的一部分会带来严 重后果。虽然现在尚无关于遗传工程改良产物危险环境的令人信服的证据，但依 据人类在引种、育种方面的经验，以及目前遗传学、生态学及进化学等有关知识， 可以推论遗传工程生物释放于环境可能产生的潜在效应。2.2.2.3保护生物学保护生物学的核心是生物多样性的保护。就物种多样性而言，

38、尽管遗传工程 本身在技术上可增加其潜力，但实际上遗传工程改良生物投放环境后的直接和间 接效应却将减低物种的多样性。在生产上，人们更愿意选择产量高的品种而将其 他品种淘汰。遗传工程生物专利禁止育种学家们自由交换种质，限制遗传交流等 都降低了遗传多样性。转基因生物进入环境后参与的优良物种竞争可能会使一些 本来稀有的动植物种类灭绝或排斥本地种，如何协调遗传工程或保存物种、基因 的多样性是分子生态学的一个重要任务。2.2.2.4行为生态学目前对动物行为生态学研究较多，而植物行为生态学正处于发展的初级阶 段，它的一个重要特点是把生态学与行为学、遗传学和进化理论结合在一起，并 引入经济学思想，探索新的研究

39、理论和研究方法。其研究热点主要有花粉和种子 传播的分子鉴定、克隆繁殖植物的克隆结构及其斑块形成机、有性繁殖和无性繁 殖的比例等22。3分子生态学的发展趋势及展望分子生态学才刚刚兴起接近二十年，但发展很快。可以预计，随着各种检测 DNA多样性方法的发明和广泛使用，分子生态学将成为生态学的一个重要研究 领域，其研究范围将越来越广泛，研究内容也越来越丰富，阐明问题也越来越深 入，各种生物种群的遗传结构将得到进一步阐明。通过适应性基因的克隆及其分 子分析可以揭示适应的起源并建立一个统一的进化理论，更重要的是分子生态学 可以从功能上阐明生态学的分子机理。总结：分子生态学也仅仅是一种新的技术手段，只有将它

40、与传统生态学、种群统计、 生理学、环境学等学科和方法结合起来，将分子信息与生态的、统计的、生理的 野外数据结合起来，才能最终理解种群的结构与动态、物种不同形态及生理特征 的实际意义，才能理解物种或种群的进化规律。参考文献徐正强，唐继荣，姚明亮.分子生态学简介J.生物学教学，1999, 24(11): 4 6.Hoelzel A R. Conservation genetics of whales and dolphins J. Molecular Ecology, 1992, 1: 119125.Bruke T, Seidler R, Smith H. Editorial J. Molecular Ecology, 1992, 1: 1.向近敏，林雨霖，向连滨.分子生态调节是免疫功能发生的必需机制J.免 疫学杂志，1997, 13(2): 131135.黄瑞林，印遇龙，侯振平.分子生态学的兴起与应用.J.广西农业生物科学， 2005, 24(1): 8085.Glaus K. Structure organization and evolution of avian mitochondlrialDNA D. Columbus(USA): Ohio State Un