水域生態(tài)學概論-Brief-Introduction-of-Aquatic-Ecology培訓課件.ppt

1、水域生態(tài)學概論 Brief Introduction of Aquatic Ecology王 巖 水域生態(tài)與魚類營養(yǎng)實驗室 AEFN1第一章 緒論 （2）1. 生態(tài)學的概念、對象和內容2. 生態(tài)學發(fā)展史3. 水域生態(tài)學的概念、對象和內容4. 水域生態(tài)學發(fā)展史5. 水域生態(tài)學研究的發(fā)展趨勢及部分前沿問題第二章 水域環(huán)境（4）1. 理化環(huán)境（2）海洋：大洋 沿岸水體 河口灣內陸水域：湖泊 池塘 河流 濕地2. 生物環(huán)境 （2）浮游生物游泳動物底棲動物水生植物周叢生物2第三章 水生生物對環(huán)境的適應（4）1. 水生生物對環(huán)境的適應 溫度 鹽度 光 溶氧 食物2. 水生生物對環(huán)境的主動適應3. 水生生物

2、地理分布第四章 水生生物種群 （4）1. 種群概念2. 種群特征3. 水生生物種群分布與變動規(guī)律 浮游生物 底棲動物第五章 水生生物群落（4）1. 群落的概念2. 群落特征和群落分析3. 群落的演替 群落格局4. 群落內的種間關系 上行效應與下行效應5. 水生生物群落3第六章 水域生態(tài)系統(tǒng) （8）1. 生態(tài)系統(tǒng)概念（2）2. 生態(tài)系統(tǒng)組成要素及一般特點3. 生態(tài)系統(tǒng)結構：格局與演替（2）3.1 種類結構3.2 營養(yǎng)結構 食物鏈與食物網(wǎng)3.3 時、空結構4. 生態(tài)系統(tǒng)功能：物質循環(huán)與能量流動4.1 水域生產(chǎn)力 生產(chǎn)力概念 初級生產(chǎn)力 浮游植物 大型水生植物 次級生產(chǎn)力 浮游動物 底棲動物 游泳動

3、物4.2 能量流動與物質循環(huán)（2） 碳循環(huán) 氮循環(huán) 磷循環(huán) 微生物環(huán)4第七章 水域生態(tài)系統(tǒng)服務與管理（4）1. 水產(chǎn)養(yǎng)殖（2） 環(huán)境容量 可持續(xù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖模式2. 水域污染與富營養(yǎng)化 污染生態(tài)學 水域污染與富營養(yǎng)化概念 水域富營養(yǎng)化評價3.水域生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃與管理（2） 生態(tài)工程 生態(tài)工程的概念 生態(tài)工程原理 水域富營養(yǎng)化的治理生物操縱第八章 水域生態(tài)學研究方法（2）1. 個體生態(tài)學2. 種群生態(tài)學 3.生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學專題（4）1. 魚類補償生長2. 環(huán)境因素對枝角類攝食、生長、繁殖和代謝的影響3. 魚類下行效應4. 水產(chǎn)養(yǎng)殖模式優(yōu)化5第一章 緒 論 AEFN6 AEFN7 AEFN8 AEFN

4、9101112131415161718生態(tài)學概念和研究內容AEFN1920AEFN21 AEFN22研究“動物與其有機和無機環(huán)境的關系” “生物或生物群體及其環(huán)境的關系” “生活著的生物及其環(huán)境間的關系” 的科學 (Ernst Haeckel.,1869)AEFN生態(tài)學的概念2324植物生態(tài)學 (Animal Ecology)動物生態(tài)學 (Plant Ecology)微生物生態(tài)學(Micro-Ecology) AEFN生態(tài)學學科分支按研究生物對象25陸地生態(tài)學 (Epeirology )：研究陸地棲息地陸水生態(tài)學(Limnology ) ：研究內陸水域海洋生態(tài)學(Oceanology )：研究

5、海洋 AEFN生態(tài)學學科分支按研究理化環(huán)境26陸地生態(tài)學 (Terrestrial Ecology) 草原生態(tài)學 (Grassland Ecology) 森林生態(tài)學 (Forest Ecology) 荒漠生態(tài)學 (Desert Ecology) 濕地生態(tài)學(Wetland Ecology)水域生態(tài)學 (Aquatic Ecology) 淡水生態(tài)學(Freshwater Ecology) 海洋生態(tài)學(Marine Ecology) AEFN27 個體生態(tài)學(Autecology)群體生態(tài)學 (Synecology) 種群生態(tài)學(Population) 群落生態(tài)學(Community) 生態(tài)系統(tǒng)生

6、態(tài)學(Ecosystem) AEFN生態(tài)學學科分支按研究組織層次28能量生態(tài)學進化生態(tài)學數(shù)學生態(tài)學分子生態(tài)學化學生態(tài)學行為生態(tài)學古生態(tài)學（Paleoecology）景觀生態(tài)學 AEFN生態(tài)學學科分支按學科交叉29普通生態(tài)學(General Ecology) 實驗生態(tài)學 理論生態(tài)學應用生態(tài)學(Applied Ecology) AEFN生態(tài)學學科分支按研究目的和手段30農(nóng)業(yè)生態(tài)學森林生態(tài)學草地生態(tài)學漁業(yè)生態(tài)學 (Fisheries Ecology)污染生態(tài)學 (Pollution Ecology) 保護生物（生態(tài)）學 (Conversation Biology)生態(tài)工程學經(jīng)濟生態(tài)學人類生態(tài)學資源生

7、態(tài)學城市生態(tài)學輻射生態(tài)學 AEFN應用生態(tài)學分支31公元15世紀至20世紀40年代Boyle (1627-1691)：低氣壓對動物效應的研究動物生理生態(tài)學開始Reaumur (1757-1863)：積溫與昆蟲發(fā)育Buffon (1707-1788)：生物種的可變性及生物數(shù)量動態(tài)概念Humboldt (1769-1859)：結合氣候與地理因素影響描述物種分布規(guī)律Humboldt (1807)： 提出“植物群落和外貌”等概念Malthus (1766-1834)：生物學應用統(tǒng)計學。Gasparin(1844)：確定5oC為植物發(fā)育的起點溫度Lillie and Knowton (1897) ：繪制

8、動物的溫度發(fā)育曲線Liebig ( 1840)：營養(yǎng)最小率Schroter (1896):提出個體生態(tài)學和群體生態(tài)學概念 AEFN生態(tài)學研究簡史-13220世紀50年代前Clements (1916) ：頂級群落(Climax)、演替動態(tài)Elton（1927）：生態(tài)位Hutchinson （1957）:多維生態(tài)位的概念Hardin( 1960)：競爭排斥，或稱Gause 原理Chapman(1928)：生物潛能Shelford (1936) ：生物群落(Biome) Tansley ( 1935) ：生態(tài)系統(tǒng)的概念。Lindeman (1942) ：生態(tài)系統(tǒng)物質生產(chǎn)率的漸減法則（10%定律）。

9、20世紀50年代后，種群生態(tài)學進一步發(fā)展。20世紀70年代后，群落生態(tài)學和生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學成為研究的焦點。20世紀末，分子生態(tài)學研究興起。 AEFN生態(tài)學研究簡史-233生態(tài)學的發(fā)展趨勢：（1）越來越關注大尺度的生態(tài)變化：個體生態(tài)學-種群生態(tài)學-群落生態(tài)學-生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學-景觀生態(tài)學-全球生態(tài)學（遙感技術，自動監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)學模型方法為增加生態(tài)學研究尺度提供了可能性）。（2）更注重生態(tài)學機制和過程，從微觀的角度解釋生態(tài)現(xiàn)象，由于分子生物學技術的發(fā)展和滲透，產(chǎn)生了分子生態(tài)學（進化生物學、生態(tài)毒理學） 。 關注的問題：生物多樣性；生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)性；全球變化（臭氧層變化） （中國國家自然科學基金委員會，

10、 1997a）生態(tài)學與其它學科如系統(tǒng)理論， 社會科學特別是經(jīng)濟學的交叉和滲透 （李博，1993） AEFN生態(tài)學研究簡史-334國際生物學規(guī)劃（IBP）（1969-1974）人與生物圈規(guī)劃（MAB）（1971-）國際地圈生物圈計劃（IGBP）：1986年確立，已經(jīng)確定了8個核心計劃和3個支撐計劃國際氣候研究計劃（WCRP）：1980年開始實施，包括6個子計劃國際地質相關計劃（IGCP）國際水文計劃（IHP）全球環(huán)境變化的人文因素計劃（IHDP）生物多樣性計劃（Diversities）：1991年發(fā)起，1996年進入第2期。 AEFN國際生態(tài)學研究計劃35國際全球大氣化學計劃（IGAC）全球海洋

11、通量研究（JGOFS）（1990年3月開始實施）過去的全球變化（PAGES）全球變化與陸地生態(tài)系統(tǒng)（GCTE）水循環(huán)的生物學方面（BAHC）海岸帶陸海相互作用（LOICZ）全球海洋生態(tài)系統(tǒng)動力學（GLOBEC）（1995）土地利用與土地覆蓋變化計劃（LUCC）全球分析、解釋與建摸（GAIM）數(shù)據(jù)與信息系統(tǒng)（IGBP-DIS）全球變化的分析、研究和培訓系統(tǒng)（START）全球變化與山地系統(tǒng)（Global changes and mountain regions）：在IGBP的多個核心計劃基礎上，由IHDP發(fā)起，BAHG、GCTE、PAGEES和LUCC與1999年5月提出。 AEFN國際地圈生物圈

12、計劃（IGBP）36 1980年開始實施，包括6個子計劃熱帶海洋與全球大氣計劃（TOGA）世界大洋環(huán)流實驗（WOCE）全球能量與水循環(huán)實驗（GEWEX）平流層過程及其在氣候中的作用（SPARC）北極氣候及其系統(tǒng)科學（ACSYS）氣候變率及其可預報性計劃（CLIVAR） AEFN國際氣候研究計劃（WCRP）37水域生態(tài)學概念和研究內容 AEFN38概念：研究海洋、湖泊、河流、水庫、池塘等天然或人工水域生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)學現(xiàn)象和過程，揭示水域生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展一般規(guī)律的生態(tài)學分支學科。內容：不同尺度水域生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)格局、演替以及與水域生態(tài)系統(tǒng)演替過程中的能量流動和物質循環(huán); 水域生態(tài)系統(tǒng)動力學; 人

13、類活動對水域生態(tài)系統(tǒng)的影響。目的：為人類合理利用水資源, 預見和控制水域生態(tài)系統(tǒng)演替方向與進程提供理論依據(jù)。 王巖，2000水域生態(tài)學 AEFN39湖沼學( Limnology ) 海洋生態(tài)學( Oceanology )水域生態(tài)學分支 AEFN40淡水生態(tài)學（Freshwater ecology） 河流生態(tài)學 湖泊生態(tài)學 池塘生態(tài)學海洋生態(tài)學（Marine ecology） 沿岸帶生態(tài)學（Coastal waters Ecology) 大洋生態(tài)學 河口灣生態(tài)學（Estuary ecology ）應用生態(tài)學： 漁業(yè)生態(tài)學 水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)學 AEFN4118世紀初，開始進行海洋生物調查Forbs用低

14、拖網(wǎng)采集并觀察底棲動物，提出海洋生物垂直分布的分帶現(xiàn)象：潮間帶；昆布帶；珊瑚藻帶；深海珊瑚帶19世紀后期，大洋調查，Hensen （1887）浮游生物；Haeckel（1891）底棲生物和游泳生物20世紀50年代前，在定性研究基礎上開展定量調查，研究浮游生物和底棲生物的數(shù)量分布、群落組成及其與環(huán)境的關系20世紀50年代后， Nielsen （1952）用C14方法直接測定碳同化，全球海洋生物生產(chǎn)力（IBP）研究，不同類型海洋生態(tài)系統(tǒng)能量流動特征的研究，海洋生物個體生態(tài)學的研究20世紀80年代后，對海洋生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)中微生物食物環(huán)的研究，海洋微型和超微浮游生物的研究21世紀，海洋生態(tài)學與全球變

15、化的研究海洋生態(tài)學研究簡史 AEFN4217世紀，特別是18世紀開始研究水生生物及其攝食習性、在水中的分布和行為等，但未涉及到生物與自然環(huán)境的關系，這些研究被看作是水生生物學而不是湖沼學。Junge（1885）和Forbes（1887）首次將自然水體做為一個微宇宙標志著Limnology 開始。Naumann (1917)首先考慮到湖泊水柱內的生物學關系，特別是浮游植物生產(chǎn)力，并根據(jù)特定的沉積物特征（有機質含量）對湖泊類型進行分類。在1922年舉行的國際理論和應用湖沼學學會成立大會上，流水水體被納入到湖沼學領域中，從此湖沼學成為研究內陸水體的科學（Rodhe，1974）。Gaarder和Gra

16、n（1927）首次采用黑白瓶法（或Gran方法）測定天然水體初級生產(chǎn)力； Lindeman（ 1946 ）提出了營養(yǎng)傳遞的概念對天然水體內物質平衡的詳細深入的研究是從淡水生物學到湖沼學轉變的特征。 （Schwoerbel，1987）淡水生態(tài)學研究簡史 AEFN431958-1961 全國海洋普查鮐魚、大黃魚、小黃魚、帶魚、對蝦、中國毛蝦等重要經(jīng)濟種類的種群生態(tài)學研究20世紀80年代， 全國海岸帶及灘涂資源綜合調查（1981-1988），全國海島調查（ 1989-1991 ），黑潮考察20世紀90年代后：南沙考察；三峽工程對長江口生態(tài)系統(tǒng)的影響；極地（南極和北極）生態(tài)學研究；渤海和黃東海生態(tài)系統(tǒng)

17、動力學研究；赤潮研究大亞灣核電站零點生態(tài)調查和膠洲灣生態(tài)學研究東海碳通量的研究我國水域生態(tài)學研究狀況海洋生態(tài)學 AEFN4420世紀50-60年代，幾種經(jīng)濟魚類（四大家魚）的個體生態(tài)和繁殖生理長江中下游三省大規(guī)模湖泊調查1979-1984，黑龍江、黃河、珠江和長江水系的漁業(yè)資源調查東湖生態(tài)學研究中國淡水魚池生態(tài)學研究我國水域生態(tài)學研究狀況淡水生態(tài)學 AEFN45大連水產(chǎn)學院（大連）中國國家海洋局海洋環(huán)保所（大連）中國科學院海洋研究所（青島）中國國家海洋局第一海洋研究所(青島)中國水產(chǎn)科學院黃海水產(chǎn)研究所(青島)中國海洋大學(青島)中國水產(chǎn)科學院東海水產(chǎn)研究所（上海）華東師范大學（上海）上海水產(chǎn)

18、大學（上海）中國國家海洋局第二海洋研究所（杭州）寧波大學（寧波）中國國家海洋局第三海洋研究所（廈門）廈門大學（廈門）中國科學院南海海洋研究所（廣州）中國水產(chǎn)科學院南海水產(chǎn)研究所（廣州）暨南大學（廣州）湛江海洋大學 （湛江）海南大學（?？冢┪覈Ｑ笊鷳B(tài)學主要科研單位 AEFN46中國水產(chǎn)科學院黑龍江水產(chǎn)研究所（哈爾濱）大連水產(chǎn)學院（大連）中國海洋大學(青島)中國科學院動物研究所（北京）中國科學院水生生物研究所（武漢）武漢大學（武漢）華中農(nóng)業(yè)大學（武漢）中國水產(chǎn)科學院無錫淡水漁業(yè)中心（無錫）上海水產(chǎn)大學（上海）中國科學院湖泊地理研究所（南京）南京大學（南京）中國水產(chǎn)科學院長江水產(chǎn)研究所（沙市）中國

19、水產(chǎn)科學院珠江水產(chǎn)研究所（廣州）我國淡水生態(tài)學主要科研單位 AEFN47東湖生態(tài)系統(tǒng)試驗站：中國科學院水生生物研究所太湖生態(tài)系統(tǒng)試驗站：中國科學院湖泊地理研究所膠洲灣海洋生態(tài)試驗站：中國科學院海洋研究所大亞灣海洋生態(tài)系統(tǒng)試驗站：中國科學院南海海洋研究所中國生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡 AEFN48NatureScienceEcology Journal of EcologyThe Journal of Animal EcologyThe Journal of Applied EcologyEcological MonographsEcological ReviewsLimnology and Oceanography*Journal of Experimental Marine Biology and EcologyMarine Biology*Marine EcologyJournal of Plankton Research*Canadian Fisheries and Aquatic Science* Journal of Freshwater Biol