生態(tài)學課件復試看

生態(tài)學

Ecology主講教師馬妙君E-mail:教學內容◆緒論(2)◆第一部分有機體與環(huán)境(6)

1.生物與環(huán)境

2.能量環(huán)境

3.物質環(huán)境

◆第二部分種群生態(tài)學(8)

4.種群及其基本特征

5.生物種及其變異與進化

6.生活是對策

7.種內種間關系◆第三部分群落生態(tài)學(8)

8.群落的組成與結構

9.群落的動態(tài)

10.群落的分類與排序◆第四部分生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(6)

11.生態(tài)系統(tǒng)的一般特征

12.生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動

13.生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)

14.地球上生態(tài)系統(tǒng)的主要類型及分布◆第五部分應用生態(tài)學(2)◆第六部分現(xiàn)代生態(tài)學的發(fā)展(2)第一章緒論什么是生態(tài)學（Ecology）？生態(tài)學的研究對象及分支學科.生態(tài)學的發(fā)展簡史.生態(tài)學研究的方法論.如何學習生態(tài)學？生態(tài)學（Ecology）的定義Ecology源于希臘語.eco-,logos.研究有機體(Organism)及周圍環(huán)境(Environment)間相互關系的科學(Haeckel,1866).科學的自然歷史(Elton,1927).研究生物的形態(tài)，生理和行為上的適應(KaшkapoB,1945).研究有機體與生活之地相互關系的科學(Smith,1966).研究決定有機體的分布與多度相互作用的科學(Krebs,1972).研究生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能的科學(Odum,1956);綜合研究有機體，物理環(huán)境與人類社會的科學(Odum,1997).研究生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間相互作用規(guī)律及其機理的科學(馬世駿,1980).包括4個層次的內容：

?

生物在其歷史條件下的適應；

?

生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能；

?

種群的形成與發(fā)展規(guī)律；

?

生物群落（生態(tài)系統(tǒng)）的形成與發(fā)展規(guī)律。實則上包含了個體→種群→群落→生態(tài)系統(tǒng)這4個理論主體。生態(tài)學研究的組織層次生態(tài)學的研究對象及分支學科分子(molecular)個體(individual)種群(population)群落(community)生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)景觀(landscape)生物圈(biosphere)近代生態(tài)學研究的內容經(jīng)典生態(tài)學研究的內容近代生態(tài)學研究的內容分子水平及分子生態(tài)學(Molecularecology)

Moritz(1994)

認為分子生態(tài)學是用線粒體DNA(mitochondriaDNA)(mtDNA)

的變化來幫助和指導種群動態(tài)的研究。

HoelzelandDover(1991)

則認為分子生態(tài)學是用DNA和蛋白質的特征來研究物種分化、演化及種群生物學等生態(tài)學問題。

《分子生態(tài)學》雜志(1992)則認為分子生態(tài)學是分子生物學、生態(tài)學和種群生物學之間形成的交叉領域，主要是利用分子生物學方法研究自然種群或人工種群與其環(huán)境間的相互關系以及轉基因生物(或其產(chǎn)物釋放)所帶來的一系列潛在的生態(tài)學問題。我國學者(王小明)認為分子生態(tài)學是利用分子生物學技術與方法研究生物對其所處環(huán)境的適應以及產(chǎn)生這種適應反應的分子機制。經(jīng)典的生態(tài)學

按組織層次(levelsoforganization)劃分：

個體生態(tài)學(Individualecology):研究重點是個體對生物和非生物環(huán)境的適應(adaptation)。種群生態(tài)學(Populationecology):多度(abundance)和種群動態(tài)（populationdynamics）。群落生態(tài)學(Communityecology):決定群落組成和結構的生態(tài)過程(ecologicalprocesses).

生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(Ecosystemecology):能流(energyflow)、食物網(wǎng)(foodweb)和營養(yǎng)循環(huán)(nutrientcycling).經(jīng)典的生態(tài)學按生物類群劃分：

動物生態(tài)學(AnimalEcology)

植物生態(tài)學(PlantEcology)

微生物生態(tài)學(MicrobialEcology)

人類生態(tài)學(HumanEcology)

昆蟲生態(tài)學(InsectEcology)

魚類生態(tài)學(FishEcology)

鳥類生態(tài)學(AvianEcology)

等等…經(jīng)典的生態(tài)學研究對象的生境類別劃分：

淡水生態(tài)學（Fresh-waterEcology）海洋生態(tài)學（MarineEcology）河口生態(tài)學（EstuaryEcology）濕地生態(tài)學（WetlandEcology）熱帶生態(tài)學（TropicalEcology）陸地生態(tài)學（TerrestrialEcology）陸地生態(tài)學又可分為：森林生態(tài)學（ForestEcology）草地生態(tài)學（GrasslandEcology）荒漠生態(tài)學（DesertEcology）凍原生態(tài)學（Tundraecology）

等等…

經(jīng)典的生態(tài)學按交叉學科劃分：

數(shù)學生態(tài)學（mathematicalecology）化學生態(tài)學（chemicalecology）物理生態(tài)學（physicalecology）地理生態(tài)學（geographicecology）生理生態(tài)學（physiologicalecology）進化生態(tài)學（evolutionaryecology）行為生態(tài)學（behavioralecology）遺傳生態(tài)學（geneticecology）經(jīng)濟生態(tài)學（economicecology）等等...經(jīng)典的生態(tài)學按應用領域劃分：

農(nóng)業(yè)生態(tài)學（Agroecology）城市生態(tài)學（UrbanEcology）污染生態(tài)學（PollutionEcology）漁業(yè)生態(tài)學（FisheryEcology）放射生態(tài)學（RadioEcology）

等等…景觀及生物圈水平的生態(tài)學景觀(Landscape)和景觀生態(tài)學(Landscapeecology)

景觀:

由若干生態(tài)系統(tǒng)組成的異質區(qū)域(heterogeneousarea),

這些生態(tài)系統(tǒng)構成景觀中明顯的斑塊(patches),

這些斑塊稱景觀要素(landscapeelements).

景觀生態(tài)學:

研究景觀結構及其過程(landscapestructureandprocesses)

的科學.生物圈(biosphere)和全球生態(tài)學(Globalecology)

生物圈:

地球上全部生物和一切適合于生物棲息的場所.它包括巖圈（lithosphere）的上層、全部水圈（hydrosphere）和大氣圈（atmosphere）的下層.

全球生態(tài)學:

研究生命系統(tǒng)和行星系統(tǒng)相互關系的科學.生態(tài)學的形成與發(fā)展史理論上：概念上的提出→論著的出版→學科的形成.時間上：萌芽時期→近代發(fā)展：4大學派的形成→現(xiàn)代發(fā)展：生態(tài)系統(tǒng)、人類生存環(huán)境的研究.實驗技術上：描述→定性→定量→模擬.生態(tài)學的形成與發(fā)展史生態(tài)學的萌芽時期（公元16世紀以前）生態(tài)學的建立時期（公元17世紀至19世紀）生態(tài)學的鞏固時期（20世紀初至20世紀50年代）現(xiàn)代生態(tài)學時期（20世紀60年代至今）生態(tài)學萌芽時期

以古代思想家、農(nóng)學家對生物環(huán)境相互關系的樸素的整體觀為特點。朦朧的生態(tài)學思想已見諸于希臘和中國的古歌謠和著作中。

Aristotle按棲息地劃分了動物類群。生態(tài)學的建立時期

歐洲文藝復興時期開始，歐洲科學探索活動再度興起，崇尚科學調查與科學實驗。一些生態(tài)學的理論開始形成。生態(tài)學達到一呼即出的境地。

1866年Haeckel提出Ecology一詞，并首次明確生態(tài)學的定義。生態(tài)學的鞏固時期

這一時期是生態(tài)學理論形成、生物種群和群落由定性向定量描述、生態(tài)學實驗方法發(fā)展的輝煌時期.

在植物群落生態(tài)學方面,先后提出了諸如頂極群落、演替動態(tài)、生物群落類型（biome）、植被連續(xù)性和排序等重要的概念，對生態(tài)學理論的發(fā)展起了重要作用.

形成幾個著名的生態(tài)學派（四大學派）.北歐學派

由瑞典烏普薩拉（Uppsala）大學的R.Sernauder創(chuàng)建.

他們重視群落分析、森林群落與土壤pH值關系，1935年以后，與法-瑞學派合流，合稱西歐學派，或叫大陸學派.法-瑞學派

代表人為J.Braun-Blanquet.

這學派的特點是重視群落研究的方法，把植物群落生態(tài)學稱為“植物社會學”，用特征種和區(qū)別種劃分群落類型，建立嚴密的植被等級分類系統(tǒng).常被稱為植被區(qū)系學派。1953年后，與北歐學派合流，被稱為西歐學派或大陸學派.英美學派

代表人為F.E.Clements和A.G.Transley,以研究植物群落演替和創(chuàng)建頂極群落著名.

特點是重視群落的動態(tài)，從植物群落演替觀點提出演替系列、演替階段、群落分類方法，并提出了演替頂極的概念(Climax).

前蘇聯(lián)學派

以B.H.Суkачёв為代表.

注重建群種與優(yōu)勢種，建立了一個植被等級分類系統(tǒng)，并重視植被生態(tài)與植被地理工作.

Суkачёв的《植物群落學》(1908)和《生物地理群落學與植物群落學》(1945).

現(xiàn)代生態(tài)學時期

生態(tài)學研究對象的多層次性更明顯。向宏觀和微觀兩極發(fā)展：生態(tài)學的研究層次已囊括了分子、基因、個體直到整個生物圈.

研究手段的更新：自計電子儀、同位素示蹤、穩(wěn)定性同位素、“3S”（全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感（RS）與地理信息系統(tǒng)（GIS））、生態(tài)建模，系統(tǒng)論引入生態(tài)學.

研究范圍的拓展：結合人類活動對生態(tài)過程的影響,從純自然現(xiàn)象研究擴展到自然-經(jīng)濟-社會復合系統(tǒng)的研究.

生態(tài)學研究的國際性是其發(fā)展的趨勢.生態(tài)學研究的方法論

科學思維的邏輯結構方法的重要性生態(tài)學研究的基本方法科學思維的邏輯結構

Hypothesis→Experimentdesign→Execution→Statisticalanalysis→Interpretation

模型：模型是對現(xiàn)實系統(tǒng)的結構與功能的物理或抽象的描述。生態(tài)模型：描述和預測生態(tài)系統(tǒng)行為。方法的重要性

變量觀測：如何取樣、樣本大小、變量選擇、精確水平實驗設計：對比組、控制組統(tǒng)計分析：簡單統(tǒng)計分析、多元統(tǒng)計分析生態(tài)學研究的基本方法

野外研究：

優(yōu)點：直接觀察，獲得自然狀態(tài)下的資料；缺點：不易重復.

實驗研究：

優(yōu)點：條件控制嚴格，對結果的分析比較可靠，重復性強，是分析因果關系的一種有用的補充手段.

缺點：實驗條件往往與野外自然狀態(tài)下的條件有區(qū)別.

數(shù)學模型研究：

優(yōu)點：高度抽象，可研究真實情況下不能解決的問題；缺點：與客觀實際距離甚遠，若應用不當，易產(chǎn)生錯誤.如何學習生態(tài)學？

充分利用課堂教學掌握扎實的基礎知識理論聯(lián)系實際勤于思考和鉆研廣泛閱讀文獻和參考書《生態(tài)學》參考書籍

孫儒泳等.《基礎生態(tài)學》.高等教育出版社,2003.

孫儒泳.《動物生態(tài)學原理》(第三版).北京師范大學出版社,2001.孫儒泳,李博,諸葛陽,尚玉昌編.《普通生態(tài)學》.高等教育出版社,1993.Mackenzie,A.,A.S.Ball,S.R.Virde著,孫儒泳,李慶芬,牛翠娟,婁安如譯.《生態(tài)學》.科學出版社BiosScientificPublishers,2000.Mackenzie,A.,A.S.Ball,S.R.Virde.《Ecology》.BiosScientificPublishersLimited,1999.曲仲湘,吳玉樹,王煥校,姜漢橋,唐廷貴編.《植物生態(tài)學》(第二版).高等教育出版社,1983.蔡曉明編著.《生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學》.科學出版社,2000.尚玉昌,蔡曉明編.《普通生態(tài)學》.北京大學出版社,1992.金嵐主編.《環(huán)境生態(tài)學》.高等教育出版社,1992.李博主編.《生態(tài)學》.高等教育出版社,2000.Molles,M.C..《生態(tài)學:概念與應用Ecology:ConceptsandApplications》.科學出版社McGraw-Hill,2000.Chapman,J.L.,M.J.Reiss.《生態(tài)學：原理與應用Ecology:principlesandapplications》.清華大學出版社，CambridgeUniversityPress,20