第一章生态学概论.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,生态学概论,贺秋芳,21,世纪面临的许多世界性的难题，大都与生态学有关,人口膨胀,粮食紧张,环境污染,能源不足,资源紧缺,遗传疾病,什么是生态？,什么是生态学？,生态（,eco-,）,自然环境下生存和发展的状态，也指生物的生理特性和生活习性,它们之间和它与环境之间环环相扣的关系,生态学（,ecology,）,研究生物与环境及其相互关系的学科,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规律的科学，目的是指导人与生物圈（自然、资源、环境）的协调发展。,授课目标,讲授生态学基本概念和基础理论,介绍部分生态学实例,观摩相关影视资料,要求,掌握生物与环境相互作用的一般原理,关注人类活动下生态过程的变化以及对人类生存的影响,生态学概论的讲课内容,绪论,生物与环境（个体生态学）,种群生态学,群落生态学,生态系统生态学,应用生态学,生态学,教材及教学参考书籍,曹凑贵主编，,生态学概论,，高等教育出版社，,2006,杨持主编，,生态学,（第二版），高等教育出版社，,2000,。,孙儒泳主编，,基础生态学,，高等教育出版社，,2001,。,李振基主编，,生态学,（第二版），北京,:,科学出版社，,2004,。,主要,生态学,期刊,生态学报,中国生态学会，,1982,生态杂志,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,植物生态学报,中国植物学会，中国科学院植物研究所，,1955,Ecology the Ecological Society of America,，,1920,Journal of Ecology 1913,Ecology Monorgraphs 1931,Journal of Animal Ecology 1932,国内,生态学,有关网站,搜索引擎,-,WWF-www.wwfchina.org,万方数据,-,中国期刊网,-,生物学文摘（,BA,）,-,中国科学院生物多样性委员会,-,中国科学院生态环境中心,-,湿地国际,www.wetlands.org,湿地国际,www.wetlands.org,世界自然保护联盟,www.iucn.org/,生命百科,eol.org/,国际动物科学之家,www.globalzoology.org/dct/page/1,第一章 绪论,生态学的定义,生态学历史、对象与范围,生态学的分支科学、交叉学科,生态学发展动态,生态学的研究方法,生态学的任务,生态文化、生态伦理,生态意识,生态文学艺术,生态运动,生态党,生态意识,注重维护社会发展的生态基础，强调从生态价值的角度审视人与自然的关系和人生目的,生态伦理,生态伦理,只有一个地球，毁掉后再无生存之地,生态伦理,多样化的世界才是稳定的、可持续的、美好的！,生态学的定义的发展,Oikos+logos,(,住所,)(,学科,),Oekologie,生态学,ecology,住所的学科,谁住,住哪里,怎么住,生物,环境,关系,生态学是研究生物与环境间相互关系的科学,动物,植物,微生物,人类,无机因素,生物因素,人类社会,恩斯特,海克尔,研究生物及环境间相互关系的科学（,E.Haeckel,1866,）,恩斯特,海克尔，德国博物学家，达尔文进化论的捍卫者和传播者，第一个为生态学下了明确定义的学者。,内涵,环境对生物的决定和塑造作用。,生物对环境的适应。,适应环境的生物对环境的改善作用。,不同的生态学定义,研究科学的自然历史（,C.Elton,1927,）。,研究生物形态、生理和行为上的适应（,（克什卡洛夫）,1954,）。,研究有机体的分布和多度的科学（,Andrewartha,1954,）。,研究有机体与生活之地相互关系的科学（环境生物学）（,Smith,1966,）。,研究生态系统的研究决定有机体的分布与多度相互作用的科学,(Krebs,1972,1978,1985),。,结构和功能的科学（,E.P.Odum,1956,）；综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学（,E.P.Odum,1997,）。,研究生命系统与环境系统之间相互作用规律及其机理的科学（马世骏，,1980,）。,不同生态学定义的差异,生态学定义的差别主要是关于居住对象“生物”、居住地“环境”以及两者“关系”的内容有所不同。,生物范畴不同,包括有机体、生物个体、生物群体及生物群落。,动物、植物、微生物及人类本身。,环境范畴不同,包括无机环境、有机环境、小生境、大环境及整个环境系统。,物理环境要素、化学环境要素、生物环境要素乃至社会环境要素。,关系内容不同,环境因子对生物生长、发育，生存、发展的影响；生物对环境的适应、改造。,生物（包括人类）处理自身利益与自然关系的“经济”策略。,生态学的研究对象、内容及分支学科,近代生态学,研究的内容,近代生态学,研究的内容,分子（,molecular,）,个体（,individual,）,种群（,population,）,群落（,community,）,生态系统（,ecosystem,）,景观（,landscape,）,生物圈（,biosphere,）,经典生态学,研究的内容,生态学的研究内容,以野生生物类群和自然生态系统为对象，探索环境与生物之间的作用和反作用及其规律。,不同环境中生物种群的形成与发展，种群数量在时间和空间上的变化规律，种内、种间关系及其调节过程，种群对特定环境的适应对策。,中生物群落的组成，特征与分布，群落的结构、功能和动态。,生态系统的基本成分和结构与功能；生态系统的能量流动与物质循环，生态系统的发展、演化及其与人类的关系,以人工生态系统和半自然生态系统为研究对象，研究在人类干扰和破坏后不同区域系统的组成、结构和功能；环境质量的生态学评价；生物多样性的保护和永续利用等。,以自然经济社会复合生态系统为研究对象，从研究其结构和功能入手，探索人在此类生态系统中的地位和作用，协调人类作为生态系统组成者同时又是调控者与系统其他成分之间的关系，探索人口、资源、环境三者之间的和谐发展的途径，为改善全球人与环境的相互关系提供科学依据，以求达到在人口不断增长情况下，合理管理与利用环境资源，保证人类社会持续协调地发展。,生态学的分支学科（一）,按组织层次（,levels of organization,）划分：,个体生态学,(Individual ecology):,研究重点是个体对生物和非生物环境的适应（,adaptation,）。,种群生态学,(Population ecology):,多度,(abundance),和种群动态（,population dynamics,）。,群落生态学,(Community ecology):,决定群落组成和结构的生态过程（,ecological processes,）。,生态系统生态学,(Ecosystem ecology):,能流（,energy flow,）、食物网（,food web,）和营养循环（,nutrient cycling,）。,生态学的分支学科（二）,按生物类群划分：,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,鸟类生态学等等,生态学的分支学科（三）,按生物栖息环境划分：,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,湿地生态学等等,生态学的分支学科（四）,按交叉学科划分：,数学生态学,地理生态学,生理生态学,行为生态学,进化生态学等等,生态学的分支学科（五）,按应用领域划分：,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,污染生态学等等,生态学的分支学科（六）,景观,(Landscape),和景观生态学,(Landscape ecology),景观,:,由若干生态系统组成的异质区域,(heterogeneous area),这些生态系统构成景观中明显的斑块,(patches),这些斑块称景观要素,(landscape elements),。,景观生态学,:,研究景观结构及其过程,(landscape structure and processes),的科学。,生物圈,(biosphere),和全球生态学,(Global ecology),全球生态学,:,研究生命系统和行星系统相互关系的科学。,现代生态学发展趋势,现代科学（包括生态学）发展特点,学科间相互渗透，发展边缘学科，建立学科间的综合性研究。,研究对象的特殊性,强调生态系统中各个组成成分的相互联系，尤其是相互作用，从生态系统整体来研究能量、物质和住处的流动和转换，来研究其结构、功能和动态，甚至优化和调控。,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,自计电子仪、同位素示踪、稳定性同位素、,“,3S,”,（全球定位系统（,GPS,）、遥感（,RS,）与地理信息系统（,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,-,社会复合系统的研究。,从描述性科学走向实验科学,受控生态系统、微宇宙、人工模拟实验室,利用电子仪器和遥感技术，在不破坏生物种群的情况下取样和测量,用放射性同位素示踪生态系统中营养物质的转移途径并判断其时间和范围等。,研究重点从个体水平（繁殖、食性、迁移、生活史）转移到种群（数量变动）和群落（结构、演替、植被分析），进而发展到以生态系统研究为中心。,与实践领域结合得更加密切,生态农业、生态经济、生态建设、生态管理、生态旅游、生态工程、生态技术、生态效益等都是生态学原理与人类实践密切结合的产物。,数学模型广泛应用,建立系统的模拟模型,用计算机模拟生态系统的行为，进行参数的灵敏度分析，模拟各种管理措施，以便决策者选择最优方案,应用最优化原理来控制和管理生态系统,静态的有：线性规划和非线性规划，动态的如最优控制理论,向宏观和微观两极方向发展,宏观：重视全球生态功能的研究,景观生态学，保持土地利用的方式的异质性（相异生态系统的组合）。,全球生态学，以生物圈和全球为研究对象。,微观：分子生态学（,MOLECULAR ECOLOGY,），以分子生物技术研究有机体对生态环境的适应性机理。,系统理论对生态学起巨大的促进作用,定量化研究进一步发展。,建立系统的模拟模型，选择最优方案；以最优化原理调控、管理生态系统。,向多学科方向发展，尤其与经济学相结合。,生态学在解决当今人类面临的重大社会问题中具有重作,用，受到社会的普遍重视，研究对象的庞大和复杂，生,态学与多学科的相互渗透显得十分重要。,应用生态学迅速发展。,从理论走向应用是学科成熟的标志。,80,年代以来，生态,工程、生态技术、生态建设、生态管理等逐步被人们所,认识和采用，并将极大地促进工农业生产的发展和经济、,生态效益的提高。,生态学的前沿,前沿问题,全球变化,生物多样性,可持续发展,城市生态学,生态学的前沿,实验生态学,生理生态学,分子生态学,行为生态学,理论生态学,生态文化,生态学的后现代性质与,21,世纪的生态学,后现代,现代（,Modern,）是一种社会形态,现代的主要特征：机械化、资本化、单一化、货币最大化，破坏生态环境，。,后现代（,Post-modern,）概念,注意与现代后期区分,全球化,21,世纪的生态学,本课程涉及的主要学科,生物学相关分支学科,数理科学（包括非线性科学）及计算科学,自然科学其他学科,地理学、气象学、地质学、土壤学,产业,社会科学有关学科,经济学、人口学、社会学、美学,人文与社会,宗教、民俗,文学艺术,生态学研究方法,野外与现场调查,实验室分析,模拟实验,数学模型与计算机模拟,生态网络及综合分析,生态学研究的总体原则,整体观,综合观,层次观,系统观,进化观,这些原则在,21,世纪科学发展中呈强势,模拟实验,实验室模拟系统,人工气候箱,微宇宙,土壤系统,野外模拟系统,野外试验场,土壤渗透系统,人工气候箱,水生生态箱,“林冠模拟氮沉降和降雨”（,CAN-WE,）野外控制实验平台,