植物生態(tài)學(xué).ppt

全國高等農(nóng)業(yè)院校優(yōu)秀教 材 園林生態(tài)學(xué) （冷平生主編，中國農(nóng)業(yè)出版社，2006年5次印刷） 劉金祥主講 lightlong,緒論,一、生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)展 1.生態(tài)學(xué)（ecology）的定義：研究生物及環(huán)境間相互關(guān)系的科學(xué)。有人也稱之為自然經(jīng)濟(jì)學(xué)。 德國博物學(xué)家E.Haeckel于1866年在普通生物形態(tài)學(xué)首次提出。,（一）生態(tài)學(xué)概念比較,1.Haechel定義：生態(tài)學(xué)是研究生物與其周圍環(huán)境包括生物環(huán)境和非生物環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。 2.Elton定義：生物科學(xué)的自然歷史。 3.定義：生態(tài)學(xué)是研究生物的形態(tài)、生理和行為的適應(yīng)性的科學(xué) 4.Andrewartha定義：生態(tài)學(xué)是研究生物的分布和多度的科學(xué)。,生態(tài)學(xué)概念比較(續(xù)),5.Odum定義：生態(tài)學(xué)是研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)（1956），1977年指出，生態(tài)學(xué)是綜合研究有機(jī)體、物理環(huán)境與人類社會的科學(xué)。 6.馬世駿（1980）：認(rèn)為生態(tài)學(xué)是研究生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間相互作用規(guī)律及其機(jī)理的科學(xué)。 一般認(rèn)為Haechel定義是適宜的，既生態(tài)學(xué)是研究生物及其環(huán)境間相互關(guān)系的科學(xué)。,（二）生態(tài)學(xué)的研究對象與生態(tài)學(xué)分支,1.根據(jù)研究對象的組織水平劃分： 分子生態(tài)學(xué)（Molecular Ecology）、 進(jìn)化生態(tài)學(xué)（Evolutionary Ecology ）、 個(gè)體生態(tài)學(xué)（ autoecology ）或生理生態(tài)學(xué)（Physiological Ecology ）、 種群生態(tài)學(xué)（Population Ecology ）、 群落生態(tài)學(xué)（Community Ecology ）、 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)（Ecosystem Ecology ）、 景觀生態(tài)學(xué)（Landscape Ecology ）、 全球生態(tài)學(xué)（Global Ecology ）。,2.根據(jù)研究對象的分類學(xué)類群劃分 植物生態(tài)學(xué)、 動(dòng)物生態(tài)學(xué)、 微生物生態(tài)學(xué)、 陸地植物生態(tài)學(xué)、 哺乳動(dòng)物生態(tài)學(xué)、 昆蟲生態(tài)學(xué)、 地衣生態(tài)學(xué),3.根據(jù)研究對象的生境類別劃分： 陸地生態(tài)學(xué)（Terrestrial Ecology）、 海洋生態(tài)學(xué)（Marine Ecology ）、 淡水生態(tài)學(xué)（Freshwater Ecology ）、 島嶼生態(tài)學(xué)(Island Ecology),4.根據(jù)研究性質(zhì)分：,理論生態(tài)學(xué):如數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)、進(jìn)化生態(tài)學(xué)和生態(tài)系統(tǒng)分析生態(tài)學(xué)等。 應(yīng)用生態(tài)學(xué)：農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)、森林生態(tài)學(xué)、草地生態(tài)學(xué)、城市生態(tài)學(xué)、恢復(fù)生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、人類生態(tài)學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等。園林生態(tài)學(xué)屬于應(yīng)用生態(tài)的范疇。,生態(tài)學(xué)研究方法(補(bǔ)充),1.研究層次上向宏觀與微觀兩極發(fā)展 宏觀上更宏，已擴(kuò)展到生態(tài)系統(tǒng)、景觀與全球研究 微觀上更微，已向分子、基因等微觀領(lǐng)域拓展 2.研究手段的更新 傳統(tǒng)的工具：如在植物生態(tài)研究中，常用的三件工具如 稱、尺子和剪刀,生態(tài)學(xué)研究方法(續(xù)),現(xiàn)代研究手段： （1）野外自記電子儀器：測定光合、呼吸、蒸騰、水分、葉面積、生物量和微環(huán)境如:li-cor 6400 （2）同位素示蹤：測定物質(zhì)轉(zhuǎn)移與物質(zhì)循環(huán)，如水分循環(huán)，沙塵暴等。,生態(tài)學(xué)研究方法（續(xù)）,（3）穩(wěn)定性同位素：生物進(jìn)化、物質(zhì)循環(huán)、全球變化等研究 （4）遙感與地理信息系統(tǒng)（3S系統(tǒng)）：GIS（geographic information system）、GPS （Global Positioning System）和RS（remote system) 主要用于土地資源普查，定位與監(jiān)測. （5）生態(tài)建模與系統(tǒng)生態(tài)學(xué)：用數(shù)學(xué)公式來表達(dá)復(fù)雜的生態(tài)學(xué)問題，計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了系統(tǒng)建模與系統(tǒng)生態(tài)學(xué)發(fā)展,生態(tài)學(xué)研究方法（續(xù)）,3.研究范圍的擴(kuò)展 經(jīng)典生態(tài)學(xué)：以自然現(xiàn)象為主要研究對象 現(xiàn)代生態(tài)學(xué)：自然-經(jīng)濟(jì)-社會復(fù)合系統(tǒng) 園林生態(tài)學(xué)屬于應(yīng)用生態(tài)的范疇。,（二）生態(tài)學(xué)的發(fā)展簡史,獨(dú)立成為 一門學(xué)科大約100多年，現(xiàn)成為最熱門、發(fā)展最快、最有前途的學(xué)科之一。 （一）生態(tài)學(xué)的萌芽時(shí)期（公元16世紀(jì)以前） 以古代思想家、農(nóng)學(xué)家對生物環(huán)境相互關(guān)系的樸素的整體觀為特點(diǎn)。 代表成果有：早在公元前1200年，我國爾雅一書中記載了176種木本植物和50多種草本植物及生態(tài)環(huán)境。,（二）生態(tài)學(xué)的發(fā)展簡史(續(xù)),（二）生態(tài)學(xué)的建立時(shí)期（公元17世紀(jì)至19世紀(jì)末） 歐洲文藝復(fù)興時(shí)期開始，歐洲科學(xué)探索活動(dòng)再度興起，崇尚科學(xué)調(diào)查與科學(xué)實(shí)驗(yàn)。一些生態(tài)學(xué)的理論開始形成。生態(tài)學(xué)達(dá)到一呼即出的境地。 代表成果有1859年E.Warming的以植物生態(tài)地理為基礎(chǔ)的植物分布學(xué)，1909年改名為植物生態(tài)學(xué)，1889年波恩大學(xué)A.F.W.Schimper以生理為基礎(chǔ)的植物地理學(xué)標(biāo)志著生態(tài)學(xué)作為一門科學(xué)的分支科學(xué)的誕生。,（三）生態(tài)學(xué)的鞏固時(shí)期 （20世紀(jì)初到20世紀(jì)50年代）,此時(shí)期出版了不少生態(tài)學(xué)著作與教科書這一時(shí)期是生態(tài)學(xué)理論形成、生物種群和群落由定性向定量描述、生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)方法發(fā)展的輝煌時(shí)期。形成幾個(gè)著名的生態(tài)學(xué)派（四大學(xué)派）。 北歐學(xué)派：由瑞典烏普薩拉（Uppsala）大學(xué)的R. Sernauder創(chuàng)建。以注重群落分析為特點(diǎn)。 法瑞學(xué)派：代表人為J. Braun-Blanquet. 把植物群落生態(tài)學(xué)稱為“植物社會學(xué)”，用特征種和區(qū)別種劃分群落類型，建立嚴(yán)密的植被等級分類系統(tǒng)。常被稱為植被區(qū)系學(xué)派。1953年后，與北歐學(xué)派合流，被稱為西歐學(xué)派或大陸學(xué)派。,（三）生態(tài)學(xué)的鞏固時(shí)期（續(xù)）,英美學(xué)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。如Tamsley的實(shí)用植物生態(tài)學(xué)、C.Elton的動(dòng)物生態(tài)學(xué)等 前蘇聯(lián)學(xué)派：注重建群種和優(yōu)勢種，重視植被生態(tài)、植被地理與植被制圖工作。,（四）現(xiàn)代生態(tài)學(xué)時(shí)期 （20世紀(jì)60年代以來至現(xiàn)在）,20世紀(jì)60年代以來，由于人口大量增長與工業(yè)的高度發(fā)展，帶來了許多全球性的問題。如何控制與解決這些問題，都要以生態(tài)學(xué)原理為基礎(chǔ)。 因此生態(tài)學(xué)已滲透到地學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、以及農(nóng)、林、牧、魚、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、城鄉(xiāng)建設(shè)的各個(gè)部門。,二、城市化與現(xiàn)代園林發(fā)展,（一）城市化與生態(tài)城市 1.城市化也稱為城鎮(zhèn)化（urbanization),當(dāng)今世界上重要的社會、經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象之一。一般認(rèn)為人口向城市集中的過程即為城市化。 城市化水平：一般用城市人口占總?cè)丝诘谋壤齺肀硎尽?世界城市化發(fā)展：P6 我國城市化發(fā)展與展望：在未來20-30年，將迎來城鎮(zhèn)建設(shè)的高速發(fā)展期。P6,2.城市化發(fā)展存在的問題,主要是由于人類經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展與環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系被破壞是由于資源的不合理利用和浪費(fèi)，環(huán)境污染所造成的，具體表現(xiàn)在三方面：P6 因此，這些城市被稱為“熱島”、“霧島”等與郊區(qū)存在很大的區(qū)別。使得城市“城市病”增加，在20世紀(jì)60年代紐約市中心一度衰落。,3.如何解決城市化過程中的問題,1.1田園城市理論（E.HOWARD提出）：應(yīng)把積極的城市生活的一切優(yōu)點(diǎn)同鄉(xiāng)村的美麗和一切福利結(jié)合在一起。 1.2綠色城市（GREEN CITY）又稱為生態(tài)城市（ECOCITY）：一個(gè)生態(tài)健康的城市、一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的城市。Mashmi mayur博士認(rèn)為綠色城市應(yīng)具備以下9個(gè)特點(diǎn)：P7,3.如何解決城市化過程中的問題（續(xù)）,1.3山水城市：我國著名科學(xué)家錢學(xué)森在1990年提出。 1.4園林城市：到2002，全國已有22個(gè)城市獲得“園林城市”稱號。 在2006年有31個(gè)城市分別獲得“園林城市”稱號：武漢市、鄭州市、邯鄲市、廊坊市、長治市、晉城市、包頭市、伊春市、日照市、淄博市、壽光市、新泰市、膠南市、徐州市、鎮(zhèn)江市、吳江市、宜興市、安慶市、嘉興市、泉州市、漳州市、許昌市、南陽市、宜昌市、岳陽市、湛江市、安寧市、遵義市、樂山市、寶雞市、庫爾勒市 湛江市在2006年獲園林城市稱號。,三、園林生態(tài)學(xué),源于上世紀(jì)80年代，現(xiàn)尚在起步階段，對園林生態(tài)概念、內(nèi)涵還存在不同的看法。 李嘉樂概念（1997）：園林生態(tài)學(xué)以人類生態(tài)為基礎(chǔ)、融合景觀學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、植物生態(tài)學(xué)和有關(guān)城市生態(tài)系統(tǒng)理論，研究在園林和城市綠化可能影響的范圍內(nèi)人類生活、資源利用和環(huán)境三者之間的關(guān)系及調(diào)控途徑。,園林生態(tài)學(xué)概念（續(xù)）,許少惠概念（1995）：園林生態(tài)學(xué)是研究城市中人工栽培的各種園林樹木、花卉、草坪等組成的園林植物群落內(nèi)各種生物（包括各種動(dòng)物及微生物）之間及其與城市環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)，也是研究城市園林（綠地）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的科學(xué)。,園林生態(tài)學(xué)（續(xù)）,本書概念：屬于應(yīng)用生態(tài)學(xué)的范疇，是研究城市居民、生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)，它以城市居民、植物、動(dòng)物、微生物以及城市環(huán)境為研究對象，以健康的城市人居環(huán)境為研究目的，利用生態(tài)學(xué)原理改善城市環(huán)境，合理使用資源，調(diào)控人、生物與環(huán)境之間的關(guān)系，最終實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。,園林生態(tài)學(xué)（續(xù)）,本書的園林生態(tài)學(xué)研究的問題： 1.城市地區(qū)特殊的生態(tài)環(huán)境條件與園林植物的相互作用和機(jī)理。 2.城市生態(tài)系統(tǒng)，特別是城市綠地生態(tài)系統(tǒng)在改善城市環(huán)境中的作用和機(jī)理。 3.與城市有關(guān)的群落生態(tài)學(xué)問題。 4.城市生態(tài)規(guī)劃以及城市的生態(tài)恢復(fù)與生態(tài)管理。,當(dāng)代園林生態(tài)學(xué)研究內(nèi)容,1.城市綠地生態(tài)效益研究 2.城市綠地布局和結(jié)構(gòu)的研究 3.城市綠地或植物群落的恢復(fù)研究 4.生態(tài)景觀設(shè)計(jì)與城市的生態(tài)管理，特別是城市行政區(qū)域的生物多樣性及自然水域、山體的保護(hù)，城市生態(tài)的長久實(shí)現(xiàn)。,園林生態(tài)學(xué)教學(xué),園林生態(tài)學(xué)是園林專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，該課程是以人類生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ),融匯景觀學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、植物生態(tài)學(xué)和有關(guān)城市生態(tài)系統(tǒng)理論,研究在風(fēng)景園林和城市綠化可能影響的范圍內(nèi)人類生活、資源使用和環(huán)境質(zhì)量三者之間的關(guān)系及調(diào)節(jié)途徑。 具體內(nèi)容主要有園林植物與光照、水分、溫度、大氣之間的生態(tài)關(guān)系，園林植物種群的數(shù)量變動(dòng)與調(diào)節(jié)關(guān)系，園林植物群落的結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)特征，園林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，城市生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)，景觀生態(tài)學(xué)在園林生態(tài)學(xué)上的應(yīng)用等。,有關(guān)生態(tài)學(xué)教學(xué)參考書籍,l 孫儒泳等. 基礎(chǔ)生態(tài)學(xué). 高等教育出版社,2003. l 孫儒泳. 動(dòng)物生態(tài)學(xué)原理(第三版). 北京師范大學(xué)出版社,2001. l 尚玉昌,蔡曉明編. 普通生態(tài)學(xué).北京大學(xué)出版社,1992. l 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(xué). 科學(xué)出版社 Bios Scientific Publishers ,2000.,lMackenzie, 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(xué). 科學(xué)出版社 Bios Scientific Publishers ,2000. Chapman, J. L., M. J. Reiss. 生態(tài)學(xué)：原理與應(yīng)用Ecology: principles and applications.清華大學(xué)出版社，Cambridge University Press,2001.,傅伯杰,陳利頂,馬克明,王仰麟.景觀生態(tài)學(xué)原理及其應(yīng)用,科學(xué)出版社,2002 張金屯,李素清.應(yīng)用生態(tài)學(xué).科學(xué)出版社,2003. 曲仲湘,吳玉樹,王煥校,姜漢橋,唐廷貴編.植物生態(tài)學(xué)(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(xué).科學(xué)出版社,2000. l,有關(guān)生態(tài)學(xué)期刊,l 生態(tài)學(xué)報(bào) 中國生態(tài)學(xué)會，1982 l 生態(tài)學(xué)雜志 中國生態(tài)學(xué)會，1982 l AMBIO-人類環(huán)境雜志 瑞典皇家科學(xué)院，1972 l 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào) 中國生態(tài)學(xué)會，1990,有關(guān)生態(tài)學(xué)期刊（續(xù)）,生物多樣性 中國科學(xué)院瀕危物種委員會，1993 l 植物生態(tài)學(xué)報(bào) 中國植物學(xué)會，中國科學(xué)院植物研究所，1955 l Ecology the Ecological Society of America