生態(tài)學(xué)第一章

1、楊持主編（第二版）楊持主編（第二版）北教北教 602602， 周四周四 6-86-8節(jié)節(jié)教師：李玉鳳教師：李玉鳳電話：電話：1377668233413776682334郵箱：郵箱：pandalee_pandalee_123451.1 生態(tài)學(xué)的學(xué)科體系 1.1.1 生態(tài)學(xué)的研究對象及內(nèi)容 1.1.2 生態(tài)學(xué)的分支學(xué)科 1.1.3 生態(tài)學(xué)的研究方法及方法論1.2 生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生及發(fā)展 1.2.1 生態(tài)學(xué)的定義 1.2.2 生態(tài)學(xué)的發(fā)展簡史1.3 生態(tài)學(xué)的任務(wù) 1.3.1 人類生態(tài)問題 1.3.2 生態(tài)學(xué)與人類可持續(xù)發(fā)展 1.1 生態(tài)學(xué)的學(xué)科體系 1.1.1 生態(tài)學(xué)的研究對象及其內(nèi)容 1.1.2 生態(tài)

2、學(xué)的分支學(xué)科 1.1.3 生態(tài)學(xué)的方法論及研究方法 1. 1. 生態(tài)學(xué)的研究對象生態(tài)學(xué)的研究對象 生物學(xué)研究對象的組織層次普生物學(xué)研究對象的組織層次普1.按研究對象的生物組織水平可分為：l個體生態(tài)學(xué)（Anecology）l種群生態(tài)學(xué)（Synecology）l群落生態(tài)學(xué)（Community Ecology）l生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)（Ecosystem Ecology）l景觀生態(tài)學(xué)（Landscope Ecology）l區(qū)域生態(tài)學(xué)（Regional Ecology）l全球生態(tài)學(xué)（Global Ecology）2.2.按生物分類類群劃分：按生物分類類群劃分：l普通生態(tài)學(xué)(General Ecology)l動

3、物生態(tài)學(xué)(Zoo-Ecology)l植物生態(tài)學(xué)(Plant Ecology)l微生物生態(tài)學(xué)(Microbial Ecology)l還有更具體的生物類群，如昆蟲生態(tài)學(xué)(Insect Ecology)、魚類生態(tài)學(xué)(Fish Ecology)、鳥類生態(tài)學(xué)(Bird Ecology)、獸類生態(tài)學(xué)等(Beast Ecology)l此外，還有獨立的人類生態(tài)學(xué)(Human Ecology)3.3.按生物棲自場所劃分：按生物棲自場所劃分：l陸地生態(tài)學(xué)(Terrestrial Ecology)如:森林生態(tài)學(xué)(Forest Ecology)、草原生態(tài)學(xué)(Steppe Ecology)、沙漠生態(tài)學(xué)(Desert E

4、cology)等l水域生態(tài)學(xué)(Aquatic Ecology)如:海洋生態(tài)學(xué)(Marine Ecology)、淡水生態(tài)學(xué)(Freshwater Ecology)l更具體的劃分有：熱帶生態(tài)學(xué)(Tropic Ecology)、濕地生態(tài)學(xué)(Mashy Ecology)、山地生態(tài)學(xué)(Mountain Ecology)等4.4.按生態(tài)學(xué)與其他學(xué)科的交叉劃分：按生態(tài)學(xué)與其他學(xué)科的交叉劃分：l生理生態(tài)學(xué)(Physiological Ecology)l進(jìn)化生態(tài)學(xué)(Evolutionary Ecology)l數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)(Mathematical Ecology)l化學(xué)生態(tài)學(xué)(Chemical Ecology)l

5、能量生態(tài)學(xué)(Energy Ecology)l物理生態(tài)學(xué)(Physical Ecology)l地理生態(tài)學(xué)(Geographic Ecology)等l農(nóng)田生態(tài)學(xué)農(nóng)田生態(tài)學(xué)(Farmland Ecology)(Farmland Ecology)l農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)(Agroecology)(Agroecology)l漁業(yè)生態(tài)學(xué)漁業(yè)生態(tài)學(xué)(Fishery Ecology)(Fishery Ecology)l家畜生態(tài)學(xué)家畜生態(tài)學(xué)(Livestock Ecology)(Livestock Ecology)l森林生態(tài)學(xué)森林生態(tài)學(xué)(Forest Ecology)(Forest Ecology)l草地生態(tài)學(xué)草

6、地生態(tài)學(xué)(Grassland Ecology)(Grassland Ecology)l污染生態(tài)學(xué)污染生態(tài)學(xué)(Pollution Ecology)(Pollution Ecology)l自然資源生態(tài)學(xué)自然資源生態(tài)學(xué)(Ecology of Natural Resources)(Ecology of Natural Resources)l城市生態(tài)學(xué)城市生態(tài)學(xué)(Urban Ecology)(Urban Ecology)l生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)(Ecological Economics)(Ecological Economics)l恢復(fù)生態(tài)學(xué)恢復(fù)生態(tài)學(xué)(Restoration Ecology)(Resto

7、ration Ecology)l生態(tài)工程學(xué)生態(tài)工程學(xué)(Engineering Ecology)(Engineering Ecology)l景觀生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)(Landscope Ecology)(Landscope Ecology)l人類生態(tài)學(xué)人類生態(tài)學(xué)(Human Ecology)(Human Ecology)l生態(tài)倫理學(xué)生態(tài)倫理學(xué)(Ecological Ethics)(Ecological Ethics)等等l野外生態(tài)學(xué)(Field Ecology)l實驗生態(tài)學(xué)(Experimental Ecology)l理論生態(tài)學(xué)(Theoretical Ecology) 生態(tài)學(xué)的變化關(guān)系及發(fā)展生態(tài)學(xué)

8、的變化關(guān)系及發(fā)展1.生態(tài)學(xué)的方法論l層次觀l系統(tǒng)觀l整體觀l綜合觀l進(jìn)化觀 生態(tài)學(xué)研究不同層次生命體系中生物與環(huán)境的關(guān)系。每一層次都有各自的結(jié)構(gòu)和功能特征，高級層次的結(jié)構(gòu)和功能是低級層次分工協(xié)作而來的。低級層次的結(jié)構(gòu)功能必須在高級層次中體現(xiàn)。 生態(tài)學(xué)研究生態(tài)系統(tǒng)中生物與環(huán)境的關(guān)系，系統(tǒng)內(nèi)各要素相互聯(lián)系相互影響，關(guān)系復(fù)雜，掩一發(fā)而動全身。系統(tǒng)中某一要素受多種要素作用，它本身也作用于多種要素，多種要素相互作用還形成關(guān)系鏈、關(guān)系網(wǎng)：系統(tǒng)中的各個要素分工協(xié)作，構(gòu)成一個整體，不可分割。 整體與部分作用的差異 作物秸稈 N、有機物質(zhì)、熱量 作物秸稈 飼料 沼氣池 能量 燃料 飼料 肥料 燃料 沼渣 P、K

9、、微量元素 肥料（3 3）綜合觀）綜合觀 生態(tài)學(xué)研究面臨的是“問題”和“對象”，如：“生物與環(huán)境協(xié)調(diào)否?”、“大熊貓怎么生存？”。至于用什么方法無需界定，成功的生態(tài)學(xué)家往往大量利用物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、氣象學(xué)等多個學(xué)科的研究方法和測量技術(shù)，又與一些基礎(chǔ)學(xué)科如遺傳學(xué)、進(jìn)化論、生理學(xué)、行為學(xué)等相互交叉，現(xiàn)代生態(tài)學(xué)家們還廣泛的吸收了系統(tǒng)論、控制論、信息論、協(xié)同論、突變論、耗散結(jié)構(gòu)的新概念和新方法，深入的研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。所以其研究過程具有宏大的綜合特征。 取水、排水 排污(工程) 光照(物理) 結(jié)構(gòu)、面積、設(shè)計 (數(shù)學(xué)、物理) 采暖（物理） 通風(fēng)(物理) 小氣候(氣象) 材料(化學(xué)) 納祥(宗

10、教) 生活(經(jīng)濟(jì)) 植被、綠化 （生物） 人居問題l野外與現(xiàn)場調(diào)查：l實驗室分析：l模擬實驗：l數(shù)學(xué)模型與計算機模型：l生態(tài)網(wǎng)絡(luò)及綜合分析： 在調(diào)查中除了要應(yīng)用生物學(xué)化學(xué)物理學(xué)地學(xué)氣象學(xué)等方面的知識和手段外時常需要現(xiàn)代化的調(diào)查工具如調(diào)查船飛機甚至人造衛(wèi)星等采用先進(jìn)技術(shù)和儀器等如示蹤元素?zé)o線電追蹤遙感遙測等TheoreticalExperimentalField ResearchApproaches: Approaches: Scientific Methods:Scientific Methods:prediction已有理論：已有理論：生態(tài)需求完全相同的兩物種將相互競爭，無法生態(tài)需求完全相同

11、的兩物種將相互競爭，無法 長期生活在同一環(huán)境。長期生活在同一環(huán)境。問題：問題：幾種看來生態(tài)需求相似的鳥如何共存于同一森林？幾種看來生態(tài)需求相似的鳥如何共存于同一森林？假說：假說：如果它們?nèi)∈硺渖喜煌瑓^(qū)域的昆蟲，就能共存。如果它們?nèi)∈硺渖喜煌瑓^(qū)域的昆蟲，就能共存。研究方法：研究方法：1 1）把樹劃分成縱橫不同區(qū)域；）把樹劃分成縱橫不同區(qū)域； 2 2）觀察記錄各種鳥在各區(qū)域駐留的時間。）觀察記錄各種鳥在各區(qū)域駐留的時間。研究工具：研究工具：望遠(yuǎn)鏡，紙，鉛筆望遠(yuǎn)鏡，紙，鉛筆地點：北美東北部云杉林；時間：地點：北美東北部云杉林；時間：19551955年年觀察對象：生活在一起的觀察對象：生活在一起的5

12、5種柳鶯，取食樹干和枝葉上的昆蟲種柳鶯，取食樹干和枝葉上的昆蟲結(jié)論：結(jié)論：幾種柳鶯通過在樹體不同區(qū)域取食而避免了競爭。幾種柳鶯通過在樹體不同區(qū)域取食而避免了競爭。 McArthurMcArthur的研究說明樹上的鳥由于取食區(qū)域不重疊而的研究說明樹上的鳥由于取食區(qū)域不重疊而能共存，但并沒有直接證明是否是競爭（也可能是其他原能共存，但并沒有直接證明是否是競爭（也可能是其他原因）。該如何證明呢？因）。該如何證明呢？ D. Morse D. Morse （19801980，19891989）的研究：如果存在競爭，那么當(dāng)競爭者不存在）的研究：如果存在競爭，那么當(dāng)競爭者不存在時，另一種鳥會移動其取食區(qū)域。

13、時，另一種鳥會移動其取食區(qū)域。 實驗設(shè)計實驗設(shè)計：MorseMorse比較了一個小島和附近（比較了一個小島和附近（0.2-1.5 km0.2-1.5 km）大陸上柳鶯的取食）大陸上柳鶯的取食區(qū)域的差異。區(qū)域的差異。柳鶯柳鶯 結(jié)果結(jié)果 黑喉綠柳鶯黑喉綠柳鶯無論在島上無論在島上（與另（與另2 2種鳥）還是在大陸（與其它幾種鳥）還是在大陸（與其它幾種鳥）上，都在同一區(qū)域取食；種鳥）上，都在同一區(qū)域取食；但在沒有但在沒有黑喉柳鶯黑喉柳鶯小島上，樹上小島上，樹上黃尾黃尾柳鶯柳鶯卻上移了其取食區(qū)域。卻上移了其取食區(qū)域。The anti-predator benefits of migratory-band

14、 formationThe anti-predator benefits of migratory-band formation have never been have never been quantified largely because of the difficulty of quantified largely because of the difficulty of tracking individualstracking individuals within within bandsbandsNature, 2005, 433, Feb. 703-704Nature, 200

15、5, 433, Feb. 703-704Radiotelemetric (無線電遙測發(fā)射器）無線電遙測發(fā)射器） markrecapture study reveals anti-predator benefits for insects in migratory bands.Female mormon cricket with a Female mormon cricket with a 0.45-g radiotransmitter glued 0.45-g radiotransmitter glued to the pronotum.to the pronotum.Radiotransmi

16、tter left after the Radiotransmitter left after the cricket was eaten by rodents cricket was eaten by rodents An equal number of males and females were used in each treatment and there was no effect of sex on survival (Cox regression, Wald statistic0.008, d.f.1, NS).crickets in a migratory band (n =

17、10)Crickets transplanted away from the band to nearby sites (n = 10,20,20)Survival analysisAggregation and constant movement protect Aggregation and constant movement protect cricket band members from cricket band members from predators. predators. 生物學(xué)現(xiàn)象生物學(xué)現(xiàn)象 熊蜂生活在地球上大部分寒冷地區(qū)。熊蜂生活在地球上大部分寒冷地區(qū)。作為變溫動物，其

18、飛行需要胸部肌肉（飛行?。囟仍鲎鳛樽儨貏游?，其飛行需要胸部肌肉（飛行肌）溫度增高，但在寒冷地區(qū)保持高體溫需要能量。高，但在寒冷地區(qū)保持高體溫需要能量。Heinrich Heinrich 明白，明白，要弄清熊蜂的生態(tài)學(xué)問題，必須測定其能量獲得和損失。要弄清熊蜂的生態(tài)學(xué)問題，必須測定其能量獲得和損失。問題問題 熊蜂的能量收支熊蜂的能量收支(Energy budget) (Energy budget) 情況情況 ？Bumble bees研究方法研究方法 野外跟蹤調(diào)查蜜源、攝取糖野外跟蹤調(diào)查蜜源、攝取糖蜜量（時間）蜜量（時間）室內(nèi)測定花蜜能值、室內(nèi)測定花蜜能值、熊蜂飛行消耗能量熊蜂飛行消耗能量計算能

19、量收支計算能量收支大多數(shù)熊蜂只喜歡大多數(shù)熊蜂只喜歡1 1種花；種花；溫度對耗氧代謝沒有影響溫度對耗氧代謝沒有影響結(jié)果結(jié)果 2-1.2-1. 熊蜂能夠保持胸部體溫在熊蜂能夠保持胸部體溫在30303737，即使氣溫低到，即使氣溫低到00也無影響。也無影響。隨著氣溫的升高，保持體溫需消耗的能量愈來愈少。通過收縮飛行?。ū憩F(xiàn)為顫隨著氣溫的升高，保持體溫需消耗的能量愈來愈少。通過收縮飛行?。ū憩F(xiàn)為顫抖抖) )）在低溫時提高胸部溫度）在低溫時提高胸部溫度( (圖）。圖）。2-2.2-2.訪訪1 12 2朵花得到的能朵花得到的能量量1 1分鐘飛行；但熊蜂分鐘飛行；但熊蜂每分鐘訪問火焰草花每分鐘訪問火焰草花2

20、0203030次。顯然，除了飛行消次。顯然，除了飛行消耗外，還有大量剩余，用耗外，還有大量剩余，用于在寒冷的天氣維持體溫于在寒冷的天氣維持體溫以及攜帶蜂蜜回巢。以及攜帶蜂蜜回巢。對研究營養(yǎng)收支狀況（如氮、磷、鉀）的生態(tài)對研究營養(yǎng)收支狀況（如氮、磷、鉀）的生態(tài)學(xué)家來說，第一步是摸清它們在生態(tài)系統(tǒng)中學(xué)家來說，第一步是摸清它們在生態(tài)系統(tǒng)中的分布。的分布。N.NakdkariniN.Nakdkarini（19811981，19841984）改）改變了我們對熱帶和溫帶雨林結(jié)構(gòu)和功能的看變了我們對熱帶和溫帶雨林結(jié)構(gòu)和功能的看法。法。 她爬上哥斯達(dá)黎加熱帶雨林的樹冠層，對生她爬上哥斯達(dá)黎加熱帶雨林的樹冠層，

21、對生物多樣性及其生態(tài)關(guān)系充滿了好奇，并下決物多樣性及其生態(tài)關(guān)系充滿了好奇，并下決心探索這塊未知世界的生態(tài)學(xué)。心探索這塊未知世界的生態(tài)學(xué)。 問題問題 熱帶雨林受雨水嚴(yán)重沖熱帶雨林受雨水嚴(yán)重沖刷，氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)極其貧乏，刷，氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)極其貧乏，許多雨林土壤中可利用營養(yǎng)物質(zhì)許多雨林土壤中可利用營養(yǎng)物質(zhì)貧乏成為生態(tài)學(xué)的謎團(tuán)之一。生貧乏成為生態(tài)學(xué)的謎團(tuán)之一。生態(tài)學(xué)家常常疑惑，態(tài)學(xué)家常常疑惑，貧瘠的土壤何貧瘠的土壤何以維系如此豐富的生物資源？以維系如此豐富的生物資源？ 答案：答案：有很多因素促成了這一豐富的生物資源，有很多因素促成了這一豐富的生物資源，其中，其中，NadkariniNadkarini的

22、在樹頂?shù)难芯拷沂玖似渲械牡脑跇漤數(shù)难芯拷沂玖似渲械囊粋€因素，即雨林樹冠蘊藏著豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。一個因素，即雨林樹冠蘊藏著豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。Likens andBormann（199495）在新罕布在新罕布什爾州為了研究森林是如何影響營養(yǎng)物質(zhì)什爾州為了研究森林是如何影響營養(yǎng)物質(zhì)流失，他們研究了流失，他們研究了2 2個小溪谷內(nèi)的森林個小溪谷內(nèi)的森林3 3年年后，把其中一個小溪谷中的樹伐掉，另一后，把其中一個小溪谷中的樹伐掉，另一森林作為對照，比較兩者的差異。他們不森林作為對照，比較兩者的差異。他們不僅研究生物學(xué)，而且結(jié)合物理學(xué)、地化學(xué)、僅研究生物學(xué)，而且結(jié)合物理學(xué)、地化學(xué)、水文學(xué)、微氣象學(xué)以及森林學(xué)等

23、。水文學(xué)、微氣象學(xué)以及森林學(xué)等。V.V.有些研究者處理整個湖泊或有些研究者處理整個湖泊或森林來研究生態(tài)學(xué)問題森林來研究生態(tài)學(xué)問題?？撤ズ罂撤ズ?氮流失增加氮流失增加40405050倍；倍； 溪流中其它主要元素增加了溪流中其它主要元素增加了17717715581558. .中心假說中心假說 生物，尤其是植物，調(diào)節(jié)北部森林的營養(yǎng)物生物，尤其是植物，調(diào)節(jié)北部森林的營養(yǎng)物 質(zhì)流失率。質(zhì)流失率?？撤デ翱撤デ?營養(yǎng)來源：降水和上游溪流；營養(yǎng)來源：降水和上游溪流； 營養(yǎng)貯存：土壤營養(yǎng)貯存：土壤9090，植物，植物9.59.5； 營養(yǎng)流失：溪流營養(yǎng)流失：溪流1 1。地球及其上的生命在不斷的變化。然而最重要的很

24、多長期或大范圍的變化都難地球及其上的生命在不斷的變化。然而最重要的很多長期或大范圍的變化都難以研究。研究湖底沉積物中的花粉則可以揭示植被演化圖景。以研究。研究湖底沉積物中的花粉則可以揭示植被演化圖景。 M.Davis M.Davis （19831983，19891989）仔細(xì)研究了湖底沉積物樣本尋找花粉。沉積物采自巴）仔細(xì)研究了湖底沉積物樣本尋找花粉。沉積物采自巴拉契亞山脈，其中的花粉將幫助她解釋在過去幾千年中湖泊附近植物的變化。拉契亞山脈，其中的花粉將幫助她解釋在過去幾千年中湖泊附近植物的變化。DavisDavis是個古生物學(xué)家，專門研究第是個古生物學(xué)家，專門研究第4 4紀(jì)（尤其是近紀(jì)（尤其

25、是近2020，000000年來）植物分布的變化。通過年來）植物分布的變化。通過研究首次提出了北美在冰期針葉樹和闊葉樹的分布格局。研究首次提出了北美在冰期針葉樹和闊葉樹的分布格局。 1.2 生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生及發(fā)展 1.2.1 生態(tài)學(xué)的定義 1.2.2 生態(tài)學(xué)的發(fā)展簡史 1.2.1 生態(tài)學(xué)的定義 1. 生態(tài)學(xué)的經(jīng)典定義 生態(tài)學(xué)Ecology Ockologie oikos+logos (住所) （學(xué)科） 住所的學(xué)科 誰??？ 住哪里？ 怎么??？ 生物 環(huán)境 關(guān)系 生態(tài)學(xué)是研究生物與環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué) 2.2.生態(tài)學(xué)詞根的含義及關(guān)系生態(tài)學(xué)詞根的含義及關(guān)系 “ECO” 生活地 經(jīng)濟(jì) 家庭 環(huán)境生物學(xué) 生物經(jīng)

26、濟(jì)學(xué) 家庭管理 Environmental Biology 自然經(jīng)濟(jì)學(xué) 家務(wù)習(xí)性 Natural Economics Bionomics3.3.不同的生態(tài)學(xué)定義不同的生態(tài)學(xué)定義影響植物生活的外在因子及其對植物結(jié)構(gòu)，生命延續(xù)時間，分布和其他生物關(guān)系的研究 (E.Warming)生態(tài)學(xué)是研究生活中的植物在與其結(jié)合的特定外界環(huán)境條件緊密相互作用中的形態(tài)，結(jié)構(gòu)與化學(xué)特點動植物社會學(xué)（Plant Society）“研究動植物生活方式與生存條件的聯(lián)系，以及動物生存條件對繁殖，生活，數(shù)量及分布的意義”研究有機體的生活要求和家務(wù)習(xí)性的科學(xué)4.4.不同生態(tài)學(xué)定義的差異不同生態(tài)學(xué)定義的差異 生態(tài)學(xué)定義的差別主要是

27、關(guān)于居住對象”生物”,居住地”環(huán)境”以及兩者”關(guān)系”的內(nèi)容有所不同.生物范疇不同：包括有機體,生物個體,生物群體及生物群落;有動物,植物,微生物及人類本身環(huán)境范疇不同：包括無機環(huán)境,有機環(huán)境,小環(huán)境,大環(huán)境及整個環(huán)境系統(tǒng);有物理環(huán)境要素,化學(xué)環(huán)境要素,生物環(huán)境要素乃至社會環(huán)境要素a)關(guān)系內(nèi)容不同：包括環(huán)境因子對生物生長,發(fā)育,生存發(fā)展的影響;生物對環(huán)境的適應(yīng),改造;以及生物(包括人類)處理自身利益與 自然關(guān)系的”經(jīng)濟(jì)”策略5.生物與環(huán)境的一般關(guān)系 一方面生物既受惠于環(huán)境又受制于環(huán)境：生物在適宜的環(huán)境中取得它所需的物質(zhì)(如:植物吸收光,CO2,H2O等進(jìn)行光合作用,建造自己的身體.動物也從環(huán)境中

28、取食);同時環(huán)境條件對生物的生存,生活和生長,發(fā)育產(chǎn)生影響(如:環(huán)境的季節(jié)變化,限制植物無限生長而使之成為季節(jié)生長.還有災(zāi)害,瘟疫,天敵等對生物生存發(fā)育以限制作用) 另一方面環(huán)境既影響生物又被生物改造：生物的生存又影響環(huán)境,改造環(huán)境,(如:森林能涵養(yǎng)水分,防風(fēng),固沙,調(diào)節(jié)空氣濕度等局部環(huán)境氣候;土壤的形成中生物的成土作用是一個鮮明的例子,一塊巖石沒有生物是不可能形成土壤的)。6.生態(tài)學(xué)的中文理解 生 態(tài) 學(xué) 生物 環(huán)境 關(guān)系 7.生態(tài)學(xué)的定義 尚玉昌等(1992)定義:生態(tài)學(xué)是研究生物和人與環(huán)境之間的相互關(guān)系;研究自然生態(tài)系統(tǒng)和人類生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的一門科學(xué)。 馬世俊等定義:研究生物及人類

29、生存條件，生物及其群體與環(huán)境相互作用的過程及其規(guī)律的科學(xué)。1.2.2 生態(tài)學(xué)的發(fā)展簡史 1.生態(tài)學(xué)的知識積累及萌芽時期 （1866年） 2.生態(tài)學(xué)的創(chuàng)立及發(fā)展時期 （186619世紀(jì)末） 3.生態(tài)學(xué)的鞏固及學(xué)派分化時期 (20世紀(jì)初30年代） 4.生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)時期 (20世紀(jì)30年代60年代) 5.人類生態(tài)學(xué)時期 (20世紀(jì)70年代)采采樵樵漁漁獵獵 中國： 公元前1200年 爾雅 公元前200年 管子“地員篇” 公元前100年前后確立24節(jié)氣，禽經(jīng) 歐洲： Aristotle(384_322,B.C.) Theophrastus(370_285,B.C.)林蛙唐 蛙l1895年 E.War

30、ming 植物分布學(xué)l1898年 Schimper 植物地理學(xué) 植物生態(tài)學(xué)的誕生l1913年 Adams 動物生態(tài)學(xué)的研究指南l1927年 Eltom 動物生態(tài)學(xué) 動物生態(tài)學(xué)的誕生 這一時期是生態(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)實驗方法發(fā)展的輝煌時期。 生態(tài)學(xué)研究滲透到生物學(xué)領(lǐng)域的各個學(xué)科，形成了植物生態(tài)學(xué)，動物生態(tài)學(xué)，生態(tài)遺傳學(xué)，生理生態(tài)學(xué)，形態(tài)生態(tài)學(xué)等分支學(xué)科，促進(jìn)生態(tài)學(xué)從個體，種群，群落等水平開展了廣泛研究，并出現(xiàn)了一些研究中心和學(xué)術(shù)團(tuán)體，使生態(tài)學(xué)發(fā)展出現(xiàn)第一個高峰。 形成了四個著名的生態(tài)學(xué)派： 北歐學(xué)派:有瑞典烏普薩拉(Uppsala)大學(xué)的R.Sernauder創(chuàng)建

31、,以注重群落分析為特點. 法瑞學(xué)派:代表人物為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. 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)建頂級群落著名. 前蘇聯(lián)學(xué)派:注重重建種和優(yōu)勢種,重視植被生態(tài)和植被地理與植被制圖工作.l 1935年，坦斯利（A.G.Transley）首先提出生態(tài)系統(tǒng)（Ecosystem）的概念；l1942年，前蘇聯(lián)蘇卡切夫院士提出分類的名詞“生物地理群落”（Geob

32、iocenoce）。l1942年，林德曼（R.L.Lindeman）提出“十分之一”定律。 1935年，坦斯利（A.G.Transley）首先提出生態(tài)系統(tǒng)（Ecosystem）的概念， 廣泛開展了生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)的研究生態(tài)學(xué)稱為研究生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的科學(xué)。 l生態(tài)學(xué)研究與應(yīng)用相結(jié)合形成了海洋生態(tài)學(xué),土壤生態(tài)學(xué),湖泊生態(tài)學(xué),農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué),農(nóng)田生態(tài)學(xué),草原生態(tài)學(xué),森林生態(tài)學(xué)等.l多學(xué)科的交叉滲透,使生態(tài)系統(tǒng)的研究得到迅速的發(fā)展,電子計算機的運用,自動記錄儀器在野外工作中的應(yīng)用,系統(tǒng)分析以及現(xiàn)代化計算方法,為生態(tài)系統(tǒng)的研究創(chuàng)造了條件. 生態(tài)學(xué)沖出了學(xué)術(shù)園地被從高樓深院中請入社會實踐及經(jīng)濟(jì)建設(shè)鄰域 生態(tài)

33、學(xué)引起社會的廣泛關(guān)注各國提倡全民生態(tài)意識報刊雜志上討論生態(tài)學(xué)的事例與日俱增 對生態(tài)學(xué)有興趣的不僅有生物學(xué)家生態(tài)學(xué)家還有農(nóng)學(xué)家經(jīng)濟(jì)學(xué)家地學(xué)家社會學(xué)家哲學(xué)家及政治家 研究鄰域日益擴(kuò)大，不再限于生物學(xué)，而且滲透到地學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)以及農(nóng)、林、牧、漁、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、建筑等各個部門，不僅在自然科學(xué)，而且滲透到社會科學(xué)，成為聯(lián)系自然科學(xué)和社會科學(xué)的橋梁，從而使生態(tài)學(xué)成為舉世矚目的科學(xué)。l1964年實行“國際生物學(xué)計劃”（IBP）l1970年“人與生物圈計劃”（MAB）l1986年“國際地圈-生物圈計劃”（IGBP）l1992年21世紀(jì)議程 IBP是聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）與1964年組織的一項全球

34、范圍的生態(tài)學(xué)研究計劃，目的是通過世界科學(xué)家的努力和協(xié)作，去認(rèn)識維持地球表面生態(tài)平衡的生物系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)的過程，IBP下設(shè)有7個組:l陸地群落生物生產(chǎn)力組；l生物生產(chǎn)過程組；l陸地群落自然保護(hù)組；l海洋群落生物生產(chǎn)組；l淡水群落生物生產(chǎn)組；l人類適應(yīng)組；l生物資源的利用與管理組；不斷增加的人類活動對熱帶、亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)的影響。不同的土地利用與管理方法對溫帶和地中海森林景觀的生態(tài)影響人類活動和土地利用方式對放牧地（熱帶稀樹草原和溫帶半干旱至干旱地區(qū)牧場）的影響。人類活動對干旱半干旱地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的影響，特別是灌溉的效果。人類活動對湖泊、沼澤、河流、三角洲、海灣、沿海地帶的價值和資源的影響。人類活

35、動對山地凍土帶生態(tài)系統(tǒng)的影響。島嶼生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)學(xué)與合理利用。對自然區(qū)域和自然區(qū)域內(nèi)遺傳物質(zhì)的保護(hù)。對陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)的蟲害管理以及肥力利用的生態(tài)學(xué)評價。大型工程對人及其環(huán)境的影響。以能源利用為重點的城市生態(tài)系統(tǒng)問題。環(huán)境變化和人類人口的適應(yīng)，人口統(tǒng)計與遺傳結(jié)構(gòu)之間的相互作用。環(huán)境質(zhì)量的認(rèn)識。環(huán)境污染及其對生物圈的影響。l生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)的研究成為主流l從描述性科學(xué)走向?qū)嶒?、機理和定量研究l現(xiàn)代生態(tài)學(xué)向宏觀和微觀兩級發(fā)展l應(yīng)用生態(tài)學(xué)發(fā)展迅速，實踐應(yīng)用性更強l人類生態(tài)學(xué)的興起和生態(tài)學(xué)與社會科學(xué)的交叉融合1.3.1 人類生態(tài)問題 1.3.2 生態(tài)學(xué)與人類可持續(xù)發(fā)展1.五大危機 人口危機 糧食危機

36、能源危機 資源危機 環(huán)境危機人口問題 Population糧食問題能源問題 Poverty資源問題環(huán)境問題 Pollution人口糧食污染酸雨荒漠化全球變暖臭氧層破壞能源短缺資源破壞生物多樣性喪失2013年 70億l 1800年，倫敦1座；l 1850年，有3座；l 1900年，有16座；l 1950年，增加到115座；l 1980年，增加到234座；l 2000年，達(dá)到470座； 目前，全世界超過500萬人口的城市有60座，超過1000萬人口的城市有25座。 我國第五次人口普查顯示，居住在城鎮(zhèn)的占總?cè)丝诘?6.09% 65歲及以上人口占總?cè)藬?shù)的比重超過7% 60歲及以上人口占總?cè)藬?shù)的比重超過

37、10% 我國第五次人口普查結(jié)果顯示：014歲人口占總?cè)藬?shù)的比重為22.89%，比1990年人口普查下降了4.8個百分點。60歲及以上人口占總?cè)藬?shù)的比重為11%第六次人口普查4.人體退化人體退化：即由于人為活動對自然環(huán)境的改變導(dǎo)致人體出現(xiàn)非正常疾病和有害的生理過程，使人類生理素質(zhì)和健康水平下降的現(xiàn)象。也有人成為“人體退化病”。 人體退化的原因：現(xiàn)代人生活在一個人造的舒適環(huán)境中，從服裝到空調(diào)再到風(fēng)暴預(yù)警系統(tǒng)，人類得到保護(hù)。而這種保護(hù)則使人類進(jìn)化的環(huán)境壓力減小了?，F(xiàn)代化技術(shù)的廣泛使用，使體力勞動的強度大大減弱，肢體在不斷退化。技術(shù)和醫(yī)學(xué)朝著遺傳基因的缺陷發(fā)展，自然選擇在一定程度上已被廢止了 電視病、空調(diào)病、風(fēng)扇病、電腦病以及電磁干擾、核輻射、化學(xué)污染等。僅就與人類生活密切相關(guān)的含磷洗滌廢水對人體的影響來看，其副作用十分明顯。由于高磷洗衣粉的直