绪论(基础生态学)课件

生态学生态学（Ecology）教材：牛翠娟，教材：牛翠娟，娄安如娄安如,孙儒泳，李庆芬，基础生态孙儒泳，李庆芬，基础生态学。北京学。北京:高等教育出版社高等教育出版社,2007（第二版）。（第二版）。教师：牛翠娟牛翠娟、娄安如娄安如牛老师联系方式牛老师联系方式:58807966（O）办公地点：生地楼办公地点：生地楼210室室生态学（Ecology）教材：牛翠娟，娄安如,孙儒泳，辅助教材：辅助教材：1动物生态学原理动物生态学原理.第三版。孙儒泳第三版。孙儒泳，北京师范大学北京师范大学出版社出版社,2001,2001 2InstantNotesinEcology.第二版。第二版。孙儒泳等译，孙儒泳等译，Mackenzie,A.,AndyS.Ball,andSoniaR.Virdee.，科学出版社科学出版社,20043ElementsofEcology,5thEdition.Smith,R.L.andT.M.Smith.，BenjaminCummings，20024Ecology:ConceptsandApplications.5ndEdition.（影印版）（影印版）ManuelC.MollesJr.，高教出版社，高教出版社，2011辅助教材：绪论绪论1 1 什么是生态学？什么是生态学？2 2 生态学的研究对象？生态学的研究对象？3 3 生态学研究是如何进行的？生态学研究是如何进行的？4 4 为什么要学习生态学为什么要学习生态学?绪论1什么是生态学？一一 定义：定义：生生态态学学(ecology)(ecology)：是是研研究究有有机机体体及及其其周周围围环环境境-包包括括非非生生物物环环境境和和生生物物环环境境相互关系相互关系的的科学科学。第一节第一节定义、发展史与研究对象定义、发展史与研究对象生态学的定义是在1866年由德国动物学家Haeckel(赫克尔)首次提出的。EcologyisaScienceEcologyisthescientificstudyoftherelationshipbetweenorganismsandtheirenvironment.引自引自Begonetal.,1986一定义：第一节定义、发展史与研究对象生态学的定义是在地球上生物进化对大气含氧量的影响。地球上生物进化对大气含氧量的影响。引自引自Ricklefs,1993地球上生物进化对大气含氧量的影响。引自Ricklefs,二二 生态学的研究对象生态学的研究对象 生物生物 生物成分生物成分 基因基因-细胞细胞-器官器官-有机体有机体-种群种群-生物群落生物群落 +环境环境 非生物成分非生物成分 基因基因-细胞细胞-器官器官-有机体有机体-种群种群-生态生态 系统系统 系统系统 系统系统 系统系统 系统系统 系统系统二生态学的研究对象Majorunitofecologyistheecosystem尺度（尺度（Scale):某一现象或过程在空间、某一现象或过程在空间、时间上所涉及到的范围和时间上所涉及到的范围和发生频率。发生频率。一般可分为空间、时间、组一般可分为空间、时间、组织尺度。织尺度。引自引自Ricklefs,1993Majorunitofecologyisthee生物圈（生物圈（biospherebiosphere）：）：地地球球上上的的全全部部生生物物和和一一切切适适合合于于生生物物栖栖息息的的场场所所。包包括括岩岩石石圈圈的的上上层层、全全部部水水圈和大气圈的下层。圈和大气圈的下层。生物圈（biosphere）：三生态学在生物学科中所处的地位：生理学生理学生态学生态学遗传学遗传学行为学行为学进化论进化论生态学是生物学领域重要的基础学科。与上图中生态学是生物学领域重要的基础学科。与上图中四门学科关系最为密切。四门学科关系最为密切。三生态学在生物学科中所处的地位：生理学生态学遗传学行第二节第二节生态学的发展及其分支学科生态学的发展及其分支学科一 生态学发展历史及现状：生态学建立前期-建立和成长期-现代生态学发展期1 生态学建立前期：-16世纪，动植物生活习性等，生态思想萌芽 第二节生态学的发展及其分支学科2 2 建立和成长期：建立和成长期：1616世纪世纪-20-20世纪世纪5050年代年代1670 现代化学家Boyle发表了低气压影响动物反应的实验，标志着生理生态学研究的开始。1866Haeckel 首次提出生态学定义。20世纪初动物行为学、水生生物学、生理生态学等发展起来。1926 Lotka提出种间竞争的数学模型。1927 Elton出版动物生态学1937我国第一本生态学书籍动物生态学纲要出版，费鸿年著 植物生态学比动物生态学成熟早，在20世纪60年代以前与动物生态学独立平行发展。50-60年代，动植物生态学研究发生交汇、融合，群落与生态系统生态学形成与发展。2建立和成长期：16世纪-20世纪50年代绪论(基础生态学)课件现代生态学发展期：现代生态学发展期：2020世纪世纪0 0年代年代-群落结构和演替的研究：水域动、植物关系及能流、物流的研究促进了群落与生态系统生态学的形成与发展。英英国国TansleyTansley（19351935），首创生态系统的概念，美美国国E.OdumE.Odum（1953，1959，1971）的书生态学基础对生态学研究与教学产生了深远影响。发展趋势：发展趋势：（1）70年代-,生态系统生态学成为发展主流。IBPIBP计划计划：(International Biology Plan,1964-1974)，有97个国家参加，对全球主要生态系统的结构、功能和生产力进行了研究。（2）种群生态学进一步发展，模型、集合种群理论、生态遗传学。（3）群落生态学的发展，由观察描述，进而探讨结构形成的机理。现代生态学发展期：20世纪0年代-（4）行为生态学、进化生态学、化学生态学等各交叉学科互 相渗透形成的生态学分支学科的发展。（5）向宏观、微观两极发展：景观生态学、全球生态学、分子生态学（近年发展起来的新方向）。分子生态学（Molecular ecology)：以分子遗传标记研究生态学和进化问题。如遗传多样性研究。（6）应用生态学的迅速发展生态保护、生态工程、生态系统的恢复与重建、生态毒理、生态农业、生态旅游。我国未来我国未来15年科学发展规划的一个重要内容：脆弱生态系统的年科学发展规划的一个重要内容：脆弱生态系统的恢复与重建恢复与重建（4）行为生态学、进化生态学、化学生态学等各交叉学科互景观生态学（景观生态学（landscape ecologylandscape ecology）:研究景观单元的类型组成，空间格局及其与生态学过程相互作用的学科。(景景观观是是由由不不同同生生态态系系统统组组成成的的异异质质性性区区域域，生生态态系系统在景观中形成斑块（统在景观中形成斑块（patch)patch)全球生态学（全球生态学（global ecologyglobal ecology）:研究全球性的环境问题与全球变化。其主要理论为：地球表面温度和化学组成受地球所有生物总体的生命活动所主动调节，并保持动态平衡.景观生态学（landscapeecology）:二生态学分枝学科：按研究的生物组织水平划分：分子、个体、种群、群落、生态系统、景观、全球生态学按对象生物分类划分：动物、植物、微生物、水生生物生态学等按栖息地环境划分：淡水、海洋、湿地、陆地生态学（草原、森林）等按交叉学科划分：地理、生理、进化、行为生态学理论、化学等应用生态学分枝：农业、工业、城市、污染、生态工程等二生态学分枝学科：生生态态学学研研究究大大致致可可分分为为野野外外、实实验验和和模模型型研究研究3大类。大类。野外研究数学模型研究实验研究环境的研究方法:生物的研究方法：第三节第三节生态学研究方法生态学研究方法生态学研究大致可分为野外、实验和模型研究3大类。第三节Information(observation,experiment,publishedpaperQuestionHypothesisTestofhypothesis(observation,experiment,modelingPrediction案例：研究傍晚市内树上聚集的乌鸦Information(observation,expe一环境的研究方法环境因子的测定（野外）：大气（温度、湿度、气流、空气成分等）、水域（水的化学成分、污染物、物理成分等）、陆地（包括土壤）环境控制与模拟（实验室）：人工模拟水体、草地、各种温、湿度环境等水质分析仪水质分析仪气象仪气象仪一环境的研究方法水质分析仪气象仪二生物的研究方法1以动物学、植物学为基础的动植物分类技术。2行为观测、分子、生理、生化等生物学实验技术。3研究种群的分布、迁移、出生率、死亡率、活动节律等特征的调查与数量统计技术（野外研究中运用遥感、GPS-全球定位系统、GIS-地理信息系统）。4群落与生态系统研究方法：同位素示踪研究物流、数学模型的建立、卫星遥感海区彩色扫描仪测初级生产力等。二生物的研究方法绪论(基础生态学)课件绪论(基础生态学)课件引自引自Ricklefs,1993引自Ricklefs,1993引自引自Ricklefs,1993引自Ricklefs,1993引自引自Ricklefs,1993引自Ricklefs,1993引自引自Ricklefs,1993引自Ricklefs,1993引自引自Ricklefs,1993引自Ricklefs,1993第四节第四节学习生态学的意义学习生态学的意义人类对地球生态系统的影响：1）有有三三分分之之一一到到二二分分之之一一的的陆陆地地面面积积被被人人类类活活动动所所改改变（种植）。变（种植）。2）人工固氮总量已经超过天然固氮总量。）人工固氮总量已经超过天然固氮总量。3）工业革命以来，二氧化碳浓度提高了）工业革命以来，二氧化碳浓度提高了30%。4）被人类利用的地表淡水，超过可用总量的二分之一。）被人类利用的地表淡水，超过可用总量的二分之一。5）地地球球上上大大概概四四分分之之一一的的鸟鸟类类物物种种在在过过去去两两千千年年中中灭灭绝。绝。6）接近三分之二的海洋渔业资源过捕或耗尽。）接近三分之二的海洋渔业资源过捕或耗尽。7）大量不易分解的人工合成化学物质进入环境。）大量不易分解的人工合成化学物质进入环境。第四节学习生态学的意义当前最引人注目的问题当前最引人注目的问题：全球变化（全球变化（globalchange):全全球球变变暖暖（globalwarming)、温温室室效效应应（greenhouse effect)、厄厄 尔尔 尼尼 诺诺 现现 象象（El NioPhenomenon)、拉拉 尼尼 娜娜 现现 象象（La NiaPhenomenon）。引自引自Molles,1993引自引自当前最引人注目的问题：引自Molles,1993引自e臭氧层的破坏：臭氧层的破坏：距地球距地球25-40千米的大气平流层千米的大气平流层中的臭氧是地球的保护层。使中的臭氧是地球的保护层。使生物离开海洋变为陆生的关键生物离开海洋变为陆生的关键因素是平流层中臭氧的存在。因素是平流层中臭氧的存在。生物多样性的丧失：生物多样性的丧失：各种生态系统结构和功能的改变各种生态系统结构和功能的改变我国沙尘暴问题、洪水问题、污染问题、生物入侵问题我国沙尘暴问题、洪水问题、污染问题、生物入侵问题解决所有上述问题的基础都离不开生态学研究。引自李振基等，2000臭氧层的破坏：生物多样性的丧失：引自李振基等，2000基础生态学课程目标基础生态学课程目标掌握生态学的基础理论和基本原理，掌握生态学的基础理论和基本原理，同时了解应用生态学的重要领域，同时了解应用生态学的重要领域，在在以后的生活、工作中树立生态思想。以后的生活、工作中树立生态思想。能初步利用生态学基础理论与方法对能初步利用生态学基础理论与方法对生态学问题和现象进行思考，并在此生态学问题和现象进行思考，并在此基础上提出假说并加以验证。基础上提出假说并加以验证。基础生态学课程目标掌握生态学的基础理论和基本原理，同时了解