《基础生态学（第3版）》课件绪论

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,*,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,*,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,*,基 础 生 态 学,（,Foundations,in Ecology,）,牛翠娟，娄安如，孙儒泳等,.,基础生态学（第,3,版），高等教育出版社，,2015 .,辅助教材：,1,动物生态学原理,.,第三版。孙儒泳，北京师范大学出版社, 2001,2,Instant Notes in Ecology .,第二版。孙儒泳等译，,Mackenzie, A., Andy S. Ball, and Sonia R. Virdee.，,科学出版社, 2004,3 Elements of Ecology, 5th Edition. Smith, R. L. and T. M. Smith.,，,Benjamin Cummings,，,2002,4 Ecology: Concepts and Applications. 5nd Edition.,（影印版）,Manuel C. Molles Jr.,，高教出版社，,2011,绪 论,1,什么是生态学？,2,生态学的研究对象？,3,生态学研究是如何进行的？,4,为什么要学习生态学,?,一 定义：,生态学,(ecology),：是研究有机体及其周围环境,-,包括非生物环境和生物环境相互关系的科学,。,第一节,定义、发展史与研究对象,Ecology is a Science,Ecology is the scientific study of the relationship between organisms and their environment.,引自,Begon et al., 1986,Oikos,，,logos,Ecology,住所或生活所在地,学问，研究,研究生活所在地的学问,生态学,（,Ecology,）,的概念,生态学是研究生物有机体与其周围环境（包括生物环境和非生物环境）相互关系的科学。,德国，,E.H. Haeckel, 1866,地球上生物进化对大气含氧量的影响。,引自,Ricklefs, 1993,二 生态学的研究对象,生物 生物成分,基因,-,细胞,-,器官,-,有机体,-,种群,-,生物群落,+,环境,非生物成分,基因,-,细胞,-,器官,-,有机体,-,种群,-,生态,系统 系统 系统 系统 系统 系统,Major unit of ecology is the ecosystem,尺度（,Scale):,某一现象或过程在空间、时间上所涉及到的范围和发生频率。,一般可分为空间、时间、组织尺度。,引自,Ricklefs, 1993,生物圈（,biosphere,）,：,地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所。包括岩石圈的上层、全部水圈和大气圈的下层。,三 生态学在生物学科中所处的地位：,生理学,生态学,遗传学,行为学,进化论,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。,第二节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,2,建立和成长期：,16,世纪,-20,世纪,50,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。,现代生态学发展期：,20,世纪,60,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。,英国,Tansley,（,1935,），,首创生态系统的概念，,美国,E.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：,（,1,）,70,年代,-,，生态系统生态学成为发展主流。,IBP,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。,（,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,10,20,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,15,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,景观生态学（,landscape 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。,(,景观是由不同生态系统组成的异质性区域，生态系统在景观中形成斑块（,patch),全球生态学（,global 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,.,二 生态学分支学科：,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,应用生态学分支,：,农业、工业、城市、污染、生态工程等,生态学研究大致可分为,野外、实验和模型,研究,3,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 生态学研究方法,生态学的研究方法（,1,）,空间性的,结构性的,SPATIAL,、,STRUCTURAL,时间的、进化的,TEMPORAL,EVOLUTIONARY,功能的、效用的,FUNCTIONAL,（,1,）生态学认识问题的角度：,生态学的研究方法,（,2,）,理论的,Theoretically,实验的,In Laboratory,野外的,In Field,（,2,）生态学认识问题的方式：,23,生态学的研究方法（,3,）,自然史观察,Natural history observations,演绎模型,Postulated model,归纳,Induction,假说,Hypotheses,预测,Predictions,实验设计,Experimental design,数据收集,Data collection,验证步骤,Testing procedures,理论,构建,Theory construction,解释,Explanation,（,3,） 生态学研究问题的步骤：,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,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。,引自,Ricklefs, 1993,引自,Ricklefs, 1993,引自,Ricklefs, 1993,引自,Ricklefs, 1993,引自,Ricklefs, 1993,第四节 学习生态学的意义,人类对地球生态系统的影响：,1,）有三分之一到二分之一的陆地面积被人类活动所改变（种植）。,2,）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,30%,。,4,）被人类利用的地表淡水，超过可用总量的二分之一。,5,）地球上大概四分之一的鸟类物种在过去两千年中灭绝。,6,）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。,当前最引人注目的问题,：,全球变化（,global change):,全球变暖（,global warming),、温室效应（,green house effect),、厄尔尼诺现象（,El Nio Phenomenon),、拉尼娜现象（,La Nia Phenomenon,） 。,引自,Molles, 1993,引自,臭氧层的破坏：,距地球,25-40,千米的大气平流层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因素是平流层中臭氧的存在。,生物多样性的丧失：,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,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,基础生态学课程目标,掌握生态学的基础理论和基本原理，同时了解应用生态学的重要领域，,在以后的生活、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。,参考文献,中文：生态学报、应用生态学报、植物生态学报、生态学杂志、环境科学、自然资源、自然资源学报、土壤学报、水土保持学报、大自然探索、大自然、生命科学进展、生物多样性、林业科学、林业科学研究；,英文：,Nature,，,Science,、,Ecology,，,Journal of Ecology,，,Applied Ecology,，,Landscape Ecology,，,Molecular Ecology,，,Restoration Ecology,，,Soil and Water Conservation,，,Australia Journal of Ecology,，,Ecology Modeling,，,Range Ecology,，,Canadian Journal of Forest Research,，,Canadian Journal of Botany,，,Forestry, Forest ecology and management.,剧情简介, ,大卫艾登堡禄这次引领我们环游植物又神秘又奥妙的世界的介绍，现在已辑录在这套六集影片里。植物求生这个有趣的过程，从未试过以这种故事性、戏剧性的形式推出。大卫带我们细看植物的游历，成长，成花及与其它植物和动物斗争求存种种适应环境的奋斗历程。由有二百九十呎高的加州松树、或利用残忍的蚂蚁作保镖的赤藤，以至婆罗洲上面吞食昆虫甚至老鼠的瓶子草、植物世界的奥秘一一在这特辑揭盅。大卫运用了能将时间浓缩的摄影技术，来为我们展视生动的植物生活情况；用了极美丽的镜头去捕捉世界上最大，最鲜艳、最怪诞的植物。再加上特别的计算机图像，我们成功进入了植物的身体里面。让我们一同跟随大卫展开一个又惊讶又奇妙的旅程，去真正认识一个我们以为自己已经很了解的世界吧！,旅程、成长、开花、挣扎、共存、求生,云南兰花生境调查,鹤山,08,粤北冰灾,珠海红树林,东莞清溪新农村林场,东莞莲花山,谢 谢！,