生態(tài)學(xué)：第1章：緒論

1、,教學(xué)計劃,一、授課對象 生物學(xué)專業(yè)本科生 二、教材和參考書教材: 生態(tài)學(xué)基礎(chǔ) Eugene P.Odum Gary W. Barrett著 陸健鍵等譯 孫儒泳等 基礎(chǔ)生態(tài)學(xué) 高等教育出版社 2002 李博 等 生態(tài)學(xué) 高等教育出版社 2002 參考書:1、李振基等 生態(tài)學(xué) 2004 科學(xué)出版社2、May R M. 孫儒泳等譯 理論生態(tài)學(xué) 科學(xué)出版社 1980 3、Manuel C. Molles, Ecology: Concepts and Applications. McGraw-Hill Companies, Inc. (科學(xué)出版社2000影印版) (生態(tài)學(xué)：概念與應(yīng)用，科學(xué)出版社，影印

2、版，2001) 4、盛連喜等編著 環(huán)境生態(tài)學(xué)導(dǎo)論 高等教育出版社 2005 三. 學(xué)時: 24學(xué)時 四.考核方式：閉卷考試或開卷考試,其它參考書 從褐色工業(yè)的綠色文明 產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué) 作者： 王如松 楊建新著 索書號：F062.9SS號：11048985 出版日期：2002年08月第1版頁數(shù)：162 地天人遲到的懺悔 恢復(fù)生態(tài)學(xué) 作者： 章家恩著 索書號：X171SS號：11048986 出版日期：2002年08月第1版頁數(shù)：135 時間舞臺上的物種 進(jìn)化生態(tài)學(xué) 作者： 陳蓉霞著 索書號：Q149SS號：11048989 出版日期：2002年08月第1版頁數(shù)：134 剖析自然的小剪刀 分子生態(tài)學(xué)

3、作者： 顧紅雅編著 索書號：Q145SS號：11048987 出版日期：2002年08月第1版頁數(shù)：70 城市的迷惑與醒悟 城市生態(tài)學(xué) 作者： 周紀(jì)綸 吳人堅著 索書號：X21SS號：11048984 出版日期：2002年08月第1版頁數(shù)：129 追捕與逃亡 行為生態(tài)學(xué) 作者： 張恩迪 康藹黎編著 索書號：Q149SS號：11048990 出版日期：2002年08月第1版頁數(shù)：104,生 態(tài) 學(xué),生態(tài)學(xué)的定義 生態(tài)學(xué)（ECOLOGY）：生態(tài)學(xué)是關(guān)于居住環(huán)境的科學(xué)。即研究生物的聚居地或生境。,生態(tài)學(xué),第一專題 全球生態(tài)環(huán)境問題及特點 第二專題 生態(tài)學(xué)的范疇 第三專題 生物與環(huán)境 第四專題 生物圈

4、中的生命系統(tǒng) 第五專題 環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展,第一專題 全球生態(tài)環(huán)境問題及特點 一、人口增長 二、全球氣候變化 三、生物多樣性銳減 四、資源短缺的危機加劇 五、環(huán)境酸化 六、環(huán)境荷爾蒙的威脅,全球生態(tài)環(huán)境問題及特點,人口增長,持續(xù)增長,至少延續(xù)到2100年,越窮越生,越窮越生,人口質(zhì)量下降,性別比例可能失調(diào),其它問題,who will feed China?(1994),為了避免世界性的糧食危機，中國，乃至整個世界，必須考慮四個建議。 （1）堅持計劃生育政策，減少人口數(shù)量，爭取不突破現(xiàn)在預(yù)測的人口峰值16.6億。 （2）大力增加對農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的投資，集中力量開發(fā)國家特別需要的農(nóng)業(yè)新技術(shù)。 （3

5、）實行保護(hù)耕地的國家戰(zhàn)略，將交通系統(tǒng)從以轎車為重點，轉(zhuǎn)為以公共交通為重點，發(fā)展城市鐵路，提倡近途交通使用自行車。 （4）推廣全國性的節(jié)水計劃,萊斯特布朗 （Lester Brown),全球氣候變化,溫室效應(yīng),水氣,植被變化,大氣氣溶膠,坦桑尼亞乞力馬扎羅山,美國蒙大納州冰川國家公園 博爾德公園,影響人類健康,影響水資源的時空分布,改變原有的植被類型和物種結(jié)構(gòu),導(dǎo)致海平面的升高,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響,全球氣候變化的影響,阿爾.戈爾,生物多樣性銳減,資源短缺的危機加劇,水資源,土地資源,能源,礦產(chǎn)資源,環(huán)境酸化,人為排放的酸性氣體,大氣環(huán)境的酸化,土壤酸化,農(nóng)業(yè)生產(chǎn),森林生長,生物的生存,環(huán)境荷爾蒙的

6、威脅,1、環(huán)境荷爾蒙的主要來源,2、環(huán)境荷爾蒙的危害及防治對策,空氣：焚燒垃圾；生產(chǎn)過程的某些泄漏；建筑材料等的揮發(fā)物,水：工業(yè)廢水；生活污水和雨水,食物,電離輻射,哺乳動物,昆蟲,細(xì)菌,比較不同類型有機體對輻射一次急性劑量的敏感度,、粒子；射線,x輻射；宇宙射線,劑量（ rad）,鈷-60 銫-137 鍶-90 碘131,舊習(xí)慣+新技術(shù)=不可預(yù)見性后果,臭氧減少是潛在的全球性生態(tài)災(zāi)難,臭氧,15-20KM 選擇吸收對人體和動物 有致癌和殺傷作用的 紫外線、X射線和射線,氟利昂,減少,1985年人類首次發(fā)現(xiàn)南極上空出現(xiàn)臭氧層空洞 2075年臭氧比1985年減少40%,全球皮膚癌患者達(dá)1.5億；

7、 農(nóng)作物產(chǎn)量減少7.5%； 水產(chǎn)品損失25%,思考題,人口增長的利與弊？ 全球氣候變化的影響有哪些？如何減少？ 為什么臭氧減少是潛在的全球性生態(tài)災(zāi)難？ 生多樣性銳減的影響有哪些？ 如何減少環(huán)境荷爾蒙的危害？ 環(huán)境酸化是如何形成的？ 資源短缺是如何體現(xiàn)的？,第二專題 生態(tài)學(xué)的范疇 一、生態(tài)學(xué)的定義 二、生態(tài)學(xué)的歷史與人類的關(guān)系 三、生物組織層次 四、生態(tài)交叉學(xué)科 五、生態(tài)學(xué)模型 六、學(xué)科還原論與跨學(xué)科整體論,一、 生物與環(huán)境和生物與生物之間的相互作用。 生物包括動物、植物、微生物和人類及其不同的層次；環(huán)境指生物生活其中的環(huán)境系統(tǒng)，包括無機、有機和社會環(huán)境（或因素）。,生態(tài)學(xué)定義,熱帶部落,寒冷地

8、區(qū)的部落,第二專題 生態(tài)學(xué)的范疇 一、生態(tài)學(xué)的定義 二、生態(tài)學(xué)的歷史與人類的關(guān)系 三、生物組織層次 四、生態(tài)交叉學(xué)科 五、生態(tài)學(xué)模型 六、學(xué)科還原論與跨學(xué)科整體論,二、生態(tài)學(xué)的歷史與人類的關(guān)系 生態(tài)學(xué)（ECOLOGY）一詞，源于希臘文oikos + logos，意為“住所、棲息地”和 “論述、學(xué)科”。Economics 經(jīng)濟學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟學(xué)。自然經(jīng)濟學(xué),（一）發(fā)展簡史 1. 生態(tài)學(xué)的建立前期 積累了大量的生態(tài)學(xué)事實、現(xiàn)象和材料，如動植物的生活習(xí)性和馴化。 2. 生態(tài)學(xué)建立期 （1）提出了生態(tài)學(xué)的定義和許多定律、法則，如最小因子定律、生存斗爭學(xué)說； （2）生態(tài)學(xué)專著問世。,發(fā)展簡史,發(fā)展簡史,3.

9、 生態(tài)學(xué)的鞏固期（20世紀(jì)初50年代）： （1）大量生態(tài)學(xué)專著出版； （2）生態(tài)學(xué)會創(chuàng)建（英國1913，美國1916）； （3）生態(tài)學(xué)刊物創(chuàng)刊 Journal of Ecology,1913; Ecology,1920; Ecological Monographs,1931; Journal of Animal Ecology,1932 （4）各植物生態(tài)學(xué)派的形成： 北歐學(xué)派：群落分析（瑞典）；法瑞學(xué)派：植被等級分類（法國、瑞士）；英美學(xué)派：群落演替、植物頂級學(xué)說；蘇聯(lián)學(xué)派：植被生態(tài)和植被地理。 （5）動物生態(tài)引入統(tǒng)計學(xué)，形成了種群生態(tài)學(xué)。,發(fā)展簡史,4. 現(xiàn)代生態(tài)學(xué)發(fā)展期（60年代至今） （

10、1）動植物生態(tài)學(xué)合并，以生態(tài)系統(tǒng)為研究的基本單位，促進(jìn)了交叉（邊緣）學(xué)科的形成； （2）國際生態(tài)學(xué)組織的建立： 國際生物學(xué)規(guī)劃（IBP）；人與生物圈（MAB）；國際地圈生物圈計劃（IGBP）;環(huán)境問題科學(xué)委員會（SCOPE） （3）應(yīng)用生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生：,（二）生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢（展望） 1. 向宏觀和微觀兩極方向發(fā)展 宏觀：重視全球生態(tài)功能的研究。 景觀生態(tài)學(xué)（Landscape Ecology），保持土地利用的方式的異質(zhì)性（相異生態(tài)系統(tǒng)的組合）。 全球生態(tài)學(xué)（Global Ecology），以生物圈和全球為研究對象。 微觀：分子生態(tài)學(xué) （Molecular Ecology），以分子生物技術(shù)研究有

11、機體對生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)性機理。（1992年分子生態(tài)雜志在美國創(chuàng)刊）,發(fā)展趨勢,發(fā)展趨勢,2.研究手段的更新 (1)系統(tǒng)理論在生態(tài)學(xué)中廣泛應(yīng)用，計算 機起巨大的促進(jìn)作用。 (2)建立系統(tǒng)的模擬模型，選擇最優(yōu)方案；以最優(yōu)化原理控制管理生態(tài)系統(tǒng)。 (3)定量化研究進(jìn)一步發(fā)展。 系統(tǒng)理論和應(yīng)用生態(tài)都要求定量研究。,生態(tài)學(xué)的研究方法 1. 野外（field approach） 2. 實驗（experimental approach） 3. 理論（theoretical approach）,發(fā)展趨勢,3. 研究范圍的擴展 (1)向多學(xué)科方向發(fā)展，尤其與經(jīng)濟學(xué)相結(jié)合。 生態(tài)學(xué)在解決當(dāng)今人類面臨的重大社會問題中

12、具有重要作用，受到社會的普遍重視，研究對象的龐大和復(fù)雜，生態(tài)學(xué)與多學(xué)科的相互滲透顯得十分重要。經(jīng)濟生態(tài)學(xué)研究人類活動（大型項目）對生態(tài)系統(tǒng)的影響。 (2) 應(yīng)用生態(tài)學(xué)迅速發(fā)展。 從理論走向應(yīng)用是學(xué)科成熟的標(biāo)志。80年代以來，生態(tài)工程、生態(tài)技術(shù)、生態(tài)建設(shè)、生態(tài)管理等逐步被人們所認(rèn)識和采用，并將極大地促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和經(jīng)濟、生態(tài)效益的提高。,第二專題 生態(tài)學(xué)的范疇 一、生態(tài)學(xué)的定義 二、生態(tài)學(xué)的歷史與人類的關(guān)系 三、生物組織層次 四、生態(tài)學(xué)分類與交叉學(xué)科 五、生態(tài)學(xué)模型 六、學(xué)科還原論與跨學(xué)科整體論,三、生物組織層次,物質(zhì)能量,生物成分 非生物成分 生命系統(tǒng),基因細(xì)胞器官個體種群群落,基因系統(tǒng)

13、細(xì)胞系統(tǒng)器官系統(tǒng)個體系統(tǒng)種群系統(tǒng)群落系統(tǒng),生物成分和非生物成分相互關(guān)系的生態(tài)學(xué)組織層次譜,個體（individual） 種群(population) 群落(community) 生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem),細(xì)胞,組織,器官,器官系統(tǒng),個體,種群,群落,生態(tài)系統(tǒng),景觀,生物群區(qū),生物圈,整合,多樣性,行為,熱力學(xué),進(jìn)化,發(fā)育,調(diào)節(jié),生態(tài)學(xué)組織層次等級,動態(tài)平衡,內(nèi)穩(wěn)態(tài),生物學(xué)與生態(tài)學(xué)研究對象的組織層次,生態(tài)學(xué)研究對象,傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)是研究生物個體以上水平（個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)）的生物與生物、生物與環(huán)境之間關(guān)系的科學(xué)。它是生物學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一（形態(tài)、生理、遺傳等），同時又是唯一將研究對象擴大

14、到生物體以外的科學(xué)。,現(xiàn)代生態(tài)學(xué)主要以生態(tài)系統(tǒng)為研究的基本單位，生態(tài)系統(tǒng)由生產(chǎn)者、消費者、分解者和非生物環(huán)境組成，其功能主要表現(xiàn)在物質(zhì)流、能量流和信息流（穩(wěn)態(tài)和調(diào)節(jié)功能）上，通過這三大流，生態(tài)系統(tǒng)的各個成員聯(lián)系成為一個具有統(tǒng)一功能的系統(tǒng)。,生態(tài)學(xué)研究對象,生態(tài)學(xué)研究對象,生態(tài)系統(tǒng),植物 動物 微生物 無機物,環(huán)境,光能,熱能,圖1-1 生態(tài)系統(tǒng),第二專題 生態(tài)學(xué)的范疇 一、生態(tài)學(xué)的定義 二、生態(tài)學(xué)的歷史與人類的關(guān)系 三、生物組織層次 四、生態(tài)學(xué)分類與交叉學(xué)科 五、生態(tài)學(xué)模型 六、學(xué)科還原論與跨學(xué)科整體論,生態(tài)學(xué)分類,1. 研究對象的分類類群： 動物生態(tài)學(xué)（哺乳動物、昆蟲、鳥類、魚類生態(tài)學(xué)等）；

15、植物生態(tài)學(xué)（地衣、苔蘚、森林、草原生態(tài)學(xué)等）；微生物生態(tài)學(xué)（真菌、細(xì)菌、病毒生態(tài)學(xué)等）；人類生態(tài)學(xué)（人口、民族、歷史生態(tài)學(xué)等）；土壤生態(tài)學(xué)；氣象生態(tài)學(xué)；社會生態(tài)學(xué)；經(jīng)濟生態(tài)學(xué)；等等。,生態(tài)學(xué)分類,2. 研究對象的組織水平 微觀生態(tài)學(xué)（個體以下的各層次生態(tài)學(xué)） 個體生態(tài)學(xué) 種群生態(tài)學(xué) 群落生態(tài)學(xué) 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué) 景觀生態(tài)學(xué) 全球生態(tài)學(xué) 3. 研究目的和性質(zhì) 理論生態(tài)學(xué)：生態(tài)學(xué)理論和數(shù)學(xué)推理 應(yīng)用生態(tài)學(xué)：工程、技術(shù)、醫(yī)學(xué)生態(tài)學(xué)等多數(shù)生態(tài)學(xué)分支學(xué)科。,生態(tài)學(xué)分類,4. 生物的生存環(huán)境 陸地生態(tài)學(xué) 海洋生態(tài)學(xué) 淡水生態(tài)學(xué) 河口生態(tài)學(xué) 荒漠生態(tài)學(xué) 草原生態(tài)學(xué) 沼澤生態(tài)學(xué) 凍原生態(tài)學(xué) 土壤生態(tài)學(xué) 城市生態(tài)

16、學(xué) 太空生態(tài)學(xué) 5. 研究方法 數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué) 化學(xué)生態(tài)學(xué) 物理生態(tài)學(xué) 地理生態(tài)學(xué) 經(jīng)濟生態(tài)學(xué) 系統(tǒng)生態(tài)學(xué) 實驗生態(tài)學(xué) 進(jìn)化生態(tài)學(xué) 行為生態(tài)學(xué) 生理生態(tài)學(xué) 古生態(tài)學(xué) 等等,根據(jù)研究對象的組織水平劃分 分子生態(tài)學(xué);進(jìn)化生態(tài)學(xué);個體生態(tài)學(xué);種群生態(tài)學(xué);群落生態(tài)學(xué);生態(tài)系統(tǒng)學(xué);景觀生態(tài)學(xué)與全球生態(tài)學(xué) 根據(jù)研究對象的分類學(xué)類劃分 植物生態(tài)學(xué);動物生態(tài)學(xué);微生物生態(tài)學(xué);陸地生態(tài)學(xué);哺乳動物生態(tài)學(xué);昆蟲生態(tài)學(xué);地衣生態(tài)學(xué)以及各個物種生態(tài)學(xué) 根據(jù)研究對象的生境類別劃分 陸地生態(tài)學(xué);海洋生態(tài)學(xué);淡水生態(tài)學(xué);島嶼生態(tài)學(xué) 根據(jù)研究性質(zhì)劃分 理論生態(tài)學(xué)和應(yīng)用生態(tài)學(xué),生態(tài)學(xué)分類,6.生態(tài)學(xué)研究對象,生態(tài)學(xué)不同于其它學(xué)科，它由許多學(xué)科歸納而成，系多源起源的。 生態(tài)學(xué)是生物學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一，不同的分類類群有其分支學(xué)科，它還與生物學(xué)之外的學(xué)科結(jié)合形成了許多邊緣學(xué)科。,生態(tài)學(xué)交叉學(xué)科,第二專題 生態(tài)學(xué)的范疇 一、生態(tài)學(xué)的定義 二、生態(tài)學(xué)的歷史與人類的關(guān)系 三、生物組