景观生态学(1)

3 生态系统的组成
生态子系统由二大部分和四种基本成分 组成 二大部分：生物成分；非生物成分。 四种基本成分：非生物环境、生产者、 消费者、还原者。
3.1 非生物环境
非生物环境是生物生活的场所，物质和能量的 源泉，也是物质交换的地方。 非生物环境：气候因子，如光、温度、及其它 物理因素。 无机物质：如碳、氧、氮、水及矿质盐分等。 有机物质：如糖、蛋白质、脂类、腐殖质等。



生态学向调控与工程方向发展阶 段（1962- ）

1997在日本京都签署的《京都协定书》，是 人类为防止全球变暖迈出的第一步，是人类 有史以来通过控制自身行为以减少对气候变 化影响的第一个国际文书，是国际社会为保 护来以生存的地球环境经过多年努力所达成 的重要结果。然而由于美国布什政府最近在 《京都协定书》上开倒车，引起了国际社
3.4 还原者
还原者也属异养生物，是小型消费者，主要是细菌， 真菌等微生物。 功能：把复杂的动植物有机残体分解为简单的无机 物而归还到环境中，供生产者重新利用，同时， 自己也得到食物和能量。由于还原者的功能是分 解作用。故也称为分解者。 如果没有还原者，地球表面将堆满动植物尸体。组 成生态系统的是生物成分和非生物成分二大部分， 缺一不可，但生物是核心，而绿色植物又是核心 的核心。因为只有绿色植物才能固定和转化光能， 将无机物合成供自己需要和消费者利用的有机物。
生态学向调控与工程方向发展阶 段（1962- ）
进入九十年代后，生态学的研究热点集 中在生物多样性、全球变化和可持续发 展方面。 1996 年 美 国 生 态 学 会 主 席 Judy L.Meyer在美国生态学会年会上提出生 态学的5个前沿领域是生态工程、生态经 济学、生态设计、产业生态学、环境伦 理学。
一、生态学的定义Fra bibliotek生态学：研究生物与环境之间相互关系的科学 （1）生物与环境的关系 （2）各种生物之间的关系 （3）环境各要素之间的关系

二、生态学形成和发展的四个阶段

（一）生态学知识的累积阶段：生态现 象描述
公元前300年，古希腊 Theophrastus 植物与 自然环境的关系。 古罗马 Pliny(公元23~79年)将动物分为陆生、 水生、飞翔三大生态类群。 公元前200年 我国古籍《管子.地员篇》水分梯 度与植物组成的关系——《管子，地员篇》中， 有关《管子，地员篇》中，有关江淮平原上沼 泽植物种类的带状分布与水文、土质的关系。





学、个体生态学、细胞生态学、基因生态学 按环境特点分：淡水生态学、海洋生态学、森林生态学、 草原生态学、农田生态学、城市生态学
生态系统生态学阶段 （1935-1962）
林德曼的老师是耶鲁大学的Hachinson教授 林德曼27岁因长期患病去世，发表文章前 后 观点：能量传递在高营养级更有效，呼吸 消耗比例越高级别越大，生态演替早期过 后生产效率急剧上升（如水体富养化）

生态学形成和发展的几个阶段

（五）社会需求推动生态学向定向、定量、控制、模拟和 应用方向发展的新阶段 五大危机：污染、 资源、能源、粮食、人口 1962年，美国海洋生物学家卡逊（R.Carson）《寂静的春 天》用通俗的文笔，描述了一个受到人造化学品危害的悲 惨世界。她的书是人类生态环境意识觉醒的标志。生态学 开始被从高楼深院中请出来，以解决社会生活中的生态问 题。 联合国教科文组织：IBM(1964),MAB(1971) 世 界 环 发 大 会 :〈 人类 环 境 宣言 〉( 斯 德哥 尔 摩 ,1972); 〈保护生物多样性公约〉、〈气候变化公约〉、〈关于森 林问题的申明〉、〈21世纪行动议程〉和〈里约热内卢宣 言〉(里约热内卢，1992)




1851 Vonpost（瑞典）样方法——种群定量研究 1863 Kerner 介绍研究群落结构和动态的方法
生态学一经诞生，立即分化为植物、动物和人类生态学等，出现 了生态学发展的第一次高峰

生态学形成和发展的几个阶段


（三）学科与学派的分化阶段
植物生态学：1895 Warming(丹麦)《以植物生态地理为 基础的植物分布学》； 1898Schimper《以生理学为基础 的植物地理学》。 动物生态学：Jennings(英)——动物行为；Adams and Shelford(美)——动物生态演替；Davenport(美)——动 物群落生态（昆虫生态） 1930年前后 : 英美学派 以北美冰川地貌为研究对象 动态生态学 法瑞学派 阿尔卑斯山脉为研究对象 静态生态学 北欧学派 北欧森林为研究对象 分布规律 俄国学派 生物地理群落为研究对象
田园主义观点：简单与和谐的生活 帝国传统：通过理性实践和艰苦的劳动 建立人对自然的统治
生态学形成和发展的几个阶段


（二）近代生态学的创始阶段：实物观察记载
Reaumur(1683-1757)《昆虫自然史》 1749 Buffon （法，1707-1788） 《生命律》 1803 Malthus 《人口论》：食物与人口的关系 1807 Humboldt 《植物地理学》：植物分布与气候条件的规律性 1859 Darwin《物种起源》：生物进化学说创立 1866 Hackel定义生态学
会的广泛关注，各方纷纷谴责美国这种 不负责任的态度。
生态学向调控与工程方向发展阶 段（1962- ）
加利福尼亚喷气推进实验室，研究金星和火 星的生命，发现生命与大气共同进化现象。 1969拉夫洛克提出大地女神“盖亚”假说— “一个地区的动植物及其周边环境组成了一 个能够单独地自动抵制不利生存变化的内在 平衡系统” 。生命的最基本规则是合作与 共生，而不是各自竞争。
3.2 生产者
生产者主要是利用太阳能将简单的无机物合 成有机物（食物）物绿色植物，也包括光 合细菌和化能细菌。 生产者属于生物中的自养生物，如森林中的 乔木，灌木和草本植物，海洋和湖泊中的 浮游植物等，它们在生态系统中的作用是 将太阳能源不断地输入生态系统，成为消 费者和还原者的唯一的能源。
3.3 消费者

生态学形成和发展的几个阶段

（四）生态系统生态学的发展阶段
1935 Tansley 第一次提出生态系统概念 ， 生态平衡 1941 R.L.Lindeman“一个老年湖泊内的食物链动态” 1952 E. P. Odum 《生态学基础》 H．T．Odum ， Hutchinson 按研究对象分:植物生态学、动物生态学、人类生态学 按组织水平分：生态系统生态学、群落生态学、种群生态

生态学向调控与工程方向发展阶 段（1962- ）


生态学在应用中产生了很多应用性分支，如农 业生态学、城市生态学、资源生态学、环境生 态学、经济生态学等。生态学还与其他学科广 泛交叉，产生如生理生态学、遗传生态学、化 学生态学等。生态立法、生态工程、生态设计 发展迅速。 我国马世骏先生于1985年就提出生态工程概 念，并于1987年主编出版《中国的农业生态 工程》。1989年Mitsch和Jorgensen出版 《生态工程》。1991年召开第一届国际生态 工 程 会 议 ， 并 于 1992 年 出 版 刊 物 《 生 态 工 程》。

生态学向调控与工程方向发展阶 段（1962- ）



1966-1967实验性小岛，麦克阿瑟和威尔逊得到 “岛屿理论” 麦克阿瑟认为提不出可以验证的预言的生态学还 不算是一门科学，“预言、预言、再预言”，他 认为IBP是失败的，认为科学总是“倾向机械论” 的。 自然界的正常状态是平衡？还是不稳定？“从历 史看，生态学家认识干扰的重要性及其产生的异 质性（镶嵌）总是太迟。” “因为主导思想是 平衡论”
景观生态学
1. 生态学知识
§1-1-1

生态学定义
生态学( Ecology)是生物学的分支，是一门宏观生物学。 勒特(Reiter)1865年合并logos(研究、学科)和oikos(住所) 构成Oikologie(生态学)一词。 赫克尔（Ernst Hackel，1834—1911，德国生物学家） 1866年第一次提出并定义Ecology。
生态学向调控与工程方向发展阶 段（1962- ）
自然界高度组织严密、整然有条、自行 调节、状态稳定的生态系统 转到 生物圈中大多数时间和空间范围内出现 的变化都显得是内在的和必然的 合作—竞争，整体—局部，种群—生态 系统，秩序—混沌，多样性—稳定性 “混沌学”—“蝴蝶效应”初始状态的敏 感性，系统的非线性

（一）生态学知识的累积阶段
国中：
二十四节气（实质是气候与生物关系的表述）:立春、雨
水、惊蛰、春分、清明、谷雨；立夏、小满、芒种、夏至、 小暑、大署；立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降；立冬、 小雪、大雪、冬至、小寒、大寒。
《齐民要术》
《本草纲目》
生态学知识累积阶段

西方：18世纪初，机械的自然观
个体生态学与群落生态学阶段 （1866-1935）
美国芝加哥大学的亨利.考克斯，从水边到陆地 的植物系列，演替关系。他的学生谢尔福德、 亚当斯都是动物生态学权威 内布拉斯加大学的弗雷德里克.克莱门茨1916年 《植物演替：植被发展的探讨》单顶极理论， 1939年与谢尔福德一起研究 《生物生态学》（1941出版） 一次世界大战结束后，小麦 价格下跌。1934年美国大尘暴

生态系统生态学阶段 （1935-1962）
相对论、物质的不确定性原则、量子力学出 现 哈佛大学的惠勒研究群居的白蚁、蚂蚁自我 克制和利他主义的生存竞争。 层创进化理论：物质—生命—人类意识。 H.T.Odum，E.P.Odum 1953年出版《生态学 原理》，父亲是区域社会学家。 E.P.Odum 是伊 利诺斯大学谢尔福特的研究 生， H.T.Odum是耶鲁大学的Hachinson教授 的研究生