生态学概论
生态学概论
生态学概论第一章绪论1.生态学是研究生物和人与环境之间的相互关系,研究自然生态系统和人类生态系统的结构和功能的一门科学。
研究层次:个体/生理2.生态学分为理论生态学和应用生态学第二章.个体生态1.在环境科学中环境是指围绕这人群的空间以及其中可以直接或间接影响人类生活和发展的各种因素的综合;再生物科学中,环境是指围绕着生物体或者群体的一切事物的总和。
2.生态因子是指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素,如温度、湿度,事物、氧气、二氧化碳和其他相关的生物等。
分类:气候因子,土壤因子,地形因子,生物因子,人为因子。
3.史密斯曾把生态因子分为密度制约因子和飞密度制约因子。
前者的作用强度随种群密度的变化而变化,因此有调节种群数量,维持在那个群平衡的作用。
后者…4.特殊根系:红树林,密集而发达的支柱根,树干的基部长出5.前苏联蒙恰之机根据生态因子的稳定程度将其分为稳定因子和变动因子。
稳定因子是指终年恒定的因子,如地磁,地心引力…变动因子又可分为周期变动因子和非周期变动因子。
前者如四季变化,潮汐涨落后者如刮风,降水…6.生态因子作用有四大特点:综合性,非等价性,不可替代性和互补性,限定性(生物在生长发育的不同阶段往往需要不同类型或不同强度的生态因子)7.最小因子定律:植物的成长取决于环境中那些处于最小量状态的营养物质。
8.耐受定律:任何一个生态因子在数量或质量上得不足或过多,即当其接近或达到某种生物的耐受极限时,就会影响该种生物的生存和分布。
9.限制因子:当生态因子(一个或相关的几个)接近或超过某种生物的耐受极限而阻止其生存、生长、繁殖、扩散或分布时,这些因子就称为限制因子10.不同生物对各种生态因子:广适性,狭隘性。
同一物种对不同生态因子有差异,不同生长时期的耐受范围可能不同。
11.水的流动和再分配:大气循环,洋流,河流排水12.水生植物:调节渗透压,对盐分的适应,对缺氧环境的适应。
生态学概论
生态学概论专题一课程概述1)生态学的定义:生态学(Ecology)是从系统的高度研究生物与其环境之间相互作用关系的科学,其中生物包括人类、动物、植物和微生物,环境包括自然环境、人工环境及社会经济环境。
2)生态学的形成发展形成期:公元17-19世纪末定义提出巩固期:20世纪初-50年代理论研究壮大期:20世纪60年代至今知识体系的拓展、丰富3)生态学的研究现状生态学在研究社会问题中的重新定位生态学研究对象的时空尺度不断拓展生态学研究的内容向过程和预测发展生态学新分支在学科交融中不断产生生态学研究方法与手段在集成中创新专题二(第一讲)生态学基础知识思考题:1、什么是生态系统?有哪几种生态系统?2、湿地生态系统的定义•3、为什么说湿地生态系统中的生物多样性是最丰富的?一、系统概述1)系统的定义系统:在一定的时空范围(边界)内,由两个或两个以上相互联系和相互作用的组分构成的,具有某种特定的结构与功能,朝着特定目标运动发展的有机整体。
系统的要素:①有一定边界②有多个组分③组分间关联④有特定功能⑤有运动目标2)系统的特性,是指系统相对于非系统而言所具有的若干属性。
主要包括:(1)结构的有序性系统结构的有序性——主要表现在系统外部有一定的边界,内部有鲜明的分层现象。
系统边界:指系统所涉及的时间和空间界限(可自然形成或人为划定)分层现象:指系统按一定的层次,可向宏观逐层综合,向微观逐层分解的现象。
(2)结构的整体性系统结构的整体性是系统对各组成要素的总体要求,包括各组分间存在量比关系,相互作用和联系方式:量比关系:指组分间在数量上的比例。
它控制着系统的构成。
相互作用:指组分间相互约依赖、相互作用的关系。
联系方式:指组分间的时空关系,即系统内各要素在和空间上的配置。
(3)功能的整合性系统功能的整合性是指系统整体功能大于各组分功能之总和的特性。
它以特定的系统结构为基础。
系统功能>∑组分功能(4)功能的离散性系统功能的离散性是指系统整体功能小于各组分功能之总和的特性。
生态学概论
生态学概论娜娜一、绪论1、生态学可定义为:研究生态系统结构和功能的科学。
1、生态学的发展大致可分为5个阶段,即生态学的萌芽时期、生态学的创立和发展期、生态学的巩固和学派分化时期、生态系统生态学时期。
生态学发展的早中期阶段,主要以个体生态学、种群生态学、群落生态学发展为特征;近现代生态学以系统生态学和应用生态学的大发展为主。
2、生态学的研究对象是包括细胞、个体、种群、群落、生态系统及景观、生物圈等不同层次的生命系统。
.3、生态学的研究内容包括三个:探讨生物环境相互作用关系、生态系统结构、功能和演化规律的生态学基本原理研究,生态学方法论研究和以生态学价值观为基础、以可持续发展为特征的生态文化的研究。
4、生态学的方法论包括层次观、整体观、系统观、综合观及进化观。
5、广义的生态安全是指在人的健康、基本权利、社会秩序和人类适应环境变化的能力等方面不受威胁的状态。
狭义的生态安全是指生态系统完整性和生态系统健康的整体水平的反映。
6、可持续发展为:既满足当代人的需求,又不损害后代人利益的发展。
可持续发展是一个涉及经济、社会文化技术及自然环境的综合概念。
它的基本思想包括三个方面:经济持续、环境持续、社会持续。
生态学研究对保障生态安全和实现可持续发展具有重要意义。
二.生态系统1、生态系统是生物与生物,生物与环境相互关系相互作用,通过能量流动,物质循环,信息传递构成一个功能整体。
生态系统是个功能单位,而不是生物学上的分类单位。
2、生态系统包括环境组分和生物组分。
生物组分包括生产者,消费者和分解者三大功能类群生物。
生产者的生态学功能过程是利用光解将无机物合成有机物,完成有机物质的生产过程;消费者完成了有机物和有机物之间的转化过程;分解者则将有机物分解还原成无机物,重新释放到环境。
3、生态系统服务是指自然生态系统及其物种所提供的能够满足和维持人类生活需要的条件和过程。
生态系统服务是客观存在的,是多层次的、全方位的,包括产品,调解服务,信息服务支撑服务。
生态学概论
随着人口的增加和工业、技术的进步, 人类正以前所未有的规模和强度影响着环境, 人类在获得巨大物质财富的同时, 也出现了一系列环境问题, 诸如人口膨胀、能源耗费、资源枯竭、粮食短缺、环境退化、生态平衡失调等, 这六大基本问题的解决, 都有赖于生态学原理的指导, 从而推动了生态学的迅速发展, 使生态学超越了自然科学的范畴, 迅速成为当今最活跃的前沿科学之一, 生态学的基本原则, 不仅是被看作是环境科学的重要理论基础, 也被看成是社会经济可持续发展的理论基础, 生态学不仅引起当代各学科科学家的高度重视, 使生态学形成若干新增长点, 同时, 也被各国政治领袖和社会舆论所称道, 生态学学科正以其旺盛的生机在发展, 并肩负着解决一系列世界性问题的历史使命。
第一章绪论⏹生态学的产生与发展☐生态学的定义生态: 指生物的生理习性和生活习性及其与生存环境所有关系的总和。
生态学(ecology):研究生物与其环境相互关系的科学, 具体来讲, 生态学是研究生物生存条件、生物及其群体与环境相互作用的过程及其规律的科学。
(生态学的概念是由德国博物学家E.Haeckel于1866年在其著作《普通生物形态学》(Generelle Morphologie Der Organismen)首次提出并定义的。
)生态学的理论基础是建立在进化论物种起源的“自然选择”和“最适者生存”的两项基本原则之上。
☐生态学的发展简史(书2~6页)1、生态学萌芽时期(十七世纪以前)2、生态学的创立与发展时期(十七世纪至十九世纪)①E.Warming 《以植物地理学为基础的植物分布学》②A.F.W.Schimper 《以生理为基础的植物地理学》3、生态学的巩固及学派分化时期(二十世纪10到30年代)英美学派法瑞学派北欧学派前苏联学派4.生态系统生态学时期(二十世纪40到60年代)☐ 5.人类生态学时期(二十世纪60世纪末到现在)☐生态学的发展趋势1、生态系统生态学是现代生态学的发展主流2.生态学研究由定性向定量研究发展3.生态学向宏观和微观两极发展⏹ 4.应用生态学迅速发展⏹生态学的学科体系☐生态学的研究对象及内容(6)研究对象: 由生物与环境相互作用而构成的整体, 即生态系统, 可以说所有的生命层次都是生态学的研究对象。
生态学概论及基础原理
• 1.2.4.2 死亡率
1.2.3.1 出生率
• 出生率(natality)----是指种群在单位时间内
产生新个体数占总个体数的比率。
• 出生率有绝对出生率和相对出生率两种表
示方法 • 特定年龄出生率 • 出生率分为生理出生率和生态出生率。
• 生理出生率(又叫最大出生率):是指种群在理 想条件下,无任何生态因子的限制,繁殖只受生 理因素决定的最大出生率。
• 假设: 1.种群孤立地生活(单一种群), 种群增长是“J”字型 2.在稳定的无限制环境中(不受资源和空间的限制),
1.3.1.2种群在有限环境中的逻辑斯谛增长模型
• 下面介绍连续增长模型。具密度效应的种群连续增 长模型,比无密度效应的模型增加了两点假设: ①有一个环境容纳量(通常以K表示),当Nt=K时,种群 为零增长,即dN/dt=0; ②增长率随密度上升而降低的变化,是按比例的。
• ②它也是渔捞、林业、农业等实践领域中,确定
最大持续产量(maximum SUS—tained yield)的主要
模型;
种间关系
捕食
一种生物以另一种 生物为食。
注意: 同种生物的成体以幼体为食,不是捕食关系,而是种
内斗争。 捕食不只是动物之间,动物以草为食,亦是捕食关系。
个体组成的群体
种群是物种(species)具体的存在单位、繁殖单位和
进化单位。种群的空间界限和时间界限并不是十分 明确的,常由研究者根据调查目的予以划定。
种群的基本特征
自然种群应具有以下三个主要特征:
①空间特征,即种群有一定的分布区域和分布方
式;
②数量特征,即种群具有一定的密度、出生率、
死亡率、年龄结构和性比;
• (1)相邻个体最小距离法 • 种群空间格局的检验方法很多,如果种群的密度 和个体间的最小距离能够精确测量,则可采用相 邻个体最小距离(nearest—neighbor distance)法检 验内分布型。
(word完整版)生态学概论课件整理
(word完整版)生态学概论课件整理1。
生态是指生物的生理习性和生活习性及其与生存环境所有关系的总和.也指生物在一定的自然环境下生存和发展的状态。
2.生态学(Ecology)是研究生物与其环境相互关系的科学。
3。
生态学的研究方法:野外与现场调查;受控实验;实验室分析;生态模型与模拟;生态学的综合方法4.系统:由相互作用、相互依赖的若干部分结合而成的,具有特定功能的有机整体。
构成系统的条件:有两个以上的组分;组分之间有密切的联系;个组分能以整体的方式完成特定的功能. 5。
系统的基本特征:系统组分的整体性;系统结构的有序性;系统功能的整合性;系统结构和功能的可调控性。
6.系统分析的方法:定性分析阶段;定量分析阶段;模型分析阶段;系统优化阶段系统的研究途径:黑箱;白箱;灰箱7。
生态系统(Ecosystem):即生物群落与其生存环境之间,以及生物种群之间密切联系、相互作用,通过物质交换、能量转换和信息传递,成为占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡体系。
8.生态系统的组成成分:非生物环境;生物组分.生物组分又可分为生产者、消费者、分解者9.生态系统的基本功能:能量转换功能;物质转换功能;信息传递功能。
⏹初级生产:生产者通过光合作用把CO2和H2O合成碳水化合物,并把太阳能转化为化学能固定在碳水化合物中,碳水化合物又可进一步合成脂肪和蛋白质等有机物的过程。
⏹次级生产:消费者直接或间接的摄食生产者制造的有机物质,通过吸收、消化再合成自身所需的有机物质的过程。
⏹分解过程:分解者把复杂的有机物质分解为简单的无机物质的过程。
分解的生态学意义:通过动、植物残体的分解,使营养物质得到再循环,微生物种群得到恢复和繁衍.⏹为碎屑食物链的各级生物提供了食物和物质基础。
⏹产生了有调控作用的环境激素,可能对生态系统中其他生物的生长产生重大的影响。
⏹改造了地球表面的惰性物质10.生态系统的特点:具有空间结构;具有时间变化;具有自动调控功能;是开放的系统11。
生态学概论及基础原理课件
消费者
分解者是指能够将有机物分解为简单无机物的生物,如细菌和真菌。
分解者
非生物环境包括气候、土壤、水文等因素,它们对生态系统的运行起着重要的影响。
非生物环境
生态系统的组成
生态系统的功能
物质循环
生态系统通过物质循环,将有机物和无机物进行转化和再利用,维持生态平衡。
能量流动
生态系统通过能量流动,将光能转化为生物可利用的化学能,并按照一定的方向和途径流动,维持生态系统的正常运转。
生态系统分类
生态系统是指在一定空间内,由生物群落和它的非生物环境相互作用而形成的自然系统。
生态系统定义
生态系统由生物群落(包括生产者、消费者和分解者)和非生物环境(如水、土壤、空气等)组成。
生态系统组成
生产者是指能够利用光能或其他形式的能量将无机物转化为有机物的生物,如植物和某些细菌。
生产者
消费者是指以其他生物或有机物为食的生物,如动物。根据食性不同,消费者又可以分为草食动物、肉食动物等。
01
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生态系统的破坏与恢复
恢复生态系统需要采取一系列措施,包括停止破坏行为、治理污染、引进本地物种等,以重建生态系统的平衡和健康。
人类活动对生态系统的破坏主要表现在过度开发、污染和外来物种入侵等方面,这些行为会导致生态系统结构和功能的退化。
VS
环境保护是可持续发展的重要组成部分,旨在实现经济发展、社会进步和环境保护的协调统一。
种群的空间分布
种群的空间分布是指种群在一定环境中的分布状况,包括均匀分布、随机分布和集群分布等,这种分布状况对种群的生存和繁衍具有重要影响。
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种群的概念
种群的数量特征
种群密度是指单位面积或体积内同种生物个体的数量,是种群最基本的数量特征之一。
生态学概论(简答题)
生态学概论(简答题)生态学是研究生物与环境间相互作用关系的学科。
它研究生物种群、群落和生态系统以及它们与环境之间的相互关系。
以下是对于生态学概论的一些简答问题的回答:1. 什么是生态学?生态学是研究生物与环境间相互作用关系的学科。
它关注生物群体、群落和生态系统的结构、功能和动态变化,以及它们与环境因素之间的相互关系。
2. 生态系统是什么?生态系统是由生物群体、非生物因素和它们相互作用所构成的功能单位。
它包括生物的组成部分(如物种、种群和群落),以及非生物的组成部分(如土壤、水和空气)。
生态系统的边界是模糊的,但它们通常被定义为具有相互依赖关系的生物和环境集合。
3. 生态位是什么?生态位指的是一个物种在生物群落中的角色和作用。
它包括物种的生活方式、其对资源的利用和其与其他物种的相互作用。
生态位可以有重叠,不同物种可以有不同的生态位分配,从而使得物种间能够共存。
4. 生态系统的能量流是怎样的?生态系统的能量流通常是单向的。
太阳能被光合作用转化为植物的化学能,然后通过食物链传递给其他生物。
在每个能量转化步骤中,一部分能量会以热量的形式散失。
能量流的方向是从生产者(植物)到消费者(动物),最终以死亡和分解的形式返回环境。
5. 生物多样性为什么重要?生物多样性对于地球生命系统的稳定和正常功能至关重要。
它提供了许多生态系统功能和服务,如保持土壤的健康、提供食物资源、控制害虫、调节气候等。
生物多样性的丧失可能导致生态系统的不稳定和功能退化。
以上是对于生态学概论中一些简答问题的回答。
希望能对你有所帮助!。
生态学概论-生态学概念
第一章绪论现代水文循环:注重陆面生态-水文过程与空间格局的变化规律和受人类活动影响的关键问题。
生态学:研究生物与环境相互关系的科学。
可持续发展:既满足现代人的需求又不损害后代人满足需求的能力。
第二章生态系统系统:由相互作用和相互依赖的若干组成部分,结合而成的具有一定结构的功能整体。
生态系统:在一定时间空间范围内,生物与生存环境,生物与生物之间密切联系相互作用,通过能量流动物质循环星系传递和构成的具有一定结构的功能整体。
生态系统服务:人类直接间接从生态系统得到的利益,是对人类生存和生活质量有贡献的生态系统产品和服务。
生态系统健康:不受生态系统综合征的影响、具有恢复力、自我调控能力、不影响相邻系统、不受风险因素的影响、在经济上可行、维持人类和其他邮寄群落健康的一种状态。
生态系统健康评价:反应生态系统为人类社会提供生态系统服务的质量与可持续性。
生态系统管理:运用生态学、社会学、管理学原理,以生态健康、生物多样性、可持续性发展为目标,对整个生态系统的内外环境进行调控手段。
第三章生物与环境物种:一类生物个体的集合,其中个体之间在自然条件下能相互交配产生具有生殖能力的正常后代个体。
个体生态学:以生物个体及栖息地为研究对象,研究栖息环境因子对生物的影响及生物对栖息地的适应和生态适应的形态生理及生化机制。
环境:生物的栖息地,某一特定生物体或群体以外的空间,以及直接或间接影响该生物或生物群体生存与活动的外部条件的总和。
环境因子:构成环境的各要素。
生态因子:环境因子中一切对生物的生长发育生殖行为和分布有直接间接影响的因子。
生存因子:生态因子中生物生存不可缺少的因子。
生境:具体的生物个体或群体生活区域的生态环境与生物影响下的次生环境统称。
生态作用:环境对生命系统的影响生态适应:生命系统改变其自身的结构与过程以便与其生存环境相协调的过程限制因子:生物在一定环境中生存,必须得到生存发展的多种生态因子,当某种生态因子不足或过量都会影响生物的生存和发展。
生态学概论
三:合理利用水资源
1、原因:(1)人类对水资源的需求不断增加 (2)污染、浪费和过度利用等加剧水资源短 缺
2、实现水资源的可持续利用措施: (1)开源:合理开发和提取地下水;修筑水库; 跨流域调水;海水淡化;人工增雨等 (2)节流:加强宣传教育,提高公民节水意识; 重视改进农业灌溉技术,提高工业用水的 重复利用率
一、水资源及其
狭义:陆地上的淡水资源
人类比较容易利用的淡水资源:河流水、淡水 湖泊水、浅层地下水,储量只占全球水储量 的十万分之七
(1)世界水资源分布特点:地区差异明显
影响因素:降水量空间分布不均 衡量水资源丰歉程度的主要指标:多年平均径流总 量 (2)水资源的分布规律 ① 从水循环角度看: 降水量大、水循环活跃的地区,水资源丰富; 降水量小、水循环不活跃的地区,水资源贫乏 ② 从我国看:
二、水资源与人类社会
大小 2、水资源质量:影响经济活动的效 益 3 、在不同社会历史时期,水资源的 数量和质量对人类社会的影响程度是不 同的.
1、水资源数量:影响经济活动规模的
(1)水资源的数量会影响经济活动的规模。
水是酒的血,名酿 必有佳泉。崂山水 制作出青岛人自豪、 全世界惊叹的青岛 啤酒。
可持续发展是指既满足现代人的需求以不损害后代 人满足需求的能力。换句话说,就是指经济、社会、 资源和环境保护协调发展,它们是一个密不可分的 系统,既要达到发展经济的目的,又要保护好人类 赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然 资源和环境,使子孙后代能够永续发展和安居乐业。 也就是江泽民同志指出的:“决不能吃祖宗饭,断 子孙路”。可持续发展与环境保护既有联系,又不 等同。环境保护是可持续发展的重要方面。可持续 发展的核心是发展,但要求在严格控制人口、提高 人口素质和保护环境、资源永续利用的前提下进行 经济和社会的发展。
生态学概论PPT课件
21世纪面临的许多世界性的难题, 大都与生态学有关
人口膨胀 粮食紧张 环境污染 能源不足 资源紧缺 遗传疾病
什么是生态? 什么是生态学?
生态(eco-)
自然环境下生存和发展的状态,也指生物的生理特 性和生活习性
它们之间和它与环境之间环环相扣的关系
影响
生态学概论的讲课内容
绪论 生物与环境(个体生态学) 种群生态学 群落生态学 生态系统生态学 应用生态学
《生态学》教材及教学参考书籍
曹凑贵主编,《生态学概论》,高等教育出版 社,2006
杨持主编, 《生态学》 (第二版),高等教 育出版社,2000。
孙儒泳主编,《基础生态学》,高等教育出版 社,2001。
近代生态学 研究的内容
经典生态学 研究的内容
近代生态学 研究的内容
生态学的研究内容
以野生生物类群和自然生态系统为对象,探索环境与生物之间的 作用和反作用及其规律。
生态学 ecology
动物 植物 微生物 人类
谁住 生物
Oekologie
Oikos+logos (住所) (学科)
住所的学科 住哪里 环境
无机因素 态学是研究生物与环境间相互关系的科学
恩斯特·海克尔
研究生物及环境间相互关系的科学 (E. Haeckel, 1866)
国内《生态学》有关网站
搜索引擎 WWF-- 万方数据-- 中国期刊网-- 生物学文摘(BA)-- 中国科学院生物多样性委员会-- 中国科学院生态环境中心-- 湿地国际—
1955] 《Ecology》 [the Ecological Society of America ,1920] 《 Journal of Ecology 》[1913] 《 Ecology Monorgraphs》 [1931] 《 Journal of Animal Ecology 》[1932]
第一章_生态学概论
②增长率随密度上升而降低的变化,是按比例的。
S型增长与J型增长曲线之间的面积随N而增大,即随种 群数量的增加,不可能增长的部分逐渐扩大(环境阻 力)。
种 群 数 量
指 数 增 长
逻辑斯谛增长
环境阻力
时间
逻辑斯谛曲线常划分为5个时期:
①开始期,也可称潜伏期,由于种群个体数很少,
密度增长缓慢;
第三节生态因子及其作用
一、生态因子概念及其分类(任何生物 不能脱离其特定的生活环境,生活环境 由各个生态因子组成。) 生境:在一定时间内对生命有机体生活、 生长发育、繁殖以及对有机体存活数量 有影响的空间条件及其他条件的总和。 组成生境的因素称生态因子。 生态因子有两方面因素所组成:非生物 因素和生物因素。
第四节 种群
种群的基本概念及特征 种群的概念 种群:指在一定时空中同种个体的总和, 且是物种具体的存在单位、繁殖单位和 进化单位。种群的空间界限和时间界限 并不是十分明确的,常由研究者根据调 查目的予以划定。
2种群的基本特征: ①空间特征:种群都要占据一定的分布区,进 行繁衍、生长。 ②数量特征:用种群密度来表示,一定面积或 空间的个体数。 ③遗传特征:有继承,有变异。组成种群的个 体在总体形态特征、生理特征等方面具有共性, 但是在某些方面具有差异。
3种间捕食与寄生关系 4种间合作与互利共生关系
第五节 群落
一群落的基本概念及特征 1、群落的基本概念: 生物群落简称群落(community),是指一定时间内居 住在一定空间范围内的生物物种的集合。它包括植物、 动物和微生物等各个物种的群落。 2、群落的特征: (1)优势种: (2)物种多样性: (3)种间关联性: (4)群落交错区(生态环境脆弱带): (5)稳定性:
第1章 生态学概论
第一讲概论 (2)第一堂课前言、生态学概念与发展 (2)前言 (2)1生态学的概念 (3)2生态学思想的简单回顾 (3)2.1“田园主义”和“浪漫主义”生态学思想 (3)2.2“帝国主义生态学”思想 (4)3二十世纪生态学上的重要事件 (5)3.1 成立生态学会 (5)3.2创立群落演替的气候学派 (5)3.3把经济思想(如生产者、消费者)运用到对大自然的研究中 (5)3.3生态系统概念的提出 (6)3.4生态学时代的到来(1960年代) (6)第二节课生态学与可持续发展 (6)1生态学对可持续发展的重要贡献 (6)1.1生态学对“可持续发展”概念的孕育和产生起了至关重要的历史作用 (6)1.2生态学为可持续发展提供了理论基础 (7)1.2.1生态学的发展已进一步深化了生物与生物间以及生物与环境间的认识深度,并将其提高到整体性和系统性的高度 (7)1.2.2从实践上看,生态学的思想与方法为可持续发展的实施奠定了基础 (7)2可持续发展概念的提出,对生态科学的发展产生了重要影响 (8)2.1生态学在社会中重新定位 (8)2.2生态学与其他学科的融汇与分化 (8)2.3从局部的孤立的研究到整体的网络化研究 (8)2.5研究方法和研究手段的改善和提高 (9)3我国生态学在实施可持续发展战略中的任务(研究热点) (9)3.1可持续发展的生态学机理和评价方法研究 (9)3.2加强生态安全理论、生态预报方法和生态安全预警监控系统的研究 (9)3.3强化区域生态评价、生态规划、生态管理和生态工程研究,积极参与国家的重大生态环境建设 (10)3.4加强生态系统服务功能的科学研究 (10)3.5生物多样性保护及其可持续利用的生态学机理与方法 (10)3.6全球环境变化和人类活动关系的生态学研究 (10)3.7生态学理论和交叉学科的研究 (11)3.8环境污染过程中的重要生态学问题 (11)3.9受损(退化)生态系统的恢复与重建的研究 (11)3.10全球变化引发的生态学问题研究 (11)结语:努力前程 (11)第一讲概论第一堂课前言、生态学概念与发展前言三个生态学故事:一个是野生动物园老虎的故事;一个是美国某个岛上鹿群的故事。
生态学概论
生态学概论第3 版曹凑贵展茗主编第一至四章核心内容第一章绪论1.1生态学的产生及发展(1)生态学的定义:是研究生物与环境及其相互关系的科学。
(2)生态学的发展简史:生态学的萌芽时期(-1866年)、创立及发展时期(1866 年-19世纪末)、巩固及学派分化期(20 世纪初-30 年代)、生态系统生态学时期(20世纪30年代-60年代)、人类生态学时期(20世纪70年代-)。
(3)现在生态学及其发展趋势:A、系统生态学的研究成为主流;B、从描述性科学走向实验、机制和定量研究;C、现代生态学向宏观和微观两极发展;D、应用生态学发展迅速,实践应用性更强;E、人类生态学的兴起与社会科学交叉融合。
1.2生态学的科学体系(1)生态学研究对象:生态学作为宏观生物学主要以个体、种群、群落等不同等级的生命体系为研究对象。
(2)生物系统:是由生物与环境相互作用构成的整体。
(3)生态系的研究内容:个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学、全球生态学。
(4)生态学的研究方法:A、野外与现场调查;B、实验室分析;C、模拟实验;D、数学模型与计算机模拟;E、生态网络及综合分析。
(5)生态学观察方法:层次观、整体观、系统观、综合观、进化观。
1.3生态学的任务(1)人类生态五大危机:人口危机、粮食危机、能源危机、资源危机、能源危机、环境危机。
(2)世界生态危机:人口问题、粮食问题、能源问题、资源问题、环境问题。
(3)十大环境问题:人口、粮食、酸雨、污染、荒漠化、全球变暖、臭氧层破坏、能源短缺、资源破坏、生物多样性丧失。
(4)可持续发展:是指既能满足当代人的需要,又不对后代人满足需求的能力构成危害的发展。
(5)可持续发展内容:A 、经济、社会、生态的可持续发展。
B社会:和谐的人际关系、人与自然关系,稳定的社会结构;C 生态:恰当的人口增长,资源开发和污染物排放不超过环境的承载能力;D经济:持续的资源利用和能源供给,使资源的开发不大于资源的再生速度,达到资源的再生利用;(6)可持续发展基本原则:A 可持续、共同性、公正性原则;B 共同性:人类生活在同一地球上,地球的完整性和人类相互依存表现了人类根本利益的共同性;C公正性:代内、代际公正,和环境公正。
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生态学概论第3版曹凑贵展茗主编第一至四章核心内容第一章绪论1.1生态学的产生及发展(1)生态学的定义:是研究生物与环境及其相互关系的科学。
(2)生态学的发展简史:生态学的萌芽时期(-1866年)、创立及发展时期(1866年-19世纪末)、巩固及学派分化期(20世纪初-30年代)、生态系统生态学时期(20世纪30年代-60年代)、人类生态学时期(20世纪70年代-)。
(3)现在生态学及其发展趋势:A、系统生态学的研究成为主流;B、从描述性科学走向实验、机制和定量研究;C、现代生态学向宏观和微观两极发展;D、应用生态学发展迅速,实践应用性更强;E、人类生态学的兴起与社会科学交叉融合。
1.2生态学的科学体系(1)生态学研究对象:生态学作为宏观生物学主要以个体、种群、群落等不同等级的生命体系为研究对象。
(2)生物系统:是由生物与环境相互作用构成的整体。
(3)生态系的研究内容:个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学、全球生态学。
(4)生态学的研究方法:A、野外与现场调查;B、实验室分析;C、模拟实验;D、数学模型与计算机模拟;E、生态网络及综合分析。
(5)生态学观察方法:层次观、整体观、系统观、综合观、进化观。
1.3生态学的任务(1)人类生态五大危机:人口危机、粮食危机、能源危机、资源危机、能源危机、环境危机。
(2)世界生态危机:人口问题、粮食问题、能源问题、资源问题、环境问题。
(3)十大环境问题:人口、粮食、酸雨、污染、荒漠化、全球变暖、臭氧层破坏、能源短缺、资源破坏、生物多样性丧失。
(4)可持续发展:是指既能满足当代人的需要,又不对后代人满足需求的能力构成危害的发展。
(5)可持续发展内容:A 、经济、社会、生态的可持续发展。
B社会:和谐的人际关系、人与自然关系,稳定的社会结构;C生态:恰当的人口增长,资源开发和污染物排放不超过环境的承载能力;D经济:持续的资源利用和能源供给,使资源的开发不大于资源的再生速度,达到资源的再生利用;(6)可持续发展基本原则:A 可持续、共同性、公正性原则;B 共同性:人类生活在同一地球上,地球的完整性和人类相互依存表现了人类根本利益的共同性;C公正性:代内、代际公正,和环境公正。
第二章:生态系统2.1 系统与生态系统系统的定义:系统(system)是由相互作用和相互依赖的若干组成部分,结合而成的具有一定结构的功能整体。
Bertalanffy,钱学森(1)系统的三要素:A 两个以上的组分、B各组分相互联系,具有一定结构、C具有独立的、特定的功能。
(2)系统的基本性质:A系统组分的整体性、B系统结构的有序性、C.系统功能的整合特性、D系统结构、功能的可控性。
(3)系统分析:是在明确研究目的和系统边界的基础上,分析系统组成要素、层次结构及各组分间相互影响的定量关系,建立系统的数学模型,并利用计算机对系统结构优化,使系统具有功能整合作用的研究过程。
(4)系统研究方法:A黑箱法、B白箱法、C灰箱法(5)生态系统含义:生态系统是在一定时间、空间范围内,生物与生存环境、生物与生物之间密切联系、相互作用,通过能量流动、物质循环、信息传递构成的具有一定结构的功能整体。
2.2生态系统的一般特征生态系统的4个基本组成成分:无机环境、生产者、消费者、分解者。
三大功能:生产者、消费者、分解者。
(1)生产者:是指能利用无机物制造有机物的自养生物(Autotrophs),主要是绿色植物,也包括一些蓝绿藻、光合细菌及化能合成细菌。
它们都能将环境中的无机物合成有机物,并把环境中的能量以化学的形式固定到有机体内。
(2)消费者:是指直接或间接利用绿色植物有机物作为食物源的异养生物(Heterotrophs),主要是指动物(草食动物、肉食动物、腐生动物、杂食动物)和寄生性生物。
(3)分解者:又称还原者,主要细菌、真菌等微生物,也包某些营腐生生活的原生动物。
(4)非生物环境:是生态系统中生物赖以生存的物质和能量的源泉及活动的场所。
2.3生态系统基本功能及过程(1)生态系统的基本功能:能量流动、物质循环和信息传递。
(2)生产者与有机物的合成过程:绿色植物是自然界有机物质的主要生产者。
(3)消费者与有机物的转化过程:从理论上讲,仅有生产者和分解者。
2.4 生态系统特点(1)具有生命成分(2)具有空间结构(3)具有时间变化(4)具有自动调控功能(5)是开放系统具有生命成分2.5生态系统类型生态系统的分类(1)按环境性质分:水生生态系统、陆地生态系统。
(2)按人类对生态系统的影响程度分:自然生态系统、人工生态系统、半自然生态系统。
2.6 一般生态系统概述生物圈生态系统:生物圈(Biospere)也叫生态圈,它由大气圈下层、水圈、土壤岩石圈以及活动于其中的生物组成。
是地球表面最大的生态系统。
(1)水域生态系统:A海洋生态系统:A影响全球物质循环B为人类提供丰富的产品C对人类环境产生重大影响(调节大气水热运动、调节气候;调节大气CO2 、O2平衡;净化环境)。
B淡水生态系统(2)湿地生态系统:湿地(Wetland)是介于陆地和水生环境之间的过渡带,并兼有两种系统的某些特征。
2.7农业生态系统(1)农业生态系统:人类有目的地利用农业生物与非生物环境之间、生物种群之间的相互作用规律,通过建立合理的生态系统结构和高效的生态机能,进行物质循环、能量转化和信息传递,并按人类社会需求进行物质生产的综合体系。
(2)农业生态系统特点:A受人类强烈干预B较高的净生产力和经济价值C抗逆性较差D受自然与社会经济规律制约E综合生产系统F具有明显的地域性2.8 生态系统服务与管理(1)生态系统服务(Ecosystem Services)是指人类直接或间接从生态系统得到的利益,是对人类生存和生活质量有贡献的生态系统产品(goods)和服务(services)。
产品是在市场上用货币表现的商品,如食物、原材料等;服务是不能在市场上买卖,但具有重要价值的生态系统性能,如净化环境、保持水土、减轻灾害等。
(2)生态系统服务的内容A生产(包括生态系统的产品及生物多样性的维持等) ,B基本功能(包括传粉、传播种子、生物防治和土壤形成等) ,C环境效益(包括改良减缓干旱和洪涝灾害、调节气候、净化空气、废物处理等)D娱乐价值(休闲、娱乐、文化、艺术和生态美学等) 。
第三章生物与环境3.1 生物与环境关系的基本概念物种:一类生物个体的集合,个体之间在自然条件下具有交配生殖能力,是自然界的一个基本进化单位和功能单位个体生态学:是以生物个体及栖息地为研究对象,研究栖息地环境因子对生物的影响及生物对栖息地的适应和生态适应的形态、生理及生化机制。
环境:在生态学中,环境是指生物的栖息地。
生物是环境的主体。
环境因子:构成环境的各要素。
生态因子(Ecological factor):环境因子中一切对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的因子。
生境:具体的生物个体或群体生活区域的生态环境与生物影响下的次生环境。
生态作用:环境对生命系统的影响。
生态适应:生物为了适应环境,从形态、生理及生化机制上作出有利于生存的改变。
生态反作用:生物反过来对环境的影响和改变。
3.2 生态作用的基本规律(1)限制因子定律:A.最小因子定律B.限制因子(2)生态因子综合作用定律A.生态因子的综合作用B.生态因子的交互作用C.生态因子作用的主次D.直接作用和间接作用E.生态因子的阶段性作用F..不可代替性和补偿作用(3)生态因子的时空变化规律A.生态因子的纬向递变性B.生态因子的经向递变性C.生态因子的垂直递变性D.生态因子非地带性变化3.3生态适应的基本规律(1)生物的耐受性耐性定律:生物对环境的适应存在耐性限度的法则称耐性定律。
耐性的变化:生物对某一生态因子的耐性是生态适应和长期进化的结果.生态幅:每个种对环境因子适应范围的大小。
(2)协迫与生态适应胁迫:自然界中的生物并非都在环境因子的最适范围内生存,在适宜区之外到最低点或最高点之间的区域称为耐受区,此时生命活动要遭受一定程度的限制,即胁迫。
环境胁迫与生物体响应过程:A.预警阶段B.抗性阶段C.耗尽阶段D.再生阶段胁迫下个体的反应与存活:生物体如果能够防止胁迫,或者其最易受伤害和不可缺少的器官的胁迫抗性足够强,或有恢复能力足以修复损伤的话,那么该个体在胁迫生境下存活是可能的。
植物对逆境的抵抗方式:A.逆境逃避(避逆性)B.逆境忍耐(耐逆性)C.恢复生物体对环境胁迫适应能力的调节:A.驯化 B.耐受性的节律变化 C.休眠 D.内稳态与生态适应(3)生态适应方式与机制生态适应的方式:A.形态适应B.行为适应C.生理生化适应 D.生态适应的分子机制 E.适应组合趋同适应与生活型:不同生物适应相同环境产生了相同的适应叫趋同适应。
趋同适应产生的相同生态习性的不同生物类群叫生活型。
趋异适应与生态型同种生物适应不同的环境产生了不同的适应叫趋异适应。
趋异适应产生的同种生物的不同基因型类群叫生态型。
(4)生态位:从生物来看,生物在环境中占据的独特的位置。
生态位宽度:指物种利用资源多样性的一个指标。
生态位宽度也就是有机体单位所利用的各种各样资源的总和。
3.4光的生态作用及生物的适应性(2)光强的生态作用(3)光长的生态作用植物对光长的适应:光周期现象长日照植物:牛旁、紫苑、凤仙花和除虫菊等,作物中有冬小麦、大麦、油菜、菠菜、甜菜、甘蓝和萝卜等。
短日照植物:牵牛、苍耳和菊类,作物中则有水稻、玉米、大豆、烟草、麻、棉等。
日中性植物:黄瓜、番薯、四季豆和蒲公英等.光长对动物的影响日照长度的变化对哺乳动物的换毛和生殖,对鸟的迁飞等有十分明显的影响。
长日照兽类:雪貂、野兔和刺猬等短日照兽类:绵羊、山羊和鹿(4)温度的生态作用及生物的适应性三基点温度:最低温度、最适温度和最高温度冷害(chilling injury):冰点以上的低温对植物造成的伤害冻害(freezing injury):是指冰点以下的低温使植物组织内结冰而引起的伤害植物对低温的形态适应:芽和叶片常受到油脂类物质的保护,芽具鳞片,植物体表面生有腊粉和密毛,植物矮小并常成匍匐状、垫状或莲座状等。
植物对低温的生理生化适应:减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪和色素等物质来降低植物的冰点,增加抗寒能力。
可见光谱中的吸收带较宽,并能吸收更多的红外线,一些植物的叶片在冬季由于叶绿素破坏和其他色素增加而变为红色,有利于吸收更多的热量。
(5)水分的生态作用及生物的适应性A、水的生理生态作用:生物起源于水环境B、水是生物体不可缺少的组成成分C、水是生物代谢过程中的重要原料D、生是生物新陈代谢的介质E、水分保持植物的固有姿态、保持动物体水分平衡F、水能调节体温(7)土壤的作用及生物的适应土壤盐胁迫对植物的伤害吸水困难:土壤盐分过多,降低土壤溶液的渗透势,植物吸水困难, 形成生理干旱。