生态学研究方法 1绪论

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特殊科学属性决定了生态学实验的特点：
1）生态学是一门与空间、时间相关的科学，因 此，其实验必然涉及空间位置与时间的测定，与 地理学密切相关；
2）生态学是研究生物与环境相互关系的科学， 那么，其实验必然涉及生物学与环境学；
3）生态学的综合性与系统性，决定了解到 其实验必然是多元化的，并与其他学科具有交叉 渗透性；
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第二节 生态学研究方法类型与内容体系
科学的理论是建立在科学的实验研究方法之上 的。生态学研究方法大多数与相关学科的方法相 同或相近似，生态学研究需要先对自然界或实验 室中的生态现象进行观察记载、测计度量和实 验，再对资料数据进行分析综合，找出生态学规 律。
从20世纪50年代开始，生态学研究方法一方面趋 向专业化，针对不同对象和问题，设计了各种专 用方法技术；另一方面是强调系统化，即为各类 生态系统制定出生态综合研究方法。生态学研究 的专门化与系统化同时并进，彼此汇合，是学科 方法体系日趋成熟的标志。
6 生态学的研究尺度（邬建国，肖笃宁）
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第一节 生态学及其学科特性 三、生态学的实验科学属性
科学的发展与研究方法和技术设备有关。在传统 的生态学研究中，生态学侧重于研究对象的描 述，所采用的研究方法（如直观描述，调查分 析，数理统计，单项实验等）都很简单。设备也 很简单。
因此，生态学被误认为是一门描述性的、近似于 思维方法论的和社会科学的一门学科。特别是近 十几年来，随着生态学向经济科学和人文社会学 科的渗透，使人们感觉到生态学似乎越来越偏离 自然科学，而向社会科学靠近了。
4）生态学的不同尺度，决定了其不同实验方法 的巨大差异性，如宏观生态学的研究方法与微观 生态学研究方法。
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1 生态学及其学科特性 2 生态学研究方法类型与内容体系 3 生态学试验设计方法概述
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2 生态学研究方法类型与内容体系
一一..科科学学研研究究基基本本过过程程 二二..研研究究方方法法的的基基本本类类型型 三三..研研究究方方法法的的内内容容体体系系
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பைடு நூலகம்
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（三）生态学的综合方法
生态学的综合方法是指对原地观测或受控的生态 实验的大量资料和数据进行综合归纳和分析，表 达各组变量之间存在的种种相互关系，反映客观 生态规律性方法技术。
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第一节 生态学及其学科特性 三、生态学的实验科学属性
然而，生态学来源于生物学，其研究对象是生物 与环境之间的相互关系。它始终围绕着生物与环 境之间的物质循环、能量流动、信息传递（乃至 资金流动）开展研究，就必然要与生物学实验、 环境学实验、物理、化学实验等打交道，就需要 通过实地观测与调查研究，获取实验数据来认识 和回答各种种样的生态学过程及其内在机理。因 此，总体上讲，生态学必然是一门实验科学，它 的天然实验室就是自然界（或人类社会）。
定位观测的项目，除野外考察的项目外，还要增加生物 量增长、生殖率、死亡率、能量流、物质流等结构功能 过程的定期观测。
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3.原地实验
原地实验是在田间条件下，采取某些措施，获得 有关某个因素的变化对种群或群落其他诸因素及 对某种效果所产生的影响。
例如，在牧场上进行围栏实验，可获得牧群活动 对草场中种群或群落的影响；在森林或草地群落 里人为的除其中的某个种群，或引进某个种群， 从而辨识该种群对群落及生境的影响；或进行施 肥、遮光、改变食物资源条件，以了解资源供应
演出来的结论或预言。通常用逻辑推演与实践证明相结 合的方式。
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一、科学研究的基本过程
选题与提出假设
修改假说
制定研究计划 开展科学试验
数据统计分析
可
能
修改试验
多
次
反
复
否定假说
肯定假说
获得结论
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二、生态学研究方法的基本类型
根据生态学研究对象的多样性和复杂性，对生态 学现象和生态学规律的研究，不仅要通过野外的 观测和实地的调查研究，而且还需要通过严格的 控制实验来模拟自然的生态过程与内在规律。
1) 生物要素
属于种群水平的考察项目主要有：个体数量（或 密度）、水平与垂直分布样式、适应形态性状、 生长发育阶段或年龄结构、物种的习性行为等。
属于群落水平的考察项目主要有群落的种类组 成、即对组成该群落的植物种类进行分类鉴定和 记录、植物种的生活型或生长型、各种动物的生 态习性和行为；各种动植物种群的多度、频度、 显著度、分布样式、年龄结构、生活史阶段、种
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第一节 生态学及其学科特性化 一、生态学的基本概念
1 生态学 从科学的角度来看，生态学是运用层次观和系统
论的方法，是研究生物与生物之间、生物与环境 之间的相互关系的科学。
生态 学研 究对 象和 内容
4
生物
动物 植物 微生物 人
物理相互关系 化学相互关系 生物相互关系
环境
微环境 局域环境
规律的猜测，推导出的预言和预见。 只是尝试性设想，对所研究对象的试探性概括。
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4、假说的检验
假说的检验方法：逻辑分析和实践检验两个步骤。 逻辑分析：判断假说的可检验性。 实践检验：分为直接检验和间接检验。 直接检验:即用观察和实验直接观测科学假说的实质内
容，以证实或否证科学假说。 间接检验：即用观察和实验观测来检验假说基本命题所推
科学的发展是累积性的，通过对文献的了解可以把 研究者推到研究的顶层，避免少走弯路。
选题要有文献的依据，设计研究内容和方法更需文 献的启示。
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3、假说
假说的概念：假说是根据已知的科学事实和科学原理，对
所研究的自然现象及其规律性提出的一种假定性的推测和 说明。
构成假说的基本要素：事实基础，背景理论对现象、
区域景观环境
地球环境 宇宙环境
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第一节 生态学及其学科特性化 一、生态学的基本概念
这些相互关系会从生物分子、个体、种群、群 落、生态系统、区域景观、全球等不同层次上 对生物的和环境系统的结构和功能产生各种影 响。
因此，生态学是研究这些相互关系的产生方 式、影响途径和作用后果有关规律的学科。
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1、选题
课题的选择决定了研究创新的潜在可能性。 选题时必须明确其意义与重要性。 理论性研究注重在未来学科发展上的重要性。 应用性研究注重对未来生产发展的作用和潜力。 来源：从当时当地的生产实践中提取；政府下 达；科学研究需要；横向协作
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2、文献 百科全书 文献索引 专业书籍 文摘 评论性杂志 科学期刊和杂志
广大地区，考察动物种群活动可能要用飞机、遥感或标志 追踪技术。 ⑤陆地群落的生境划界，通常是依据植物群落或植被类型 边界与地形地貌的联系。但在大范围内出现群落连续，或 逐渐过渡性强时，则要借助于群落统计或航测遥测技术。 ⑥野外考察种群或群落特征，测计生境的环境条件，不可 能在原地内进行普遍观测，只能通过适合于各类生物的规 范化抽样调查方法。
1 根据自己的研究（观察、了解）或前人的研究（通过查阅文献）对 所研究的命题形成一种认识或假说。
2 根据假说所涉及的内容安排相斥性试验或抽样调查。
3 根据试验或调查所获得的资料进行推理，肯定或否定或修改假说，
从而形成结论，或开始新一轮的试验，以验证修改完善后的假说，如
此循环发展，使所获得的知识逐步发展、深化。
对种群或群落动态的影响的机制。
原地或田间的对比实验是野外考察和定位观测的
一个重要补充。不仅有助于阐明某些因素的作用
和机制，还可作为设计生态学受控实验或生态学
仿真的参考或依据。
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（二）受控实验研究方法
受控实验是仿真自然生态系统，严格控制实验条 件，研究单项因子相互作用及其对种群或群落影 响的方法技术。
例如：所谓“微宇宙”仿真系统，是在人工气候 室或人工水族箱中建立自然生态系统的仿真系 统，即在光照、温度、土质、营养元素等大气物 理或水分营养元素的数量与质量都完全可控的条 件下，通过改变其中某一因子，或同时改变几个 因子，来研究实验生物的个体、种群，以及小型 生物群落系统的结构功能，生活史动态过程，及 其变化的动因和机理。
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2.定位观测
定位观测是考察某个种群或群落结构功能与生境相互关 系的时态变化。
先要设立一块可供长期观测的固定样地，样地必须能反 映所研究的种群或群落及其生境的整体特征。
定位观测时限，决定于研究对象和目的，若是观测种群 的生活史动态，微生物种群的时限只要几天，昆虫种群 是几个月到几年，脊椎动物要几年乃至几十年；多年生 草本和树木要几十看甚至几百年。若是观测群落演替所 需时限更长。或是观测种群或群落功能或结构的季节或 年度的动态，时限一般是一年或几年。
生态
绪论和第一章
2013-11-15
1 生态学及其学科特性 2 生态学研究方法类型与内容体系 3 生态学试验设计方法概述
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1 生态学及其学科特性
一一..生生态态学学基基本本概概念念 二二..研研究究层层次次及及学学科科分分类类 三三..生生态态学学的的实实验验科科学学属属性性
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一、科学研究的基本过程
科学研究是人类认识自然、改造自然和服务社会的原动 力，是科技创新的源泉。其目的在于探求新的知识、理 论、方法、技术和产品。基础或应用基础性研究在于揭 示新的知识、理论和方法；应用性研究则在于获得某种 新的技术或产品。
无论基础性研究，还是应用研究，其基本过程大致包括3 个环节：
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1.野外考察
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1) 生物要素
①其调查边界通常视物种生物学特性而异。 ②植物种群不仅要考虑其定居的植株分布，还应包括种子
的向外扩散范围。 ③动物种群的活动范围，其巢穴或防御的领地可能很小，
但取食空间可能很大。 ④对有定期长距离迁徙或洄游行为的动物种群往往要包括
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第一节 生态学及其学科特性 二、研究层次及其学科分类
全球生态学
区域生态学 空间尺度增加
景观生态学 群落和生态系统生态学
种群生态学
分辨率增加 结构
动态 个体生态学
功能
现代生态学在研究层次上 相宏观与微观两极发展。 由于生态学研究对象的极 其复杂性，它现已发展成 为一个庞大的学科体系根 据研究性质分，生态学可 概分为理论生态学和应用 生态学两大体系。从研究 对象的水平和层次来看， 生态学可分为：分子、个 体、种群、群落、生态系 统、景观、区域、全球生 态学。
根据生态学研究的不同需要，可以分为原地观测 研究、受控实验研究，以及生态学综合研究方法 三大类型。
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（一）原地观测研究
原地观测研究是指在自然实地对生物与环境关系 的考察。生态现象的直观第一手资料皆来源于原 地观测。因为生态学的研究对象（种群、群落 等）均与特定的自然生境不可分割，生态现象涉 及因素众多，联系形式多样，相互影响又随时间 不断变化，观测的角度和尺度不一，迄今尚难以 或无法使自然现象全面地在实验室内再现，原地 观测仍是生态学的基本方法。原地观测研究方法 包括：
间关联和群落结构等。
同时，要考察种群或群落生境的主要环境因子特
征，如对生境的总面积、形状、海拔高度、大
气、水、土壤、地质、地貌等环境因子的描述和
测量。
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2) 社会经济要素 社会经济环境
首先也需要确定研究对象和研究范围，然后根据 研究目的，设计一系列调查表格和问卷，通过资 料收集、当面采访、座谈会、问卷调查等方法， 获取第一手和第二手的数据信息，如国民经济统 计年鉴、地方志、产业发展概况、各种生产报 表、人口状况、环境保护状况等，在此基础上进 行统计分析，研究社会经济发展与资源与生态环 境之间的关系。
野外考察、定位观测和原地实验等不同方法。
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1.野外考察
野外考察是考察特定生态要素(生物要素和环境 要素)的时空分异和规律。
野外考察首先必须确定需要考察的空间范围及其 边界,以及考察对象。
然后根据调查目的,设计相应的调查方案和调查 指标。
生物要素
社会经济要素 社会经济环境