农业生态学1

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
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几个疑问： 什么是农业生态学？ 他和基础生态学有何不同？ 我们为何要学农业生态学？ 农业生态学有哪些知识内容？ 农业生态学的任务是什么？
★农业生态学：把农业生产作为一个
整体（农业生态系统），利用系统分 析的方法研究这个系统的结构，功能、 生产力及其控制管理以便达到最大生 产力和最佳生态效果，这样的一门学 科称为农业生态学。 ★生态学是农业生态学的学科基础，系 统论是农业生态学的方法论基础。 ★农业生态学产生和发展的根本原因？
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
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 （美国俄亥俄州立大学终身教授， 著名湿地生态学家）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- ）
• 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，
（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
生物圈 景观 生态系统 群落 经典生态学种群 个体 系统 器官 组织 细胞 分子
生态科学
生命科学
生物科学
• 二、生态学形成和发展的5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 （狄奥弗拉斯 特） 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，有关江淮平原 上沼泽植物种类的带状分布与水文、土质的关系。）
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”
生态学知识累积阶段
– 西方：18世纪初，机械的自然观
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
（二）近代生态学的创始阶段：实物观察记载
• Reaumur(法国物理学家，生物学家，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（德国动物学家海克尔）定义生态学 • 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。
屎壳郎的故事
• 澳大利亚的野生动物主要以袋鼠和袋熊为主，所以澳洲的 蜣螂品种单一。后来澳洲大力发展畜牧业，大量的牛羊粪 便无法清除，到20世纪60年代积累的畜牧业动物粪便达 到了十分危急的程度――整个澳洲几乎被密集的蚊蝇所包 围。轰赶脸上蚊蝇的动作被戏称为澳洲式敬礼。 澳洲政府在焦头烂额下，果断采纳生物学家的建议， 迅速向亚洲（包括中国）、欧洲和非洲求援，紧急引进不 同品种的蜣螂，借以应对棘手的生态危机。 澳洲引进蜣螂的做法成效显著，轰动世界。时隔不久， 美国政府也效仿澳大利亚的做法，从亚洲和非洲进口数以 百万计的蜣螂，借以应对佛罗里达和南得克萨斯州的大量 牲畜排泄物。此举很快取得了明显效果。
生态学、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）
• 美国工兵部队应国会以及白宫的要求，在芝加 哥召开旨在解决亚洲鲤鱼泛滥问题的研讨会， 希望找到办法阻止已经在密西西比河造成严重 问题的亚洲鲤鱼进入位于美国与加拿大之间的 五大湖。 • 有建议称可以封闭芝加哥的运河系统，将 其与大湖分割开来。但工兵部队专家指出，这 一工程可能将耗时25年，耗资180亿美元，且 会给芝加哥900多万市民的生活带来严重不便 和增加当地企业的材料运输成本。
• （四）生态系统生态学的发展阶段
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个体生态学与群落生态学阶段 （1866-1935）
• 1866 Haeckel（德国达尔文信徒）Oikos （ECO）—>Oecologie • 国际植物学大会1893年按近代拼法改为ecology • Warming(丹麦人)1895 《植物生态学》：趋同适 应、生态型、互利共生、寄生、群落分类、生态 演替过程 • Tansley1913年英国生态学会成立的第一任主席， 美国1915年成立生态学会，（中国1980年成立生 态学会）
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。
第一章 绪论 第一节、生态学及其发展 第二节、农业生态学的内容与任务
第一节、 生态学形成和发展
• 一、生态学的概念 • 二、生态学形成和发展的几个阶段
一、 生态学的概念
一、生态学( Ecology)的定义
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
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• （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)
引起了国际社会的广泛关注，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。
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生态学知识累积阶段
• 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。 • 春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降， 冬雪雪冬小大寒。 • 《齐民要术》 • 《本草纲目》
美国亚洲鲤鱼泛滥
• 中新网2月19日电 据英国媒体18日报道，美国 芝加哥当局称，亚洲鲤鱼在当地已经泛滥成灾 （视频：美国亚洲鲤鱼泛滥），必须采取措施 阻止它们占领五大湖（苏必利尔湖、休伦湖、 密歇根湖、伊利湖和安大略湖）。除密歇根湖 属于美国之外，其它四湖为加拿大和美国共 有）。
• 亚洲鲤鱼包括中国人常吃的鲤鱼、青鱼、草鱼、 鳙鱼以及鲢鱼等几个鱼种。这些鱼虽然是中国人 餐桌上主要的水产品构成，但在美国却成为令民 众和当局头疼的有害物种。 • 美国70年代从中国进口多种亚洲鲤鱼，认为 这是清理藻类以及水草的更为环保的方法。没有 想到由于这些鱼在美国缺乏天敌，而且也无成为 人类食物之虞之下疯狂繁衍，反倒制造了更大的 问题。
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
农业生态学
陈阜主编 （第二版）
主讲：袁海龙
• 你们听过美国黄石公园狼和麋鹿 的故事吗？ • 你们知道中国屎壳郎澳洲立大功 的故事吗？ • 为何美国政府要花费数十亿美元 消灭亚洲鲤鱼？
黄石公园狼和麋鹿的故事
• 刚开始时，人们不清楚灰狼在黄石生态圈中所扮 演的角色，以为灰狼只会危害游客安全，而且狼 皮有极高的经济价值，便随意把它们猎杀，以致 灭绝净尽。后来，由於没有了灰狼，麋鹿的数量 便不受控制，造成生态不平衡，引发出一连串的 生态危机，原因是因大量的麋鹿吃去当地之橡树 幼苗。最后，人们只好又从别处引进灰狼，并把 它列为濒临绝种动物，直到今天，黄石国家公园 里的灰狼数目还在慢慢恢复中。