第一章生态学的范畴-ChinaDataCenter
生态学第一章 第二章
第一章绪论第一节环境生态学的形成与发展一、生态学定义研究的背景、对象不同,学科的定义不同。
定义:研究生物与环境间相互关系的科学二、生态学研究对象传统生态学(17-20世纪50年代)以动植物个体、种群、群落作为主要研究对象。
现代生态学(20世纪60年代-)以分子、细胞、个体、种群、群落、生态系统、景观及生物圈为研究对象。
2、现代生态学与传统生态学的区别研究层次:从宏观到微观研究手段:自记电子仪、同位素示踪、卫星遥感(RS)地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、计算机仿真技术等研究范围:自然——经济——人类社会三、生态学层次分子、基因、个体、种群、群落、生态系统、生物圈与全球四、生态学分支从组织水平、系统分类、栖息场所、研究性质、边缘学科几方面划分五、环境生态学的形成与发展1、环境生态学的定义定义:研究人为干扰下的生态系统内在变化机制、规律和人类的反效应,寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。
2、环境生态学与生态学的不同强调人与环境的相互关系、运用生态学理论解决环境问题3、环境生态学产生的背景伴随环境问题的出现而产生4、环境生态学的发展重要论著的发表、教科书的出版第二节环境生态学的内容及任务一、全球性十大环境问题大气、水、臭氧层、土地、生物、海洋、气候、化学物、城市、森林二、环境生态学的目的及任务1、根本目的:指导人与生物圈(自然、资源与环境)的协调与发展。
2、主要任务:运用生态学理论保护和合理利用自然资源,治理污染和破坏的生态环境,恢复和重建受损的生态系统,以满足人类生存和发展的需要。
三、环境生态学的研究内容1、人类活动带来的环境污染2、环境污染的生物效应3、环境污染的生物净化4、环境生态工程5、生态系统退化与环境影响的机理及解决问题的生态技术6、全球环境问题研究与生物圈保护四、环境生态学的发展趋势环境污染与生物修复的研究和生态技术退化生态系统的恢复与修复重建环境与生态毒理学的研究环境与生物安全的预测,环境生态工程建设第三节环境生态学与相关学科生态学、环境科学、恢复生态学、人类生态学、污染生态学、生态经济学等第二章生物与环境第一节生物的基本特征一、化学成分的同一性元素C、H、O、N、P、S......分子葡萄糖、氨基酸、核苷酸、ATP 、遗传密码子......二、严整有序的结构生物体细胞、组织、器官、系统、个体生物界细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统三、新陈代谢物质代谢、能量代谢四、生长与发育一粒种子——一棵大树;一只蝌蚪——一只青蛙;五、遗传与变异繁殖——生命延续;遗传——形状传递;变异——生物进化;六、应激性与适应性草履虫——醋酸;蚯蚓——微碱性土壤;第二节环境的概念及其类型一、环境的概念生物科学指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接或间接影响生物体或生物群体生存的一切事物的总和。
生态学的概念与原理
生态学的概念与原理生态学是研究生态系统及其相互关系的学科领域。
它探讨了生物体与其环境之间的相互作用以及这些作用对于生态系统的影响。
生态学的研究范围包括从微观的生物个体到宏观的生态系统及地球生态学的各个层面。
本文将介绍生态学的概念和基本原理。
一、生态学的概念生态学是对自然界中生物体与环境之间相互作用及其关系的科学研究。
生态学关注的是生物体与其非生物环境之间的相互作用以及这些相互作用对于生物个体、种群、群落和生态系统的影响。
生态学的研究对象包括生物体、生物群落、生态系统等。
生态学研究的核心问题包括生态系统的结构与功能、物种多样性与生态系统稳定性、能量流动与物质循环等。
生态学研究的方法包括实地调查、实验研究、模型构建和数据分析等。
生态学的研究成果可以用于生态修复、保护生物多样性、环境管理等方面。
二、生态学的基本原理1. 相互关系原理:生态学认为生物体与其环境是相互作用的。
生物体通过获取能量和物质来生存和繁殖,而环境则提供了这些资源。
生物体和环境之间的相互作用是一个动态平衡的过程,影响着生物个体、种群和生态系统的结构和功能。
2. 能量流动原理:能量在生态系统中以食物链的形式传递和转化。
光能是生态系统的主要能量来源,通过光合作用,生物体能够将光能转化为化学能。
能量从生产者(植物)传递给消费者(动物),形成食物链。
能量在食物链中逐级转化,最终以热能散失到环境中。
3. 物质循环原理:物质在生态系统中以循环的方式流动。
生物体通过摄取、吸收与代谢过程中将大量的无机物质转化为有机物质。
而有机物质通过死亡、分解和分解腐殖等过程又返还给环境。
这一过程形成了物质的循环,维持着生态系统的可持续发展。
4. 生物多样性原理:生物多样性是生态系统健康和稳定的重要指标。
生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。
物种多样性指的是不同物种的数量和种类,遗传多样性指的是同一物种内个体之间的基因差异,生态系统多样性指的是不同类型生态系统之间的差异。
生态学基本知识点
生态学基本知识点(总45页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除第一章绪论1.生态学(ecology):研究有机体及其周围环境相互关系的科学。
研究重心是生态系统.2.生态学研究的对象的四个层次:个体:是有机体对环境的反映。
种群:是栖息在同一地域中同种个体组成的复合体。
出生率、死亡率、增长率、年龄结构比、性比、种内关系和空间分布结构等。
60年代前是研究主流。
群落:栖息在同一区域中的动物、植物和微生物组成的复合体。
群落的结构、演替、多样性、稳定性。
群落组成和结构的过程。
生态系统:是一定空间中生物群落和非生物环境的复合体。
能量流动和物质循环过程。
生物圈:地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所。
岩石圈的上层、全部水圈和大气圈的下层。
3.生态学的研究方法,分为野外、实验研究和理论研究野外是首选、并且是第一性的。
如了解动物的种群数量变动实验研究是分析因果关系的一种补充手段。
优点是条件控制严格,对结果分析比较可靠,重复性强。
——自然条件下试验法,如驱除寄生虫以研究雷鸟种群的动态。
理论研究常用的方法是利用数学模型进行模拟研究。
在种群生态学中,研究种群动态,种群增长和种间竞争。
预测结果还必须通过现实来检验,根据现实通过修改模型参数,使研究结果逐步逼近现实等。
第二章个体生态学一名词解释1生态因子: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、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物等。
2环境:生物赖以生存的外界条件的总和。
它包括一定的空间以及其中可以直接或间接影响生物生活和发展的各种因素。
3生境:特定群落的生态因子的总和(无机环境)称为生境(Habitat)。
生境是生物生活的具体场所,对生物具有更实际的意义。
4限制因子:在众多的生态因子中,那些接近或超过生物的耐受范围,而限制其生存、生长、繁殖或扩散的关键性因子,叫做限制因子。
生态学的定义
第一篇生态学与生态学科第一章 生态学科概述已过去的20世纪,是人类历史上发展最惊心动魄的一个世纪,有史以来最长足的科技进步,最深刻的社会变革、最沉重的人口负担、最严峻的环境危机、最空前的生态浩劫都发生在这100年。
经历了一个世纪上下求索的地球人终于意识到,即使拥有强大科技手段,人类并不能逃脱作为其生存环境的地球的种种变化对其前途的影响,人类只不过是地球生物圈大家庭的一个成员,而且只能与这个星球同命运、共存亡。
人类社会的发展如果不按生态学规律办事,只能带来人类与地球的共同厄运。
可以说,还很少有象生态学这样一门科学与人类的生存在时空尺度,在自然、社会和经济等方面有如此紧密的联系。
世界环境与发展委员会1987年在《我们共同的未来》一书中指出:“在过去我们关心的是经济发展对环境的影响,而我们现在则更迫切地感到生态的压力,在不久以前我们感到国家之间在经济方面相互联系的重要性,而我们现在则感到在国家之间生态学方面相互依赖的重要性。
生态与经济从来没有像现在这样互相紧密地联系在一个互为因果的网络之中。
”生态学对人类如此的重要,不仅因为人类为了生存发展,而且也因为人类自身有责任维护人类赖已生存的星球,需要以生态学原则来调整人类与自然、资源和环境的关系。
所以生态学应该是我们每个人必需认真学习的科学。
一. 生态学的定义生态学(ecology)一词由德国学者E.H.Haeckel于1866年提出,他认为:“生态学是研究生物有机体与其无机环境之间相互关系的科学”。
ecology一词源于希腊文,由词根“oiko”和“logos”演化而来,“oikos”表示住所,“logos”表示学问。
因此,从原意上讲,生态学是研究生物“住所”的科学。
不同学者对生态学有不同的定义。
英国生态学家Elton(1927)的定义是“科学的自然历史”;澳大利亚生态学家Andrewartha(1954)认为,生态学是研究有机体的分布与多度的科学,强调了对种群动态的研究;美国生态学家Odum(1953,1959,1971,1983)的定义是研究生态系统的结构与功能的科学;我国著名生态学家马世骏认为,生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学。
生态学概述
第六节 生态系统
九 生态平衡
生态平衡的概念:广义概念、狭义概念。曲格平:是 一定的动植物群落和生态系统发展过程中,各个对立因 素通过相互制约、转化、补偿、交换等作用达到一个相 对稳定的平衡阶段。 破坏生态平衡的因素: 1 自然因素、2 人为因素 生态平衡失调标志: 1 结构标志(缺陷)、2 功能标志(受阻、中断) 生态系统平衡的调节机制: 1 反馈机制 2 抵抗力 3 恢复力
温度:
随时间变化
第二节 生物生存环境
二 生物的物质环境 1 大气圈: 大气的组成:氮气78.9%,氧20.95%,氩气0.93%, 还有微量元素占0.03%。 2 大气的分层:对流层、平流层、中间层、热层 3 水圈:能利用的淡水约占全部淡水的20%,只有 0.5%能直接取用于河水。 4 岩石圈和土壤圈: 岩石圈:地球表面30-40km厚的坚硬地壳层 土壤圈:由矿物质、有机质、水分和空气
第五节 群落
群落的基本概念及特征 一 群落的基本概念:是指一定时间内 居住在一定空间内的生物种群的集合 二 群落的特征:
1群落中的优势种
2群落的物种多样性 3群落的中间关联性 4群落的交错区和边缘效应 5群落的稳定性
第五节 群落
三 群落与生镜
生镜:群落具体生长的环境,不同生存条件 综合的地域空间。 四 群落对环境的指示作用 1植物群落的指示作用
第六节 生态系统
生态系统的基本特征以及类型 六 生态系统的基本特征
1生态系统是动态功能系统 2生态系统具有一定的区域特征 3生态系统是开放的“自持”系统
4生态系统具有自动调节的功能
七 生态系统的类型 空间环境性质:淡水生态系统、海洋生态系统、陆地生态系统
人类对生态系统的影响程度:自然生态系统、人工生态系统
生态学名词解释
生态学名词解释总结第一章:生物与环境1.生态学:生态学是讨论生物及环境间相互关系的科学2.环境:是指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。
3.生态因子:是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。
生态幅ecological amplitude:每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围,即有一个耐受范围,既有一个生态上的最低点和最高点。
在最低点和最高点之间的范围称为生态幅或生态价ecological valence<)大环境macroenvironment:指地区环境,地球环境和宇宙环境。
小环境microenvironment:指对生物有直接影响的邻接环境,即指小范围内的特定栖息地。
大气候macroclimate:指离地面L5m以上的气候,是有大范围因素所打算的。
小气候microclimate:小环境中的气候。
4.生存因子:在生态因子中凡是有机体生活和发育所不行缺少的外界环境因素。
5.生态环境:讨论的生物体或生物群体以外的空间中,直接或间接影响该生物体或生物群体生存和进展的一切因素的总和o6.生境habitat:具有特定的生态特性的生态体或生态群体总是在某一特定的环境中生存和进展,这一特定环境叫生境。
密度制约因子density dependent factor:对动物种群数量影响的强度随其种群密度而变化,从而调整种群数量的因子,如食物天敌等生物因子。
非密度制约因「density independent factor:影响强度不随种群密度而变化的因子如温度降水等气候因子。
限制因子limiting factor:任何生态因子,但接近或超过某种生物的耐受极限而组织其生存生长繁殖或集中时,这个因素称为限制因子。
7.利比希最小因子定律:植物的生长取决于那些处于最少量状态的养分成分。
8.耐受性定律:任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多都将使该种生物衰退或不能生存。
生态学概念
第一章绪论第一节生态学的概念和研究内容一、生态学的定义“生态学”一词最早由H.Thorean(索瑞)于1858年提出,“Eco—“一词源自”oikos”(希腊文),意思是:隐蔽所,居所,居住环境。
1866年,E.Heackel(海格尔,德国)最早给生态学下定义:研究有机体与其周围环境——包括生物环境和非生物环境相互关系的科学。
从此,标志着生态学学科的正式诞生。
……..目前,多数学者认为:生态学是研究生命系统与其所处环境系统之间相互作用的规律及机制的科学。
二、生态学的研究内容1、是生物学的分支学科,主要研究生物与环境、生物与生物之间的关系。
2、以种群、群落和生态系统为研究对象的宏观学科,其重点是生态系统各成分之间的相互作用。
3、以人工生态系统为研究对象,研究环境生物学。
4、以社会生态系统为研究对象,研究人类社会所面临的生态学问题。
第二节、生态学的发展简史大致可分为三个阶段,即1866年以前,1866—1970,1970年以后1、生态学思想的萌芽时期(1866年以前)生态学思想的萌芽,是人们在生产实践中积累起来的,是人们对自然现象的感性认识,虽然在这个阶段的晚期有一些相关著作,但是,显得很肤浅、零碎、片断的,没有上升到理性认识,没有建立起系统的理论。
2、生态学的建立和成长期(1866—1970)1866年海格尔给生态学下定义后,标志着生态学科学理论的建立。
在此阶段,为之作出重大贡献的主要代表人有:(1)德国Mobius(摩比乌斯)于1877年提出“生物群落“概念。
(2)德国Schroter(斯洛特)于1896年创立了个体生态学。
(3)德国Schimper(新柏尔)于1898年出版了〈植物地理学〉。
(4)丹麦Warming(瓦尔明)于1909年出版了〈植物生态学〉。
(5)美国Lindeman(林德曼)通过对湖泊生态系统的研究后,提出了“百分之十定律“、”生态金字塔规律“等理论。
生态学发展到了二十世纪初以后,逐渐形成了两大体系,即1、植物生态学体系。
生态学概念
第一章绪论第一节生态学的概念和研究内容一、生态学的定义“生态学”一词最早由H.Thorean(索瑞)于1858年提出,“Eco—“一词源自”oikos”(希腊文),意思是:隐蔽所,居所,居住环境。
1866年,E.Heackel(海格尔,德国)最早给生态学下定义:研究有机体与其周围环境——包括生物环境和非生物环境相互关系的科学。
从此,标志着生态学学科的正式诞生。
……..目前,多数学者认为:生态学是研究生命系统与其所处环境系统之间相互作用的规律及机制的科学。
二、生态学的研究内容1、是生物学的分支学科,主要研究生物与环境、生物与生物之间的关系。
2、以种群、群落和生态系统为研究对象的宏观学科,其重点是生态系统各成分之间的相互作用。
3、以人工生态系统为研究对象,研究环境生物学。
4、以社会生态系统为研究对象,研究人类社会所面临的生态学问题。
第二节、生态学的发展简史大致可分为三个阶段,即1866年以前,1866—1970,1970年以后一、生态学思想的萌芽时期(1866年以前)生态学思想的萌芽,是人们在生产实践中积累起来的,是人们对自然现象的感性认识,虽然在这个阶段的晚期有一些相关著作,但是,显得很肤浅、零碎、片断的,没有上升到理性认识,没有建立起系统的理论。
二、生态学的建立和成长期(1866—1970)1866年海格尔给生态学下定义后,标志着生态学科学理论的建立。
在此阶段,为之作出重大贡献的主要代表人有:(1)德国Mobius(摩比乌斯)于1877年提出“生物群落“概念。
(2)德国Schroter(斯洛特)于1896年创立了个体生态学。
(3)德国Schimper(新柏尔)于1898年出版了〈植物地理学〉。
(4)丹麦Warming(瓦尔明)于1909年出版了〈植物生态学〉。
(5)美国Lindeman(林德曼)通过对湖泊生态系统的研究后,提出了“百分之十定律“、”生态金字塔规律“等理论。
生态学发展到了二十世纪初以后,逐渐形成了两大体系,即1、植物生态学体系。
生态学范围
生态型:同种生物的不同个体群,长期生存在同的生态环境和人工培育条件下,发生趋异适应,并经自然和人工选择而自然形成的生态、形态和生理特性不同的基因类群。
生态位:是生物完成其生活周期表现出来的对生境的综合性指标。
指生物在群落或生态系统中的地位和角色,是物种所有形态特征的总和。
生活型:不同种生物,由于长期生存在相同的自然生态和人为培育环境条件下,发生趋同适应,经自然选择和人工选择形成的具有类似形态、生理和生态特征的物种类群,称为生活型。
食物链:生态系统中,,来源于植物的食物能通过一系列吃与被吃的关系,把生物紧密的联系起来,形成以食物营养为中心的链锁关系即食物链。
耐性定律:各种生态因子对具体的生物来说,都存在着一个生物学上限和下限,它们之间幅度,就是该种生物的耐性限度。
定律:指任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多,即当接近或达到某种生物的耐受性限度时,就会使生物衰退或不能生存。
种群:是指在一定时间内占据一定特定空间与时间的同一物种的集合体。
生态对策:是指生物在进化过程中,在繁殖和竞争等方面朝着不同方向、适应不同栖息生境的对策。
化感作用:指由植物体分泌的化学物质对自身或其他种群发生影响的现象,植物的这种分泌物质叫做化感物质。
能量流动:绿色植物利用太阳能,通过光合作用生产食物能,食物能通过食物链和食物网,从一个营养级传递到另一个营养级的过程。
群落演替:生态系统内的生物群落随着时间的推移,一些物种消失,另一些物种侵入,出现了生物群落及其环境向着一定的方向,有顺序的发展变化过程,生态系统:生态系统是生物与生物之间以及生物与其生存环境之间的密切关系、相互作用,通过物质交换、能量转化和信息传递,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整体。
营养级:生物在食物链上所持的位置,即食物链上每一个环节称为营养级。
生物群落:是指生存于特定区域或生境内的各种生物种群的集合体。
物种结构:在一定环境条件下的物种种类与分布。
生态学的基本概念与原理
消费者:动 物,通过捕 食和寄生关 系获取能量
分解者:细 菌和真菌, 将动植物残 体分解为无 机物质,供 生产者再次
利用
非生物环境: 空气、水、 土壤等,为 生态系统提 供必需的物 质和能量条
件
食物链和食 物网:生产 者、消费者 和分解者之 间形成的营 养关系和能 量流动路径
生态系统的 稳定性:通 过自我调节 和自我修复 能力,保持 生态系统的 平衡和健康
生态系统中的物质循环
物质循环的定义:生态系统中物质从一种形式转化为另一种形式的过程 物质循环的类型:碳循环、氮循环、磷循环等 物质循环的过程:生产者、消费者、分解者之间的物质交换 物质循环的意义:维持生态系统的稳定和持续发展
生态系统中的信息传递
信息传递的方式:化学信号、 物理信号、行为信号等
信息传递的定义:生态系统 中,生物之间通过信号、行 为等方式传递信息
种群空间分布:指种群中 个体在空间上的分布情况
生物种群的动态变化
出生率与 死亡率: 影响种群 数量的主 要因素
迁入率与 迁出率: 影响种群 结构的重 要因素
年龄结构: 种群中不 同年龄个 体的分布 情况
性别比例: 种群中雌 雄个体的 数量比例
种群密度: 单位面积 内的个体 数量
种群增长 曲线:描 述种群数 量随时间 变化的曲 线
信息传递的作用:调节生态 系统的稳定,影响生物的生
存和繁殖
信息传递的例子:蜜蜂通过 舞蹈传递花粉信息,蚂蚁通
过气味传递食物信息
人类活动对生态系统的影响
人类对自然资源的利用
自然资源的定义和分类 人类对自然资源的过度利用 人类活动对生态系统的破坏 保护自然资源的重要性和措施
生态破坏与环境污染
生态学基础
三、生态系统的发展
生态系统发展(ecosystem development)常常被称为生态演替 (ecological succession),它是指一 个群落被另一个群落,或者说一个生态系 统被另一个生态系统代替的过程。
演替的三个特征(Odum,1971):
(1)演替是群落发展的有顺序过程,它有 规律地向一定方向发展,因而是能预见的; (2)演替是由于物理环境改变的结果,但 演替是受群落本身控制的; (3)演替一般以稳定的生态系统为发展的 顶点,在稳定的生态系统中常拥有最大的 生物量和生物间共生功能。
氮循环 氮是蛋白质、核酸、叶绿素的组成成分, 是生命的基本物质,氮循环是地球上维持 生命系统的最基本环节之一。地球上的氮 库主要是空气,其体积的80%为分子态的 氮,氮最大的储存库是地壳的岩石圈,而 最大的交换库是土壤中的腐殖质。在地球 上参与生物圈氮循环的氮 99.4%存在于空 气圈中,0.5%在水圈中,0.05%在土壤里, 0.0005%在生物量中。
生态学不仅要阐述生物(包括 人)与其环境间的一般相互关 系
更要
揭示它们之间相互作用的基本 规律及机理;要用生态学理论 去解决人类面临的生存和发展 问题。
第二节 生态系统—现代生态学 的研究核心 生态系统(ecosystem)指由生物群落 与无机环境构成的统一整体。 是一定空间内生物和非生物成分通过 物质循环、能量流动和信息交换而相 互作用、相互依存所构成的一个生态 功能单位。
净初级生产力(net primary productivity)=初级生产力呼吸消耗 粗初级生产力(gross primary productivity):未除去呼 吸消耗积累的速率,又称总初级生产力
现存量(生物量)——指一特定观测时刻 一定面积上(或一定空间范围内)现有的 生物体的数量,常以 kg/ m2表示,它也称 为生物量(biomass) 。
生态学基础知识
生态学基础知识精编资料生态学原是一门研究生物与其生活环境相互关系的科学,是生物学的重要分科之一.初期主要研究植物,后来逐渐涉及动物和人类.目前,随着现代科学技术的发展并向生态学的不... 生态学生态学基础知识第一节概述生态学及其发展(一)生态学的定义生态学(Ecology)一词最早是由德国生物学家黑格尔于1869年提出的。
他把生态学定义为“自然界的经济学”。
其英文词首和经济学(Economics)是相同的,均来自于希腊文,表示家庭居处或环境的意思,可见,生态学与经济学、家庭、环境等有着密切的关系。
后来有的学者把生态学定义为“研究生物或生物群体与其环境的关系,或生活着的生物与其环境之间相互联系的科学”。
我国著名生态学家马世骏把生态学定义为“研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学”。
生态学中所说的生物包含植物、动物和微生物。
最近,由于人类环境问题和环境科学的发展,生态学也扩展到人类生活和社会形态等方面,把人类这一生物种也列入生态系统中,来研究并阐明整个生物圈内生态系统的相互关系问题。
(二)生态学的发展生态学原是一门研究生物与其生活环境相互关系的科学,是生物学的重要分科之一。
初期主要研究植物,后来逐渐涉及动物和人类。
目前,随着现代科学技术的发展并向生态学的不断渗透,赋予它新的内容和动力,使其成为多学科、较活跃的科学领域之一。
二、生态系统(一)生态系统的概念生物自从在地球上出现以来就与自然环境有着密不可分的关系,长期以来形成了相互依存、相互制约的关系。
地球上的生物十分庞杂,其中包括动物2000万种以上,植物30多万种,微生物10多万种。
这些生物通过新陈代谢不断与环境进行着物质的交换、能量的传递和信息的交流,从而引起环境与生物自身的变化。
生物在长期的进化中对环境具有依附性和适应性,但生物也不是被动的适应环境,生物也具有其本身独特的遗传特性。
生物受到环境的影响,反过来又作用于环境。
一个生物物种在一定的范围内所有个体的总和称为生物种群(Population);在一定自然区域的环境条件下,许多不同种的生物相互依存,构成了有着密切关系的群体,称为生物群落(Community)。
李博主编 生态学 讲义1
李博主编生态学讲义第一章生态学是一门科学生态学的定义生态学的形成与发展生态学与其他学科的关系一.生态学的定义1.生态学(ecology)是研究生物与周围环境和无机环境相互关系及机理的科学。
(E.Haeckel,1866)它包括4个层次的内容:生态学的定义还有很多:生态学是研究生物(包括动物和植物)怎样生活和它们为什么按照自己的生活方式生活的科学。
(埃尔顿,1927)生态学是研究有机体的分布和多度的科学。
(Andrenathes,1954)生态学是研究生态系统的结构与功能的科学。
(E.P.Odum,1956)生态学是研究生命系统之间相互作用及其机理的科学。
(马世骏,1980)生态学是综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学。
(E.P.Odum,1997)二.生态学的形成与发展理论上:概念上的提出—→论著的出版—→学科的形成。
时间上:萌芽时期—→近代发展:4大学派的形成—→现代发展:生态系统、人类生存环境的研究。
实验技术上:描述—→定性—→定量—→模拟。
(1)生态学萌发阶段(时期)公元16世纪以前:在我国:公元前1200年《尔雅》一书;公元前200年《管子》“地员篇”;公元前100年前后,农历确立了24节气,同时《禽经》一书(鸟类生态)问世;《本草纲目》。
在欧洲:公元前285年也有类似著作问世。
(2)近代生态学阶段(公元17世纪—19世纪末)建立时期:17世纪后生态学作为一门科学开始成长。
1792年德国植物学家C.L.Willdenow出版了《草学基础》;1807年德国A.Humbodt出版《植物地理学知识》提出“植物群落”“外貌”等概念;1798年T.Malthus《人口论》的发表;1859年达尔文的《物种起源》;1866年Haeckel在他的著作《普通生物形态学》中首先提出ecology一词,并首次提出了生态学定义。
1895年E.Warming发表了他的划时代著作《以植物生态地理为基础的植物分布学》(1909年经改写成《植物生态学》)。
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:
生态学(讲义)
第一章绪论(2 学时)第一节生态学及其发展一、生态学:是研究生物与其环境相互关系的科学。
是生物学的一个分支,有人称之为环境生物学。
其学科基础是生物学。
二、生态学的发展:(1)1803年,Malthus 《人口论》研究生物繁殖与食物关系,特别分析人口增长与食物生产的关系;(2)1859年,Darwin ‘The Origin of species’提出生物进化论,“物竞天择,适者生存”的观点;(3)1866年德国学者海克尔(Haeckel)提出生态学概念,标志着生态学的诞生。
生态学的研究对象从个体生态→种群→群落→生态系统1935年英国生态学家坦斯列(Tansley)提出了生态系统的概念,标志着生态学的发展进入了近代生态学发展阶段。
三、生态学分类植物生态学理论生态学(按研究对象可分为)动物生态学按性质可分为微生物生态学应用生态学(包括农业生态学、森林生态学、景观生态学、污染生态学、数学生态学、化学生态学、土壤生态学、旅游生态学等)海洋生态学按研究的环境特点可分为陆地生态学(森林生态学、草原生态学、农田生态学)淡水生态学农业生态学作为一门应用生态学于1986年被国家教委指定为农业院校的必选课之一。
第二节农业生态学及其发展一、农业生态学概念:农业生态学是生态学在农业领域领域应用的一个分支学科,是运用生态学的原理及系统论的方法,研究农业生物与其自然环境和社会环境相互关系的应用性科学。
其学科基础是生态学,方法论基础是系统分析法。
二、农业生态学的产生和发展农业生产的实质就是利用生物与资源环境相互作用形成人类农产品的过程。
20世纪90年代,保护资源与环境,促进可持续发展成为全球经济发展的主题,农业生态学受到重视,进入新的发展阶段。
(农业本身就是利用、调节生物与环境关系的一个生态过程。
农业生态学的研究对象经历了一个从个体生态→种群→群落→农业生态系统。
农业生态系统是农业生态学的研究核心。
三、农业生态学研究的内容与任务1.农业生态学研究的内容主要研究由农业生物与其环境构成的农业生态系统的结构、功能及其调控和管理的途径。
生态学研究的内容和范畴
生态学研究的内容和范畴篇一《生态学里那些有趣的“关系户”》嘿,要说起生态学研究的内容和范畴啊,那可真是个有趣又庞大的领域。
就拿我家后院那一小块菜地来说吧,这里面就藏着好多生态学的小秘密呢。
我家那菜地啊,种着各种各样的菜。
有绿油油的青菜,顶着那圆滚滚的叶子,像是一群穿着绿披风的小精灵;还有那红彤彤的西红柿,在阳光下闪闪发光,像是一个个小灯笼。
这菜地就是它们的“小世界”。
先说这植物之间的关系吧。
青菜长得那叫一个猛啊,可要是旁边的杂草太多,它们就开始“闹情绪”了。
为啥呢?因为杂草也会抢养分啊,就像一群调皮的小孩,把本来属于青菜的“食物”都抢走了。
这时候,青菜就会长得稀稀拉拉的,没了往日那股精气神。
这就是生态学里讲的种间竞争关系,植物们也得为了生存争个你死我活呢。
再看看昆虫这些小家伙。
有一天,我发现青菜叶子上出现了好多小孔,仔细一看,原来是一群小青虫在搞破坏。
这些小青虫可真是“胃口大开”,把青菜叶子当成了自助餐,吃得那叫一个香啊。
可这时候啊,“救星”出现了,一只小瓢虫慢悠悠地爬了过来。
它落在小青虫旁边,就像个英勇的战士,张开大口,几下就把小青虫给解决了。
原来啊,小瓢虫是小青虫的天敌,专门来收拾这些坏家伙的。
这就是生物之间的捕食关系,在生态学里,每种生物都有它的“克星”呢。
还有啊,土壤对这些植物来说也是至关重要的。
那天我给菜地松土的时候,发现土壤里有好多小蚯蚓在钻来钻去。
这些小蚯蚓就像是勤劳的“地下耕耘者”,它们一边钻,一边把土壤变得更松软,让植物的根能更好地吸收养分。
这就是生物和环境之间的相互作用啊。
通过我家这小小的菜地,就能看出生态学研究的内容真是丰富多彩。
从植物之间的竞争,到昆虫之间的捕食,再到生物和环境的相互关系,这每一个环节都是生态学范畴里的重要部分呢。
篇二《生态学里的奇妙“小天地”》生态学的研究啊,就像是探索一个奇妙无比的“小天地”,每一个角落都藏着让人惊讶的秘密。
我之前去山里徒步的时候,就亲身经历了一次特别有趣的生态学“探秘之旅”。
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系统生态学研讨班
第一章 生态学的范畴
侯瑜教授
东北财经大学经济与社会发展研究院 密歇根大学中国信息研究中心
2015年1月16日
1.本章主要内容介绍 2. 近期研究进展 3.与自然生态系统相对应的社会生态系 统(概念、方法、指标等) 4.研究问题 5.推荐阅读文献
一、本章主要内容介绍
1.1 生态学的历史及最新进展
本章重点:一个表
• 两个关键词 (1)生态,指一切生物的生存状态,以 及它们之间和它与环境之间环环相扣的关 系。可以用“健康的”、“美的”、“和 谐的”等来描述生态状况。 (2)生态学,两个词根“oikos”(住所,家 庭),”logos”(研究)。
1.2 生物组织层次
几个关键词
• • • • 层次 组分(或组成) 内稳态 动态平衡
• 启示 —学科的交叉性 —可否通过我们的研究形成某一个学科呢? 比如,金融生态学?everything is possible!
1.6 生态学模型
第一步,语言描述,或称之为“语言模型”; 第二步,图表构建或叫“图解模型”,如图1.5; 第三步,数学公式。必要时,构建简单的数学公式。
5构成 一个有效的生态模型至少要有五个因素或 者组分,①能源,E;②状态变量,P;③流 动途径,F;④相互作用,I;⑤反馈环,L。 3要素 一个较好的模型应包括三个要素:①空间 因素;②所有功能单元中最重要的亚系统; ③时间间隔。
生物系统由低到高的组织层次,不能简单地套用到其他系统。
-相对自然组织层次,人类组织层次有更严格和明确的划分。
1.3 涌现性原理 涌现性:是指组分或者子集合联合起来产生更大 的功能整体,并呈现新的功能特性,而且这些特 性在较低层次是不存在的。如,氢气和氧气发生 作用生成水,水的特性完全不同于生成它的两种 气体。再如,藻类和腔肠动物演化成珊瑚。我理 解其为“1+1≠2” 不可还原性:涌现性的另一种表述,我理解其为 “2≠1+1”
图1.6
Odum能量语言符号
关键词
• 生态模型构建三步骤 • 5构成,3要素
1.7 学科还原论到跨学科整体论 生态学是一门综合性的学科,而不单是生 物学的一门分支学科,它融合了生物、物 理和社会科学的内容。因此,生态学的目 标是将自然和社会科学链接起来。
图1.7
学科间关系进程
关键词
• 跨学科或多学科融合
图1.1
生态金字塔
• 自此,生态学成为一门有自己的研究对象(生物住所)、 任务(有机体与其栖息环境间的关系)和方法(描述-实 验-物质定量)的比较完整和独立的学科。 定义:生态学(ecology),是研究生物住所的科学,强 调有机体与其栖息环境之间的相互关系。(见《韦氏词典》 (第10 )版)。即,研究生物与环境之间相互关系及其作 用机理的科学。 • 系统论、控制论、信息论的概念和方法的引入,促进了生 态学理论的发展。
关键词
• • • • 超越性功能 控制过程 内稳 动态平衡
1.5
生态交叉学科
• 生态学与非生命科学相结合的,有数学生态学、 化学生态学、物理生态学、地理生态学、经济生 态学、生态经济学、森林生态会计等;与生命科 学其他分支相结合的有生理生态学、行为生态学、 遗传生态学、进化生态学,古生态学等。 • 应用性分支学科有:农业生态学、医学生态学、 工业资源生态学、环境保护生态学、环境生态学、 生态保育、生态信息学、城市生态学、生态系统 服务、景观生态学等。
几个关键词
• 涌现性:1+1≠2 • 还原性: 2 ≠1+1 • 综合性:1+1=2,反之亦然
• 启示 -整体论和还原论具有同样重要的价值 -既要研究整体,也要研究个体。 -不能只见树木,不见森林;反之亦然。
1.4 超越性功能和控制过程 —超越性功能:生态金字塔的每个层次都有其独 特的功能特性。但是,也存在这样的功能,其作 用于生态金字塔的每个层次,比如,能量学,称 这种功能为超越性功能。 —控制过程:是指,生态金字塔中,个体水平以 下的层次属于定点控制,或者说,是内稳的,自 平衡的;个体水平以上的层次不存在定点控制, 或者说,是非内稳的,不存在绝对的平衡,只有 波动平衡。
• 60年代形成了系统生态学。在生态学定义中又增 加了生态系统的观点,把生物与环境的关系归纳 为物质流动及能量交换。20世纪70年代以来则进 一步概括为物质流、能量流及信息流 • 最新进展:由于与人类生存与发展的紧密相关而 产生了多个生态学的研究热点,如生物多样性的 研究、全球气候变化的研究、受损生态系统的恢 复与重建研究、可持续发展研究等。
•
• •
1866年,勒特(Reiter)将两个希腊词Οικοθ(房屋、住所)和Λογοθ(学 科)合并,构成“生态学”(Ökologie)即,ecology。
1869年,德国动物学家恩斯克.海克尔(Ernst Heinrich Haeckel)初次把 生态学定义为“研究动物与其有机及无机环境之间相互关系的科学”。 1935年,英国的Tansley提出“生态系统”的概念。之后,美国学者 Lindeman通过研究Mondata湖生态系统提出生态金字塔(如图)能量转 换的“十分之一定律”。
联想或启发:可否做以下这样一些研究
特征 -由于反馈机制的作用,一些特性在更高组织层 次会变得更加复杂和多样化(如藻类和腔肠动物演 化成珊瑚); -另有一些特性则在从低层次到高层次时,复杂 性和多样性变低; -较大单元内部小单元功能波动的幅度趋于减弱 (如,水的形成); -有些特性(综合特性,如出生率)是可以预测 的,而有些特性(如涌现性)则是不可预测的。