第一章生态学的范畴-ChinaDataCenter

• 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。
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
• 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。
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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
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”
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
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。
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。
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。
Baidu Nhomakorabea
• 总结与启示
－层次理论为我们分析和研究其他复杂情形提供了框架，有助于我们把问题降 低到较低层面来寻找其答案。 －层次理论中的层与层之间是相互依赖的，功能上不存在明显的界限和间断。 －自然界中，层次间存在“嵌套”关系，即，每一层都是由更低层次的单元群 体组成的（如，种群由个体群组成）。 －社会系统则不存在“嵌套”关系，如政府、企业、高校或军队等人类组织层 次中就不存在这种“嵌套”（如，军官不是由士兵群组成的）。可以理解为，
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