生态学发展史

生态学发展简史
➢ 二、生态学发展简史 ➢ 生态学的发展可概括为三个阶段： ➢ 1. 生态学萌芽期； ➢ 2. 生态学成长期； ➢ 3. 现代生态学发展期(图1)。
1. 生态学萌芽期
➢ 大约由公元前2000年到公元11世纪欧洲文 艺复兴时期以后至公元15世纪。早在公元 前2000年至1000年间,朦胧的生态学思想已 见诸于古希腊和中国的古歌谣和著作中。 公元前700年,李冉《道德经》已表达了人类 生存的地球“水木金火土”五行相生相克 的思想；《管子地员篇》、《春秋》、 《庄子》都记载有土壤性质与植物生长和 品质的关系，以及动物的行为等等。
➢ 人类社会发展如果不按生态规律从事，只能带来 人类与地球的共同厄运。可以说，还很少有像生 态学这样一门科学，与人类的生存，在时空尺度 上，在自然、社会和经济等方面，有如此紧密的 关联。生态学对人类如此的重要，不仅因为人类 为了生存发展，要合理利用动植物资源而需要研 究动植物生态学，而且也因为人类自身有责任维 护人类赖以生存的星球，需要以生态学原则来调 整人与自然、资源和环境的关系。因此，现代生 态学发展至今，已不仅是生物科学中揭示生物与 环境相互关系的一门生物学分支学科，而且已经 成为指导人类行为准则的一门科学。生物科学的 任何其他分支学科的性质，都没有像生态学这样 具有如此广泛的社会性、与人类的意识形态、观 念和道德规范有如此密切的关系。
生态学的任务
➢ 生态学作为一门导源于生物科学的综合性 科学，担负着两个任务，其一，是揭露自 然界生命生存与发展之谜；生命靠什么繁 荣昌盛？又如何在外缘理化因素作用下沦 于灭亡？其二，是探讨生命物质在自然界 的作用，生命的兴衰对自然界产生什么影 响？自然界反转过来又对生命体起何种作 用。
生态学已渗透到人类社会经济领域
➢ 自然生物群落的规律为人们提供了在人类生产领 域内构建人工群落的远大前景，因而这一层次的 研究也是生态学理论和应用的重要研究任务现代 群落生态学的特点都是以群落结构、功能、动态 为重点，重视开展定位观测研究，以严格的定量 分析，并建立数学模型。世界各大国均基本完成 了植被类型学和地区性或国家植被专著和植被图 的工作。后来植被图已应用遥感与计算机技术， 实现了遥感图像的数值处理与制图自动化。植物 群落的数量分析与建模已十分普遍，模型已涉及 植被动态、多样性的动态、物候与季节变化，与 气候变量有关的植物种与群落地理分布等专门模 型。植物群落动态及功能的定位研究引起了极大 重视，已向网络化方向发展，而且率先与全球变 化等重大宏观国际研究计划挂勾，以图阐明植被 在全球气候变化中的作用和提供对策依据。
2. 生态学成长期
➢ 约自公元15世纪到20世纪40年代。15世纪后期, 欧洲科学探索活动再度兴起,崇尚科学调查与科学 实验。Robert Boyle (1627-1691) 于1670年发表 了低气压对动物效应的试验,标志了动物生理生态 学的开端， 18世纪中叶,瑞典博物学家林奈(17071778)开创了把物候学、生态学、地理学观点结合 起来描述外界环境条件对动物和植物的影响；著 名博物学家J. B. 拉马克 (1744-1829)首先提出生 物进化系统学说；著名植物地理学家A. von洪堡 (1806) 结合气候与地理因子的影响,描述了物种分 布规律,特别是植物和植被类型的分布规律。马尔 萨斯 (1772-1844)于18 06年发表了“人口原则”， 是生物学应用生物统计的开端。
植物种群生态学的兴起稍晚于动物
种群生态学
➢ 以Harper在50年代起开始开展大量工作,至1977年出版 800页巨著“植物种群生物学”，为现代植物种群生态学 研究的里程碑文献。动物种群生态学大致经历了以生命表 方法、控制指数与排除分析法、添加分析法和干扰分析法， 重要因子及关键因子分析、种群系统模型、控制作用的信 息处理等进展过程，适应了现代把种群系统作为可控制系 统的发展方向；植物种群生态学则经历了种群系统学、图 解模型、矩阵模型研究、生活史研究（更新、种子库、幼 苗定居、定居后适应对策等），以及植物间相互影响、植 物--动物间相互作用研究的发展过程，近期还注重遗传分 化、基因流的种群统计学意义，种群与植物群落结构的关 系等，反映了植物种群生态学发展特点。大量研究已表明 种群生态学在生物资源开发、利用、保护、生物防治；濒 危种的保护，以及人口问题等理论及应用方面有重要贡献。
19世纪,生态学知识的积累使生态学 科达到了一呼即出的境地
➢ 这个时期内，尽管生态学科尚未明确提出，但生 态学中一些至今仍有重要意义的发现与论点，却 先期陆续提出，如植物营养最小定律(李比西 1840)； 1859年 Charles达尔文 (1809-1882)的 “物种起源”问世，鼓舞了生物与环境关系的研 究，许多生物学家进行了环境诱导生物变异的进 化生态学内容的实验工作。德国E. H. 黑格尔遂于 1869年明确提出创立“生态学”一词，使生态学 科有了明确的内涵，有了学科发展的明确方向。
期中国的生态学基本上属于启蒙时刻，对 世界生态学发展的影响不大。
3. 现代生态学的发展期
➢ (1) 世界现代生态学的发展 ➢ 自20世纪50年代开始，生态学从理论到方法都以
迅猛得惊人的步伐前进着。
➢ 作为个体生态学基础的生理生态学，对阐明生物 种的生理功能与环境关系有特殊意义，而个体的 生理功能与环境关系也是任何形式生物群体的结 构与功能与环境关系也是任何形式生物群体的结 构与功能与环境关系的基础，是种内种间关系以 及生物适应性机理研究的基础。
➢ 正如J. N. R. Jeffers所说：“生理生态是当今生态学发展 的三极之一，是生态系统、群落和种群不同层次研究的核 心和纽带。”植物生理生态学和动物生理生态学虽然由于 动植物生存方式不同而在生理生态学发展过程中有所差异， 但目前仍有着共同的发展趋势。20世纪50年代生理生态学 曾以发育生理生态、营养生理生态、抗性生理生态等内容 发展着。60年代后在IBP（国际生物学计划）、MAB(人与 生物计划）的带动下，生理生态学发展以生物量研究和产 量生态学有关的光合生理生态研究，生物能量学研究尤为 突出，同时，生理生态学的研究也突破个体生态学为主体 的范围，向群体生理生态学发展，研究手段除日益精密的 室内控制实验条件外，也向野外生理生态观测设施的研制 努力，便携式的光合呼吸系统等问世即为代表，新技术和 应用使得植物的光合、蒸腾和气孔的开度，动物的一些行 为，动植物活体形态都可以直接通过图像分析得到定量和 整体的图象信息。高山植物、农田、草原、荒漠及森林群 落的生理生态学研究都得到了发展，
种群生态学的问世
➢ 种群生态学以动植物种群为研究对象。种群（population) 指同种生物在特定的环境空间内的个体集群。在自然界， 种群是物种存在、物种进化、种间关系的基本单位，也是 联接群落与个体的纽带，或生态系统的基本组成部分，是 生态学研究中的一个重要层次。种群生态学启蒙于动物生 态学研究，着重于种群数量变化过程的描述，种群动态成 为种群生态学的核心内容，1971年den Boer和Greadwell 的“种群动态”一书问世，阐明了种群的动态研究的任务， 即研究反映种群与环境相互作用结果的种群密度变化，它 反映在生殖力，死亡率和迁移的变化，要阐明种群密度波 动的原因，从而预测种群数量的变化，提出一些人为可以 控制的因子，对种群密度的平均水平及其波动范围实施调 节与控制的可能性。这一基本任务涉及昆虫、动物饲养、 淡水海水养殖、农、林业，乃至人口发展等重要实际命题， 而使得种群生态学得以迅速发展。种群目前已作为种群系 统，以系统科学的理论与方法作为可控制系统加以处理研 究。
➢ 自19世纪中叶到20世纪初叶,人类活动由于资本社 会所表现的强烈的经济趋向，加速了生态学的发 展过程，人类的洲际活动促进了世界植被的研究， 进而推动了近代植物群落学,植物地理学的形成。 农业、林业狩猎、渔业的迅猛发展，直接或间接 地促进了实用的农业生态学（包括栽培、养殖生 态、引种、引进自然天敌防治害虫等），野生动 物种群生态学、媒介昆虫传病行为等的研究与应 用。海洋及岛屿的生物学调查促进了水生生物学、 海洋学、湖沼学的发展，相应地促进了水生生态 学的发展。这一时期是生态学建立、生态学理论、 生物群落由定性描述向定量描述，和生态学实验 方法发展的辉煌时期。
➢ 。欧洲Empedocleo在公元前5世纪的著作
中就注意到植物营养与环境的关系； Aristotle（公元前384-322)描述过动物不同 类型的栖息地,把动物分为陆栖、水栖两类， 食性分肉食、草食、杂食及特殊食性等4类。 其弟子Theophrastus在植物地理学著作中 提出植物群落的涵义,注意到动物色泽变化 是对环境的适应。
➢ 中国秦汉时期和罗马帝国盛期，农业科学 著作普遍问世，中国的《吕氏春秋》(公元 前239年)、《农政全书》(公元前2世纪) 、《淮南子》(公元前123年),北魏贾思 勰的《齐民要术》(成书于公元537-544年), 都不乏生物与环境关系的描述。这一时期
是以古代思想家、农学家对生物与环境相 互关系的朴素记述和归纳为其特点。
生态学的发展史与新学科
什么是生态学
➢ 生态学，简言之，是研究生物与环境相互 关系的科学。自蛋白质作为生命形式伊始， 就存在生命活动与环境的生态学关系，在 今天人类社会发展至宇宙时代，对生态学 的探索也将随人类的足迹达至太穹。凡生 命之所至，就有生态学问题、现象和规律。 可以说，生态学也是研究生物生存的科学。 生物的演化史就是一卷浩瀚的生物对环境 适应的生存发展史。
➢ 在这一发展时期，由于中国长期封建社会 对科学发展的限制，生态学在我国长期处
于朦胧时期，只是在这个时期的后期，即 20世纪40年代之前，才有少数学者，如钱 崇澍、李继侗、刘慎谔、曲仲湘、朱彦丞
等人在国外接受了生态学的教育，并由他
们把生态学传至中国，开展了一些研究。 如李继侗先生于1931年首次在中国的清华 大学生物系讲授植物生态学课程，这一时
➢ 由于人体是生命物质的高级组织形式，随着人类活动范围 的日趋广阔，人与自然界的协调关系出现了问题，怎样恢 复和改善被损害的协调关系，使人类在满足其追求目标的 同时不损伤自然界已形成的物质循环再生规律，具体而言， 即不破坏自然界正常的新陈代谢，使生命与生命之间，以 及生命体及其无机环境之间的共生、互生、再生过程持续 发展下去。人类为了生存，不得不关切到水、土、气、生 物等维持人类生活与经济发展的自然支持系统，使生态学 的研究内容、任务扩展到人类社会、渗入到人类的经济活 动，也成为当代各国政府指导有关经济建设决策的理论依 据。
Hale Waihona Puke Baidu
长期生态定位观测研究生态学
➢ 生态定位生态学在现代生态学中以明星式闪起光芒，这是 系统科学和计算机科学的发展使对生态系统研究提供了一 定的方法和思路，具备了处理较复杂系统和大量数据的能 力的必然结果。生态系统生态学是研究生态系统结构、功 能，动态与演替，以及人为影响与调控机理的生态学科。 生态系统生态学所强调的“整体性”是人类认识自然的生 态的系统的具有革命性的进步，无疑也是对生态工程 (ecologicalenginering)的有力推动，它是生态工程的理论 指导和技术基础。生态工程学是应用生态系统原理结合系 统工程的最优化方法，设计分层多级利用物质的生产工艺 系统，是生态系统生态学应用于具体的人工生态系统的营 建，管理和区域性，甚至更大范围对生物生产力、资源利 用和环境进行生态管理的桥梁。目前，复杂的系统生态学 研究由于研究对象是人所参与的自然－－经济－－社会复 合系统，而不得不把生态学与经济学结合起来加以分析研 究，从而衍生出经济生态学。总之，生态系统生态学带动 了生态学发展的一些新的进展，它在理论和应用实践上的 巨大活力，使得一些人认为它是21世纪生态学发展的核心。
➢ 在生理生态学向宏观方向的发展的同时，由于分 子生物学、生物技术的兴起，促使生理生态学也 向着器官、细胞水平发展，例如涉及某些酶系统， 如RNASE（核糖核酸酶）活性的变化用作为植物 对干旱胁迫抗性的指标等，从生理生态学角度研 究作物生产与环境间能量转化与物质循环的内在 联系，不仅有重要理论意义，还可以在高光效育 种、光呼吸抑制剂的开发，高产作物的优良受光 姿势，耐密植、耐肥抗倒伏的株型(planttype)选 择，相应的群落结构及其水肥收支循环的调控等 应用课题提供新的观念和依据。
群落生态学
➢ 群落生态学是以生物群落为研究对象的生 态学，生物群落(Community)是指一定地段 或一定生境里各生物种群相互联系和相互 影响的有规律的组合结构单元，是自然界 生物种集合、生活、发展、演替和提供生 物生产力的基本单元，它也是作为生物群 落与其环境统一体的生态系统的基础。任 何生物种或种群在自然界几乎不可能游离 于群落外生存，因此种群生态学规律实际 上往往是受到群落生活影响的结果。