第六部分 现代生态学
现代生态学原理
现代生态学原理现代生态学原理是一门综合学科，它研究的是生物与环境之间的相互作用和相互影响。
在现代生态学中，有几个基本原理是不可或缺的。
首先，生态学强调物种和它们所处的环境之间的相互关系。
生态学家研究不同物种之间的关联，以及它们与环境之间的互动。
这些互动包括生物与生物之间的相互作用，如食物链和竞争关系，以及生物与非生物之间的相互作用，如气候和土壤条件对生物生存和繁衍的影响。
其次，生态学追求研究生态系统的整体性。
生态系统是由生物群体、环境和各种生态过程组成的。
生态学家研究生态系统的结构和功能，以及不同组成部分之间的相互作用。
他们通过研究能量流动、物质循环和生物多样性等生态过程，揭示生态系统的运作原理。
再次，生态学注重研究尺度的变化对生态过程和生态系统的影响。
生物和环境之间的相互作用可以在不同的时空尺度上发生。
生态学家研究不同尺度上的生态过程，包括物种个体和种群水平的交互作用，以及地区和全球尺度上的生态系统过程。
通过研究不同尺度上的相互作用，我们可以更好地理解生态系统的复杂性和动态性。
此外，生态学强调可持续发展和保护环境的重要性。
现代生态学意识到人类活动对环境的影响，并提倡采取可持续的生态管理和保护策略。
生态学家研究人类与自然环境之间的相互关系，寻求在满足人类需求的同时保护生态系统的方法。
最后，现代生态学强调实证研究和跨学科合作的重要性。
生态学研究应该基于客观的数据和实验证据，以便得出准确和可靠的结论。
此外，生态学研究需要跨学科的合作，以整合不同领域的知识和方法，构建完整的生态学理论。
这些原理构成了现代生态学的基础，提供了研究和保护生态系统的理论基础。
通过深入理解生物和环境之间的相互关系，我们可以更好地认识和管理我们所依赖的自然环境。
现代生态学
生态学（Ecology），是德国生物学家恩斯特·海克尔(Ernst Heinrich Haeckel)于1869年定义的一个概念：生态学是研究生物体与其周围环境（包括非生物环境和生物环境）相互关系的科学。
生物的生存、活动、繁殖需要一定的空间、物质与能量。
生物在长期进化过程中，逐渐形成对周围环境某些物理条件和化学成分，如空气、光照、水分、热量和无机盐类等的特殊需要。
(各种生物所需要的物质、能量以及它们所适应的理化条件是不同的，这种特性称为物种的生态特性)。
生活史是生物学家很熟悉的概念，它可定义为物种的生长、分化、生殖、休眠和迁移等各种过程的整体格局。
不同的物种具有不同的生活史特征，例如一年生、二年生和多年生的，一年中只生殖一次的和多次的，有休眠的和无休眠的等等。
有卵、幼虫、蛹和成虫各个阶段的完全变态昆虫，有多寄生和复杂生活史的寄生虫，有改变栖息地的候鸟，彼此间生活史的差别是很明显的。
比较各个物种的生活史特征，揭示其相似性和分异性，进而联系其栖息地环境条件，探讨其适应性，联系物种的分类地位，探讨各种类型和亚类型生活史在生存竞争中的意义，是现代生态学的一个重要任务。
生活史对策可以理解为生活史的各种成分或整体，在进化过程中形成的适应性响应。
理解生活史对策研究的意义，最重要的是明白两个概念：适合度和权衡。
适合度是衡量遗传物质在进化过程中传递能力的尺度，适合度包括繁殖和存活能力。
各种生活史对策的价值，就决定于这一生活史对策对于生存和繁衍后代所作的贡献的大小，即适合度的值。
另一个概念是权衡：因为有机体在一定时间内所获得的能量是有限的，不可能同时和等量地用于生长、生殖、维持消耗、存储、修复、抵抗等各种生命过程。
种群population生态学上，把在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。
①空间特征,即种群有一定的分布区域和分布方式; ②数量特征,即种群具有一定的密度,出生率,死亡率,年龄结构.性别比例等。
现代生态学课后习题答案
现代生态学课后习题答案1．如何理解生物与地球环境的协同进化？生物依赖于环境，只有适应了环境生物才能生存并进化；同时，环境又靠生物来维持与调控；生物与环境是相互依存的。
2．试述生态学的定义、研究对象与范围。
生态学的定义：生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。
研究对象与范围：从分子到生物圈都是生态学研究的对象。
3．现代生态学的发展趋势及特点是什么？研究对象的层次性更加明显，向宏观与微观两极发展；研究手段的更新；研究范围的扩展；国际性是其发展趋势。
4．简述经典生态学的几个学派及其特点法瑞学派：重视群落研究的方法，用特征种和区别种划分群落的类型，建立了严密的植被等级分类系统。
北欧学派：重视群落分析、森林群落与土壤pH值关系。
英美学派：重视群落的动态，从植物群落演替观点提出演替系列、演替阶段群落分类方法，并提出了演替顶极的概念。
苏联学派：注重建群种与优势种，建立了一个植被等级分类系统，并重视植被生态、植被地理与植被制图工作。
5．简述生态因子的概念及生态因子作用的一般特征。
生态因子：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。
生态因子作用的一般特征：综合作用；直接和间接作用；主导因子作用(非等价性)；不可替代作用和补偿作用；阶段性作用。
6．关于生态因子的限制性作用有哪些定律？限制因子：限制生物生存和繁殖的关键性因子就是限制因子。
主要有以下两个定律：A．Leibig最小因子定律：生物的生长取决于处在最小营养物质的量；不少学者对此作了两补充：这一定律只适用于稳定状态；要考虑各生态因子之间的相互作用。
B．Shelford耐性定律：生物的生存与繁殖要依赖于某种综合环境因子的存在，只要其中一项因子的量(或质)不足或过多，超出了某种生物的耐性限度，则使该物种不能生存，甚至灭绝。
应作几点补充：生物能够对一个因子耐受范围很广，而对另一个因子耐受范围很窄；对所有因子耐受范围很宽的生物一般分布较广；在一个因子处于不适状态时，对另一个因子耐受性会受影响；生物不同生长阶段对生态因子的耐受范围不同，繁殖往往是敏感期；生物实际并不是在某一特定环境因子最适范围内生活，可能有其它更重要的因子在起作用。
现代生态学
食物网
20
北极岛屿简单的食物网 北极岛屿简单的食物网 21
四、营养级和生态金字塔 (ecological pyramid)
• 营养级之间的数量关系 • 数量关系可采用生物量、能量和个体数量
单位来表示 – 能量金字塔 – 生物量金字塔 – 数量金字塔
生物量金字塔
以相同单位面积上生产者和各级消费者的生物量即 生命物质总量建立的金字塔。对陆地、浅水生态系统中 比较典型，因为生产者是大型的，所以塔基比较大，金 字塔比较规则
ห้องสมุดไป่ตู้病毒
食物网
一种生物常常以多种食物为食，而同一种食 物又常常为多种消费者取食，于是食物链交 错起来，多条食物链相联，形成了食物网
食物网不仅维持着生态系统的相对平衡，并 推动着生物的进化，成为自然界发展演变的 动力
食物网以营养为纽带，把生物与环境、生物 与生物紧密联系起来的结构，称为生态系统 的营养结构
消费者主要功能
消费者主要包括各种动物，它们不能制造有 机物，而直接或间接依赖生产者所生产的有 机物。根据食物链的等级关系，可分为一级 消费者（食草动物）、二级消费者（以食草 动物为食的小型食肉动物）、三级消费者 （以小型食肉动物为食的大型食肉动物）、 四级或更高级的消费者，等等。消费者不仅 对初级生产物起着加工、再生产的作用，且 对其它生物种群数量起着调控作用。
第五章 生态系统
概论 生态系统中的初级生产 生态系统中的次级生产 生态系统中的分解 生态系统中的能量流动 生态系统中的物质循环
第一节 概论
一、生态系统的概念
生态系统（ecosystem）一词是由英国植物 生态学家 A. G. Tansley于1935年首先提出 来的，他强调了生物与环境是一个在功能上 不可分割的统一的自然实体，认为生态系统 就是一个生态学上的功能单位。
《现代生态学》试题与课堂笔记
考试：现代生态学题量:10题，时长30分钟，总分100分，60分及格姓名：祝小方平安1【多选】生态服务的基本类型有（）• A.供给服务• B.调节服务• C.文化服务• D.文化服务【参考答案】A,B,C,D2【多选】生物系统过程三要素指（）• A.网络关联• B.过程强度• C.反应速率• D.时间动态【参考答案】B,C,D3【判断】气候因子属于非生物因子（）• A.正确• B.错误【参考答案】A4【单选】（）是图灵提出的一种抽象的计算模型，基本思想是用机器模拟人们用纸笔进行数学运算的过程• A.“图灵机”• B.“分形理论”• C.混沌理论• D.“耗散结构理论”【参考答案】A5【判断】大胆假设加上缜密的逻辑思维，就能得出准确的实验结果（）• A.正确• B.错误【参考答案】B6【单选】“在不同的空间尺度和等级层次上认识研究对象”指生态学认识论原则的（）• A.进化观• B.层次观• C.综合观• D.整体观【参考答案】B7【判断】鱼类聚群行为说明了系统的自相似特征（）• A.正确• B.错误【参考答案】B8【单选】在我国苔原地带中，典型代表动物是（）• A.斑马• B.牛羊• C.驯鹿• D.北极熊【参考答案】C9【多选】生命系统的基本属性有( )• A.维度• B.结构• C.过程• D.功能【参考答案】B,C,D10【判断】著名物理学家薛定谔提出了“耗散结构理论”（）• A.正确• B.错误【参考答案】A一、绪论1.主要内容——介绍现代生态学的基础理论、整体框架、学科分支、前言成果，以及学科独有的思维方式。
——另者还分析交叉问题，包括生态学与经济学、社会学以及文化的交叉。
2.现代生态学：在横向上与多学科交叉；在纵向上与时俱进。
3.知识体系：基础理论、实验生态学、学科方法论。
（1）主要介绍前沿的方向、热点，比如等级层次中的区域生态学和全球生态学；（2）还有可持续性科学，比如基本人权中的人均排碳，这不仅关于科学研究，还与国家决策、民族复兴相关；（3）人类自然耦合性（coupling of human and natural system）。
生态学：第6章 生活史对策
Growth
Competition Reproduction
6.2 体型效应 ✓ 生物个体大小差异非常悬殊，主要是由其遗传特征决定的。 ✓ 生物个体大小与其生长发育、繁殖、行为、进化、生态适应性等密切相关。
生物个体大小示意图
✓ 个体大小与生活史周期（寿命）的长短有很好的正相关性，即随着物种个体的增 大，寿命有增长的趋势（左图）；但个体大小与内禀增长率之间呈显著的负相关 关系（右图）。
✓ 缓步动物也因此被认为是生命力最强的动物。在隐生的情况下，可以在高温 （151 ℃）、接近绝对零度（-272.8 ℃）、高辐射、真空或高压的环境下生存数 分钟至数日不等。曾经有缓步动物隐生超过120年的记录。
缓步动物门：是动物界的一个门，主要生活 在淡水的沉渣、潮湿土壤以及苔藓植物的水 膜中，少数种类生活在海水的潮间带。有记 录的大约有750余种。
stress
6.3.4 机遇、平衡、周期性生活史对策 Winemiller & Rose（1992）对鱼类生活史对策的研究表明，与种群动态相关的参数， 如：繁殖力（产生的后代数量）、幼体成活率和性成熟年龄之间存在权衡，在这三 维空间中，鱼类的生态对策被划分为三种。
Байду номын сангаас
繁 ①机遇对策：繁殖力低、 殖 幼体成活率低、性成熟 力
✓ 动物界的休眠大致有两种类型： ① 一类是严冬季节来临时（低温和缺少食物）进行的冬眠，如青蛙、刺猬； ② 一类是酷暑、干旱季节的夏眠，如非洲肺鱼、黄鼠。
✓ 休眠是动物界较为常见的现象，如：两栖动物、爬行动物、部分无脊椎动物、少 数的鸟类和哺乳动物。
滞育（diapause）：
✓ 昆虫和其他节肢动物长期适应不良环境而形成的种的遗传性。自然情况下，个体 发育到一定阶段，在不良环境到来之前，其生理上已经有所准备，由某些季节信 号（如光周期变化）的诱导而引起的形态发生停顿、生理活动降低等静止现象。
现代生态学重点
现代生态学一、现代生态学的主要特点。
（30分）现代生态学的发展期(20世纪50年代至今)20世纪50年代以来，人类的经济和科学技术获得了史无前例的飞速发展,既给人类带来了进步和幸福，也带来了环境、人口、资源和全球变化等关系到人类自身生存的重大问题。
在解决这些重大社会问题的过程中,生态学与其它学科相互渗透，相互促进，并获得的了重大的发展.它有以下一些特点：1、整体观的发展（1）动植物生态学由分别单独发展走向统一，生态系统研究成为主流.（2）生态学不仅与生理学、遗传学、行为学、进化论等生物学各个分支领域相结合形成了一系列新的领域，并且与数学、地学、化学、物理学等自然科学相交叉，产生了许多边缘学科;甚至超越自然科学界限,与经济学、社会学、城市科学相结合，生态学成了自然科学和社会科学相接的真正桥梁之一。
（3）生态系统理论与农、林、牧、渔各业生产、环境保护和污染处理相结合，并发展为生态工程和生态系统工程。
(4）生态学与系统分析或系统工程的相结合形成了系统生态学。
2、生态学研究对象的多层次性更加明显。
现代生态学研究对象向宏观和微观两极多层次发展，小自分子状态、细胞生态，大至景观生态、区域生态、生物圈或全球生态,虽然宏观仍是主流，但微观的成就同样重大而不可忽视。
而在生态学建立时，其研究对象则主要是有机体、种群、群落和生态系统几个宏观层次。
3、生态学研究的国际性是其发展的趋势最重要的是60年代的IBP（国际生物学计划)，70年代的MAB（人与生物圈计划），以及现在正在执行中的IGBP（国际地圈生物圈计划）和DIVERSITAS(生物多样性计划）。
为保证世界环境的质量和人类社会的持续发展，如保护臭氧层、预防全球气候变化的影响，国际上一个紧接一个地签定了一系列协定。
1992年各国首脑在巴西里约热内卢签署的《生物多样性公约》是近十年来对全球有较大影响力和约束力的一个国际公约，有许多方面涉及到了各国的生态学问题。
4、生态学在理论、应用和研究方法各个方面获得了全面的发展。
现代生态学的研究进展
现代生态学的研究进展（综述）一）生态发展人类是环境的产物，又是环境的改造者。
人类在同自然界的斗争中，不断运用自己的智彗，通过劳动，不断地改造自然，创造新的生存条件然而，由于人类认识能力和科学技术水平的限制，在改造环境的过程中，往往会产生意料不到的后果，造成对环境的污染和破坏。
环境问题的由来人类活动造成的环境问题，最早可追溯到远古时期那时，由于用火不慎，致使大片草地、森林发生火灾，生物资源遭到破坏，他们不得不迁往他地以谋生存。
在早期的农业生产中，刀耕火种，砍伐森林，造成了地区性的环境破坏。
古代经济比较发达的美索不达米亚、希腊、小亚细亚以及其他许多地方，由于不合理的开垦和灌溉，后来成了荒芜不毛之地。
中国的黄河流域是中国古代文明的发源地，那时森林茂密，土地肥沃。
西汉末年和东汉时期进行大规模的开垦，促进了当时农业生产的发展，可是由于滥伐了森林，水源不能涵养，水土严重流失，造成沟壑纵横，水旱灾害频仍，土地日益贫瘠。
随着社会分工和商品交换的发展，城市成为手工业和商业的中心。
城市里人口密集，房屋毗连，炼铁、冶铜、锻造、纺织、制革等各种手工业作坊，与居民住房混在一起。
这些作坊排出的废水、废气、废渣，以及城镇居民排放的生活垃圾，造成了新的环境污染。
十三世纪，英国爱德华一世时期，曾经有对排放煤炭的“有害的气味”提出抗议的记载。
1661年，英国人伊夫林写了《驱逐烟气》一书献给英王查理二世，指出空气污染的危害，提出一些防治对策。
产业革命后，蒸汽机的发明和广泛使用，使生产力得到了很大发展。
一些工业发达的城市和工矿区，工矿企业排出的废弃物污染环境，使污染事件不断发生。
1873年12月、1880年1月、1882年2月、1891年12月、1892年2月，英国伦敦多次发生有毒烟雾事件；19世纪后期，日本足尾铜矿区排出的废水毁坏了大片农田；1930年12月，比利时马斯河谷工业区由于工厂排出有害气体，在逆温条件下造成严重的大气污染事件。
学习内容提纲 应用生态学基础2013年春
《应用生态学》课程学习内容提纲及相关要求《基础生态学》（第二版，牛翠娟娄安如孙儒泳李庆芬编著，高等教育出版社（国家十一五”规划教材,2007年12月出版绪论1、生态学定义（Haeckel,p1;马世骏,p2。
2、生态学的研究对象（四个层次,p2。
[思考题1]第一部分有机体与环境（个体生态学第一章生物与环境1、环境与生态因子的概念（p6-7。
2、生态因子的分类（4种,p7。
3、生态因子作用特征（5个,p7-8。
4、生物与环境的相互作用原理（p8-10。
5、利比希最小因子定律（p10、贝莱克曼限制因子定律（p11、谢尔夫德耐受性定律（p11。
&生态幅（或生态价、内稳态的概念（p12,p13o[思考题1、2]第二章能量环境1、光质、光强、光周期的生态作用与生物的适应（p17-212、温度与动物类型（p23-24、温度系数（Q10定律（p24、有效积温法则（p25、驯I 化与气候驯化（p26、生物对低温的适应（贝格曼规律、阿伦规律，p26、生物对高温的适应（p30-31、生物对周期性变温的适应（p31-32、物种分布与环境温度（低温、高温,p32-33。
3、风对生物的作用（生长及形态、物种传播、破坏作用等，p33-34。
4、火对生物的作用（p36。
[思考题1-6]第三章物质环境1、陆生植物的生态类型（p43。
2、内温动物对高海拔低氧的适应（p52-54。
3、C02与植物生长的关系（p55。
4、土壤矿质元素与生物生长（p59。
[思考题1、3-10]第二部分种群生态学第四章种群及其基本特征1、种群的概念（p66。
2、自然种群的基本特征（p67。
3、种群的大小和密度（p67-68。
4、种群的内分布型及其成因和分类与检验指标（p69。
5、种群统计学指标有哪些（p70-71?6年龄锥体的3种基本类型（p717、生命表（动态、静态及其编制、存活曲线和种群增长率（p72-76。
8、种群增长的“理曲线与“ S型曲线及其所表示的生物生态学意义（p77-80。
河南大学现代生态学知识点
第一章生态学概述生态学：研究有机体及其周围环境相互关系的科学。
生态学发展简史：生态学分支学科：1.按研究对象的分类类群划分：动物，植物，微生物，人类生态学。
更具体有昆虫，鱼类，鸟类生态学等。
2.按研究对象的生物组织层次：个体，种群，群落，生态系统，景观，区域，全球生态学。
3.按栖息类型:森林，草原，海洋，淡水，湿地生态学等。
4.按生态学应用领域的门类：农药，渔业，森林，资源，污染，城市生态学，生态经济学，恢复生态学，生态工程学等。
5.按交叉学科：生理，数学，化学，分子，能量，进化生态学等。
6.按研究方法：理论，野外，实验生态学等。
第二章生物与环境环境：某一特定生物体或群体以外的空间以及直接、间接影响该生物体或群体生存的一切事物总和。
生境(Habitat)：生物生活的具体场所。
大环境：是指地区环境，地球环境和宇宙环境。
小环境;对生物有直接影响的邻接环境。
生境(Habitat)：生物生活的具体场所。
生态因子(Ecological factor)：环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布等有着直接或间接影响的环境要素。
按照生态因子作用大小与生物数量的相互关系将生态因子分为密度制约因子和非密度制约因子。
前者如食物，天敌等生物因子其对动物种群数量影响的强度随其种群密度而变化，从而调节了种群数量；后者指温度，降水等气候因子，其不随之变化。
生态因子五种类型：1.气候因子 2.土壤因子 3.地形因子 4.生物因子 5.人为因子限制因子：任何生态因子当接近或超过生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散时，这个因子称为限制因子。
最小因子定律：植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素，这些处于最低量的营养元素称最小因子。
耐受性定律：任何一个生态因子在数量或质量上的不足或过多,即当其接近或达到某种生物的耐受限度时,会使该种生物衰退或不能生存。
生态幅：每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围，即有一个生态上的最低点和最高点。
现代生态学
我们未来的路王积学12电气3班201214040125摘要：我们是从树上下来的，后来以洞穴为家，接着又筑土构木，创造了自己的赖以生存的栖息之地。
科技为人类创造了大量财富，但是也让我们付出了惨痛的代价。
那我们今后该怎样走下去呢？近几年，低碳经济作为一个新革命的经济模式引起大家的关注。
低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。
低碳经济实质是高能源利用效率和清洁能源结构问题，核心是能源技术创新、制度创新和人类生存发展观念的根本性转变。
很多件恶化的历史教训惨痛的告诉我们：“我们没有权利过分陶醉于我们对自然界的“假胜利”。
因为每次这样的胜利之后，自然界都报复我们。
尽管每次胜利都在第一步取得了我们预期的结果，但是在第二步和第三步却有了完全不同的，甚至是出乎预料的影响，而且是很坏的影响。
这影响常常把第一个胜利取消掉。
”虽然大自然是大方的，但也绝不是一只可以随意乱捏的软柿子，如果我们不好好地珍惜，必定遭到其对我们的残酷的惩罚。
关键字：环境问题低碳经济可持续发展正文：矗入云天的建筑，蛛网般的公路，川流不息的车辆，瑰丽闪烁的城市夜景以及光怪陆离的商品橱窗，这些给了现代社会绘制一幅“生机盎然“的现代生活图景。
随着经济的不断发展，城市的出现已经成为一种必然，但是这一人工生态却显得与原始的自然状态格格不入。
今天，与其说人们生活在自然环境中，不如说生活在一个无所不包的人工世界里。
这个人工世界，虽然事以自然世界为物质依托，但已使人远离了自然，它启发人们深思这样一个问题：在工业社会的条件下、，能不能建造一个美好的生活环境，解决日益紧张的土地资源，日益拥挤的交通，日益恶化的城市环境等越来越尖锐的问题。
伴随着生物能、风能、太阳能、水能、化石能、核能的使用，人类逐步从原始文明走向农业文明和工业文明。
而随着全球人口和经济规模的不断增长，能源使用带来的环境问题及其诱因不断地被人们发现，不止是光化学烟雾、酸雨等的危害，大气中二氧化碳浓度升高将带来的全球气候变化，也已被确认为不争的事实。
全国成人高考专升本_生态学基础第六章应用生态学
第六章应用生态学一、全球生态问题1．全球气候变化在自然界中，任何物体只要其温度在绝对零度以上，就会有热辐射而散失热量。
同时，不同温度的物体辐射波长是不同的，温度越高，辐射波长越短。
太阳表面温度约为6000K，辐射的最强波段为可见光部分，地球表面温度为288K，辐射最强波段为红外部分。
一般将前者称为太阳波辐射或短波辐射，后者称为红外辐射或长波辐射。
大部分太阳短波辐射可以通过大气层到达地面，使地球表面温度升高，与此同时，大气能强烈地吸收地面放出的长波辐射，仅散失少量热辐射到宇宙空间中去。
由于大气吸收热量多，散失少，使地球气温升高，形成了大气的“温室效应”。
随着气温的升高和地面长波辐射的增强，散失到宇宙空间去的热量也随之增多。
最终，地球接受到的太阳辐射热量和地球散失的长波辐射热量会达到平衡，形成地球上的平衡温度，即目前地球的平均气温。
大气由许多气体组成，其中，氮、氧占了总体积的99％，但主要影响温室效应的却是众多的微量气体，这些气体可以让太阳短波辐射自由通过，同时吸收地面发生的长波辐射，因此，当它们在大气中的浓度增加时，就会加剧“温室效应”，引起地球表面和大气层下沿温度升高。
这些气体就被称为“温室气体”。
它们主要有二氧化碳、臭氧、甲烷、氟里昂、一氧化氮等。
引起气温变化的因子是多方面的，可分为自然因子和人为因子。
自然因子包括太阳活动、陆地形态变化(如火山爆发)、地表反照率变化(如冰雪层、沙漠地、植被覆盖区和水面地表等反照率有明显差异)等；人为因子指人类社会活动对气候的影响，如城市化、森林砍伐、过度放牧、土地不合理利用，以及由于工业化引起的大气中二氧化碳和其他微量气体浓度的变化等。
气候变化本身又可分为长期气候变化和短期气候变化。
自然因子在短期内的变化是不显著的，而人为因子如二氧化碳和其他微量气体浓度的持续增加，会对短期气候尤其是区域性气候变化带来较显著的影响。
目前，国际社会所讨论的气候变化问题，主要是指温室气体增加产生的气候变暖问题。
第六章 生态系统生态学
害虫危害与作物损失模型
四、联合各组成成分的关系，构成系统模型
几种不同的建模方法
一、统计模型（黑箱模型）
X(t)
Y=f(x)
Y(t)
二、分室模型
分室模型（Compartment model）简介
最初的背景
脊椎动物生理学和医学研究 Tracer experiments 示踪物试验 The tracer experiments encouraged development of a mathematical theory, compartmental analysis. 二十世纪四十年代，五十年代 生态学的应用
例如同种生物的种群密度的调控，异种生物种群的数量调控， 生物与环境之间的相互适应的调控。
﹡正、负反馈相互作用和转化，从而保证了生态系统达到一定的 稳态。
闭环系统（反馈系统）：在反馈系统中， 它能把系统过去的行动结果带回给系统， 以控制未来的行动。
种群动态系统 Nt=Nt-1+RNt-1
正反馈
一个简单的正反馈的种群增长系统
系统方框图
Energy
闭 系 统 开 系 统
孤 立 系 统
Matter
三、生态系统的建模
系统模型的建立步骤
一、系统环境两分法
环境
系统
环境
二、由系统分析的目标，确定系统组成成分和 系统的状态，建立系统的自由体模型
温,湿度
昆虫数量
害虫 杀虫剂
作物 作物状态
三、研究各组成成分相互作用关系
害虫
作物
R. E. Ricklefs (1979)在《生态学》一书中描绘了生态 系统中物质循环和能量流动的基本格局，形象的表明生态 系统中生物和非生物成分间相互作用和相互依赖的关系； 它们通过物质交换而联系在一起；驱使生态系统物质循环 的能量来自太阳。
生态学 1-6章
第一章绪论1、生物圈：地球上存在生命的部分,由大气圈的下层（对流层），水圈和岩石圈的上层（风化壳）组成。
是地球上所有动物、植物和微生物等生物有机体及其活动空间的总称。
2、生态学是研究生物与环境间相互关系的科学。
3、现代生态学的发展方向（1）研究层次上向宏观与微观两极发展（2）研究手段向高新技术发展（3）研究范围向广度上发展第二章生物与环境1、环境：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。
2、环境因子：环境是由许多环境要素构成，这些环境要素称环境因子。
3、生态因子：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。
4、所有生态因子构成生物的生态环境。
5、生态因子的分类气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子6、生态因子作用的一般特征（一般规律）(1) 综合作用(2) 主导因子作用(3) 直接和间接作用(4) 阶段性作用(5) 不可代替性和补偿作用（6）限制性作用7、限制因子：生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，限制生物生存和繁殖的关键性因子叫做限制因子。
8、谢尔福德（S h e l f o r d）耐受定律：生物的生存与繁殖，要依赖某种综合环境因子的存在，只要其中一项因子的量（或质）不足或过多，超过了某种生物的耐性限度，则该物种不能生存，甚至灭绝。
9、植物对光照度（光强）的适应类型：阳（地）性植物、阴（地）性植物、中（耐阴）性植物—————用于种植搭配10、光补偿点、光饱和点：阳性植物都高，阴性植物都低（图见16 页）11、植物对光周期的适应类型：根据植物开花所需要的日照长度，可区分为长日照植物、短日照植物和中日照和日中性植物。
12、红光有利于糖合成，蓝紫光－蛋白质，紫外光－花青素，有色薄膜利用等。
13、光周期现象的意义：引种（南北）驯化，控制开花时间14、温度“三基点”：最低温度、最高温度、最适温度15、范霍夫定律：指温度每升高10℃，化学过程的速率即加快2～3倍。
第六部分 现代生态学
16.2 生物对逆境胁迫的 分子水平适应
16.2.1生物对寒冷的分子水平适应
16.2.1.1冷适应性产热 16.2.1.2冷休克蛋白与抗冻蛋白 16.2.1.3冷诱导基因的表达与调控 16.2.1.4膜磷脂的抗冷性
16.2.3植物抗干旱的分子水平适应
16.2.3.1干旱胁迫诱导的转录因子基因 16.2.3.2抗旱功能基因
16.2.4植物抗逆性的分子机制
16.2.5小哺乳动物适应低氧环境的分子 机制
16.3生物种群的分子生态学
16.3.1种群遗传多样性分析
16.3.1.1估测遗传多样性的参数 16.3.1.2分子标记的选择 16.3.1.3影响遗传多样性的因素 1遗传漂变与有效种群大小 2瓶颈效应 3自然选择 4繁殖
1976 年， Avise 和 Lansman 等人第一次把 mtDNA
1984 年， Higuchi 等利用博物馆所存的 现已灭绝的斑驴 (Equus quagga) 皮提 取mtDNA。 由于DNA指纹图谱 (DNA fingerprinting) 和 PCR 技术的产生和完善，使得短时间 内从不同的微量样品（如肌肉、血液、 毛发、皮张和粪便等）中提取并扩增出 DNA成为可能。
分子生态学是应用分子生物学的原理和方法来 研究生命系统与环境系统相互作用的生态机理 及其分子机制的科学。
它是生态学与分子生物学相互渗透的形成的一 门新兴交叉学科，其研究内容包括：
1.种群在分子水平的遗传多样性及遗传结构；
2.生物器官变异的分子机制； 3.生物体内有机大分子对环境因子变化的响应； 4.生物大分子结构、功能演变与环境长期变化的 关系；
5.其他生命层次生态现象的分子机理等。
二、分子生态学的产生和发展
现代生态学
一、全球变化全球变化（Global Change）是指发生在全球尺度上的对地球系统功能产生影响的变化。
全球变化既包括发生在全球尺度上的系统性变化，也包括由局地尺度上相同类型的变化累加而成的累积性变化。
全球变化跨越了不同的时间尺度。
气候变化是全球变化最重要的表现之一，但许多自然和人类活动驱动的地球系统的变化能够在任何气候变化都不参与的情况下产生显著的后果，全球变化不仅仅是气候变化，全球变化的内涵比气候变化丰富得多。
全球变化即包括自然驱动的变化，也包括人类活动引起的变化，地球系统正在已前所未有的方式变化着。
全球变化所造成的影响不仅是社会经济的，同时也是生物物理的。
二、全球变化的影响全球变化的影响（Impact of Global Change）指由全球变化所产生可能后果，全球变化影响的对象既包括人类社会也包括人类赖以生存的自然生态系统，影响的结果既可能是有利的也可能是不利的，影响的程度既与全球变化的特点有关又与社会经济状况相联系。
人类社会所面对的全球变化的影响可以区分为2种类型:第一，全球变化导致区域人类社会和资源与灾害平衡的破坏所产生的影响。
全球变化导致的资源与自然灾害状况变化是全球变化影响人类社会的基本方式。
这种影响具有层次性和区域关联性两个主要特点。
按影响所达到的程度可以分为四个层次：1全球变化从改变资源的供需关系、改变自然灾害的频率和强度、以及改变自然系统本身的脆弱性等途径改变土地的承载力；2资源与灾害的变化相联系的生产系统的变化，包括直接受资源与灾害影响的生产水平或生产结构变化，以及为满足全球变化所引起的人类需求的改变而进行的生产系统产业结构的调整；3社会对生产和消费平衡关系变化的响应；4对人类本身及社会政治文化平衡的影响，其不利的方面表现为重大生命损失、社会矛盾的激化、社会秩序的破坏、地区冲突的加剧甚至文明的兴衰等。
第二，与导致全球变化的责任相关联的影响。
主要表现为两个方面：一是造成全球变化而与其他地区或集团产生冲突。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5.其他生命层次生态现象的分子机理等。
二、分子生态学的产生和发展
1963年，M.Nass和S.Nass发现了mtDNA。
1966 年 ， Harris 首 次 把 同 工 酶 分 析 用 于 人 类 ， Richardson 等出版了“等位酶电泳 —— 动物系统 学和种群研究手册”。这被认为是分子生态学的萌 芽。 的分析方法应用到自然种群的研究，这被看作是分 子生态学的首次工作。
生态学 (Ecology)
主讲人：唐利洲 Email：tanglizhou@ Phone: 18687447267
第六部分 现代生态学 （modern ecology）
16.1 分子生态学
一、分子生态学的定义
分子生态学并非分子生物学技术在生态 学研究领域中的简单运用，而是宏观和 微观研究的有机结合，是运用分子生物 学的手段和方法，在分子水平上研究生 物与环境的相互作用及其机理和规律的 一门学科。
1976 年， Avise 和 Lansman 等人第一次把 mtDNA
1984 年， Higuchi 等利用博物馆所存的 现已灭绝的斑驴 (Equus quagga) 皮提 取mtDNA。 由于DNA指纹图谱 (DNA fingerprinting) 和 PCR 技术的产生和完善，使得短时间 内从不同的微量样品（如肌肉、血液、 毛发、皮张和粪便等）中提取并扩增出 DNA成为可能。
多种利用PCR扩增产物进行DNA序列分析的方 法和软件，如 Nei 方法、PHYLIP、 PAUP等， 从而为分子生态学的研究提供了强有力的工具。 1992年，权威刊物《Molecular Ecology》在 美国创刊，标志着分子生态学已经成为生态学 的一个新的分支学科。从此，分子生态学进入 了迅速发展期，并被誉为90年代的新学科之一。
16.3.2 种群的遗传分化 16.3.3 基因流 16.3.3.1 基因流的估测方法 16.3.3.2 影响基因流的因素
16.4亲缘地理学
16.4.1 研究的发展 16.4.2 研究内容 16.4.3 研究方法
谢谢！
分子生态学是应用分子生物学的原理和方法来 研究生命系统与环境系统相互作用的生态机理 及其分子机制的科学。
它是生态学与分子生物学相互渗透的形成的一 门新兴交叉学科，其研究内容包括：
1.种群在分子水平的遗传多样性及遗传结构；
2.生物器官变异的分子机制； 3.生物体内有机大分子对环境因子变化的响应； 4.生物大分子结构、功能演变与环境长期变化的 关系；
16.2.4植物抗逆性的分子机制
16.2.5小哺乳动物适应低氧环境的分子 机制
16.3生物种群的分子生态学
16.3.1种群遗传多样性分析
16.3.1.1估测遗传多样性的参数 16.3.1.2分子标记的选择 16.3.1.3影响遗传多样性的因素 1遗传漂变与有效种群大小 2瓶颈效应 3物对逆境胁迫的 分子水平适应
16.2.1生物对寒冷的分子水平适应
16.2.1.1冷适应性产热 16.2.1.2冷休克蛋白与抗冻蛋白 16.2.1.3冷诱导基因的表达与调控 16.2.1.4膜磷脂的抗冷性
16.2.3植物抗干旱的分子水平适应
16.2.3.1干旱胁迫诱导的转录因子基因 16.2.3.2抗旱功能基因
三、分子生态学的研究范畴 （一）常用分子生物学技术与分子标记 同工酶 限制性片断长度多态性（RFLP）与小卫 星DNA指纹 随即扩增多态性DNA（RAPD） 扩增限制性片断长度多态性（AFLP） DNA序列分析
单核苷酸多态性（SNP） 微卫星（SSR） 实时定量PCR技术