生态学课件第二章

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3、生态学的研究方法可以划分为对环境的研究方法 和对生物的研究方法两部分。
（1）对环境的研究 测定环境因子：


测定环境温度、湿度、气压、气流、空气的化学成分等， 与气象学、气候学使用的仪器和方法相同。 测定水域温度、溶氧、透明度，营养物质含量、水流压 力等，与水文学、海洋学、湖沼学使用的仪器设备和测 定方法相同。 测定土壤结构与理化性质，与土壤学、自然地理学使用 的测定方法相同。 测定重金属、农药、放射性污染等，使用现代理化分析 技术、放射性同位素测定技术等。
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耐受性原理 个体以至地球都有其耐受性，在耐受范围内有最适点、较适范 围，超过其耐受范围，系统都将崩溃。通过耐受性的研究，可 以为生态系统管理服务，可以指导农、林业等多方面的生产。 动态性原理 变化是永恒的，任何生命系统都有从开始到顶峰到消亡的一个 过程，在个体表现为生老病死，在种群表现为不同的增长、波 动与崩溃过程，群落也有它的造成和发展，像一个人一样，有 婴儿期、幼儿期、成年期和老年期。一片裸地，可能是洪水泛 滥或新淤积成的湖滩；可能是火山爆发或极端的严寒所造成。 在自然的情况下，最初是没有植物生长的裸地，以后逐步经过 植物的迁移、定居和团聚等而发展成为一个植物群落。 反馈原理 各级生命系统与其周边的生命系统或环境系统是密切相关、协 同变化的，都存在作用与反作用，并引起自身的加速或相反的 变化。如在草原上过量放牧将导致草场的退化，草场的退化反 过来作用于载畜量 。
优点：条件控制严格，对结果的分析比较可靠，重复性强，是分析 因果关系的一种有用的补充手段。 缺点：实验条件往往与野外自然状态下的条件有区别。
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模型与模拟研究
优点：高度抽象，可研究真实情况下不能解决的问题 缺点：与客观实际距离甚远，若应用不当，易产生错 误。 生态网络与长期研究 应用技术：遥感、地理信息科学及计算机等。 优点：可长期关注某一生态系统的变化情况。 缺点：持续时间长，耗资巨大，受人为因素影响较大。
数量统计
具体的数量调查方法，可因生物种类、栖息环境、
甚至出现的季节不同而异。
出生率、死亡率、食性、昼夜节律、行为等各种生
态特征的观察和实验方法。
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直接描述生物群落的外貌、季相等综合特征。 样方法分析群落的结构、种类组成、种间关联及其
它数量特征：如物种多样性及其指数的研究，生态
第二章 主要生态学方法与理论
一、生态研究的研究方法 二、生态学的基本原理
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一、生态学的研究方法
1、野外与现场调查研究
是生态学的基本研究方法，对自然现象进行搜 集、描述和记载的一种方法。 考察方法：生物学、化学、物理学、地理学；现 代化的调查工具和技术，如飞机、人造卫星、无线 电追踪、遥感、遥测等。 优点：直接观察，获得自然状态下的资料。 缺点：不易重复。
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（3）生态系统的研究 生产力的研究
对消费者生产力的估计：一方面应用生理学方法测定动物
的消化率、同化率、摄食量、代谢率等生理参数，同时测 定动物粪便和身体的热值。另一方面，取得种群数量或生 物量、出生率、增长率等生态学参数，然后根据特定的数 学模型来估计出生产力指标。 对生产者生产力的估计：收割法测定生物量、放射性同位 素测定法、二氧化碳同化法、叶绿素测定法等。
位的宽度及重叠研究等。
长期定位观测群落的季节动态、年变化和演替类型。 除进行取样以外，还大量应用数学方法进行生物群
落分类、排序和梯度分析。
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二、生态学的基本原理
系统性原理 生态学中不同层次的研究对象都是生命系统，都具有系统的特征， 每一个层次的系统都可以分成不同的子系统来加以研究或理解。 如在群落层次，生命系统可以分成生产者、消费者和分解者，环 境系统可以分成能源系统、气候系统、土壤系统等。 稳定性原理 在一定程度上，每一个层次的生命系统都是稳定的，可以用相关 的指标来衡量其稳定性。如在群落层次，稳定的群落内物种多样 性丰富，群落小气候稳定，群落的自我调节能力强。 多样性原理 生命系统的每一个层次都是丰富多彩、参差不齐的，这就意味着 多样性。如地球上有多种多样的景观、生物群落等，一个种群的 各个个体也都是不一样的，一个个体的不同构件或不同细胞、组 织也都不完全一样，多样性的生命系统是人类生存的基础。多样 性程度的高低可以用多样性指数等来衡量。
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2、实验研究
实验室分析 除进行生物学、生理学、毒理学研究外，结合化学、物理学方 法，尤其是分析化学、仪器分析、放射性同位素测定方法进行 分析研究。 模拟实验 原地实验：在自然或半自然条件下通过某些措施，获得某些因 素变化对生物的影响，如，在田间通过接种昆虫，以观察昆虫 出生后生态的变化等。 人工控制实验：在受控条件下研究各环境因子对生物的作用， 如用人控气候箱研究不同温度对昆虫发育和死亡的影响。
物流研究 一是同位素标志追踪，观察它们在各亚系统中间的运行渠 道，各层次的利用量和积累率以及在整个生态系统中的循 环规律。例如在河湖淡水生态系统中所进行的C、N、P等 元素的循环研究。 二是模拟技术或叫数学模型技术。
模型：模拟真实世界某种现象的公式，通过它可以进行预测。
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控制环境因子
设定恒温、恒湿、温梯、湿梯，模拟自然、温
度的昼夜节律等人工环境。 建设模拟实验室、受控、生态。
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（2）对生物调查研究
鉴定动物和植物名称的分类技术
分类学是生态学的基础。生态学工作者至少应对
自己工作地区内的有关物种、自己的研究对象及 其临近种十分熟悉。
中国生态系统研究网络简介

中国生态系统研究网络（Chinese Ecosystem Research Network，CERN）
为了监测中国生态环境变化，综合研究中国资源和
生态环境方面的重大问题，发展资源科学、环境科 学和生态学，于1988年开始组建成立的。目前，该 研究网络由13个农田生态系统试验站、9个森林生 态系统试验站、2个草地生态系统试验站、6个沙漠 生态系统试验站、1个沼泽生态系统试验站、2个湖 泊生态系统试验站、3个海洋生态系统试验站，以 及水分、土壤、大气、生物、水域生态系统5个学 科分中心和1个综合研究中心所组成。