生物圈景观种群群落生态系统个体系统组织器官-西北农林科技大学课件.ppt

1、森林生态学森林生态学 西北农林科技大学林学院 2022年12月4日森森 林林 生生 态态 学学主 讲：张硕新 刘建军 陈海滨电 话：87082083E-mail: 西北农林科技大学林学院 2022年12月4日森林生态学教学内容 西北农林科技大学林学院 2022年12月4日森林生态学森林生态学参考书籍参考书籍Forest Ecology J.P.Kimmins 文剑平等译，中国林业出版社，1992森林生态学李景文主编，中国林业出版社，1994 生态学李博主编，高等教育出版社，2000恢复生态学任海、彭少麟，科学出版社，2002植被生态学王伯莉，彭少麟，1997，中国环科出版社生态系统长期观测与研

2、究网络王兵等，中国科技出版社，2003景观生态学郭建国，高等教育出版社，2000景观生态学原理及应用傅伯杰等，科学出版社，2003Odum E.P.(孙儒泳等译)1971 生态学基础 高等教育出版社。西北农林科技大学林学院 2022年12月4日森林生态学森林生态学期刊期刊Ecology the Ecological Society of America，1920 Journal of Ecology 1913 Ecology Monorgraphs 1931 Journal of Animal Ecology 1932生态学报 中国生态学会，1982生态杂志 中国生态学会，1982AMBIO-

3、人类环境杂志 瑞典皇家科学院，1972应用生态学报 中国生态学会，1990生物多样性 中国科学院濒危物种委员会，1993植物生态学报 中国植物学会，中科院植物所，1955 西北农林科技大学林学院 2022年12月4日森林生态学森林生态学有关有关网站网站 中国森林生态定位研究网络-www.cfern.org 搜索引擎- WWF-www.wwfchina.org 万方数据- 中国期刊网- 生物学文摘（BA）- 中国科学院生物多样性委员会- 中国科学院生态环境中心- 湿地国际www.wetlands.org 西北农林科技大学林学院 2022年12月4日学习生态学所需基础知识 植物学 树木学 气象学

4、土壤学 植物生理学 测树学（森林计测学）西北农林科技大学林学院 2022年12月4日绪 论 什么是生态学（Ecology）？生态学的研究对象及分支学科 森林及森林生态学 生态学的发展简史 生态研究的方法论 如何学习生态学？西北农林科技大学林学院 2022年12月4日 一、一、生态学的定义 生态学（ECOLOGY）一词，源于希腊文oikos+logos，意为“住所、栖息地”和“论述、学科”。从字义上讲，生态学是关于居住环境的科学。即研究生物的聚居地或生境。西北农林科技大学林学院 2022年12月4日研究生物(organism)及环境(environment)间相互关系的科学（E.Haeckel,

5、1866）。Ecology is the study of the interactions between organisms and their environment.The environment is a combination of the physical environment(temperature,water availability,etc.)and any influences on an organism exerted by other organisms-the biotic environment.WHAT IS ECOLOGY?西北农林科技大学林学院 2022

6、年12月4日 研究科学的自然历史（C.Elton,1927）。研究生物形态、生理和行为上的适应（克什卡洛夫）,1954）。研究有机体的分布和多度的科学（Andrewartha,1954）。研究有机体与生活之地相互关系的科学（环境生物学）（Smith,1966）研究决定有机体的分布与多度相互作用的科学(Krebs,1972,1978,1985)。研究生态系统的结构和功能的科学（E.P.Odum,1956）；综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学（E.P.Odum,1997）。研究生命系统与环境系统之间相互作用规律及其机理的科学（马世骏，1980）。西北农林科技大学林学院 2022年12月4日生

7、物圈 生态学研究的最高组织层次 西北农林科技大学林学院 2022年12月4日l生物圈生物圈l景观景观l种群种群l群落群落l生态系统生态系统l个体个体l系统系统l组织组织l器官器官l分子分子l细胞细胞生态科学生态科学生物科学生物科学生命科学生命科学经典生态学经典生态学 西北农林科技大学林学院 2022年12月4日二、生态学的研究对象及分支学科 分子（molecular）个体（individual）种群（population）群落（community）生态系统（ecosystem）景观（landscape）生物圈（biosphere）经典生态学经典生态学研究的内容研究的内容近代生态学近代生态学研究

8、的内容研究的内容近代生态学近代生态学研究的内容研究的内容 西北农林科技大学林学院 2022年12月4日1.分子水平及分子生态学分子水平及分子生态学(Molecular ecology)Moritz(1994)认为分子生态学是用线粒体DNA(mitochondria DNA)(mtDNA)的变化来帮助和指导种群动态的研究。Hoelzel and Dover(1 991)则认为分子生态学是用DNA和蛋白质的特征来研究物种分化、演化及种群生物学等生态学问题。分子生态学杂志(1992)则认为分子生态学是分子生物学、生态学和种群生物学之间形成的交叉领域,主要是利用分子生物学方法研究自然种群或人工种群与其

9、环境间的相互关系以及转基因生物(或其产物释放)所带来的一系列潜在的生态学问题。我国学者(王小明)认为分子生态学是利用分子生物学技术与方法研究生物对其所处环境的适应以及产生这种适应反应的分子机制。西北农林科技大学林学院 2022年12月4日2.经典的生态学经典的生态学 按组织层次（levels of organization）划分：个体生态学(Individual ecology):研究重点是个体对生物和非生物环境的适应（adaptation）。种群生态学(Population ecology):多度(abundance)和种群动态（population dynamics）。群落生态学(Comm

10、unity ecology):决定群落组成和结构的生态过程（ecological processes）。生态系统生态学(Ecosystem ecology):能流（energy flow）、食物网（food web）和营养循环（nutrient cycling）。西北农林科技大学林学院 2022年12月4日 按生物类群划分：动物生态学植物生态学森林生态学微生物生态学人类生态学昆虫生态学鱼类生态学鸟类生态学等等 西北农林科技大学林学院 2022年12月4日 按生物栖息环境划分：水生生态学淡水生态学河口生态学海洋生态学陆地生态学湿地生态学等等 西北农林科技大学林学院 2022年12月4日 按交叉学

11、科划分：数学生态学地理生态学生理生态学行为生态学进化生态学等等 西北农林科技大学林学院 2022年12月4日 按应用领域划分：农业生态学城市生态学资源生态学环境生态学保护生态学恢复生态学旅游生态学污染生态学等等 西北农林科技大学林学院 2022年12月4日3.景观及生物圈水平的生态学景观及生物圈水平的生态学景观(Landscape)和景观生态学(Landscape ecology)景观:由若干生态系统组成的异质区域(heterogeneous area),这些生态系统构成景观中明显的斑块(patches),这些斑块称景观要素(landscape elements)。景观生态学:研究景观结构及其

12、过程(landscape structure and processes)的科学。生物圈(biosphere)和全球生态学(Global ecology)生物圈:地球上全部生物和一切适合于生物栖息的场所。它包括岩圈（lithosphere）的上层、全部水圈（hydrosphere）和大气圈（atmosphere）的下层。全球生态学:研究生命系统和行星系统相互关系的科学。西北农林科技大学林学院 2022年12月4日三、森林生态学 森林？森林生态学？森林（forest）是以木本植物为主体，包括乔木灌木和草本植物以及动物、微生物等其他生物，具有一定的密度，占有相当大的空间，并显著影响周围环境的生物群

13、落的复合体。郁闭度指标：0.2 面积指标：0.067hm2 西北农林科技大学林学院 2022年12月4日 森林生态学史研究森林与外界环境之间相互关系的学科 研究内容：个体生态研究构成森林的各种林木与环境的生态关系；种群生态研究森林生物种群的形成与变化规律；群落生态研究森林群落的形成和变化与环境的关系；森林生态系统研究森林生态系统中物质和能量的循环和转化。西北农林科技大学林学院 2022年12月4日四、生态学的发展史 生态学的萌芽时期（公元16世纪以前）生态学的建立时期（公元17世纪至19世纪）生态学的巩固时期（20世纪初至20世纪50年代）现代生态学时期（20世纪60年代至今）西北农林科技大学

14、林学院 2022年12月4日1.生态学的萌芽时期生态学的萌芽时期 以古代思想家、农学家对生物环境相互关系的朴素的整体观为特点。西北农林科技大学林学院 2022年12月4日2.生态学的建立时期生态学的建立时期 欧洲文艺复兴时期开始，欧洲科学探索活动再度兴起，崇尚科学调查与科学实验。一些生态学的理论开始形成。生态学达到一呼即出的境地。1866年Heackel 提出Ecology一词，并首次明确生态学的定义。西北农林科技大学林学院 2022年12月4日3.生态学的巩固时期生态学的巩固时期 这一时期是生态学理论形成、生物种群和群落由定性向定量描述、生态学实验方法发展的辉煌时期。形成几个著名的生态学派（

15、四大学派）。北欧学派：由瑞典乌普萨拉（Uppsala）大学的R.Sernauder创建。以注重群落分析为特点。法瑞学派：代表人为J.Braun-Blanquet.把植物群落生态学称为“植物社会学”，用特征种和区别种划分群落类型，建立严密的植被等级分类系统。常被称为植被区系学派。1953年后，与北欧学派合流，被称为西欧学派或大陆学派。英美学派：代表人为F.E.Clements 和A.G.Transley,以研究植物群落演替和创建顶极群落著名。前苏联学派：注重建群种和优势种，重视植被生态、植被地理与植被制图工作。西北农林科技大学林学院 2022年12月4日代表性人物 R.Lindeman“十分之一

16、定律”、食物链和营养金字塔（1942年）苏卡乔夫 生物地理学 波格来勃涅克 立地学 西北农林科技大学林学院 2022年12月4日4.现代生态学时期现代生态学时期研究层次上向宏观和微观两极发展：生态学的研究层次已囊括了分子、基因、个体直到整个生物圈。研究手段的更新：自计电子仪、同位素示踪、稳定性同位素、“3S”（全球定位系统（GPS）、遥感（RS）与地理信息系统（GIS）、生态建模，系统论引入生态学。研究范围的拓展：结合人类活动对生态过程的影响,从纯自然现象研究扩展到自然-经济-社会复合系统的研究.西北农林科技大学林学院 2022年12月4日 野外研究：优点：直接观察，获得自然状态下的资料；缺点

17、：不易重复。实验研究：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。数学模型研究：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。五、生态学研究的方法 西北农林科技大学林学院 2022年12月4日如何学习生态学？充分利用课堂教学 掌握扎实的基础知识 理论联系实际 勤于思考和刻苦钻研 广泛阅读文献和参考书 西北农林科技大学林学院 2022年12月4日参考文献 现代生态学 戈峰主编 科学出版社 2002 森林生态学 叶镜中主编 东北林业大学 1990 森林生态学 J.P.Kimmins 文剑平等译，中国林业出版社，1992 西北农林科技大学林学院 2022年12月4日思考题一、名词解释一、名词解释1.生态学（Ecology）2.森林生态学 二、问答题二、问答题1.简述生态学的定义类型，并给出你对不同定义的评价.（简述生态学的几种主要定义，并以此说明生态学的发展过程）。2.列出我国5位著名生态学家，并概括其在生态学上的最主要贡献。3.二十世纪六十年代以来，生态学迅猛发展，说明其社会背景。4.按照研究对象的组织层次划分，生态学应包括哪几个分支学科？概括各分支学科的主要研究内容。