流域生态学及其应用

流域生态学及其应用
流域生态学及其应用

Editorial

Watershed Ecology and Its

Applications

Zhifeng Yang

State Key Laboratory

of extreme climatic events,water quality degradation,and decreases in biodiversity and ecosystem stability.Many theories and approaches on eco-logical restoration for different types

of water environments (e.g.,rivers,lakes,marshes,and estuaries)have been proposed in the existing research.However,hydrologi-cal connections,mass and energy transports are usually consider-able among the different types of water environments in a watershed,and restoration measures for one component typically affect other components in the same watershed.In addition,the interactions that occur among social activities,economic activities,and natural eco-hydrological processes are complex.Therefore,it is essential to explore sustainable watershed management from a systems perspective.

Watershed ecology treats natural hydrological units (i.e.,water-sheds)as systems and analyzes the interacting biotic and abiotic components in a watershed.By exploring knowledge on system structures and interactions among the human and natural pro-cesses in a watershed,it offers useful tools for managers to assess the effects of environmental changes on ecosystem health and to create strategies for ecological restoration from a systems perspec-tive.Motivated by the critical signi?cance of watershed ecology in directing sustainable management,this special issue of Engineering was proposed in order to establish a forum for the discussion of recent progress in watershed ecology.Seven papers exploring new theories and approaches are collected in this special issue and contribute to the discussion on the following two hot topics:(1)Environmental changes and eco-hydrological response .Environmental data are essential for revealing environmental changes and their effects.In this issue,Lega et al.conduct a data analysis of their abundant collected data in order to assess the effects of environmental changes on the risks of natural hazards (e.g.,rock falls and debris ?ows)in a mountain region.They demonstrate that appropriate policies can be planned,based on develop a multivariate risk-assessment framework to evaluate the occurrence of extreme eco-hydrological events,and quantify parameter uncertainties via a Markov Chain Monte Carlo algo-rithm.They demonstrate that the obtained con?dence intervals can bracket the observations well,especially for ?ood duration.Shivhare et https://www.360docs.net/doc/5a2724127.html,e the Soil and Water Assessment Tool (SWAT)for hydrological modeling and compare the calibration perfor-mances of three common techniques.They ?nd that the technique of sequential uncertainty ?tting requires the least amount of data and performs best in their case.

(2)Ecological restoration and sustainable water manage-ment .Arti?cial measures can assist in ecological restoration.In this issue,Brown et al.report on their design for a ?oating island consisting of biological and physical–chemical treatment modules for the removal of phosphorus from surface waters.The removal ef?ciency of this treatment system is demonstrated to be satisfying (i.e.,about 40%–50%)in their case study.In addition to arti?cial measures,appropriate management strate-gies are important in pursuing sustainability.Asaeda et al.suggest hydrogen peroxide as a quantitative indicator of envi-ronmental stresses on plants,and demonstrate its usefulness through laboratory and ?eld experiments.Since hydrogen perox-ide is relatively stable and can be conveniently quanti?ed,this study offers a useful approach for vegetation management.Human activities are especially intense in urban areas,and threaten urban ecosystems.Yin et al.report on their new method for the regulation of environmental ?ows (e-?ows)in channelized urban rivers,considering multiple ecological demands and economic cost.Their method offers an ef?cient and economical tool for directing the construction and manage-ment of e-?ow supply projects in urban areas.As the con?ict between human and ecosystem water demands becomes increasingly serious,sustainable water management is crucial for both humans and ecosystems.Wang et al.propose an eco-friendly operation strategy for multi-reservoir systems in order

to coordinate human and ecosystem water demands.They demonstrate that this strategy is effective in maintaining the key ecological functions of rivers while mediating the negative effects of e-?ow provisions on human bene?ts.Thus,with the publication of this special issue,we hope to further the discus-sion on new progress in watershed ecology,with a focus on assessing environmental changes and creating strategies for environmental restoration.

Z.Yang/Engineering4(2018)582–583583

Engineering 2 (2016) xxx–xxx

Editorial

流域生态学及其应用

杨志峰

State Key Laboratory of Water Environment Simulation, School of Environment, Beijing Normal University, Beijing 100875, China

在气候变化与人类活动的共同作用下,流域水质恶化、生物多样性降低及生态系统稳定性下降等流域生态退化问题日益严重。现有研究已提出了大量理论、方法和技术,用于不同类型流域单元(河流、湖泊、草地、森林等)的生态保护、修复和管

理。然而,流域的不同单元之间普遍存在水文联系,有密切的物质、能量和信息交换,针对其中一类流域单元的生态措施往往会对同一流域其他类型单元产生显著影响。从流域系统层面制定生态保护、修复、管理措施对于流域整体的健康和可持续发展具有重要意义。

流域生态学以流域为研究范围,探讨流域系统中生物要素与非生物要素的特性及其之间的复杂关系,并通过揭示流域系统与人类活动和环境变化间的相互影响机理,提出面向流域系统整体健康的保护修复措施。鉴于流域生态学的重要科学和实践价值,本期流域生态专题专门讨论流域生态学的最新研究进展。本专题共收录7篇论文,研究内容主要围绕以下两方面热点议题。(1)环境变化及生态水文响应

环境数据对于揭示环境变化及其影响非常重要。Lega 等采用多种手段收集了大量环境数据,通过数据分析方法揭示了环境变化对山区自然灾害风险(如泥石流、山体滑坡等)的影响,表明环境数据分析对于制定变化环境下的自然灾害防控策略具有重要指导作用。除数据

以外,模拟方法同样重要。Fan 等建立了一种多指标的评价框架用于评估极端生态水文事件的发生风险,并通过马尔可夫链蒙特卡罗方法定量了参数不确定性,结果表明该方法可有效评价极端生态水文事件风险,尤其在洪水风险分析方面具有良好效果。Shivhare 等将水土保持评价工具(soil and water assessment tool ,SWAT )用于水文模拟,并对比了3种常用模型校准技术,结果发现序贯不确定性分析(sequential uncertainty fitting ,SUFI )技术所需数据量最小并具有最佳的参数校准效果。上述研究为变化环境下的模型不确定性分析及参数校准提供了参考和工具。

(2)流域生态修复与水资源管理

人工辅助措施常用于生态修复。Brown 等设计了一种新的人工浮岛系统用于地表水的磷去除,该系统同时包含生物处理模块及物理-化学处理模块,案例应用结果发现该浮岛系统效果良好,磷去除率达到40%~50%。除人工辅助措施以外,科学的流域管理策略对于可持续发展非常重要。Asaeda 等提出以过氧化氢作为定量指标表征植物所承受的环境压力,并通过实验室内及野外实验相结合的方法验证了其有效性,由于过氧化氢在环境中相对稳定并易于测量,该研究为流域植被管理提供了有效工具。城市地区人类活动相对更加剧烈,继而对生态系统健康产生严重威胁。尹心安等建立了一种针对城市河道的生态流量(e-flow )的调控方法,综合考虑多重生态需求及调控经济成本,该研究为城市河流的生态

流量管理及工程设计提供了经济有效的新方法。随着人

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Engineering

641 Author name et al. / Engineering 2(2016) xxx–xxx

类与生态的用水矛盾愈加突出,水资源管理策略需协调人与自然的双重需求。Wang等针对流域水库群系统建立了一种兼顾人与自然需求的生态友好型调度策略,该策略能在有效维持河流重要生态功能的同时减小生态流量保障对人类用水效益所产生的负面影响。以上研究为流域生态修复及水资源综合管理提供了新的视角和方法。

生态学试题与答案(最后)

生态学单选 1.生态学按其性质一般分为(D) A.理论生态学 B.草原生态学 C.环境生态学 D.理论生态学与应用于生态学 2.生态系统的结构包括:(B) A.特种结构、时空结构 B.特种结构环境结构 C.特种结构、时空结构、营养结构 D.营养结构、生物结构 3.种群波动的密度调节主要为(A) A.种间调节、食物调节 B.种内调节、食物调节 C.种间调节、种内调节 D.环境调节、食物调节 4.群落演替换主要原因是:(B) A.原生演替、次生演替 B.外因演替、内因演替 C.外因演替、原生演替 D.内因演替、次生演替 5.就植物来说,其生态型包括(A) A.气候生态型、土壤生态型、生物生态型 B.养分生态型、温度生态型 C.植物生态型、生物生态型、微生物生态型 D.环境生态型、生物生态型 6.从整个生物圈的观点出发,生物化学循环可分为:(D) A.地质大循环、生物小循环 B.生物小循环、沉积型循环 C.气象型循环、地质大循环 D.沉积型循环、气象型循环 7.根据污染的环境,可分为的类型是:(D) A.化学污染、物理污染、生物污染 B.大气污染、水域污染、重金属污染 C.重金属污染、土壤污染、生物污染 D.大气污染、水域污染、土壤污染 8.根据物质循环的范围不同,生物地球化学循环可分为(B) A.生物小循环和气相型循环 B.微生物小循环和地质大循环 C.气相型循环和沉积型循环 D.气相型循环和地质大循环 9.下列关于生活型的说法不正确的是(B) A.是种以上的分类 B.是生理生态特征不同的基因型类群 C.长期生活在不同自然条件下 D.郑重从形态外貌上进行区分 10.生物各个生长发育期或某一阶段内,高于生物学最低温度值以上的昼夜温度总和,称为某生物或某发育阶段的(A) A.活动积温 B.有效积温 C.积温 D.热量 11.在全日照下生长,但也能忍受适度的荫蔽,这种植物称为(C) A.阴性植物 B.阳性植物 C.耐阴植物 D.中日照植物 12.自然环境中,对生物生存不可缺少的因子称为(B) A.生态因子 B.生存因子 C.资源因子 D.气候因子 13.根据起始基质的性质演替可分为(A) A.原生演替和次生演替 B.发生演替、内因发生演替和外因生态演替 C.快速演替、长期演替和世纪演替 D.自养性演替和异养型演替 14.生物生态适应对策中,r-对策者(C) A.生活期长 B.个体大 C.通常占据临时性生境 D.生殖耗费少 15.生物种所具有的繁殖后代、延续种族的能力称为(B) A.遗传力 B.繁殖力 C.配合力 D.增长力 16.种群在实际条件下,出生率随种群大小、组成和生存条件不同而变化,称为(B) A.生理出生率 B.生态出生率 C.最大出生率 D.绝对出生率 17.人工栽培生物种群在空间分布多属于(C)

生态学书籍

转自北师大资源学院生态论坛 01城市生态学、生态旅游与景观生态学书籍 中国生态旅游-走进大自然-高峻-2001 中国生态特色旅游-章采烈-1996 住区—绿色生态住区-清华大学建筑学院-2001 全国高等林业院校试用教材景观生态学-徐化成-1996 全国高等林业院校试用教材-景观生态学-徐化成-1996 城市景观生态-董雅文-1993 城市植物生态学-冷平生-1995 城市生态学-于志熙-1992 城市生态学-杨小波吴应书等-2000 城市生态环境建设与保护规划-孔繁德等-2001 城市生态规划理论与方法_10882127 城市生态规划研究—承德市城市生态规划-薛兆瑞等-1993 城市生态调控方法-王如松等-2000 城市科学前沿丛书生态与环境:城市可持续发展与生态环境调控新论-张鸿雁-2000 城市绿地与环境-徐乃雄-2002 日本公共艺术生态-刘俐-2002 景观-文化、生态与感知-俞孔坚-1998 景观生态学-徐化成 景观生态学原理及应用-傅伯杰等-2001 环渤海三角洲湿地的景观生态学研究-肖笃宁等-2001 生态与可持续建筑-夏云等-2001 生态与环境:城市可持续发展与生态环境调控新论-张鸿雁-2000 生态建筑—面向未来的建筑-周浩明等-2002 生态旅游的绿色实践-杨桂华-2000 都市生态走廊-曹鉴燎等-2001 02动物生态学书籍 Ecological Entomology-Carl B.Huffaker INSECT ECOLOGY (THIRD EDITION)-Peter W.Price 全国高等农业院校教材昆虫生态及预测预报实验指导-耿济国等-1991 全国高等农业院校教材昆虫群落生态学-庞雄飞等-1996 全国高等农业院校教材-昆虫群落生态学-庞雄飞等-1996 动物污染生态学-杨明宪-1988 动物生态学-(日)伊藤嘉昭 动物生态学原理第一版-孙儒泳-1987 动物生态学原理第二版-孙儒泳 动物生态学实验与实习方法-高中信等-1992 动物生态学浅说-林育真-1982 动物繁群生态学-单国桢-1983

应用生态学

应用生态学是生态学的分支学科。结合动植物生产、医学、太空旅行、资源和环境管理等实践需要,来研究应用过程中的生态学原理和方法。现代由于人类对开发生物资源、管理生物环境、发展医学等得更广泛和深入的实际需要,生态学的应用价值显得越来越高,着重从应用需要来研究生态学的领域也不断被开拓。例如,为了持续高产的农田生态学、林学、野生动物管理学、动物驯化鱼饲料、自然资源保护、病虫害防治、污染生态学、流行病学、环境卫生学、放射生态学、太空旅行生态学等等,都属于或可以看作是应用生态学的研究领域。 应用生态学的主要领域有农业生态管理、生物多样性保育、样地经营管理、入侵物种控制、保护区管理、放牧区管理、国家公园与自然游憩区管理、生态景观规划与设计,以及环境与生态复育技术等。应用生态学在当前和今后应给予优先重视的研究领域,包括生态系统与生物圈的可持续利用、生态系统服务与生态设计、转基因生物的生态学评价、生物入侵生态学、流行病生态学、生态预报、生态过程及其调控等。在今后若干年内,围绕这些领域,可能会出现广泛而活跃的研究热潮以及一些新的特点。 主要期刊 主要的应用生态学期刊包括《Journal of Applied Ecolpgy》、《Ecological Applications》以及《Journal of Ecological Engineering》。

任何学科的产生、发展主要受到社会的需求、学科本身的内在发展规律以及新技术、新方法的影响。应用生态学的产生也不例外。生态学从诞生至今已经历了100多年的历史。生态学一词的提出可以追溯到19世纪下半叶,普遍认为是1866年德国动物学家Ernst H.Haeckel(1834~1919)首先创造了这一术语。其实,早在1858年美国哲学家、生态思想家Henry D.Thoreau(1817~1862)在书信中使用此词,但未对其下具体定义。1869年,Ernst H.Haeckel首先对生态学作了如下定义:生态学是研究动物与有机和无机环境的全部关系的科学。从生态学产生的历史看,它一开始就是与许多生产实践紧密联系的。但作为生态学的一大重要门类,应用生态学诞生于20世纪60年代。 第二次世界大战结束后,尤其是20世纪50、60年代,全球经济得到飞速发展,同时环境问题不断出现,可以说是工业发展、公害泛滥的年代。生态学在40年代后也逐渐成为同生物学、化学或物理学等一样的“硬”科学,而得到普遍认可。1935年Tansley提出生态系统的概念是生态学发展史上一次理论上的重大突破。在生态系统概念之前,生态学受达尔文生存竞争学说的影响,主要研究自然历史或博物学,大部分研究工作是描述性的,在动物生态学主要研究诸如动物的繁殖、食性、迁移、生活史等;在植物生态学主要以野外调查为主,进行植物群落描述,环境对植物个体、种群或群落的影响、生物产量等研究。生态系统概念提出之后,当时人们对它的重要性并没有给予充分的理解和重视,生态学家还是按照他们个人的兴趣开展研究

GIS在景观生态学中的应用

GIS在景观生态学中的应用 摘要:本文简要介绍了,地理信息系统的概念、特点,景观生态学的概念。详细介绍了GIS技术并在景观数据的来源、景观空间格局分析、景观生态监测、评价与管理、景观空间模拟、景观生态规划等研究中的作用。随着GIS 技术的不断发展, GIS技术在很大程度改变了生态学家开展研究的方式,同时也逐渐成为景观生态学的特征之一。 关键词:地理信息系统;景观生态学;GIS 1.引言 地理信息系统(Geographical information system,简称GIS)自上世纪60年代由加拿大的Roger F.Tomlinson创立以来,经过多年的发展,现已成为一项比较完善、实用并已涉入商业领域的应用性技术。在最近30多年内取得了惊人的进展,功能不断扩展完善,越来越显示出强大的生命力以及非常广阔的应用前景,目前已被广泛应用于城市规划、交通运输、农业生产、自然资源调查、生态环境评估、公共设施管理等多个领域。 我国地理信息系统的应用始于年代, 在陈述彭院士的积极倡导下发展较快。地理信息系统的研究深入到科研和教学诸多领域, 开发出了一些适合中国国情的软件系统, 其中一些较为完善的软件已开始步入商业化阶段。随着社会主义市场经济的建立和完善, 地理信息系统作为一种技术将给诸多学科带来新的发展契机,尤其对于处在生态学与地理学之间的边缘交叉学科—景观生态学的发展意义更为深远。 2.地理信息系统与景观生态学 地理信息系统(Geographic Information System .简称为GIS)是对与地理环境有关的问题进行分析和研究的一门学科。它利用计算机建立地理数据库,将地理环境的各种要素及其地理空间分布状况和所具有的属性数据,进行数字存储,建立有效的数据管理系统.通过对各种要素的综舍分析,方便快速地获得信息,并以图形和数字方式表示结果,满足应用或研究的需要。 GIS具有如下3个特征:(1)具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力;(2)以地理研究和地理决策为目的,以地理模型方法为手段,具有区域空间分析和动态预测的能力;(3)在计算机系统的支持下,完成空间地理数据管理、分析和决策。计算机支持是地理信息系统的重要特征,使地理信息系统能够快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和动态分析过程。 3.地理信息系统在景观生态学中的应用 地理信息系统、遥感、全球定位系统等计算机与空间技术的发展与应用为景观生态学研究提供了重要的手段与数据来源, 并在景观生态系统结构与功能分

生态学课后练习题参考答案

《普通生态学》练习题参考答案 第一章绪论 1、如何理解生物与地球环境的协同进化? 答:地球的生命起源于35亿年前,那时地球的表面为还原性大气;缺少氧气,没有臭氧层。这些条件对今天的生物非常有害,但却正是原始生命得以形成的环境。 约在30亿年之前开始形成光合自氧生物,蓝绿藻为主,逐渐改变了大气成分,氧化大气出现;氧化大气的形成为绿色植物的登陆创造了条件。大气圈中保证生物呼吸的氧气和稳定的CO2含量,以及保护地表生命的臭氧层,都是生物长期作用的结果。 并且生物不断适应地球环境,而进化形成现今丰富多样的生物世界;自7亿年有动植物以来,累计生物总质量是地球总质量的1000倍;生物转移的物质总质量要比其自身的质量大许多倍。因此可以认为适于生物生存的地球环境是生物与地球协同进化的结果,而这种环境又靠生物来维持与调控。 2、试述生态学的定义、研究对象与范围。 答:生态学是研究生物及环境间的相互关系的科学,环境包括无机和有机环境。生态学研究的对象从生物大分子、基因、细胞、个体、种群、群落、生态系统直到生物圈,经典研究个体及以上层次。生态研究的范围非常广泛,涉及的环境非常复杂,从无机环境(岩石圈、大气圈和水圈)、生物环境(植物、动物、微生物)到人与人类社会,以及由人类活动所导致的环境问题。 3、现代生态学的发展趋势及特点是什么? 答:进入20世纪60年代,生态学快速发展。生态学已深入社会的各个领域。(1)全球性问题(如人口问题、环境问题、资源问题和能源问题)的控制和解决推动生态学发展。(2)应用生态学的迅速发展。污染生态学,经济生态学,恢复生态学,环境生态学。(3)全民生态意识提高。生态学举世瞩目。 生态学的发展特点有:(1)研究层次向宏观和微观方向发展。现代生态学一方面向区域性、全球性方面发展;另一方面是向微观方向发展,与分子生物学、分子遗传学、生理学等相结合。(2)研究方法手段的更新。野外自记电子仪器、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。(3)研究范围不断扩展。对象转移到人类活动,交叉科学如化学生态学,应用生态学如与环境保护相结合。 第二章生物与环境(1) 1、名词解释 环境(environment)——环境是指某一特定生物个体或生物群体的空间,以及直接或间接影响该生物(群)体的一切事物的总和。 生态因子(ecological factor)——环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素。 限制因子(limiting factor)——限制生物生存和繁殖的关键因子,就是限制因子。 生态幅(ecological amplitude)——每种生物对任何一种生态因子都有一个耐受范围,即一个生态学上的最低点和一个生态学上的最高点,在最高点和最低点之间的范围就称为生态幅。 2、地球环境由哪几部分组成? 答:地球环境由大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈组成。 3、简述生态因子作用的一般特点。 答:(1)综合作用: 如气候的作用;(2)主导因子作用:渔业高密度养殖增氧;(3)直接作用和间接作用:地形因子一般为间接作用.;(4)阶段性作用:如鱼类的回游;(5)不可代替性和补偿作用。 4、种的生态幅及其制约因子有那些主要规律? 答:(1)对同一生态因子,不同生物的耐受范围是很不相同的,每个种的的生态幅主要决定于种的遗传特性。(2)一种生物对某一生态因子的适应范围较宽,而对另一因子的适应范围很窄,生态幅常常为后一生态因子所限制。(3)同一生物不同阶段耐受性不同,生物繁殖阶段常常是一个临界期。(4)内稳态扩大了生物的生态幅与适应范围,但并不能完全摆脱环境的限制。(5)驯化可导致物种耐性限度的改变,适宜生存范围的上下限会发生移动,并形成新的最适点。 第二章生物与环境(2) 1、名词解释 光补偿点(light compensation point)——光合作用强度和呼吸作用强度相当处的光强度为光补偿点 光周期(photoperiod)——一天之内,相对于黑夜而言,白天的时间长短。 Bergman 规律((Bergmann’s rule)——高纬度的恒温动物比低纬度的相似种类个体要大。 冷害(chilling injury)——指喜温生物在零度以上的温度条件下受害或死亡。 2、简述有效积温法则及其在农业生产上的意义 答:有效积温法则指变温动物和植物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育,而且每个发育阶段所需要的总热量是一个常数。在农业生产上的意义有: (1)预测生物发生的世代数:年总积温/一个世代所需积温 (2)预测生物地理分布的北界 (3)预测害虫来年发生程度 (4)可根据有效积温制定农业气候区划 (5)应用积温预报农时 3、试述光的生态作用. 答:太阳光是地球所有生物得以生存和繁衍的最基本的能量来源,地球上生物生活所必须的全部能量,都直接或间接地来源于太阳光。太阳辐射的强度、质量及其周期性变化对生物产生深刻的影象。(1)光照强度对生物的生长发育和形态建成有重要的作用;(2)不同光质对生物有不同作用。光合作用的光谱范围只是可见光区,红外光主要引起热的变化,紫外光主要有杀菌作用,昆虫对紫外光有趋光反应。(3)生物的光周期的适应。植物可分为长日照植物和短日照植物。光周期的变化对大多动物尤其是鸟类的迁徙和生殖具有十分明显的影响,光周期对昆虫的滞育起主要作用。 4、为什么生物的活动和繁殖受光周期控制? 答:外界环境因子很多,如温度、湿度、气压、降水等,为什么动物偏偏选择光(光照周期)这个信号作为启动复杂的繁殖生理机制的“触发器”。这是因为日照长短的变化是地球上最具有稳定性和

大学校园景观中景观生态学应用

大学校园景观中景观生态学应用 摘要:校园规划与社会和科学技术发展以及高等教育体制有着密切的关系,是城市规划与设计中一项重要的课题。文中针对景观生态学在校园景观规划中的应用进行研究,从宏观和微观两方面对景观生态学在现代景观设计中的应用进行论述。由于高等学校相对而言,功能性较为复杂,综合性较强,因此本文的重点以介绍高等院校的景观设计为主,并以江南大学蠡湖校区为例系统的阐述了景观生态学当代校园景观规划中的应用。 关键词:校园环境;景观生态学;校园景观设计 随着科学技术的发展,人类的生活环境已经面临严重的生态危机,环境破坏已经成为了现代人类面临的头号问题,生态环境的恶化已经威胁到整个民族的可持续发展,必须将恢复生态学和生态恢复的理论知识与技术手段、可持续发展的技术、思想贯穿于景观环境设计—建造—管理的始终。 1 景观生态学的基本概念 景观生态学是一门新兴的多学科之间交叉的学科,它的主体是地理学与生态学之间的交叉。景观生态学以整个景观为对象,通过物质流、能量流、信息流与价值流在地球表层的传输和交换,通过生物与非生物一级人类之间的相互作用与转化,运用生态系统原理和系统方法研究景观结构和功能、景观动态变化以及相互作用机理、研究景观的美化格局、优化结构、合理利用和保护。 景观生态学作为一门正在发展中的综合性交叉学科,其理论的直接来源是生态学与地理学,同时从现在科学的诸多相关理论中也汲取了丰富的营养。景观生态学的理论基础为开放系统的自然等级有序理论,以及综合性和组织性理论;它的自然生态系统与人类系统之间生物控制共生理论是以控制论为基础的。因果反馈耦合关系建立不仅与系统论、控制论有关,还涉及到信息论的有关问题。景观生态学的自组织理论及稳定性概念又和耗散结构理论有关。 2 校园景观设计综述 校园景观设计包括小学、中学和大学的校园景观,这三种景观都是属于校园景观范畴内,因此具有相同的特点。三者都强调为教学服务的宗旨,营造具有文化气息的校园环境,符合师生学习工作的需要等特点。但是由于他们所服务的人群有很大差异,同时校园的功能性、综合性、复杂性有很大的差异,因此三者还有很大差异。但是在校园景观设计中必须遵循以下几个基本原则。 2.1 以人为本的原则,校园的景观设计是以人的需求为基础的,因此大学校园景观规划应本着“以人为本”,即在尊重自然的前提下,考虑人的尺度和心理要求,将人的活动性和舒适性作为景观规划的出发点。 2.2 可持续发展原则,大学校园景观规划要体现可持续发展的原则,要从长远发展考虑。景观设计要与学校自身的发展目标和定位相结合,必须要有符合自身风格特色的大学校园环境,规划和设计要能够经得起时间的考验。 2.3 生态性和因地制宜原则,对于学校来说,必须从大环境着眼,从小环境入手,尽可能利用那些天然的地形和植被,为生态环境的合理化创造条件,应避免为追求气派而过分强调草坪的作用,忽视乔、灌、草、地被植物群落式立体配置的重要性,设计手段应是“花最少的力气去适应生态环境”。 2.4 功能性、人文性相统一的原则,大学校园必须是学习与生活同在、学科与学科交融、校园与社会对话、人文与生态共享的集合共存体,能同时满足教、学、研及生活的各种不同需求。 3 基于生态学的校园景观规划设计的方法

应用生态学

应用生态学是生态学的一个分支。结合动植物生产、医药、空间旅行、资源环境管理的实际需要,对应用过程中的生态原理和方法进行了研究。近代以来,随着人类对开发生物资源、管理生态环境、发展医学等更广泛、更深入的实践需求,生态学的应用价值越来越高,从应用需求出发研究生态学的领域不断拓宽。 农田生态学、林业学、野生动物管理学、动物驯养与鱼饲料学、自然资源保护学、病虫害防治学、污染生态学、流行病学、环境卫生学、辐射生态学、空间旅行生态学等学科都属于或可视为应用生态学的研究领域。应用生态学的出现也不例外。生态学自诞生以来已经经历了100多年。生态学一词可以追溯到19世纪下半叶,一般认为它最早是由德国动物学家恩斯特·h ·海克尔(1834ー1919ー1919)于1866年创造的。事实上,美国哲学家、生态思想家亨利·d ·梭罗(1817ー1862ー1862)早在1858年就在信中使用了这个词,但没有详细解释。 1869年,恩斯特·h ·海克尔首次将生态学定义为: 生态学是一门研究动物与有机和无机环境之间整体关系的科学。从生态学的历史来看,它从一开始就与许多生产实践密切相关。应用生态学作为生态学的一个重要范畴,诞生于20世纪60年代。第二次世界大战结束后,特别是20世纪50、60年代,全球经济迅速发展,环境问题不断出现,可以说是一个工业发展和普遍公害的时代。

自20世纪40年代以来,生态学逐渐成为与生物学、化学或物理学一样的“硬”科学,并得到普遍认可。1935年,坦斯利提出了生态系统的概念,这是生态发展史上的一次理论突破。在生态系统概念出现之前,生态学受到达尔文生存竞争理论的影响,主要研究自然史或自然史。大部分的研究工作都是描述性的。 在动物生态学中,主要研究动物的繁殖、食性、迁徙、生活史等方面,在植物生态学中,野外调查是主要的方法,包括植物群落的描述、环境对植物个体、种群或群落的影响、生物产量等。生态系统的概念提出后,当时人们对生态系统还没有充分的认识和重视,生态学家仍然根据自己的兴趣开展研究工作。1942年,林德曼发表了生态系统能量流定量分析的论文,标志着生态系统能量流研究的开始。 1953年,欧达姆出版了《生态学基础》一书。该书的出版使得生态学研究更加重视生态系统的研究,对当时的生态学家产生了很大的影响。从那时起,许多学者就把生态系统作为生态学的研究对象。生态学发展迅速,研究方法、研究内容和任务都发生了巨大变化。生态学家发展了生态系统生态学的理论基础,同时也开始解决实际问题。生态学已经从单一的学科、小规模的研究转变为综合性的研究,如研究人类环境破坏的机理、危害的程度和后果、生态保护和建设的对策和技术方法等。

中国生态学的基本理论

中国生态学的基本理论 作者:张正春 | 2005年08月21日15时41分 | 【内容提要】本文提出了创立中国生态学的理论基础,它既是现代生态学发展的必然,又会推动现代生态学的理论革命,这是研究和挖掘中国古代生态学的重大意义。提出中国生态学的基本理论,既是为了继承中国古代宝贵的生态学思想,也是为了更好地解决现代生态学中的问题。如:生态系统的结构和功能规律,生态系统整体性的形成机理,生态系统的能流特征和动态规律,生态系统的普遍模型,生态系统多样性的产生机制,生态工程以及生态系统恢复的技术要领,生态系统的稳定机制和抗干扰能力的形成机理,生态系统可持续发展的机制等。 中国生态学的基本理论 张正春 按照E.P.Odum的意见,现代生态学是研究生态系统的结构与功能的科学,甚至于“把生态学定义为研究自然界的构造和功能的科学”。生态系统是一个整体系统,是一个动态的开放系统,是一个具有自组织功能的稳定的复杂系统。生态系统的复杂性(complexity)已经引起生态学家的高度重视,所谓“通常是超越了人类大脑所能理解的范围”(蔡晓明,2002),关于生态系统的整体性理论的研究(Jorgensen,1992)和生物多样性研究(Schulz,1993)代表了现代生态学的研究方向。整体论是现代生态学最重要的思想,与现代生态学的理论相对比,中国古代的宇宙观和自然观具有非常重要的生态学意义。中国古代文化具有始终一贯的整体论,整体论思想是中国古代科学的基本特点,如中医中的整体论思想等。我们把中国古代的生态学思想给予提炼和总结,形成了中国生态学的基本理论,供大家讨论改正。 提出中国生态学的基本理论,既是为了继承中国古代宝贵的生态学思想,也是为了更好地解决现代生态学中的问题。如:生态系统的结构和功能规律,生态系统整体性的形成机理,生态系统的能流特征和动态规律,生态系统的普遍模型,生态系统多样性的产生机制,生态工程以及生态系统恢复的技术要领,生态系统的稳定机制和抗干扰能力的形成机理,生态系统可持续发展的机制等。 一、元气论 元气论是中国古代的基本思想。宇宙天地间万事万物的生灭变化都在气中。气聚则生,气散则亡。充塞宇宙之间者,气也。元气是宇宙万物的共同本质。从热力学理论和爱因斯坦的质能方程来看,中国古代的“元气”概念类似于能量的基态,是万物起源的基础(万物之母),是从无到有、有生于无的物理条件。“气”是不同形式的能量活动,“元气”则是宇宙能量的基本形式和原始组成。“气”的概念是与“形”的概念相对应而产生的,“气”是功能状态,“形”是形态结构,“气”是动态概念,“形”是静态概念。一切物质能量的功能性活动都表现为“气”。如: “夫自古通天者,生之本,本于阴阳,其气九州九窍,皆通乎天气。”(《黄帝内经》六节脏象论篇第九) (大意:自古以来,人与自然的关系(生物与环境的关系),都是生命的本质问题,生命的本质和人体生理的基本规律是“阴阳”(内外),人体九窍与体外相通,是人与自然之间的物质能量循环通道) “气”与“形”相对应,气是不可见的,形是可见的。《黄帝内经》对“气”与“形”的关系有一个经典论述: “故在天为气,在地成形,形气相感而化生万物矣。……气有多少、形有盛衰上下相召,而

昆虫生态学复习资料

一、名词 1. 有效积温生物在生长发育过程中须从外界摄取一定的热量,其完成某一发育阶段所摄取的总热量为一常数。有效积温,是作物在某个生育期或全部生育期内有效温度的总和,即作物在某一段时间内日平均气温与生物学零度之差的总和。 2. 食物链食物链是生态系统中贮存于有机物中的化学能在生态系统中层层传导的过程。 3. 食物网在生态系统中的生物成分之间通过能量传递关系存在着一种错综复杂的普遍联系,这种联系象是一个无形的网把所有生物都包括在内,使它们彼此之间都有着某种直接或间接的关系 4. 生态对策是指任何生物对某一特定的生态压力下,都可能采用有利于种生存和发展的对策。 5. 能量金字塔根据组成食物链的各个营养级的层次和能量传递的“十分之一定律”,把生态系统中的各个营养级的能量数值绘制成一个塔,塔基为生产者,往上为较少的初级消费者(植食动物),再往上为更少的次级消费者(一级食肉动物),再往上为更少的三级消费者(二级食肉动物),塔顶是数量最少的顶级消费者。 6. 捕食 生物交互作用的 1 种,通常指捕食者以猎物为食的现象 7. r- 对策者 高生育能力,快速发育,早熟,成年个体小及寿命短且单次生殖多而小的后代,一旦环境条件转 好就会以其高增长率迅速恢复种群,使物种得以生存 8. K- 对策者适应于可预测的稳定环境,一旦受损很难恢复甚至可能灭绝.由于种群数量基本保持在环境容纳量K水平上,竞争较激烈,成年个体大,发育慢,迟生殖,产崽少但多次生殖,寿命长,存活率高? 9. 功能反应指每个捕食者的捕食率随猎物密度变化的一种反应。即捕食者对猎物的捕食效应。 10. 种群指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。 11. 种群空间分布型组成种群的个体在其生活空间中的状态或布局 12. 生态系统 指在自然界的一定的空间内,生物与环境构成的统一整体,在这个统一整体中,生物与环境之间相互影响、相互制约,并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。 13. 生态位 是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。 14. 休眠 昆虫为了安全度过不良环境条件(主要是低温或高温)而处于不食不动,停止生长发育的一种状态。当不良环境条件解除后,昆虫可以立即恢复正常的生长发育 15. 滞育 指昆虫受环境条件的诱导所产生的静止状态的一种类型。昆虫长期适应不良环境而形成的 种的遗传性,一般发生在某个固定的虫态。 16. 优势种 是指群落中占优势的种类,它包括群落每层中在数量、体积上最大、对生境影响最大的种类。 17. 传统生物防治 它利用了生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。 18. 群落演替 是指群落的这种随着时间的推移而发生的有规律的变化。一个优势群落代替另一个优势群落 的演变现象 19. 生物钟 又称生理钟,是生物体生命活动的内在节律性,它是由生物体内的时间结构序所决定。 20. 种间竞争

第十讲 景观生态学应用

第十讲景观生态学应用 景观生态学的发展从一开始就与土地规划、管理、森林经营、农业生产实践、自然保护等实际问题联系。20世纪80年代以来,景观生态学的应用愈来愈广,最突出的是在自然保护、土地利用规划、自然资源管理等方面。传统的生态学强调生态系统的平衡态、稳定性、确定性及可预测性,反映“自然均衡”balance of nature 的观点在自然保护与资源管理中长期占主要地位。 但,生态系统并非在均衡状态,时间与空间上的异质性才是普遍特性,因此强调多尺度上空间格局和生态学过程相互作用以及斑块动态的景观生态学观点,为解决实际的环境和生态问题提供了更合理、更有效的概念。 一、景观生态学的两种指导思想 欧洲景观生态学一直与土地利用和规划、人文地理以及人类生态学紧密联系,是应用性很强的学科。 20世纪80年代兴起的北美景观生态学以空间格局、生态学过程和尺度的相互关系为和性,促使景观生态成为和生理生态、种群生态、群落生态等平行的一门基础学科。 欧洲学者认为北美学派缺乏“实用性”,北美学者认为欧洲学派缺乏“严谨性”;虽说分为北美学派和欧洲学派有些偏激,但在一定程度上说明景观生态学特点的区域性差别。 但目前有两种关于景观生态学应用的主导思想: 第一种,反映了欧洲景观生态观点,即景观本身是大尺度的,包括人类在内的生态、地理系统,因此必须将经济、人文、政治等明确地作为其基本组成成分来研究。 第二种,景观生态学应用的前提应该是首先确立其科学的地位,发展和检验一系列能够应用与实际概念、理论和方法,在解决实际问题时景观生态学只是多种途径之一、而非包括一切的答案。 Wiens J A 1999 Toward a unified landscape ecology. In: Wiens J A, Moss M R ed Issues in landscape ecology Snowmass Village: international association for landscape ecology. 148-151 二、景观生态学应用原理 在应用中的特点表现在: 强调空间异质性的重要性;强调尺度的重要性;强调空间格局与生态学过程的相互作用;强调生态系统的等级特征;强调斑块的动态观点,明确将干扰作为系统的一个组成部分来考虑‘强调社会、经济等人为因素与生态过程的密切联系。 1986年Forman 提出7条原理,即 景观结构与功能原理 生物多样性理论 物种流原理 营养再分配原理 能量流动原理 景观变化原理 景观稳定性原理 1995年Forman 进一步归纳为4类12条 (1)景观和区域 1)景观和区域性原理 2)斑块、廊道和基底原理 (2)斑块和廊道 3)大面积自然植被斑块原理

2013级森林生态系统理论与应用(zuo)

《森林生态系统理论与应用》期末考试试题 一:名词解释:(每小题4分,共20分) 1、生态系统 2、协同进化 3、生态系统服务 4、恢复生态学 5、生态效率 1生态系统是在一定时间空间范围内生物与生存环境、生物与生物之间密切联系、相互作用,通过能量流动、物质循环、信息传递构成的具有一定结构的功能整体。 2协同进化(coevolution):两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化。一个物种由于另一物种影响而发生遗传进化的进化类型。 3 生态系统服务:是指人类直接或间接从生态系统得到的利益是对人类存在和生活质量有贡献的生态系统产品和服务。 森林生态系统服务功能是指森林生态系统与生态过程所形成及维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。 指人类生存与发展所需要的资源归根结底都来源于自然生态系统。自然生态系统不仅可以为我们的生存直接提供各种原料或产品(食品、水、氧气、木材、纤维等),而且在大尺度上具有调节气候、净化污染、涵养水源、保持水土、防风固沙、减轻灾害、保护生物多样性等功能,进而为人类的生存与发展提供良好的生态环境。对人类生存与生活质量有贡献的所有生态系统产品和服务统称为生态系统服务 4恢复生态学(Restoration Ecology)是研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复与重建的技术和方法及其生态学过程和机理的学科。 5生态效率(生态文明水平)是生态资源满足人类需要的效率,它是产出与投入的比值。其中“产出"是指企业生产或经济体提供的产品和服务的价值;“投入"是指企业生产或经济体消耗的资源和能源及它们所造成的环境负荷(EnvironmentalLoading)。 生态效率一般分为两类:一类是本营养级与前一级相比,另一类是同一营养级内不同阶段间相比。

昆虫生态学原理与方法

《昆虫生态学原理与方法》——戈峰 软件学院11301155 刘少飞 昆虫生态学是有关昆虫及其环境之间相互作用关系的一门科学。很多生态学理论的发展依赖于昆虫生态学,同时生态学理论的发展又促进了昆虫生态学的发展。而且,昆虫生态学还是一门实践性很强的学科,是指导害虫管理的基础。 近年来,昆虫生态学的理论与方法发展非常迅速,这一切都归因于其两大特点:①与其他学科的紧密结合,尤其是与分子生物学和3s信息技术相结合,产生了诸如昆虫分子生态学和昆虫空间生态学等许多交叉学科,从深度与广度上推动了本学科的发展;②与生产实际紧密联系,尤其是与当前的可持续农业、生物多样性、保护生物学和全球气候变化等密切相关,显著地提高了本学科在社会、经济和生态发展中的地位。因此,对这门科学的了解对于我们未来的发展有着至关重要作用。 我们知道,无论是古代还是现代,人类的许多工具都是模仿自然界的东西制造而成的。而且无论多么夸张的想象力都是以现实中已有的物质为媒介产生的。所以,毫不夸张地说,你对这个世界已有生物越了解,你越能掌握这个世界的发展方向。对已有生物进行深入的了解,并能将所了解的秘密在实践中发挥作用,这是我们研究的基本方向和根本目的所在。 对昆虫的了解在这一伟大任务中占着极其重要的地位,毕竟地球上种类最多的生物是昆虫。而且昆虫的特性更是千姿百态,对于我们的研究有着不可估量的价值。目前就有很多以昆虫为模仿对象所产生的伟大科学产物,比如由令人讨厌的苍蝇,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。这种气体分析仪已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分。再比如生物学家发现蜘蛛丝的强度相当于同等体积的钢丝的5倍。受此启发,英国剑桥一所技术公司试制成犹如蜘蛛丝一样的高强度纤维。用这种纤维做成的复合材料可以用来做防弹衣、防弹车、坦克装甲车等结构材料。 戈峰的《昆虫生态学原理与方法》就是一本对昆虫进行深入研究的科普文献。这本书包括了绪论、理论篇、方法篇和展望篇,一共21章。全书在简明扼要地介绍昆虫生态学的基本原理的基础上,重点介绍了现代昆虫生态学研究的基本方法,展望了未来昆虫生态学发展的趋势。主要内容包括昆虫的多样性、昆虫的环境、昆虫分子适应、昆虫生理生态、昆虫行为、种群动态、群落结构和生态功能等基本理论,涉及昆虫生态调查、昆虫数据分析、昆虫分子生态学、昆虫生理生态学、昆虫种群空间生态学、天敌作用的评价、行为生态学、群落结构、作物一害虫一天敌食物链分析和昆虫大尺度监测与预警等方法,探讨了昆虫对全球气候变化的响应、外来昆虫入侵的原理与方法、稳定性同位素和3S技术在昆虫生态学中的应用等许多方面。 这本书在写作上,具有如下特点:①前沿性,系统地介绍国内外昆虫生态学的最近研究进展; ②实用性,大都以作者亲身研究工作或典型实例说明各研究方法;③启发性,通过对昆虫生态学原理与方法的讨论,提出了今后研究发展的方向,增加了读者的学习兴趣。 与此同时,这本书也有其局限性。首先,这本书涉及到很多专业知识,不适于全民普及只适于学术研究或爱好讨论。其次,这本书只选择有代表性的昆虫生态学研究方法介绍,具有特殊性。 对于我个人而言,这本书广泛涉及了昆虫的特性,让我有机会了解到更多的昆虫知识。虽然有些东西晦涩难懂,但依旧具有很大的吸引力。并且通过这本书的阅读我了解到了昆虫研究对于我们未来建设的巨大推动力,让我有了更加深入了解昆虫特性的想法。 总的来说,这是一本很不错的书,建议有兴趣的读者有机会读读。

生态学练习题参考答案

第一章绪论 1、如何理解生物与地球环境的协同进化? 答:地球的生命起源于35亿年前,那时地球的表面为还原性大气;缺少氧气,没有臭氧层。这些条件对今天的生物非常有害,但却正是原始生命得以形成的环境。 约在30亿年之前开始形成光合自氧生物,蓝绿藻为主,逐渐改变了大气成分,氧化大气出现;氧化大气的形成为绿色植物的登陆创造了条件。大气圈中保证生物呼吸的氧气和稳定的CO2含量,以及保护地表生命的臭氧层,都是生物长期作用的结果。 并且生物不断适应地球环境,而进化形成现今丰富多样的生物世界;自7亿年有动植物以来,累计生物总质量是地球总质量的1000倍;生物转移的物质总质量要比其自身的质量大许多倍。因此可以认为适于生物生存的地球环境是生物与地球协同进化的结果,而这种环境又靠生物来维持与调控。 2、试述生态学的定义、研究对象与范围。 答:生态学是研究生物及环境间的相互关系的科学,环境包括无机和有机环境。生态学研究的对象从生物大分子、基因、细胞、个体、种群、群落、生态系统直到生物圈,经典研究个体及以上层次。生态研究的范围非常广泛,涉及的环境非常复杂,从无机环境(岩石圈、大气圈和水圈)、生物环境(植物、动物、微生物)到人与人类社会,以及由人类活动所导致的环境问题。 3、现代生态学的发展趋势及特点是什么? 答:进入20世纪60年代,生态学快速发展。生态学已深入社会的各个领域。(1)全球性问题(如人口问题、环境问题、资源问题和能源问题)的控制和解决推动生态学发展。(2)应用生态学的迅速发展。污染生态学,经济生态学,恢复生态学,环境生态学。(3)全民生态意识提高。生态学举世瞩目。 生态学的发展特点有:(1)研究层次向宏观和微观方向发展。现代生态学一方面向区域性、全球性方面发展;另一方面是向微观方向发展,与分子生物学、分子遗传学、生理学等相结合。(2)研究方法手段的更新。野外自记电子仪器、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。(3)研究范围不断扩展。对象转移到人类活动,交叉科学如化学生态学,应用生态学如与环境保护相结合。 第二章生物与环境(1) 1、名词解释 环境(environment)——环境是指某一特定生物个体或生物群体的空间,以及直接或间接影响该生物(群)体的一切事物的总和。 生态因子(ecological factor)——环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素。 限制因子( limiting factor)——限制生物生存和繁殖的关键因子,就是限制因子。 生态幅(ecological amplitude)——每种生物对任何一种生态因子都有一个耐受范围,即一个生态学上的最低点和一个生态学上的最高点,在最高点和最低点之间的范围就称为生态幅。 2、地球环境由哪几部分组成? 答:地球环境由大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈组成。 3、简述生态因子作用的一般特点。 答:(1)综合作用: 如气候的作用;(2)主导因子作用:渔业高密度养殖增氧;(3)直接作用和间接作用:地形因子一般为间接作用.;(4)阶段性作用:如鱼类的回游;(5)不可代替性和补偿作用。 4、种的生态幅及其制约因子有那些主要规律? 答:(1)对同一生态因子,不同生物的耐受范围是很不相同的,每个种的的生态幅主要决定于种的遗传特性。(2)一种生物对某一生态因子的适应范围较宽,而对另一因子的适应范围很窄,生态幅常常为后一生态因子所限制。(3)同一生物不同阶段耐受性不同,生物繁殖阶段常常是一个临界期。(4)内稳态扩大了生物的生态幅与适应范围,但并不能完全摆脱环境的限制。(5)驯化可导致物种耐性限度的改变,适宜生存范围的上下限会发生移动,并形成新的最适点。 第二章生物与环境(2)1、名词解释 光补偿点(light compensation point)——光合作用强度和呼吸作用强度相当处的光强度为光补偿点 光周期(photoperiod)——一天之内,相对于黑夜而言,白天的时间长短。 Bergman 规律((Bergmann’s rule)——高纬度的恒温动物比低纬度的相似种类个体要大。 冷害(chilling injury)——指喜温生物在零度以上的温度条件下受害或死亡。

昆虫生态学整理

昆虫生态学就是以昆虫为研究对象,研究昆虫及其周围环境相互关系的科学。它是昆虫学和生态学的分支学科。 昆虫种群生态学(population ecology of insect):种群,环境和时、空,性比、出生率、存活率、迁移率、年龄结构、分布、种内竞争、种间竞争、生态对策、种群模型以及种群调节和数量波动原因等。 第二节昆虫生态发展过程 一、昆虫生态学在生态学和昆虫学中的地位 由于昆虫具有物种丰富、数量众多、生活史短、体形小、饲养容易和经济意义较大等特点,常被作为生态学研究的重要试验材料。生态学的许多重要领域,如种群动态、进化、性选择等19个生态学科领域的产生都来自于对昆虫的研究(Price,2003)。 一、昆虫生态学在生态学和昆虫学中的地位 昆虫生态学为生态学科的发展做出了极大的贡献。其中,昆虫种群动态及其管理的研究对种群动态、数学生态学、种群调节学说的发展;昆虫种群能量学的研究对能流概念的发展;昆虫生物防治的研究对捕食、竞争、寄生等种间关系的理解和定量描述;植食性昆虫与寄主植物相互关系的研究对植物—植食者间的协同进化和化学生态学等,均起了重大的促进作用。 在环境中,对生物(如昆虫)个体或群体的生活或分布有影响作用的因素,称为生态因子(ecological factor)。 生态因子通常可分为非生物因子(abiotic factor)和生物因子(biotic factor)。非非生物因子又称为环境因子,包括温度、光、湿度、pH等理化因子和土壤环境;而生物因子则包括同种生物的其他个体和异种生物的个体,前者构成了种内关系(in-traspecific relationship),后者构成了种间关系(interspecific relationship)。它主要包括寄主植物,其他昆虫或同种昆虫其他个体,捕食性天敌、寄生性天敌和病原菌等 2、环境因子对昆虫作用的一些规律 (1)利比希的“最小因子定律”(Liebig’s“Law of Minimum”) 尽管本定律的提出来自于植物,但对昆虫的生长发育也同样适用。如昆虫的发育起点温度,昆虫繁殖的最低取食量等。 (2)谢尔福德的“耐受性定律”(Shelford’s“Law of Tolerance”) 谢尔福德进一步发展了利比希的最小因子定律,认为不仅因子处于最小量时可成为限制因子,因子过量(如过高温度、光强、水分)也有可能成为限制因子。 由此,根据昆虫对环境因子的耐受能力和生态幅的宽广程度,可分为广温性昆虫或狭温性昆虫、广食性昆虫或狭食性昆虫等。根据昆虫对环境温度的耐受性不同,可划分几个温度区域。 致死高温区45~60℃ 亚致死高温区40~45℃

中科院生态学考博真题题汇总报告-共18页

2019年中科院生态中心考博生态学真题 一、名词解释 1、Climax 2、Biological invasion 3、Fundamental niche 4、Energy pyramid 5、Landscape process 6、Heat island 7、Ecosystem service 8、Allelopathy 9、r/k selection 10、Direct grandient anylisis 二、简答(六选四) 1、简述生产力与生物多样性之间的关系。 2、简述氮循环过程。 3、简述我国森林生态系统主要类型及特点。 4、简述植物对光照因子的响应方式。 5、简述生态敏感评价方法。 6、简述生态工程的基本原理。 三、论述(四选二) 1、论述城市生态系统的结构、功能与特征,并讨论其研究方法。 2、从碳循环的角度,论述未来全球气候变化对生态系统碳源和碳汇的影响。 3、举例说明景观生态学在生物多样性保护或区域生态环境保护中的作用。 4、从生态系统物质循环的角度,举例论述污染物的产生、传输、危害过程及控制对策。 1 何谓R对策和K对策?简述 r-K选择理论的生态学意义(10分)。 2 简述演替顶极理论的三个假说(10分)。 3 简述三级营养关系的概念并举例加以说明(10分)。 4 简述物种和群落或生态系统水平上生物多样性的测定方法(10分) 二论述题 1 我国近年来兴建了许多大型水利工程,这些工程对生态环境有哪些影响?试举例说明并提出环保对策(15分)。 2 外来种 (exotic species) 和入侵种 (invasive species) 有何不同?如何防止一种外来种成为入侵种?试举例说明(15分)。 3 水生植物在水环境保护中的作用有哪些?举例说明如何利用大型水生植物保护水环境(15 201X年中科院生态中心考博生态学真题 一、名词解释 1、MacArhthur平衡说 2、恢复生态学 3、净初级生产量 4、空间异质性 5、邻接效应 6、群落排序 7、湿地 8、他感作用 9、同资源种团 10、原生演替 二、简述题(每题8分,共48分) 1.岛屿生物地理学(Island Biogeography)与生物多样性保护。 2.碳(C)、氮(N)、磷(P)循环研究的重要性。(8分) 3.湖泊的富营养化形成机制及生态修复技术。(8分) 4.流域中水陆交错区(河岸带)的生态学意义。(8分) 5.生物入侵机制及生态效应。(8分)

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