生态学原理

生态学原理
生态学原理

生态学原理

近年来,我国城市绿化得到长足发展,但许多绿地形式单调、功能单一、维护投入大,而重景观、轻生态以及过分追求“一次成型”的状态也远未改变,影响了城市绿地系统的健康和服务功能。虽然这种状况正在得到改变,森林进城、生态优先,生态园林得到普遍倡导,认识到绿地的生态环境效益不仅取决绿化的覆盖面积(覆盖率)和占地面积(绿地率),而且取决于空间结构和绿地类型,以及构成绿地的生物群落类型。但生态优先、生态原则往往成为一种虚化的概念性招牌,无法体现在绿地的工程实体中。在规划方案的制订和设计的评审中凭经验和感觉,或是遵从首长意志,或是依靠某个知识理论已严重老化的老专家。环城、交通干道的绿带建设存在盲目攀比现象,但对其作用的认识非常模糊,一些工程规划不符合国情。以人为本、天人合一成为挂在嘴边的一句话,以人为本就是满足人的需要,但是人的需要是多方面的,怎样去取舍?天和人怎样才能合一,或者接近合一?这些问题没有完全解决。

1 自然不属于人类,人类属于自然

自然生态系统是与当地环境长期相互作用、协同进化的产物,其结构复杂,稳定性高,具有自我维持、更新和发展能力。自然生态系统中的顶极群落是生态功能最强大的生态系统类型。

地球环境的演变产生了生物,生物又改变了地球环境,生物物体与其生存环境所构成了具有极其复杂相互作用的动态复合体--生态系统,每一种生物有其特有的环境资源利用方式和与其他生物间的生物关系,即生态位。人类作为一个生物的种群,与其他生物一样,生存离不开与生物一起协同演化的自然环境,也就是说,人类依赖于自然生态系统--生命支持系统而生存,但自从人类有了文明和自己的生产之后,人类开始按自己的需要去利用和改造自然界,并且人类的活动水平及影响力不断加大,已对自然演进的过程及自然结构体系产生了不可估量的影响,具有与地质要素相同的塑造自然结构与改变自然演进过程的能力。人类一方面依赖于自然生命支持系统,另一方面凭借自己的能力构建了与自然系统相隔离的庞大人工系统,越来越使自己变成生态位高度特化的生物。城市就是按照人类的意志和愿望,对自然系统进行强烈改造和适应而建立起来的人工环境系统。城市是一种建筑物高度密集的人造实体,人口高度密集的社会实体,能流、物流、信息高速交换的经济、科技、文化实体。但任何一个城市都是建立在在自然系统本底基础上的,无论是整体意义上的城市,还是生物意义上的城市人群不可能离开区域或全球生态系统而独立生存。

2 园林绿地系统是连接人工环境系统和自然生态系统的桥梁

吴良镛教授在《人居环境科学导论》这本着作中指出,人居环境地,是人类聚居生活的地方,是与人类生存活动密切相关的地表空间,

是人类在大自然赖以生存的基础,是人类利用自然、改造自然的主要场所。在空间上,人居环境又可以再分为生态绿地系统与人工建筑系统两大部分。城市作为人居环境的典型类型离不开生态系统的生物物质、能量,离不开经过长期演化获得的大气环境、光热环境、水环境,以及由此而产生的心理机制。但是现代城市人居环境越来越向自然环境异化方向发展,人类的居室、办公楼受到人工控制的程度越来越大,城市的空间,甚至局部大气越来越多地被人造物所充塞,所建造的庇护所(Shelter)越来越特化,人们在四季有空调的建筑物内感到“舒适”,越来越依赖局部大气、温度、制造系统、交通运输系统,这种矛盾的二重性需要一个中介来进行调和,无论是环境还是心理都需要这种调和,能承担这种功能上和空间上的调和作用只有依靠园林绿地生态系统,只有当园林绿地生态系统成为人居环境的主体部分和连接人工环境与自然环境生态系统的桥梁,才能实现吴良镛先生所说的“人居环境建设本身就是人与自然相互联合和作用的一种形式,理想的人居环境是人与自然的和谐统一。

3.生态学研究尺度与园林绿地之间的关系

师法自然一直是我国园林的造园准则。20世纪70年代以来,生态理论得到进一步发展,传统的开敞空间方法加入生态学理论,给城市规划注入新的血液,开始了城市生态绿化的研究和实践。城市生态绿化是在改善城市生态环境,创造融合自然的生态游憩空间和稳定的绿地基础上,运用生态的原理和技术,借鉴地带植物群落的种类组成、

生态学基本原理

第三章生态系统基本理论 [教学目标]了解生态学的概念,掌握生态系统的结构和功能,理解生态平衡的重要性。 [教学重点]生态系统 [教学难点]生态平衡与生态破坏 [教学时数]4 本章重点 1.生态学概念 2.生态系统的组分 3.生态系统分类 4.食物网 5.生态危机 第一节生态系统的基本概念 一、生态学概念 1.生态学的概念 生态学(ecology) 一词源于希腊文“oikos”,表示住所和栖息地,原意是研究生物栖息环境的学科。 1866年,德国的动物学家黑格尔(haeckel)首次为生态学下了定义:生态学是研究有机体与其周围环境——包括非生物环境和生物环境相互关系(interaction)的科学。后来,一些著名生态学家也对生态学进行了定义。1966年,smith认认为生态学是研究有机体与生活之地相互关系的科学,所以又可把生态学称为环境生物学(evironmental biology)。著名美国生态学家E·odum(1956)提出的定义是:生态学是研究生态系统的结构和功能的科学。我国著名生态学家马世骏先生认为,生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学。 生态学的不同定义代表了生态学的不同发展阶段,强调了不同的基础生态学分支和领域。生态学原是一门研究生物与其生活环境相互关系的科学,是生物学的重要分科之一。初期主要研究植物,后来逐渐涉及动物和人类。随着现代科学技术的发展并向生态学的不断渗透,赋予它新的内容和动力,使其成为多学科、较活跃的科学领域之一。目前,生态学家普遍认为,生态学是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学。

2.生态学基本原理---生态学三定律 美国环境学家小米勒(G.T.Miller,Jr.)提出的生态学三定律是: 生态学第一定律:我们的任何行动都不是孤立的,对自然界的任何侵犯都具有无数效应,其中许多效应是不可逆的。该定律为哈定(g·hardin)所提出,可称为多效应原理。 生态学第二定律:每一种事物无不与其他事物相互联系和相互交融。此定律可称为相互联系定律。 生态学第三定律:我们生产的任何物质均不应该对地球上自然的生物地球化学循环有任何干扰。此定律或可称之为勿干扰原理。 3.生态学的研究对象 生物学科的两大发展方向:微观——分子生物学;宏观——生态学。 生态学是研究生物与环境、生物和生物之间相互关系的一门生物学基础分支学科。生态学的研究是活的生物在自然界中与环境的相互作用和生物之间的相互作用。 20世纪50年代以后,欧洲工业化大生产迅速发展,带来了一系列严重后果:环境污染(三废)、自然资源的破坏、能源危机、人口膨胀带来的粮食不足等问题。——全球性的事态激化,称为“全球性生态灾难”——才重视生态学。 目前,生物多样性保护,可持续发展和全球气候变化已成为全球关注的三大生态学问题。1992年6月,世界环境与发展大会在巴西里约热内卢召开,178个国家,包括118位国家首脑参加,讨论人类生存环境与社会发展有关的一系列重大生态学战略性问题,生态学的作用已不言而喻。这次大会推动了全球生态学的进一步发展。 二、生态系统 1.生态系统的概念 种群(Population):一个生物物种在一定的范围内所有个体的总和称为生物种群。 生物群落(Community):在一定自然区域的环境条件下,许多不同种的生物相互依存,构成了有着密切关系的群体,称为生物群落。 随着环境条件的千差万别,地球上出现了各种各样的生物群落(森林、草原、荒漠等等)。而特定的生物群落又维持了相应的环境条件。一旦生物群落发生变化,也会影响到环境条件的变化。因此,人们把生物群落与其周围非生物环境的综合体,称为生态系统(Ecosystem),也即生命系统和环境系统在特定空间的组合。 生态系统(Ecosystem):指一定范围内,各生物成分和非生物成分之间,通过能量流动和物质循环而相互作用、相互依存所形成的一个统一整体。或是一定空间内由生物成分和非生物成分组成的一个生态学功能单位。

城市生态学课件资料③——第二章

第二章城市生态学的理论基础 第一节城市生态学的学科基础 一、生态学(ecology) (一)生态学的发展与研究对象 1.德国赫克尔(Emst Heinrich Haeckel)于1869年提出,并于1886年创立了生态学这门学科。 Ecology来自希腊语“oikos”(居住地、隐蔽处、家庭)与“logos”科学研究。 2.生态学研究的基本对象是两个方面的关系,其一为生物与生物之间的相互关系,其二为生物与环境之间的相互。因此,生态学是研究生物之间、生物与环境之间的相互关系的学科。 (二)生态学研究尺度 1.基因 DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位。 ①基因多样性 是生物多样性的重要组成部分,是地球上所有生物携带的遗传信息的总和。 ②转基因 通俗的说就是一种生物体内的基因转移到另一种生物或同种生物的不同品种中的过程。一般来说转基因是通过有性生殖过程来实现的。 2.个体生态学 ①物种的生活史 ②个体对环境的适应性——生活型 ③环境对个体的制约——生态型 3.种群生态学 同类生物所组成的群体。 ①种群的基本特征——年龄结构、性比、大小等。

②种群的格局——空间分布等。 ③格局形成的过程——种内竞争、生殖特征等。 4.群落生态学 不同类别生物所组成的集合。 ①群落的结构——水平结构、垂直结构、种类结构。 ②群落的动态——演替过程、物种更替等。 5.生态系统、景观、全球生态学 在一定空间范围内,各生物成分和非生物成分,通过能量流动和物质循环而相互作用和相互依存所形成的一个功能单位。 ①结构——食物链。 ②功能——能流、物流、信息流、价值流。 ③调控——机制、反馈。 二、城市学 1.城市学(urbanology)一词最早见于日本矶村英一的《城市学》(1975)。 2.城市学以城市为研究对象,从不同角度、不同层次观察、剖析、认识、改造城市的各种学科的总称. 3.最早的城市学是依附于建筑学之中的。工业革命后,社会学、城市地理学、城市管理学、城市经济学、城市规划学等被相继纳入城市学的范畴之中。 三、人类生态学(anthropo-ecology) 1.人类生态学(anthropo-ecology)是研究人与周围环境之间的相互关系及其规律的学科。 2.美国芝家哥学派的代表人物(帕克)首先提出这个科学术语。 3.当今人类面临的五大危机的挑战,其核心问题是“人口爆炸”,因此人类生态学也就自然成为生态学中最引人瞩目的分支之一。

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)

城市生态学试题及答案

《城市生态学》复习题 一、名词解释:每个3分,共15分。 1. 城市化:农村人口转化为城镇人口、农业人口转化为非农业人口、农村地区转化为城市地域,以及随之引起的相关人员的生产生活方式、价值观念发生转变的过程。 2. 城市生态系统:间范围内的居民与自然环境系统和人为建造的社会环境系统相互作用而形成的统一体。 3. 城市人口容量:特定的时期内,在城市这一特定空间区域能相对持续容纳的具有一定生态环境质量和社会环境质量水平及具有一定活动强度的城市人口数量。 6. 景观生态规划与设计:生态学原理为指导,以谋求区域生态系统的整体优化功能为目标,以各种模拟、规划方法为手段,在景观生态分析、综合及评价的基础上,建立区域景观优化利用的空间结构和功能的生态地域规划方法,并提出相应的方案、对策及建议。 7. 城市生态评价:在老城市改造与新城市建设中,根据气象、地理、水文和生态等条件,对工业区、居民区、公用设施、绿化地带做出的环境影响评价。 8. 城市生态建设:按照生态学原理和方法,应用工程性的和非工程性的措施建立合理的城市生态系统结构,提高城市生态系统的功能,促进系统的物质循环和能量合理流动,协调人与自然的关系,使人类在城市空间的利用方式、程度等方面与生态系统的发展过程相适应。 9. 生态城市:从城市生态系统着手,实现上台系统良好运行的城市。 11. 网络治理:以经济和生态环境协调发展为目标,通过有效的协调与及时的信息沟通,推动政府、非营利组织、私营部门和公众多元主体共同参与的城市管理模式。 12. 整体性公理: 13. 生态足迹:1:维持一个人、地区、国家或者全球的生存所需要的以及能够吸纳人类所排放的废物、具有生态生产力的地域面积。是对一定区域内人类活动的自然生态影响的一种测度。 2:指生产区域或资源消费单元所消费的资源和接纳其产生的废弃物所占用的生物生产性空间。 二、填空题:每空1分,共15分。

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

本文以生态学及生态系统的基本原理与基本特征为研究的基础

本文以生态学及生态系统的基本原理与基本特征为研究的基础,建立了科学的、系统的生态建筑观及相应的宏观生态策略框架,并以此为依据进一步建立了中观层面的生态建筑设计原则框架,指出当代生态技术与生态建筑的发展走向高技化、数字化的道路;系统地建立了高技术生态建筑的两大理论框——技术体系和研究体系的理论框架,积极倡导当代高技术生态建筑共生饿得理性主义哲学。内容提要本文首先从宏观的角度,以数字时代、生态时代人类面临的严峻资源和环境危机为背景,以科学技术的发展为主线,以建筑技术理念的生成发展为切入点,从哲学的高度深刻剖析了20世纪的哲学思潮以及技术的哲学本质、价值和技术文明,并系统地分析了技术观和发展观的两大走向以及对技术的多元批判,指出当代人类决不是简单地抛弃现代科技文明而回到原始洪荒时代,而是要促进科技的人性化以及科技、生态、社会和文化的谐调发展,确保发展的可持续性——为本文的研究奠定了哲学思想上的基础。其次,通过对高技派建筑(狭义的高技术建筑)的求本溯源,回顾了近现代建筑发展中的高新技术及其影响,阐述了现代主义的技术理性思想及其美学观。根据技术哲学对技术的研究以及三次科学技术革命相对应的三次建筑技术革命,将高技派建筑的发展界定为本原阶段、异化阶段、软化阶段和复归阶段共四个阶段,重点探讨了高技派建筑在异化阶段和软化阶段的时代背景、社会背景、技术背景和人文背景,系统而详尽地剖析了高技派建筑在异化阶段和软化阶段的具体表现、本质特征和美学观,指出当代高技术与高技派建筑复归的道路——数字化、生态化趋势,为本文的研究建立了逻辑结构。再次,以生态学及生态系统的基本原理与基本特征为研究的起点,概述了生态学的学科分支、研究方法及城市生态系统的基本构成。系统地分析了早期朴素注重生态的建筑设计理论和实践,深刻地剖析了20世纪60年代以后(全球性的绿色运动以后)“生态决定论”类型和“技术决定论”类型注重生态的建筑设计理论和实践对当代生态建筑设计理论和实践的影响。在上述三项研究的基础上建立了科学的、系统的生态建筑观及其相应的宏观生态策略框架,并以此为依据进一步建立了中观层面的生态建筑设计原则框架,认为生态建筑的普及与推广必须从“浅层”的技术和经济层面走向“深层”的价值和制度层面,指出当代生态技术与生态建筑的发展呈现出高技化、数字化趋势,为本文的研究建梅了理论平台。最后,通过分析数字技术在当代建筑领域的广泛运用及其影响以及数字技术在当代生态建筑设计中的广泛运用及其影响,探讨了当代建筑在数字技术革命、生态技术革命中的演进,并进一步系统地分析了当代高技术生态建筑及多元化探索,前瞻性地指出在当代数字技术、生态技术和建筑科学技术融合的趋势下,数字时代、生态时代的数码建筑(数字建筑)、生态建筑和高技术建筑通过融合的技术手段走向了“三位一体”的融合道路,为本文的研究指明了方向。在上述研究成果的基础上,系统地建立了高技术生态建筑的两大理论框架——技术体系和研究体系的理论框架。总结性地倡导并指出,在科学技术高度发展的今天,技术作为“一种拯救的力量”使得高技术生态建筑成为人类面对当今和未来严峻的资源和环境危机的一种积极、理性的探索,无疑是人类文明、科学技术与建筑进步的具体体现,必将成为当代和未来建筑发展的主流方向之一。

第二章 生态系统和生态学基本原理

第二章 生态系统和生态学基本原理 第一节 生态系统和生态平衡 一、生物与环境 一、 1.生态因子对生物的影响 生物生活于特定的环境中。环境中的光、温度、氧气、水、土壤、营养物质等环境要素,影响着生物的生殖、生长、发育、行为和分布,我们称这些环境要素为生态因子。 2.生物对环境的作用 自然环境在根本上决定着地球上的各种生命活动,地球上的所有生物对其环境也不断地起着调节作用。生物圈的生命活动对大气成分、地球温度、气候、土壤形成和成分变化等都有重大影响。 二、种群生态 1.种群的增长 种群是一定空间中同种个体的总和。种群的个体数量的增长一般可分两种情况来考虑,即密度制约型增长和非密度制约型增长。(1)非密度制约型增长 种群密度是指单位面积(或空间)中同种个体的数目。非密度制约型增长假设环境中的空间、食物等资源是无限的,种群增长率将不受种群密度的影响,其增长形态为指数型增长。 设N 为种群数量,r 为一恒定的(从而与密度无关的)瞬时增长率,且r>0,则其增长过程可用方程描述为: 积分,有 上式中,N 0为初始种群数量,可以看出种群增长表现出类似复利累积的特征(右图)。 (2)密度制约型增长 若考虑到环境资源容量的限制,则种群的指数型增长是不能够维持下去的。考虑到种群数量总会受到食物、空间等资源以及其他生物的制约, 种群增长通常表现为一逻辑斯谛过程: 其中,K 表示环境容量,即某一环境所能维持的种群数量,或该物种在特定环境中的稳定平衡密度; 通常被称作逻辑斯谛系数。 2.种群的周期性波 动、爆发与衰亡 逻辑斯谛曲线的渐近线只代表一个稳定种群的平均值,实际的种群数量往往是围绕这个平均值上下波动的。其波动幅度有大有小,波动形态可以是规则的也可以是不规则的。种群的规则性波动也称周期性波动。

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

城市生态学简答题

简答: 1简述系统的特征 1 整体性或称集合性 2 关联性 3 目的性 4 环境适应性 5 反馈机制 2 系统研究思路一般可分为哪几种? 1)系统研究思路一般可分为黑箱,白箱和灰箱三种 2)黑箱研究思路是完全忽略系统内部结构,只通过输入和输出的信息来研究系统的转化特性和反应特性 3)白箱研究思路是建立在对系统的组分构成及其相互联系有透彻了解的基础上,通过揭示系统内部的结构和功能来认识包括输入和输出在内的整体特性 4)灰箱研究思路是建立在对系统内部结构与功能只有部分已知,而其余部分未知的基础上来认识分析系统 3 何谓还原者?其基本功能是什么? 1)还原者属于异养生物,主要是细菌和真菌,也包括某些原生动物和腐食性动物 2)还原者是把杂交的动植物有机残体分解为简单的化合物,最终分解为无机物,归还到环境中,被生产者再次利用,所以还原者的功能是分解,在物质循环和能量流动中具有重要的意义 4 简述生态系统的组成成分 1)生态系统的成分可分为生命的和无生命的两类 2)生命类可分为生产者,消费者,还原者三种 3)无生命类可分为太阳辐射能,无机物质,有机物质三种 5 简述生态系统物质循环的类型 1)生态系统的物质循环根据循环的属性可分成水循环,气态循环,沉积循环三种类型2)水循环:水是自然的驱使者,没有水的循环就没有生物地球化学循环 3)气态循环:主要蓄库是大气和海洋,具有明显的全球性循环性质 4)沉积循环:主要蓄库是岩石圈和土壤圈,具有循环缓慢,非全球性,不显著的特点6 生态系统的物质循环和能量流动有何联系和区别? 答:1)生命的存在依赖于生态系统的物质循环和能量流动,二者密切不可分割地构成一个统一的生态系统功能单位 2)能量流经生态系统,沿食物链营养级向顶部方向流动,能量都以自由能的最大消耗和熵值的增加,以热的形式而损耗,因此能量流动是单方向的,生态系统必须不断地由外界获得能量 3)物质流动是循环的,各种有机物最终经过还原者分解成可被生产者吸收的形式重返环境,进行再循环 7 简述生态因子作用的一般特征 答:1)综合作用2)主导因子作用3)直接作用和间接作用 4)因子作用的阶级性5)生态因子的不可代替性和补偿作用 8 如何理解生态因子不可代替性和补偿作用? 答:1)环境中各种因子对生物的作用不尽相同,但都各具有其重要性,尤其是作为主导作用的因子,如果缺少便会影响生物的正常生长和发育,甚至疾病残疾,所以说总体上生态因子是不可代替的,但在局部能补偿 2)在一定条件下的多个生态因子的综合作用过程中,由于某一因子在量上的不足,可以由其他生态因子来补偿,同样获得相似的生态效应 3)但生态因子的补偿作用只能在一定范围内做部分补偿,而不能以一个因子代替另一个因子,且因子间的补偿作用也不是经常存在的

城市生态学知识点整理

1、什么是海绵城市? 城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存水“释放”并加以利用。 2、二元水循环 水在社会经济系统的运动过程与水在自然界中的运动过程一样,也具有循环性特点。社会水循环通过取用水、排水与自然水循环相联系,这两个方面相互矛盾,相互依存,相互联系,相互影响,构成了矛盾着的统一体—水循环的整体,即二元水循环系统 3、什么是城市的雨岛效应? 雨岛效应,,城市中高楼大厦密度不断地增加,尤其一到盛夏,建筑物空调、汽车尾气更加重了热量的超常排放,使城市上空形成热气流,热气流越积越厚,最终导致降水形成。这种效应被称之为“雨岛效应”。 4、城市内涝发生的原因 ①城市化导致不透水面积增加 ②城市化的水文效应,改变了局部气候和下垫面条件,出现“雨岛效应”现象。 ③城市排水基础设施建设不足 ④下凹式立交桥等设施增加 ⑤城市排水设施维护管理不善 5、什么是LID?LID实现的措施。 美国的低影响开发(LID):采用源头削减、过程控制、末端处理的方法进行渗透、过滤、蓄存和滞留,防治内涝灾害。

①保护和修复城市天然河湖:划定河湖蓝线,立法禁止围填河湖及天然湿地。对已渠化的河道进行生态修复 ②修建生物滞留池:一般修建于流域上游,通过植物、微生物和土壤的化学、生物及物理特性储蓄水量并清除污染物,从而达到水量和水质调控目的。 ③湿滞带:是一种狭长的渠道,对来自于停车场、人行道、街道以及其它不透水性表面的径流进行过滤和入渗,与传统渠道区别的是其表面铺设有植被。 分为湿滞水池、干滞水池、人造湿地 ④植被覆盖:在不透水性建筑的顶层覆盖一层植被,是由植被层、介质层、过滤层以及排水层等构成一个小型的排水系统。 ⑤透水性地面:表面由透水结构铺装,让初期雨水入渗,下部填筑多孔结构材料制成的垫层,垫层具有吸附降解功能,能够消纳初期雨水的污染。 6、核心思想“一片天对一片地”,实现立体多层次多功能分流分滞。 在基本遵循自然产汇流规律的基础上,城市建成后实现“一片天对一片地”,利用城市空间对降雨“化整为零”进行收集和储存。具体“滞、渗、蓄、净、用、排” 立体多层次多功能分流分滞的竖向剖面结构 1.生态屋顶 2.绿化建筑立面 3.生态景观 4.生态道路 5.生态水池 6.生态广场 7.生态公园 8.强渗透地面 9.天然洼地蓄滞 滞:降低雨水汇集速度,延缓峰现时间!既降低排水强度,又缓解了灾害风险。 “渗”,是利用各种路面、屋面、地面、绿地,从源头收集雨水。 蓄: 降低峰值流量,调节时空分布,为雨水利用创造条件 净:是通过一定过滤措施减少雨水污染,改善城市水环境 用:利用雨水资源化,缓解水资源短缺,提高用水效率。 排: 构建安全的城市排水防涝体系,避免内涝等灾害确保城市运行安全 7、建设目标(最根本目标就是:要尽量减少社会水循环对自然水循环的冲击。) ①缓解洪涝灾害:通过保护、恢复和修复天然河湖水域空间,把城市排水系统从“区域快排、末端集中”转变为“源头分散、慢排缓释” ②增加雨水利用:针对洪涝雨水的利害两重性,构建“格局合理、蓄泄兼筹、引排得当、环境优美、综合利用”的城市水系统。 ③降低径流污染:城市初期雨水中轮胎细末、生活垃圾污染、大气降尘、铅/镉重金属等污染严重。宜在表面铺装透水结构,让初期雨水入渗,下部填筑多孔结构材料制成的垫层,让垫层具有吸附降解功能,消纳初期雨水的污染。 8、三大任务 (1)海绵体建设:

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

城市生态学研究的基本原理与思路

城市生态学研究的基本原理与思路 (一)基本原理 1、“生态位” 生态位:物种在群落中在时间、空间和营养关系方面所占的地位。 生态位的宽度据该种的适应性而改变,适应性较大的物种占据较宽广的生态位。 城市生态位(urban niche):城市给人们生存和活动提提供的生态位。 反映了一个城市的现状对于人类经济活动,生活活动的适宜程度,既城市的性质、功能、地位、作用及其人口、资源、环境的优劣势。 2、多样性与稳定性 生物群落与环境之间保持动态平衡的稳定状态的能力,是同生态系统物种及结构的多样性、复杂性呈正相关的。 生态系统的结构愈多样、复杂,则其抗干扰的能力愈强,因而也愈易于保持其动态平衡的稳定状态。 在结构复杂的生态系统中,当食物链(网)上的某一环节发生异常变化,造成能量、物质流动的障碍时,可以由不同生物种群间的代偿作用给予克服。 人力资源多样性,保证了城市各项事业的发展对人才的需求; 土地的多样性,保证了城市各类活动的展开; 城市功能与交通方式的多样性,使城市具有更大的吸引力与辐射力; 行业和产业结构的多样性,使城市经济稳定,整体经济效益提高等。 3、食物链(网)原理 食物链: 以能量和营养物质形成的各种生物之间的联系。 食物网:生物群落中许多食物链彼此相互交错连接而成的复杂营养关系。 ●用于城市系统时,各企业之间相互提供生产原料,某一企业的产品是另一企业生产 的原料;某些企业生产的“废品”也可能是另一些企业的原料。如此可以对城市食物网“加链”和“减链”。减链:除掉或控制那些影响食物网传递效益,利润低、污染重的链环。加链:增加新的生产环节,将不能直接利用的物质、资源转化为价值高的产品。 食物链(网)原理表明:人类居于食物链的顶端,人类依赖于其他生产者及各营养级的“供养”而维持其生存;人类对其生存环境污染的后果最终会通过食物链的作用(即污染物的富集作用)而归结于人类自身。 4、系统整体功能最优原理 ●整体大于部分之和, 1>1/2+1/2. ●子系统功能和系统整体功能相辅相成; ●子系统都有无限制地满足自身发展的需要,而不顾其他个体的潜势存在。 ●城市各组分之间的关系并非总是协调一致的。 ●理顺系统结构,改善系统运行状态,要以提高整个系统的整体功能和综合效益为 目标,局部功能与效率应当服从于整体。 5、环境承载力原理 环境承载力: 某一环境状态和结构在不发生对人类生存发展有害变化的前提下,所能承受的人类社会作用。 体现在规模、强度和速度上。三者的限制,是环境本身具有的有限性自我调节能力的量度。 环境承载力原理具体内容: (1)环境承载力会随城市外部环境条件的变化而变化。

陆地生态系统生态学原理期末考试真题

Final exam for the course of Ecosystem Ecology, April 25, 2009 Name___________ Student Number__________ 1. Multiple choice. For each question, there is only one best answer. Circle the correct answer with your pen or pencil. (1 pt. each, 40 pts. total). 1). If you are trying to develop a self-contained ecosystem that will be shipped into space to live by itself, which of the following is the minimum situation required for success: a. autotrophs only are needed. b. autotrophs and heterotrophs both are needed. c. autotrophs and decomposers are both neede d. d. you must have autotrophs, heterotrophs, and decomposers. 2). Seasonality in the tropics is most related to variation in ________ while seasonality in the temperate zone is most related to variation in __________. a. rainfall, temperature b. temperature, rainfall c. the tilt of the earth, the spin of the earth d. the spin of the earth, the tilt of the earth 3). Which of the following nutrient cycles directly contributes to acid rain? a. phosphorus cycle b. sulfur cycle c. hydrologic cycle d. lead cycle 4). Deserts are associated with which latitude: a. equatorial zones b. 45 degrees north or south of equator c. 30 degrees north or south of equator d. they are not associated with latitude at all 5). Which type of response curve is most likely characteristic of micronutrients such as boron? a. linear response c. optimum response b. saturation response d. sigmoid response 6). If the earth spun in the opposite direction, the climate of Sichuan would probably be: a. Much warmer throughout the year. b. Generally wetter than it is now. c. Drier than it presently is. d. Sichuan would be unaffected by the change in spin. 7). The increasing concentration of chemicals (including nutrients or pollutants) in higher trophic levels is termed: a. net primary productivity

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。

城市生态学试题及答案

城市生态学试题及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

《城市生态学》复习题 一、名词解释:每个3分,共15分。 1. 城市化:农村人口转化为城镇人口、农业人口转化为非农业人口、农村地区转化为城市地域,以及随之引起的相关人员的生产生活方式、价值观念发生转变的过程。 2. 城市生态系统:间范围内的居民与自然环境系统和人为建造的社会环境系统相互作用而形成的统一体。 3. 城市人口容量:特定的时期内,在城市这一特定空间区域能相对持续容纳的具有一定生态环境质量和社会环境质量水平及具有一定活动强度的城市人口数量。 6. 景观生态规划与设计:生态学原理为指导,以谋求区域生态系统的整体优化功能为目标,以各种模拟、规划方法为手段,在景观生态分析、综合及评价的基础上,建立区域景观优化利用的空间结构和功能的生态地域规划方法,并提出相应的方案、对策及建议。 7. 城市生态评价:在老城市改造与新城市建设中,根据气象、地理、水文和生态等条件,对工业区、居民区、公用设施、绿化地带做出的环境影响评价。 8. 城市生态建设:按照生态学原理和方法,应用工程性的和非工程性的措施建立合理的城市生态系统结构,提高城市生态系统的功能,促进系统的物质循环和能量合理流动,协调人与自然的关系,使人类在城市空间的利用方式、程度等方面与生态系统的发展过程相适应。 9. 生态城市:从城市生态系统着手,实现上台系统良好运行的城市。

11. 网络治理:以经济和生态环境协调发展为目标,通过有效的协调与及时的信息沟通,推动政府、非营利组织、私营部门和公众多元主体共同参与的城市管理模式。 12. 整体性公理: 13. 生态足迹:1:维持一个人、地区、国家或者全球的生存所需要的以及能够吸纳人类所排放的废物、具有生态生产力的地域面积。是对一定区域内人类活动的自然生态影响的一种测度。2:指生产区域或资源消费单元所消费的资源和接纳其产生的废弃物所占用的生物生产性空间。 二、填空题:每空1分,共15分。 1. 决城市生态问题。 2.城市是一个复杂的社会形态,其主要功能是生产、工作、休息和生活。 3.人类既是城市生态系统的生产者,也是城市生态系统的消费者,还是城市生态系统的管理者。 4.根据人口过渡理论,正处于加速城市化和工业化的发展中国家人口增长为高出生率- 死亡率- 高增长率类型。 5.城市热岛效应是指城市气温高于郊区气温的现象。 6.酸雨是指pH值小于的天然降雨和降雪。 7.城市生态系统的食物链包括人工食物链和自然食物链两种类型。 8.能源结构是指能源总生产量和总消费量的构成及比例关系,可反映一个国家和城市生产技术发展水平。我国城市以煤为主要能源。

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