21世纪生态学的几个热点问题
第16卷 第2期1997年12月
生 态 科 学
Eco logic Science
V o l116 N o12
D ec11997
21世纪生态学的几个热点问题
蓝盛芳 陈飞鹏
(华南农业大学生物系,广州510642)
自从1866年E rn st H aeckel首次给生态学以明确的定义之后,生态学在相当长时间发展缓慢.本世纪中叶以来,工业化造成环境污染、资源短缺等一系列问题,推动了生态学的迅速发展.我们可以从人类面临的重大问题和生态学有关概念与原理的研究出发,展望21世纪生态学发展的趋势与热点问题.
1 大范畴的生态学
当前生态学研究的一种趋势,是在更大范畴研究人类与环境的相互关系.生态学从成长阶段主要以生物个体、种群和群落为研究对象,发展到以生态系统为“研究中心”. 70年代以来,强调人类活动对自然生态系统和生物圈的影响.由于人类活动引起的全球性环境问题,威胁到人类自身生存,这些问题仅靠传统的单一学科不可能解决,必须发展大范畴的生态学.全球生态学(global eco logy)就是一个例子,它综合地质学、地理学、林学、农学、水产学等多学科,以更客观的尺度研究全球环境退化的程度、后果和对策.
生态学与社会学、经济学等人文科学相互渗透和“杂交”,正产生着人类生态学、社会生态学、经济生态学等一系列边缘学科.当这些边缘学科趋于成熟时,一个大范畴的生态学可望诞生.
2 新概念新理论与新方法的突破
生态学在当今世界发展中的重要地位和作用对它的迅速发展极为有利,但与其他自然科学相比,它存在一个极大弱点:其理论缺乏严密性,其方法缺乏定量化和整体性.因此,生态学的进一步发展仍有赖于基本概念、理论和方法的突破.
例如,如何定量分析研究复合的生态经济系统或社会—经济—自然复合生态系统的能流、物流、价值流和信息流,如何定量分析和正确处理人与自然、环境与经济的关系,是摆在生态学家面前的难题.这些难题的解决,必须在基本概念、理论及方法上有创造性的突破.80年代发展起来的能值(energy)概念和理论就是这方面的一个有益尝试.能值是从体现能(em bodied energy)发展出来的新的科学概念和度量标准,其定义为:某种类别能量包含的另一种能量之量称为该能的能值.任何能理反包含的太阳能之量就是其所具有的太阳能值(so lar energy).生态系统和复合的生态系统中各种不同性质的能量及其相互间的关系均可用同一标准的太阳能值加以衡量和表达;能值为系统的定量分析提供了共同的数量标准,是生态学与经济学交叉联系的桥梁.类似能值新概念与原理的
突破性研究,将是未来生态学研究和发展的重要方向.
3 生态工程技术
未来应用生态学发展的一个最重要和最活跃的研究领域应是生态工程.生态工程理论、方法与实践的研究方兴未艾,它与人类的持续发展密切关联,前途不可限量.生态工程技术与生物工程技术在21世纪将并驾齐驱,成为生物学最引人注目的两匹骏马,代表生物学宏观与微观两大发展方向.
4 人类社会未来低能量模式的研究
鉴于可利用资源在世界范围内急剧减少,特别是能源短缺迫在眉睫,21世纪人类社会将逐渐转入低能量消费时代.必须为此作好准备,开展研究低能量供给的复合生态经济系统的运作、调控原理;研究能源变化对复合生态系统的影响;如何切实保护生物多样性;人与自然如何保持协调、和谐而持续发展.数学模型在解决这些问题中起重要作用,必须不断提高系统分析和建模水平,发展复杂大系统的动力学模型.901第2期 蓝盛芳等:21世纪生态学的几个热点问题
生态学发展阶段划分
生态学发展阶段划分 何方 中南林学院经济林研究所 从 1 86 6年海克尔提出生态学的科学概念以来,至 2 0 0 0年共经历 1 3 4年。生态学在这 1 3 4年的发展过程,有很大变化,它的研究对象、内容、任务和方法不断地演变,拓宽,愈来愈受到世人普遍关注。据此,根据生态学不同发展时期的特点,可以划分为3个不同的阶段。第1阶段由 1 86年至 1 953年,第2阶段由 1 954年至 1 971年,第3阶段由 1 972年以后。 1第一阶段(1 866～ 1 953) 在第一阶段88年的时间中,生态学的领域发展较完善的主要是植物生态学,也仅是作为植物学科的一个分支,进行该学科的独立研究。研究对象主要研究在自然状况下环境对植物个体、种群或群落的影响,在研究方法上早期着重野外的调查研究是描述性,解释性的。二战结束后,进入50年代开始有小规模,分散独立的定位试验。因地理位置和环境条件的不同,植物群落组成的植物种类不同,结构和功能各异,因而表现出的群落外貌也不同。据此,进行植物群落分布,分类研究。在此基础上,逐步较深入研究环境因素中如土壤、水分、温度、光照、热量分别对植物个体,或种群,或群落的影响,并开始注意群落对环境的影响。 中华民国时期,植物学家们多偏重在分类方面的研究,少数植物地理学家、生态学家都更少。据汪振儒(1 90 8年～)追记,张延(镜澄)(1 884～ 1 950年)早在 1 91 9年左右讲授《植物生态学》,据查可能是国内最早的。1 92 2年,邹秉文(1 893～ 1 985年)、胡先肃(1 894～ 1 96 8年)和钱崇澍(1 883～ 1 96 5年)编写的《高等植物学》出 版,在该书中提到植物生态学。1 92 7年,钱崇澍发表了有关安徽黄山植物生态研究专门报告,可谓近代植物生态学研究在我国的开端。钱崇澍、李继侗(1 897～ 1 96 1年)、仲崇信(1 90 8年～)、沈其益(1 90 9年)、汪振儒、曲仲湘(1 90 4～ 1 990年)、董爽秋等先后在中央大学、清华大学、浙江大学、四川大学、复旦大学及中山大学等校开设 了植物生态学课程,为我国植物生态学的教学和研究起了奠基和推进作用。1 93 0年张延、董爽秋合著《植物生态学》出版。这可能是我国出版最早有关植物生态学的著作。据我所知,1 93 6年乐天宇教授在河南大学曾开设讲授过《植物生态学》,并编有讲义。 1 949年3月正中书局出版陈植教授编著《造林学原论》,这本书是定大学用书,是森林系的教科书。在该书的第二篇,森林之地论,已经是最早的森林生态了。 中华人民共和国建立后,生态学的研究仍是薄弱环节,在这一段时间中作高校教材或专著仅有前苏联A. n 谢尼阔夫著(王汶译)《植物生态学》,是当时高教部推荐教材。这本教材 1 953年2月由上海新农出版社出版。 2第二阶段(1 954～ 1 971 ) 第二阶段的起点为什么定在 1 954年。在这一年召开的第三届国际生态学会,会议决定丰富了生态学的研究内容,提出要研究生物种和群落的形成和发展及历史条件下产生的适应性。在这会议中,还议定:“生态学家注意研究与生活环境相联系的生物适应性和数量,研究在不同自然地理景观和人类定向生产活动条件下,受生物群落影响的环境变化。”生态学由独立单学科的理论研究,进入研究与人类生活、生产环境的关系,标示着进入应用研究,因而 1 954年是生态学新的跨越,是具历史性的。从此,生态学由原来只有科学家研究的狭小圈子,发展成为受到世人普遍关注应用领域。 第二阶段的 1 8年中,生态学得到的迅速的发展。1 956年,何景编著《植物生学》,高教出版社出版。1 958年,中国林业出版社出版乐天宇著《植物生态学》。熊文愈主编《森林生态学》,1 959年中国林业出版社出版,这本书是作为华东华中地区高等林业院校教材。1 96 2年农业出版社出版陈嵘著《中国森林植物地理学》。前苏M.B.柯尔比柯夫著《森林学》,B. T.聂斯均洛夫著《森林学》,M. E.特卡钦柯著《森林学》的中译本,分别于 1 956年,1 957年和 1 959年由中国林业出版社出版。这一时期翻译出版前苏有关地植物学、植物地理、植物群落等方面的著作很多,如 E. A.欠科夫著《地植物学》。B. B.阿略兴等《植物地理学》中
景观生态学的起源与发展解读
景观生态学的起源与发展 景观生态学是本世纪70年代以后蓬勃发展起来的一门新兴的交叉学科。它以生态学理论框架为依托，吸收现代地理学和系统科学之所长，研究景观和区域尺度的资源、环境经营与管理问题，具有综合整体性和宏观区域性特色，并以中尺度的景观结构和生态过程关系研究见长（肖笃宁等，1997）。自80年代后期以来，逐渐成为世界上资源、环境、生态方面研究的一个热点。现在普遍的看法是，这门新兴学科是地理学与生态学相互结合的产物。要想能够对其来龙去脉有更全面的了解，这就必然要涉及以上两门学科中的一些相关思想的发展。地理学中，由于其学科跨度很大，并不是每一分支都与现代景观生态学有着直接的必然联系。对景观生态学的发生、发展意义重大的仅是其中的综合自然地理学，其中与景观学的关系更为直接和密切。 1、发展历史 地理学中的景观学产生于德国，19世纪末叶，由近代地理学的创始人之一、德国的洪堡（Alexander Von Humboldt）将景观的概念引入地理学中，他认为景观的地理学含义是“一个地理区域的总体特征”。作为一门研究景观形成、演变和特征学科的景观学产生于19世纪后期至20世纪初期。德国地理学家Seigfried Passarge 于1919―1920年出版了三卷本《景观学基础》之后，又于1921―1930年出版了四卷本的《比较景观学》。在这两部著作中，他认为景观是相关要素的复合体，并系统地提出了全球范围内景观分类、分级的原理；并认为划分景观的最好标志是植被，同时，他还提出了城市景观的概念。作为景观学说的提出者之一的德国人文地理学家Otto Schluter 于本世纪初发表了《人类地理学的目的》一书，在该书中他提出了文化景观形态学和景观研究是地理学的主题的观点。在1952-1958年间先后完成的三卷本《早期中欧聚落区域》一书中，他提出了自然景观与人文景观的区别，并最早把人类创造景观的活动提到了方法论原理上来。其实有关人文景观的思想，早在1925年即在美国人文地理学家Carl Sauer的《景观的形态》一书中得到了反映，在该书中，Sauer 提出应重视不同文化对景观的影响，认为解释文化景观是人文地理学研究的核心（中国大百科全书地理卷，1990）。自本世纪30年代以后，又出现了一个景观学研究的中心，这就是前苏联的景观学研究。其代表人物为贝尔格。他于1913年即提出，景观是地形形态的一定的、有规律地重复的综合体或群体这一概念。1931年，贝尔格的巨著《苏联景观地理地带》一书出版，该书是苏联系统阐述景观学原理的第一次尝试。在该书中他进一步明确和补充了1913年所下的景观定义，提出了景观的例子，研究了景观与其组成成份之间的相互作用，谈到了景观的发展与起源问题。由于贝尔格等最初的景观研究者们，没有赋于景观任何分级的意义，而把它看成是任何的地理单元，即把它用作是“地理综合体”的同义词，因此，在以后的研究当中，出现了一些自相矛盾或不好理解的东西，为此，许多后继的研究者们，针对这些缺陷做了许多研究工作，以致于形成了苏联景观研究的两大学派：类型学派和区域学派。类型学派的代表人物主要有M.A.别尔乌辛等，而区域学派的代表人物主要有拉孟斯
当前植物生理生态学研究的几个热点问题
植物生态学报 2001,25(5)514～519 Acta P h ytoecolog i ca Si nica ·植物生理生态学专栏· 当前植物生理生态学研究的几个热点问题 蒋高明 (中国科学院植物研究所植被数量生态学开放研究实验室,北京 100093) 摘 要 简要介绍了最近国内外植物生理生态学研究的几个热点问题。这些问题主要围绕着人类活动影响造成的几大重要环境因子改变而可能导致的植物生理生态变化展开,包括CO2浓度升高、紫外辐射增加、温度变化、强光、盐生环境扩大化等;部分工作探讨已经存在的特殊生境下的植物生态适应。其中,围绕着陆地生态系统的碳平衡是最为热门的话题之一。虽然以CO2浓度升高主题展开对C3和C4植物的影响研究依然是众多刊物发表生理生态学原始论文的重要内容,一些特殊功能型如C AM植物的响应引起了人们的兴趣;植物对于紫外辐射的生理生态响应有望成为新的研究热点。研究手段的完善以及实验材料的改进是最近植物生理生态学不断出新成果的重要原因之一,如稳定同位素技术的应用、野外F ACE实验、叶绿素荧光技术等使一些机理性问题不断被揭示出来。 关键词 植物生理生态学 全球变化 CO2 紫外辐射 强光辐射 高温与低温 REVIEW ON SOME HOT TOPICS TOWARDS THE RESEARCHES I N THE FIELD OF PLANT PHYSIOEC OLOGY JIAN G Gao-M ing (Lab oratory of Quantitative Vegetation Ecology,Institu te of Botany,the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100093) Abstract Some hot topics i n plant physioecology research have recently made regular appearances in a number of important int ernational journals(Science,N ature,etc.).These describe the responses of plant physioecology and g row th to facto rs such as:increasi ng CO2concentration,ul traviolet radiation enhancement,changes in tem-perature,sunlight i rradiation and the enlargement of sal ty habi tats.All of these factors are closely associated wi th the processes of global climat e change.Some of the research,however,aims to investigate the response of plant s to existing environmental st resses in specialised environmental habitat s.Among the intensive studies,the carbon budget of t errest rial ecosystems is one of the ho ttest topics,research conducted recent ly,including:the e-mission of greenhouse gasses,si nk and source dynamics of carbon at regional and global scales and the function of the terrest rial and oceanic ecosystems.Al though the responses of C3and C4species t o elevated CO2are sti ll the main topics i n most journals,there has been much progress i n study of CAM functional types.Prog ress in the ap-plication of new t echnologies such as st able isotope methods,f ree air CO2enrichment(FACE)facili ti es,and chlorophyll fluorescence t echnology hav e helped g rea tly i n understandi ng these general problems. Key words Plant physioecology,Global climate chang e,CO2,Ul traviolet radiation,High light radiation,High or low temperat ure st ress 近年来,由于人类经济活动对生物圈干扰的不断升级,造成的生态环境问题越来越突出,如全球气候变化、生物多样性丧失、环境污染的扩大等。对这些环境问题的解决引起了各国政府与科学家的广泛关注。植物生理生态学(Plant Phy sioeco logy)是研究生态因子与植物生理现象之间的关系的科学,它从生理机制上探讨植物与环境的关系、物质代谢和能量流动规律以及植物在不同环境条件下的适应性(La rcher,1995)。由于它能够给许多生态环境问题以生理机制上的解释,因而得到日益广泛的重视。 收稿日期:2001-06-01 接受日期:2001-07-30 基金项目:中国科学院重大创新项目(KS CX1-08-02)和国家重大基础研究与发展计划项目(G1998010100) E-mail:jgm@h https://www.360docs.net/doc/d44521333.html,
基础生态学重点总结材料
生态学：是研究有机体及其周围环境相互关系的学科。 环境：非生物环境——温度，可利用水，风； 生物环境——同种或异种其他有机体。 1 环境：指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括空间及直接或间接影响该生物生物群体生存的各种因素。 生态因子：指环境要素中对生物起作用的因子，如光照，温度，水分，氧气，二氧化碳，食物和其他生物等。 生境：特定生物体或群体的栖息地的所有生态因子构成的生态环境。 生态因子作用特征：（1）综合作用。 （2）主导因子作用。 （3）阶段性作用。 （4）不可替代性和补偿性作用。 （5）直接作用和间接作用。 利比希最小因子定律：低于某种生物需要的最小量的任何特定因子，是决定该种生物生存和分布的根本因素。 耐受性定律：任何一个生态因子在数量上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生物衰退或不能生存。 2 光合有效辐射：光合作用系统只能利用太谱的一个有限带即380-710nm波长的辐射能。 黄化现象：光是叶绿素形成的主要因素。一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，但能形成胡萝卜素，导致叶子发黄。 光合能力：当传入的辐射能是饱和的，温度适宜，相对湿度高，大气中的CO2和O2的浓度正常时的光合作用速率。 光周期现象：植物的开花结果，落叶及休眠，动物的繁殖，冬眠，迁徙和换毛换羽等，是对日照长短的规律性变化的反应。 温动物：通过自己体氧化代产热来调节体温，如鸟兽。 外温动物：依赖外部的热源来调节体温，如鱼类，两栖类，爬行类。 发育阈温度：发育生长是在一定的温度围上才开始，低于这个温度，生物不发育，这个温度称为发育阈温度。 春化：很多植物在发芽之前都需要一个寒冷期或冰冻期，这种由低温诱导的开花称为春化。驯化：温动物经过低温的锻炼后，其代产热水平会比在温暖环境中高，这些变化是由实验诱导的称为驯化。 贝格曼规律：来自寒冷气候的温动物，往往比来自温暖气候的温动物个体更大，导致相对体表面积变小，使单位体重的热散失减少，有利于抗寒。 阿伦规律：冷地区温动物身体的突出部分，如四肢，尾巴和外耳却有变小变短的趋势。 生物对低温的适应：（1）形态：植物的芽和叶片常有油脂类物质保护，树干粗短，树皮坚厚 状；温动物出现贝格曼规律和阿伦规律的变化。
景观生态学的起源与发展
景观生态学的起源与发展 贾宝全杨洁泉 景观生态学是本世纪70年代以后蓬勃发展起来的一门新兴的交叉学科。它以生态学理论框架为依托，吸收现代地理学和系统科学之所长，研究景观和区域尺度的资源、环境经营与管理问题，具有综合整体性和宏观区域性特色，并以中尺度的景观结构和生态过程关系研究见长（肖笃宁等，1997)。自80年代后期以来，逐渐成为世界上资源、环境、生态方面研究的一个热点。现在普遍的看法是，这门新兴学科是地理学与生态学相互结合的产物。要想能够对其来龙去脉有更全面的了解，这就必然要涉及以上两门学科中的一些相关思想的发展。地理学中，由于其学科跨度很大，并不是每一分支都与现代景观生态学有着直接的必然联系。对景观生态学的发生、发展意义重大的仅是其中的综合自然地理学，其中与景观学的关系更为直接和密切。 1 景观学的发展历史 地理学中的景观学产生于德国，19世纪末叶，由近代地理学的创始人之一、德国的洪堡（Alexander Von Humboldt）将景观的概念引入地理学中，他认为景观的地理学含义是"一个地理区域的总体特征"。作为一门研究景观形成、演变和特征学科的景观学产生于19世纪后期至20世纪初期。德国地理学家Seigfried Passarge 于1919―1920年出版了三卷本《景观学基础》之后，又于1921―1930年出版了四卷本的《比较景观学》。在这两部著作中，他认为景观是相关要素的复合体，并系统地提出了全球范围内景观分类、分级的原理；并认为划分景观的最好标志是植被，同时，他还提出了城市景观的概念。作为景观学说的提出者之一的德国人文地理学家Otto Schluter 于本世纪初发表了《人类地理学的目的》一书，在该书中他提出了文化景观形态学和景观研究是地理学的主题的观点。在1952-1958年间先后完成的三卷本《早期中欧聚落区域》一书中，他提出了自然景观与人文景观的区别，并最早把人类创造景观的活动提到了方法论原理上来。其实有关人文景观的思想，早在1925年即在美国人文地理学家Carl Sauer的《景观的形态》一书中得到了反映，在该书中，Sauer 提出应重视不同文化对景观的影响，认为解释文化景观是人文地理学研究的核心（中国大百科全书地理卷，1990）。自本世纪30年代以后，又出现了一个景观学研究的中心，这就是前苏联的景观学研究。其代表人物为贝尔格。他于1913年即提出，景观是地形形态的一定的、有规律地重复的综合体或群体这一概念。1931年，贝尔格的巨著《苏联景观地理地带》一书出版，该书是苏联系统阐述景观学原理的第一次尝试。在该书中他进一步明确和补充了1913年所下的景观定义，提出了景观的例子，研究了景观与其组成成份之间的相互作用，谈到了景观的发展与起源问题。由于贝尔格等最初的景观研究者们，没有赋于景观任何分级的意义，而把它看成是任何的地理单元，即把它用作是"地理综合体"的同义词，因此，在以后的研究当中，出现了一些自相矛盾或不好理解的东西，为此，许多后继的研究者们，针对这些缺陷做了许多研究工作，以致于形成了苏联景观研究的两大学派：类型学派和区域学派。类型学派的代表人物主要有M.A.别尔乌辛等，而区域学派的代表人物主要有拉孟斯基、C.D.卡列斯尼克、H.A.宋采夫、伊萨钦科等，而尤以区域学派的影响为甚。H.A.宋采夫1947年在全苏第二次地理学代表大会上关于景观问题的报告，被认为是继拉孟斯基、卡列斯尼克、苏卡乔夫等人之后，对景观学说的第一个巨大贡献。在这一报告及其以后的著作中他给了景观一个新的、更为确切的定义：景观是具有同类地质基础和相同的一般气候的、发生上一致的地域，这是由几个或许多部分―限区―组成，后者在景观范围内形成有规律的结合。之后，又有许多地理学家在相当多的著作中对景观学说进行阐述。尤其值得一提的是波雷诺夫和彼列尔曼的工作。他们奠定了景观地球化学的基础，他们主要研究景观中化学元素的迁移，形成了苏联又一个景观学研究方向―景观地球化学研究方向（伊萨钦科等，1962；贝尔格等，1964）。
基础生态学复习 重点讲义
基础生态学复习资料 名词解释 绪论 1.生态学：是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。 2.种群：是栖息在同一地域中同种个体组成的复合体 3.群落：是栖息在同一地域中的动物、植物和微生物组成的复合体。 4.生态系统：是一定空间中生物群落和非生物环境的复合体。 5.生物圈：指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所，它包括岩石圈上层、全部水圈和大气圈的下层。 6.分子生态学：是应用分子生物学方法研究生态学问题所产生的新的分支学科。 7.尺度：是指某一现象或过程在空间和时间上所涉及的范围和发生的频率。 第一部分有机体与环境 1、生物与环境 1.环境：指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。 2.大环境：是指地区环境、地球环境和宇宙环境。 3.大气候：大环境中的气候称为大气候，是指离地面1.5米以上的气候，是由大范围因素决定的，如大气环流、地理纬度、据海洋距离、大面积地形等。 4.小环境：是指对生物有直接影响的邻接环境，即指小范围内的特定栖息地。 5.小气候：是指近地面大气层中1.5米以内的气候。受局部地形、植被和土壤类型的调节。 6.生态因子：是指环境要素中对生物起作用的因子，如光温度、水、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等。 7.生境：指所有生态因子构成生物的生态环境，特定生物体或群体的栖息地的生态环境。 8.主导因子：对生物起作用的众多因子并非等价的，其中一个是起决定性作用的，它的改变会引起其他生态因子发生变化，使生物的生长发育发生变化，这个因子称为主导因子。 9.作用：环境的非生物因子对生物的影响，一般称为作用。 10.反作用：生物对环境的影响，一般称为反作用。 11.利比希最小因子定律：低于某种生物需要的最小量的任何特定因子，是决定该种生物生存和分布的根本因素。也称短板理论。 12.限制因子：任何生态因子，当接近或超过某种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。 13.限制因子定律：因子处于最小量时，可以成为生物的限制因子；但当因子过量时，同样可以成为限制因子。 14.耐受性定律：任何一个生态因子在数量上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。 15.生态幅或生态价：指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。在最低点和最高点（或称耐受性的下限和上限）之间的范围。 16.内稳态机制：生物通过控制体内环境（体温、糖、氧浓度、体液等），使其保持相对稳定性（即内稳态），减少对环境的依赖，从而扩大生物对生态因子的耐受范围，提高了对环境的适应能力。 2、能量环境 1.太阳高度角：以平行光束射向地球表面的太阳辐射与地面的交角，称为太阳高度角。 2.光合有效辐射：绿色植物依赖叶绿素进行光合作用，将辐射能转换成具有丰富能量的糖类，然而光合作用系统只能够利用太阳光谱的一个有限带，即380-710mm波长的辐射能，称为光和有效辐射。 3.黄化现象：指一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，但能形成胡萝卜素，导致叶子发黄的现象。 4.光合能力：当传入的辐射能是饱和的、温度适宜、相对温度高、大气中CO2和O2的浓度正常时的光合作用速率，称为光合能力。 5.光周期现象：指植物开花结果、落叶及休眠，动物的繁殖、冬眠、迁徙和换羽毛等，是对日照长短的规律性变化的反应。 6.长日照植物（短夜植物）：日照超过某一数值或黑夜小于某一数值时才能开花的植物，如萝卜、小
人类对自然界生态平衡的探索历程
人类对自然界生态平衡的探索历程 1 人类对自然界生态平衡的最初认识 生态平衡指的是一定的动植物群落和生态系统在发展过程中，各种对立因素通过相互制约、转化、补偿和交换等作用，达到一个相对稳定状态。比如，在自然情况下，某一地区的棉蚜由于受到瓢虫、草蛉等天敌的控制，它的种群数量维持在低度水平，不致引起棉花的减产。早在十九世纪中叶，达尔文在他的《物种起源》一书里，曾经用“生存斗争”来概括生态系统中各种生物之间以及它们跟无机环境之间的复杂关系。达尔文依据观察到的事实，认为在一个区域里猫的多少，通过田鼠、土蜂等环节可以决定三叶草长得是不是繁盛。事实上，自然界的各种关系远不是这样简单，用达尔文的活来说，“在战争之中，更有战争，此起彼伏，胜负迭见”。然而，最后各方面的努力常常达到一个均衡状态。虽然细微的变动完全能使一种生物压倒另一种生物，可是自然界的面貌却可以在一个相当长的时间里保持一致。这是因为对于每一个物种来说，在不同的生命时期、不同的季节或者年份，大致总有不同的因素在作用着；其中常有某一种或者几种的作用力量最大，但是总要凭全部作用的汇合来决定那个物种的平均数，甚至决定它的生存。达尔文说：“当我们在河岸上看到生长茂密的植物或灌木，以为它们的种类和个数比例的决定是由于所谓偶然机会，但是这个看法是多么荒谬！每个人都听说过，当美洲的一片森林被砍伐以后，会有一片极不相同的植物群出现。在美国南部古代印第安的废墟上，我们可以推想，以前地面上的树木一定曾经全部清除过，可是现在所生长的植物却和周围的原始森林，显示了同样美丽的多样性和同样比例的树种。”这就是说，一个生态系统在相当长的时间里是相对均衡、稳定的。因为在这个生态系统中，各种生物之间、甚至整个自然环境中的各种因素，都是相互作用着的。达尔文的这种概括对于认识有机界的人口规律，无疑是很有价值的。正象恩格斯说的：“自然界中的有机体也有自己的人口规律，不过这种规律还完全没有被研究过，而证实这种规律，一定会对物种进化的理论有决定性的意义。是谁在这方面给了决定性的推动呢？不是别人，正是达尔文。” 2 生态学的提出 继达尔文之后，德国进化论者海克尔在1869年，首次把研究生物和环境相互关系的科学叫生态学。1935年英国植物学家但斯雷提出生态系统概念。这一概念把生物群落和它所在的无机环境，看成是一个完全的自然实体；它在相当长的时间里，各种成分的数量关系和状态保持稳定，趋向相对平衡。因为在生态系统中的生物群落，具有自我维持和修复重建的能力。 20世纪四十年代初，美国生态学家林德曼对一个面积五十公顷的湖泊作了野外调查和室内分析，最后用确切的数据说明生物量随食物链的顺序，是从绿色植物向食草动物、食肉动物等不同营养级转移，并且有稳定的数量级比例关系。通常后一级生物量只等于或者小于前一级生物量的十分之一（或者百分之十）。林德曼把生态系统中能量的不同利用者之间必然存在的这种定量关系，叫做十分之一定律。如果把这种关系表示在图上，用横坐标表示生物量，在纵坐标上把食物链中各级消费者的数量依次逐级标出，那么整个图形就象个金字塔，叫做群落中的数量金字塔。 现在，生态学家一般都用生态系统来表示某一有机体和物理环境，某一有机体和生物环境，以及生物环境和物理环境之间的复杂关系。这种关系也可以说构成了一个生态模型。在这个模型中，X可以是动植物，也可以是人类本身。如果X是人类本身的话，那么物理因素和有机体之间的相互转化，就要包括所有的环境科学，包括人类生理学和地理学；生物因素和有机体之间的相互转化，就要包括农业、林业和传染病害；而在有机体之间的关系，甚至可以把所有的社会科学都包括在里面。
《生态学》简答题
《生态学》简答题 1、目前生态学研究的热点问题有哪些方面。 2、请写出生物种间相互关系的基本类型及其特征 3、K-对策者生物与r-对策者生物的主要区别 4、种群的年龄结构通常用年龄锥体图表示，包括哪三种类型，各个类型各代表什么含义？ 5、请简述生态系统的特点？ 6、简述温室气体浓度升高的后果 7、简述生物量和生产力的区别。 8、简述生态失调的概念及标志。 9、简述生态平衡的概念与标志。 10、简述生态系统的碳循环途径。 11、简述生态系统能量流动概况。 12、生物群落的演替有哪些类型? 13、简述生物群落的发生过程。 14、层片具有哪些特征? 15、群落交错区有哪些特征? 16、影响演替的主要因素有哪些? 17、简述节律性变温的生态作用。 18、简述生物与生物之间的相互作用。 19、简述水生植物对水因子的适应。 20、简述极端高温对生物的影响及生物的适应。 21、简述极端低温对生物的影响及生物的适应。 22、简述物候节律及其意义。 23、简述植物温周期现象。 1、目前生态学研究的热点问题有哪些方面。 答:1)全球变化:由于人类活动直接或间接造成的,出现在全球范围内的,异乎寻常的人类生态环境的变化,就是当今科学界,全国政府及公众关注的全球环境变化或简称全球变化。 2)生物多样性:指生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样性和变异性。 3)可持续发展:是既满足当代人的需要,又不对后代满足其需要的能力构成危害的发展。 4)景观生态学:起源于中欧,是80年代后期较年轻的交叉学科。近年来,日益成为生态学一个新兴研究热点。 2、请写出生物种间相互关系的基本类型及其特征 生物种间关系十分复杂，概括起来有原始合作\共栖\共生\寄生\捕食\竞争等主要形式。一、原始合作有些学者也把它称为互生关系。 指两种生物共居在一起，对双方都有一定程度的利益，但彼此分开后，各自又都能够独立生活。这是一种比较松懈的种间合作关系。如寄居蟹和海葵。共居时，腔肠动物借助蟹类提供栖所、携带残余食物；而蟹类则依靠腔肠动物获得安全庇护，双方互利，但又并非绝对需要相互依赖，分离后各自仍能独自生活。 二、共栖 指两种共居，一方受益，另一方也无害或无大害。前者称共栖者，后者称宿主。彼此分离后，有的共栖者往往不能独立生活。这是一种比较密切的种间合作关系。例如海镜和小蟹间的关
景观生态学研究热点,及基本理论核心思想。
一、景观生态学当前研究热点 答：从“21世纪景观生态学十大论题”的国际景观生态学大会，各国学者面对新的问题和新的挑战，提出景观生态学新世纪研究热点看主要包括以下几个方面： 异质景观中的能量、物质和生物流过程；土地利用和覆盖变化的起因、过程和效应；非线性科学和复杂性科学在景观生态学中的应用；尺度推绎；景观生态学方法论的创新；将景观指数与生态过程相结合, 并发展能反映生态和社会经济过程的综合景观指数；把人类和人类活动整合到景观生态学中；景观格局的优化；景观水平的生物多样性保护和可持续性发展；景观数据的获得和准确度评价。 而从美国第十五届景观生态学年会看，景观生态学热点话题除了，景观生态动态模型、生物多样性保护、遥感与地理信息系统应用、决策支持系统外，新的研究热点方向还包括： 首先，经济观念与生态学研究的融合，生态学家越来越重视经济要素在自然保护中的作用，同时，自然生态价值的经济学量化也正引起人们的重视； 在景观格局与过程的关系研究上，以不同方法从不同侧面，剖析景观格局对自然生态过程的影响，在理论上加深对景观异质性作用的了解。例如，景观格局与过程对鸟类繁殖、迁移、觅食等活动影响。 在景观变化分析方面，重要成果包括自然和人为干扰条件下森林景观格局动态的模拟模型，可选择性未来景观分析模型等，对由自然和人为干扰条件下过去、未来景观变化进行了对多方位，参数的分析。
在景观生态过程研究方面，主要有流域尺度上的生态过程研究；不同管理措施下林地演替过程的研究；河谷景观的生态功能研究等。另外生态恢复方面研究，体现人们在物质需要满足后，向更高层次的精神需要过渡时期的特点。 二、景观生态学基本理论的核心思想和在实际中的应用 答： 耗散结构与自组织理论：系统内部不断增加的熵达到并维持耗散系统这种新的远离热力学平衡态，它是系统与环境相互作用达到某一临界值时出现的有序结构，它的形成是一个由量变到质变，由无序到有序，是一个自组织过程。实践意义：生态系统是耗散结构，是一个开放的系统，它与周围的物质不断的发生能量和物质的交换，其远离热力平衡态，且生态系统中普遍存在着非线性动力学过程，来源于外界环境连续不断的负熵流使生态系统稳定；森林景观系统通过植物和其他生理过程使系统通过耗散结构保持稳定。 等级系统理论：自然界是一个具有多水平分层等级结构的有序整体，在这个整体中，每一个层次或水平上的系统上都是有低一级层次或水平上的系统组成，并产生新的整体属性。实践意义：特定的问题要在一定的时间和空间尺度上去研究，还需要在起相邻的上下不同等级水平和尺度上去考察其效应和控制机制。 空间异质性与景观格局：生态学过程和格局在空间的分布上具有不均匀性和复杂性。实践意义：景观异质性对景观的功能及其动态过程有
生态学的可持续发展
生态学中的可持续发展性 姓名：曹黄梦学号：20125178 生态学作为一门“联系生物、环境和人类社会有关可持续发展的系统科学”(E. P. Odum，1997)，对其开展深入研究并不断拓展是实现可持续发展不可或缺的基础工作。生态动力学和生态控制原理就是在可持续发展的社会需求与生态学的学科发展需求中应运而生的。生态动力学是生态学和动力学之间的一门交叉学科，研究生物、环境和人类社会相互作用及可持续发展的动力学机制与途径。生态控制原理是生态学与控制论之间的交叉学科，根据生态动力学原理，调控生态过程，增强生态系统服务功能、改善生态环境、提高生物生产力，服务于可持续发展的基本理论与方法。 可持续发展是既满足我国当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展称为可持续发展。它们是一个密不可分的系统，既要达到我国发展经济的目的，又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境，使子孙后代能够永续发展和安居乐业。可持续发展与我国环境保护既有联系，又不等同。环境保护是可持续发展的重要方面。可持续发展的核心是发展，但要求在严格控制人口、提高人口素质和保护环境、资源永续利用的前提下进行经济和社会的发展。发展是我国可持续发展的前提；人是可持续发展的中心体；可持续长久的发展才是真正的发展。使子孙后代能够永续发展和安居乐业。也就是江泽民同志指出的：“决不能吃祖宗饭，断子孙路”。 生态控制原理不局限于与控制理论有关的问题，除控制论所包含的经典控制论、现代控制论、大系统理论和复杂巨系统理论外，其他有关数学方法也可以认为是生态控制原理的理论基础，它包括运筹学、概率论与数理统计、微分方程、计算数学、模糊数学等。除了上述数学方法，源于生产和社会实践的一些经验和教训也是生态控制原理的基础，即使它们尚不能用科学理论予以解释。生态控制原理的最基本的目标是寻找最优方案，据此调控生态动力源汇关系。在上述基础上，生态控制原理形成了包括确定型生态控制、随机型生态控制、传统生态控制及大系统和巨系统生态控制四个方面的主要内容。生态动力学和生态控制原理在可持续发展中的应用 生态动力学阐述生态过程动力学机制，侧重认识自然；生态控制原理通过生态动力源汇关系，调控生态过程，使生态系统健康运行，它侧重改造自然。通过生态动力学和生态控制原理，充分认识与理解不同生态系统的主要生态过程特征与规律，依据不同情况对生态系统实行定性、定性与定量相结合乃至定量控制，使生态系统增强生态服务功能，向有利于人类的方向发展。生态动力学和生态控制原理可应用到诸如农田、森林、草地、湿地、海洋、动物和城市生态系统的可持续发展研究与实践。 草地生态动力学和生态控制原理主要包括生态动力预报和草地生态控制。一些研究进行了草地生态动力模拟、树—草相互作用动力学模型、牧草生长和发育的统计预报。为了制作牧草生态动力预报，要研究预报量对预报因子即生态动力因子的依赖关系。草地生态经济可持续发展意味着环境和自然资源对草原行业的重要性，制定国家草原行业发展规划与政策离不开草原生态学及其相关理论。
生态学基本知识点
第一章绪论 1.生态学(ecology):研究有机体及其周围环境相互关系的科学。研究重心就是生态系 统、 2.生态学研究的对象的四个层次: ●个体:就是有机体对环境的反映。 ●种群:就是栖息在同一地域中同种个体组成的复合体。出生率、死亡率、增长率、 年龄结构比、性比、种内关系与空间分布结构等。60年代前就是研究主流。 ●群落:栖息在同一区域中的动物、植物与微生物组成的复合体。群落的结构、演替、 多样性、稳定性。群落组成与结构的过程。 ●生态系统:就是一定空间中生物群落与非生物环境的复合体。能量流动与物质循环 过程。 ●生物圈:地球上的全部生物与一切适合于生物栖息的场所。岩石圈的上层、全部水 圈与大气圈的下层。 3.生态学的研究方法,分为野外、实验研究与理论研究 ●野外就是首选、并且就是第一性的。如了解动物的种群数量变动 ●实验研究就是分析因果关系的一种补充手段。优点就是条件控制严格,对结果分析比 较可靠,重复性强。——自然条件下试验法,如驱除寄生虫以研究雷鸟种群的动态。 ●理论研究常用的方法就是利用数学模型进行模拟研究。在种群生态学中,研究种群动 态,种群增长与种间竞争。预测结果还必须通过现实来检验,根据现实通过修改模型 参数,使研究结果逐步逼近现实等。 第二章个体生态学 一名词解释 1生态因子:指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为与分布有着直接或间接影响的环境要素,如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳与其她相关生物等。 2环境:生物赖以生存的外界条件的总与。它包括一定的空间以及其中可以直接或间接影响生物生活与发展的各种因素。 3生境:特定群落的生态因子的总与(无机环境)称为生境(Habitat)。生境就是生物生活的具体场所,对生物具有更实际的意义。 4限制因子:在众多的生态因子中,那些接近或超过生物的耐受范围,而限制其生存、生长、繁
基础生态学课后习题和答案
第一章绪论（康金林整理） 1.说明生态学定义。 生态学是研究有机体与环境相互关系的科学，环境包括非生物环境和生物环境。生物环境分为种内的和种间的，或种内相互作用和种间相互作用。 2.试举例说明生态学是研究什么问题的，采用什么样的方法。 生态学的研究对象很广，从个体的分子到生物圈，但主要研究4个层次：个体、种群、群落和生态系统。 在个体层次上，主要研究的问题是有机体对于环境的反应；在种群层次上，多度与其波动的决定因素是生态学家最感兴趣的问题，例如种群的出生率、死亡率、增长率、年龄结构和性比等等；在群落层次上，多数生态学家在目前最感兴趣的是决定群落组成和结构的过程；生态系统是一定空间中生物群落和非生物环境的复合体，生态学家最感兴趣的是能量流动和物质循环过程。 生态学研究方法可以分为野外的、实验的和理论的三大类。 第二章有机体与环境 1.概念与术语 环境是指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。 生态因子是指环境要素中对生物起作用的因子，如光照、温度、水分等。 生态幅是指每一种生物对每一种生态因子，在最高点和最低点之间的范围。 大环境指的是地区环境、地球环境和宇宙环境。 小环境指的是对生物有直接影响的邻接环境。 大环境中的气候称为大气候，是指离地面1.5m以上的气候，由大范围因素决定。 小环境中的奇虎称为小气候，是指近地面大气层中1.5m以内的气候。 所有生态因子构成生物的生态环境，特定的生物体或群体的栖息地生态环境称为生境。 对动物种群数量影响的强度随其种群密度而变化，从而调节种群数量的生态因子，称为密度制约因子。 可调节种群数量，但其影响强度不随种群密度而变化的生态因子，称为非密度制约因子。 任何生态因子，当接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散时，这个因素称为限制因子。 广温性是指生物对环境中的温度因子的适应范围较宽，这种生物对温度耐受限度较广的特点。具有这种特点的动物叫做广温性动物。 狭温性是指生物对环境中的温度因子的适应范围较窄，这种生物对温度耐受限度较窄的特点。具有这种特点的动物叫做狭温性动物。 2.什么是最小因子定律？什么是耐受性定律？ 利比希在1840年提出“植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素”。其基本内容是：低于某种生物需要的最小量的任何特定因子，是决定该种生物生存与分布的根本因素，这就是利比希最小因子定律。 Shelford于1913年提出了耐受性定律：任何一个生态因子在数量上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。 3.生态因子相互联系表现在那些方面？
生态学中的微观发展
关于《生态学当中的微观发展》的文献综述 姓名：邓建学号：100903030005 班级：2010级生物科学前言： 生态学的发展史大致可概括为三个阶段：生态学建立前期，生态学成长期和现代生态学发展期。生态学发展史证明它是密切结合人类实践，是在实践活动基础上发展起来的。在后来，生态学为了适应现代生态学的需要，逐渐向微观方向进行了发展。生态学作为生物科学的一个独立分支,是研究生物与环境之间相互关系的学科。现代生态学则具有(1 )从描述性科学走向实验科学;(2 )研究重点从个体水平转移到种群和群落,进而发展到以生态系统研究为中心;(3)生态学原理与人类各个实践领域的结合更加密切;(4)数学模型在生态学中得到广泛应用等鲜明特点。实施可持续发展战略,是关系中华民族生存和发展的长远大计,而环境污染、人口过剩、资源枯竭、生态恶化是需要首先克服的问题。因此我们必须重视生态建设和环境保护,也必须研究生态系统的结构和功能,这是生态学工作者的当务之急。实现可持续发展战略应该重视和利用现代生态学的成就 正文： 现在我们先了解一下生态学的发展历程： （一）生态学建立前期 由公元前2世纪到公元16世纪的欧洲文艺复兴，是生态学思想的萌芽时期。关于生态学的知识，最原始的人类在进行渔猎生活中，就积累着生物的习性和生态特征的有关生态学知识，只不过没有形成系统的、成文的科学而已。直到目前，劳动人民在生产实践中获得的动植物生活习性方面的知识，依然是生态学知识的一个重要来源。作为有文字记载的生态学思想萌芽，在我国和希腊古代著作和歌谣中都有许多反映。我国的《诗经》中就记载着一些动物之间的相互作用，如“维鹊有巢，维鸠居之”，说的是鸠巢的寄生现象。《尔雅》一书中就有草、木两章，记载了200多种植物的形态和生态环境。古希腊的安比杜列斯（Empedocles）就注意到植物营养与环境的关系，而亚里士多德（Aristotle）及其学生都描述了动植物的不同生态类型，如分水栖和陆栖，肉食、食草、杂食等，气候和地理环境与植物生长的关系等。 （二）生态学的建立和成长期 从公元16世纪到20世纪50年代是生态学的建立和成长期。曾被推举为第一个现代化学家的Boyle在1670年发表了低气压对动物的效应的试验，标志着动物生理生态学的开端。1735年法国昆虫学家Reaumur在其昆虫学著作中，记述了许多昆虫生态学资料，他也是研究积温与昆虫发育的先驱。1855年Al．de Candolle将积温引入植物生态学，为现代积温理论打下了基础。1807年德国植物学家A．Humboldt在《植物地理学知识》一书中，提出植物群落、群落外貌等概念，并结合气候和地理因子描述了物种的分布规律。1859年法国的Saint Hilaire首创ethology一词，以表示有机体及其环境之间的关系的科学，但后来一般将此词作为动物行为学的名词。直到1869年，Haeckel首次提出生态学的定义。1877年德国的Mobius 创立生物群落（biocoenose）概念。1890年Merriam首创生命带（life zone）假说。1896年Schroter始创个体生态学（autoecology）和群体生态学（synecology）两个生态学概念。此后，1895年丹麦哥本哈根大学的
《生态学》简答题汇总
2013年1月生态学海南大学2010级农业资源与环境林罗添骥 《生态学》简答题 1、目前生态学研究的热点问题有哪些方面。 2、请写出生物种间相互关系的基本类型及其特征 3、K-对策者生物与r-对策者生物的主要区别 4、种群的年龄结构通常用年龄锥体图表示，包括哪三种类型，各个类型各代表什么含义？ 5、请简述生态系统的特点？ 6、简述温室气体浓度升高的后果 7、简述生物量和生产力的区别。 8、简述生态失调的概念及标志。 9、简述生态平衡的概念与标志。 10、简述生态系统的碳循环途径。 11、简述生态系统能量流动概况。 12、生物群落的演替有哪些类型? 13、简述生物群落的发生过程。 14、层片具有哪些特征? 15、群落交错区有哪些特征? 16、影响演替的主要因素有哪些? 17、简述节律性变温的生态作用。 18、简述生物与生物之间的相互作用。 19、简述水生植物对水因子的适应。 20、简述极端高温对生物的影响及生物的适应。 21、简述极端低温对生物的影响及生物的适应。 22、简述物候节律及其意义。 23、简述植物温周期现象。 1、目前生态学研究的热点问题有哪些方面。 答:1)全球变化:由于人类活动直接或间接造成的,出现在全球范围内的,异乎寻常的人类生态环境 的变化,就是当今科学界,全国政府及公众关注的全球环境变化或简称全球变化。 2)生物多样性:指生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样性和变异性。 3)可持续发展:是既满足当代人的需要,又不对后代满足其需要的能力构成危害的发展。 4)景观生态学:起源于中欧,是80年代后期较年轻的交叉学科。近年来,日益成为生态学一个新兴研究热点。 2、请写出生物种间相互关系的基本类型及其特征 生物种间关系十分复杂，概括起来有原始合作\共栖\共生\寄生\捕食\竞争等主要形式。 一、原始合作有些学者也把它称为互生关系。 指两种生物共居在一起，对双方都有一定程度的利益，但彼此分开后，各自又都能够独立生活。这是一种比较松懈的种间合作关系。如寄居蟹和海葵。共居时，腔肠动物借助蟹类提供栖所、携带残余食物；而蟹类则依靠腔肠动物获得安全庇护，双方互利，但又并非绝对需要相互依赖，分离后各自仍能独自生活。 二、共栖