综合测试(生态学、3S技术应用)
综合测试
综合测试科目1生态学考试大纲
适用专业：景观生态学
考试要求：考生必须掌握生态学的基本理论和方法，了解生态学研究特点、范围、发展历史、应用现状、前景和局限，以及生态学与地理学等学科的联系；掌握生物个体、种群、群落和生态系统等不同层次生态现象的基本概念、理论；重点掌握生态系统和景观层次上研究的基本方法，形成对生物及自然现象分析研究的系统、抽象思维能力。
总分：50分，其中题型分布为：名词解释10分，简答题20分，论述20分。
二、考试内容及要求
（一）绪论
1、生态学研究简史
2、生态学研究的内容
3、研究生态学的目标和一般方法概述
要求：
1、了解生态学学科概念，学科形成和发展的简史，研究内容、发展现状、前景和存在的问题。
（二）生物与环境
1、生境与生态因子分类
2、生物的能量环境
3、生物的物质环境
4、生态因子作用的一般特征
5、生物圈与生物地球化学循环
6、光因子的生态作用及生物的适应
7、温度因子的生态作用及生物的适应
8、水因子的生态作用及生物的适应
9、风、火的生态作用及生物的适应
10、生物的趋同与趋异
要求：掌握生境和生态因子的概念，了解生态因子的类型及生态作用，以及生物对环境的反应，了解生物地球化学循环的一般规律。
（三）种群的基本特征
1、种群概论
2、种群的统计特征
3、种群过程描述
要求:掌握种群的基本概念，了解种群的生态学特征和分析方法。
（四）种内竞争
1、物种内竞争的特征
2、物种内竞争的类型
3、物种内竞争的实例
要求:掌握种群竞争的基本知识，了解种群内部竞争的一般机制和原理。
(五)种群动态模型
1、单种种群模型
2、种群模型的应用
3、其它种群模型
4、自然种群动态
要求:了解种群增长模型的各种变式和意义，了解种群增长动态模型形成的过程和应用原理。
（六）种间竞争
1、种间关系概论
2、种间竞争实例
3、生态位和竞争排斥原理
4、种群竞争的模型
5、生态位重叠和协同进化
要求:掌握种间竞争理论的基本知识，了解竞争模型的原理和应用，理解和掌握生态位概念和应用意义。
(七) 捕食
1、捕食概念
2、捕食者和被捕食者的协同进化
3、影响捕食的因素
4、捕食和寄生的数学模型
要求:掌握捕食与被捕食关系的一般特征和协同进化原理，了解捕食模型的基本内涵。
（八）生活史策略
1、能量分配
2、生活史策略
3、生态对策
要求:掌握生物生活史策略的概念，了解生物不同生活史的类型和基本特征。
（九）种群调节
1、概论
2、外源性调节理论
3、内源性的自动调节理论
4、空间动态
要求:掌握种群调节的概念，了解种群调节理论。
（十）群落结构
1、群落的基本概念与特征
2、群落的物理结构
3、群落的生物结构
要求:掌握群落及物种多样性的基本概念和计算公式，了解群落结构、组成和稳定性的内涵。
（十一）群落演替
1、群落的形成与发育
2、演替系列
要求:掌握群落形成、演替的一般规律，演替系列的类型。了解顶极群落的理论。
（十二）生态系统的概念和特征
1、系统论与生态学系统
2、生态系统的结构
要求:掌握生态系统的概念，了解生态系统的基本组分，结构等特征。
（十三）生态系统的功能及其稳定性
1、生态系统中的能量流动
2、生态系统中的物质流动
3、生态系统中的信息联系
4、生态系统的稳定性
要求:掌握生态系统物流、能流和信息流的一般规律，了解生态系统发育、调节、稳定性的知识，了解景观生态学的基本知识。
（十四）景观生态学
1、基本概念
2、景观结构与功能
3、景观生态学的一般原理
4、景观生态学的研究方法
要求：掌握景观生态学的基本概念，了解其研究的基本原理和方法。
（十五）应用生态学概论
1、环境保护与可持续发展
2、污染生态学
3、农业生态学
要求:掌握如何应用生态学的基本原理和方法应用于社会实践，了解应用生态学的重要领域和发展趋势。
三、主要参考书
牛翠娟、娄安如、孙儒泳等编著.基础生态学.北京：高等教育出版社，2007。
肖笃宁，《景观生态学》，科学出版社,2003年3月。
四、试卷内容结构
培养单位可根据招生领域范围的需求从以上课程中选择两门相关科目作为知识综合考查内容，命制试卷，各科目内容各为50分。
考试时间：1小时
综合测试科目2《3S技术应用》考试大纲
《3S技术应用》考试大纲适用于石河子大学景观生态学专业的硕士研究生入学考试。考试目的包括了解地球信息科学（Geomatics）的主要理论、产生背景、发展趋势及应用领域，了解遥感、地理信息系统和全球定位系统三个核心技术的概念、发展状况和趋势以及应用领域，掌握遥感的理论基础、技术平台和方法，GIS的基本原理和应用，卫星定位导航系统的基本原理和GPS定位技术，3S集成技术及其在相关专业中的应用，了解国内外最新的研究和应用成果。
一、考试内容及要求
第一部分地球信息科学概述
1.地球信息科学（Geomatics）的概念
2.地球信息科学的主要理论和技术
3.地球信息科学的核心技术-3S
4.其它相关技术
5.地球信息科学的产生和发展
6.应用领域
要求学生了解地球信息科学的涵义、目前研究的现状以及发展趋势、主要的研究热点问题以及核心技术。
第二部分遥感的理论基础和技术
1.遥感的基本概念、分类、特点、应用以及遥感数据源的地学评价标准
2.遥感的理论基础：电磁波理论、大气窗口、电磁波谱、地物的波谱特性
3.遥感的技术平台：组成和基本原理
4.航空遥感技术及其发展：航空象片的物理和几何特性，新兴的机载传感器
5.航天遥感中的新型传感器：新的对地观测系统，高分辨率、高光谱传感器及其数据特征
6.遥感图象处理技术：一般的遥感图象的处理流程
7.遥感信息提取：特征信息提取常用的方法和技术
了解遥感的发展历史和发展趋势以及应用领域、新型传感器以及新的对地观测系统，理解遥感的技术平台的构成和信息处理流程，掌握遥感的概念、分类、特点、理论基础和在相关专业中的应用。
第三部分地理信息系统的基本原理
1.GIS的概念、发展和应用：概念、特点、空间数据流程
2.GIS的基本组成和功能：硬件配置、软件组成、主要功能和系统的一般体系结构
3.GIS的数据获取：数据源、空间数据的基本特征和表示方法，空间数据结构（矢量结构、栅格结构以及新的面向对象的数据结构等），空间数据采集方法、空间数据质量问题
4.空间数据库：数据库管理方法、数据库管理模型、数据库建立
5.空间数据处理和分析：基本操作、空间分析、应用模型
6.WebGIS简介
7.GIS在环境监测、规划中的应用
要求重点掌握GIS的特点、空间数据流程、组成和功能、数据结构和编码、空间数据采集，其它属于了解和理解的范畴。
第四部分卫星定位导航系统原理与GPS定位技术
1.卫星定位导航系统概念和发展
2.GPS概念、组成和特点
3.GPS的导航定位原理以及精度分析
4.GPS在环境监测与评价以及城市规划中的的应用简介
了解卫星定位导航系统的概念和发展，掌握GPS的组成、特点以及导航定位原理。
第五部分 3S技术集成和应用
1.3S技术的发展趋势
2.集成方法
3.新型的对地观测系统
4.3S技术与其它技术的集成
5.主要软件和硬件
了解3S技术的发展趋势以及集成技术的研究现状，了解新型的集成化的对地观测系统。了解3S技术在资源与环境中应用的前沿问题。
四、试卷结构
1. 名词解释（30%）
2. 简答题（40%）
3. 综合性答题（30%）
五、考试方式和时间
考试方式：笔试
考试时间：1小时
六、主要教学参考书
1.《遥感导论》，梅安新等编著，高等教育出版社
2.《遥感在资源与环境中的应用》，游先祥主编，林业出版社
3.《地理信息系统-原理、方法和应用》，邬伦等编，科学出版社
七、试卷内容结构
培养单位可根据招生领域范围的需求从以上课程中选择两门相关科目作为知识综合考查内容，命制试卷，各科目内容各为50分。
3S技术在生态环境监测中的应用
3S技术在生态环境监测中的应用 作者：潘辉 来源：《环境与发展》2020年第10期 摘要：首先对3S技术做出了介绍，然后对生态环境监测有关的内容展开了探析，最后对生态环境监测中3S技术的实际运用做出了论述，以供参考。 关键词：3S技术;生态环境监测;生态体系 中图分类号：X835 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）10-0-02 DOI：10.16647/https://www.360docs.net/doc/f05604565.html,15-1369/X.2020.10.061 Abstract：This article first introduces 3S technology，then explores the content related to ecological environment monitoring，and finally discusses the practical application of 3S technology in ecological environment monitoring for reference. Key words：3S technology;Ecological environment monitoring;Ecosystem 1 3S技术综述 1.1 RS技术 RS技术是指从很远的距离就能够感应到监测目标的反射，以及能够感应到电磁波、肉眼能够看到的光源等，在此基础上实行的监测和辨别技术。这项技术也可以被称为遥感技术，该技术的主要工作机理是借助于遥感卫星、精准程度高的拍摄设施来搜集地层表面上的地理数据信息，从而通过图片的形式上传到监测系统里面。这样便能够完成区域空间中大范围的地理数据信息的拍摄，同时还能够确保监测所得的地理数据信息拥有一定的时效性。除此之外，这项技术还具备了监测结果准确性高等特点，还能够对拍摄的地理数据信息实行智能化管控，从而可以自动地将地形图绘制出来。 1.2 GIS技术 GIS技术也可被为地理信息技术，同时这项技术中涵盖了很多学科的常识，运用这项技术可以搜集、剖析、处理地理区域空间范围之内全部的数据信息，然后可以将测量得出的数据信息结果在电脑中以数据信息模型的形式呈现出来，并且该模型中可以随时对数据信息做出调整和更新，所以，当前已经普遍将该技术运用在了许多领域里面。 1.3 GPS技术
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)
景观生态学的基本理论和原理
景观生态学的基本理论 一、耗散结构理论 1. 耗散结构理论概述 ?一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统),通过不断地与外界 交换物质和能量，在系统内部某个变量的变化达到一定的阈值时，通过涨落，系统可能发生突变，由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。 ?由于这种在远离平衡的非线性区形成的有序结构，以能量的耗散来维持自身的稳定性，故称为“耗散结构”(dissipative structure) 。 ?耗散结构：位于远离平衡态的复杂系统，在外界能量流或物质流的维持下，通过自组织形成一种新的有序结构。 2. 耗散结构理论的意义 ?耗散结构理论认为：生态系统属于耗散结构系统，在于： 1). 生态系统是开放系统； 2). 所有生态系统都远离热力学平衡态； 3). 生态系统中普遍存在着非线性动力学过程。 二、等级理论（hierarchy theory ） 等级理论是关于复杂系统结构、功能和动态的系统理论。 通常，等级是一个由若干个单元组成的有序系统，而复杂性常具有等级形式。一个复杂系统由相互关联的亚系统组成，亚系统又由各自的亚系统组成，往下类推直到最低层次。 所以，等级系统中的每一层次都由不同的亚系统或整体元组成，每一级组成单元相对于低层次表现出整体特性，而对高层次则表现出从属性或制约性。 基于等级理论，复杂系统可视为由具有离散性等级层次组成的等级系统。 解析：高等级层次上的生态过程（如全球植被变化）呈现大尺度、低频率和慢速；而低等级层次的生态过程（如局地植物群落物种组成变化）为小尺度、高频率和快速。 不同等级层次间相互作用，高层次对低层次的制约作用在模型中可表达为常数，而低层次提供机制和功能，其信息常以平均值的形式来表达。 等级系统结构：分垂直和水平两种。前者指等级系统层次数目、特征及其相互作用关系，后者指同一层次上亚系统的数目、特征和相互作用关系。 层次和整体单元的边界称为界面。界面对能流、物流和信息流具过滤功能。界面是系统组成成分相互作用差异最大的地方。 三、空间异质性与景观格局 异质性——用来描述系统和系统属性在时空属性的动态变化。其中，系统和系统属性在时间维变化即为动态变化，而生态学的异质性通常是指空间异质性。 空间异质性（spatial heterogeneity）:指生态学过程和格局在空间上分布上的不均匀性和复杂性。 1. 景观异质性的意义 定义：景观异质性是景观尺度上景观要素组成和空间结构上的变异性和复杂性。 意义：决定景观的整体生产力、承载力、抗干扰能力、恢复力和景观生物多样性。 2. 景观稳定性 景观是由异质的景观要素以一定方式组合构成的系统，景观要素间通过物流、能流、信息流和交换保持着密切的联系，影响景观要素的相互作用，制约着景观的整体功能。 景观的空间异质性可提高景观对干扰的扩散阻力，缓解某些灾害性干扰对景观稳定性的威胁。 3. 景观格局
3s技术及其应用
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 3s技术及其应用 一、什么是遥感（RS）遥感，就是遥远的感知。 人们利用一定的技术装备，在航空器或航天器上，对遥远的地物进行感知。 遥感是人的视力的延伸。 环境、灾害动态监测、遥远地物感知（遥远的获取信息）、采集、资源普查（勘探矿产资源，调查生物资源、水资源等）A、环境监测：包括荒漠化、土壤盐碱化、海上冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、水体污染、大气污染等。 B、灾害监测：包括旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等。 1/ 31
为什么能进行遥远的感知呢？因为地球上所有物体都在不停地发射、反射、吸收电磁波，而且不同物体对电磁波的发射、反射、吸收的特性不同例如，植物的叶子看起来是绿色的，是因为叶子中的叶绿素对太阳光中蓝色和红色波长的光强烈反射的缘故。 物体的这种对电磁波固有的特性叫做光谱特性
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 遥感技术系统由遥感平台、传感器、信息传输与接收装置、数字或图像处理设备以及相关技术等组成。 3/ 31
遥感探测范围由大到小的是 A.宇宙飞船 B.人造卫星 C.宇宙飞船 D.人造卫星飞机人造卫星飞机高空气球高空气球飞机高空气球飞机B
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
景观生态学试题及答案
景观生态学 一.名词解释 1.景观：是一个由不同土地单元镶嵌组成，具有明显视觉特征的地理实体：它 处于生态系统之上、大地理区域之下的中间尺度：兼具经济、生态和文化的多重价值。 2.斑块：是外观上不同于周围环境的相对均质的非线性地表区域。 3.斑块化：是指斑块空间格局及其变异，通常表现在斑块大小，内容，密度， 多样性，排列状况，结构，和边界特征等方面。 4.廊道：是指不同于两侧基质的狭长地带，可以看作是线状或带状的斑块。 5.基质：景观中面积最大、连通性最好的景观要素类型，如广阔的草原、沙漠 等 6.景观异质性：景观要素及其属性在空间上的变异性，或者说景观异质性是景 观要素及其属性在空间分布上的不均匀性和复杂性。 7.景观空间格局：一般指大小和形状不一的景观斑块在空间上的配置 8.景观多样性：指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构和 功能方面的多样性和变异性，反映的是景观的复杂程度。 9.内缘比; 斑块内部与外侧边缘带的面积之比 10..网络：网络通常由结点和连接廊道构成分布在基质上 11.干扰：系统中一个偶然发生的不可预知的事件，是在不同时空尺度上发生的 现象（不用背） 12.景观破碎化: 是指由于自然或人为因素的干扰所导致的景观由简单趋于复杂 的过程，即景观由单一、均质和连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块镶嵌体的过程 13.景观连接度：是描述景观中廊道或基质在空间上如何连接和延续的一种测定 指标。 14.生态流：景观中物质、能量和物种在景观要素之间的流动 15.meta种群：同种的局域种群在不同斑块上分布的总和 16.景观生态分类：根据生态系统内部水热状况的分异物质能与能量交换形式的 差异以及反映到自然要素和人类活动的差异，按照一定的原则、依据、指标，把一系列相互区别、各具特色的景观生态类型进行个体划分和类型归并，揭示景观的内部格局、分布规律、演替方向。（未知） 17.景观生态规划：指运用景观生态学原理，一区域景观生态系统整体优化为目 标，在景观生态分析、综合和评价的基础上，建立区域景观生态系统优化利用的空间结构和模式。 18.最佳的景观结构：含有细粒区域的粗粒景观最有利于获得大型斑块带来的生 态效应，也有利于包括人类在内的多生境物种生存，并能提供比较全面的环境资源和条件，具备了粗粒和细粒的有点 二.填空 19.景观要素的三种类型：斑块、廊道、基质 20.斑块的分类：干扰斑块、残存斑块、环境资源斑块、引进斑块 21.廊道的类型：A）按起源可分为：环境资源廊道、干扰廊道、残存廊道、 引进廊道 B）按宽度分：线状廊道、带状廊道 C）按构成分：绿道、蓝道、灰道、暗道、明道、（必
3S技术的应用
3S技术的应用 1、遥感技术在关于气候变化、臭氧耗损监测及土地覆被监测、预测等影响地球生命支撑,系统的全球环境变化研究中发挥着不可替代的作用。卫星遥感技术在气象上的应用是目前遥感技术应用最成功、效益最显著的领域之一。美国用于整个业务气象卫星系统的费用每年6000万美元，而由于台风监测成功减少的损失就可达20亿美元。 海洋是水圈中最主要的水体，面积约为地球表面的70．8％。遥感在海洋调查中显示了它独特的大范围、多时相、高分辨率的特点，在河口泥沙规律研究、海水监测、海温监测、海况监测、海洋初级生产力及渔场监测、海洋污染监测等方面已发挥了重要作用，对空间规模宏大和时间变化迅速的厄尔尼诺效应、黑潮、赤潮、墨西哥湾流等的监测已取得较好的效果。 植被是地球环境中的重要组成部分，是反映地球环境的最好标志，也是遥感图像反映的最直接信息。植物又是动物包括人类赖以生存的基础，由于人口增加、超载过牧、不合理的开垦利用已造成水土流失，沙化和荒漠化土地不断扩大。因此对植被进行宏观监测不仅具有现实意义，也具有深远的历史意义，它关系到我们留给子孙后代将是什么样的地球。目前利用NOAA气象卫星AVHRR遥感数据通道1和通道2计算出的归一化差植被指数可以很 好地反映植被的生物量状况，植被生物量越高，植被指数值也越高。 地理信息处理软件已能进行多时相、多数据源的融合分析，可以对全球的环境演变进 行动态的监测，借助于高速计算机和专家系统的支持，通过多时相的遥感图像就能对过去历史过程进行近似的再现与模拟，温故知新，对未来的环境演变进程进行仿真模拟预测。环境演变的周期绵长，一旦环境失衡，很难复原，同时，造成的灾难也是致命的，因此监测环境的演变、模拟环境演变带来的后果，预警环境灾难的发生，防祸于未然具有非常现实的意义，3s技术在该领域的应用已体现了它的强大功能和实际价值。 2、RS+GPS在区域环境治理中的应用 RS+GPS所获得的遥感图像和数据，是极其重要的信息源。不仅为掌握区域的环境状况提供高精度的定位数据，还可实现环境状况的多时相信息及形象的图像图形显示。而GIS强大的对空间数据的综合处理能力，又可将RS+GPS所获得的海量的地理信息，从定量、动态和机制等方面进行综合集成，实现了图形、图像处理系统完全合一(统一的数据结构)，可为解决具体问题提供有力的技术支持。借助地理信息系统手段建立区域环境的空间变化模型，具有
3S技术在环境监测中的应用现状
3S技术在环境监测中的应用现状 3S技术在环境监测中的应用现状 摘要：社会的发展对环境的污染日益严重，环境监测的研究有了很大发展，传统的监测只能解决局部的监测问题,而综合整体且准确完全的监测结果必须依赖3S技术。3S 技术是信息技术领域最具生命力的高新技术。文章对环境监测的意义和我国环境监测现状以及3S 技术在环境监测中的应用进行了综合分析，并对其应用前景进行了展望。 关键词：3S技术； 环境监测 1 引言 随着城市化建设的加速和经济的发展以及人口的急剧增长,生态环境受到的影响和压力与日俱增,环境监测的研究工作与监测技术也有了很大的进步。环境的监测由传统的实地监测发展到了如今的信息化监测，而生态环境的信息化监测主要基于3S 技术； 3S 技术已发展成为世界范围内研究人类生活的地球环境变迁及进一步探讨人类本身生存与可持续发展问题的强大技术支撑。3S技术具有连续观察空气，水体污染状况变化及生态环境变化，预测预报未来环境质量等优良特点； 扩大了环境监测范围，提高了监测数据的获取、处理、传输、应用的能力，为环境监测动态监控区域环境质量乃至全球生态环境质量提供了强有力的技术保障，极大促进了环境监测的现代化发展，实现了监测的实时性、连续性和完整性【1】。为此，我们就环境监测的意
义和现阶段我国环境监测情况以及3 S 技术早环境监测中的应用进行粗浅的探讨。 2 环境监测的概念与意义 环境监测是环境生态建设的技术保证和支持体系。环境监测作为一种收集自然环境资源信息的方法，在20世纪60年代后期开始形成【2】。环境监测是指人们对影响人类和其他生物生存和发展的环境质量状况进行监视性测定的活动。它是通过对环境质量某些代表值进行长时间监视、测定，以确定环境质量水平，为环境管理、污染治理等工作提供基础和保证【3】。简单地说，了解环境水平，进行环境监测，是开展一切环境工作的前提。 环境监测就是运用现代科学技术方法定量地测定环境因子及其他有害于人体健康的环境变化，分析其环境影响过程与程度的科学活动。环境监测对于人类的社会发展具有重大意义：它是用科学的方法监视和检测代表环境质量和变化趋势的各种数据的全过程。环境监测是整个环境保护工作和环境科学研究的基础。制定国家和各级地方政府的环境政策、法律、环境管理规定和环境质量标准，必须要以环境监测获得的各类数据为科学依据。环境监测还可作为执行环境保护法的技术仲裁，为环境管理的决策环境规划、排污收费、环境指标考核、环境工程验收服务，发挥其监督职能。 3 环境监测的发展 3.1 起步阶段 1973年8月,国务院召开第一次全国环境保护会议，审定通过了环保32字方针和我国第一个环保文件“关于保护和改善环境的若干规定”，标志我国环保事业开始起步【4】。1973年11月17日，国家
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
3S技术在生态环境监测中的应用
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/f05604565.html, 3S技术在生态环境监测中的应用 作者：伍良旭 来源：《科技创新与应用》2020年第14期 摘; 要：人民日益增长的美好生活对生态环境质量要求越来越高，生态环境监测系统的完善是我國经济发展的重点之一。文章结合国内外的相关文献资料，分别对RS、GIS、GPS技术和3S集成技术在生态环境监测方面的应用进行了探讨。最后提出3S技术应用过程中的一些问题，为其未来发展提供一些参考。 关键词：生态环境;3S技术;环境监测 中图分类号：P204 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）14-0029-02 Abstract： The people's ever-increasing and beautiful life has posed more higher requirements for the quality of the eco-environment， and the improvement in the eco-environment monitoring system is one of the focuses of China's economic development. This paper discusses the application of RS， GIS， and GPS technologies and 3S integration technology in eco-environment monitoring in conjunction with relevant domestic and foreign literature. Finally， some problems of the application process of 3S technology are proposed to provide some references for its future development. Keywords： eco-environment; 3S technologies; environmental monitoring 我国非常看重生态环境保护的发展，2017年习近平新时代中国特色社会主义思想特别强 调要提高生态环境质量推进生态文明建设。全面建成信息化生态环境监测系统、加强生态环境治理和完善生态文明制度体系已成为我国新时期的首要任务之一。 3S技术，即遥感（Remote Sensing，RS）、地理信息系统（Geography Information System，GIS）、全球定位系统Global Positioning System，GPS）逐渐发展成熟，北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）、无人机、大数据、互联网等新兴技术的高速发展共同为信息化生态环境监测系统建设提供了新的可能。 1 遥感技术在生态环境监测中的应用 RS技术是指在地面、空中和外层空间的各种平台上，用各种传感器获取反映地表特征的各种数据，通过传输、变换和处理等，提取有用的信息，实验研究地物的空间形状、位置、大小、性质、变化及其周围环境的相互关系的综合技术。 生态环境动态监测对基础信息的实时性、高效性有一定要求，遥感技术为其提供了基本保障。李粉玲等[1]和宋慧敏等[2]分别针对陕西省富县和陕西省渭河市基于两期中等分辨率的
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
景观生态学的理论基础
景观生态学的理论基础 许多学者对景观生态学基础理论的探索已经作出了重要贡献，例如Risser等提出的5条原则，Forman等提出的7项规则等等。但从景观生态学理论研究现状来看，目前用理论这一术语表达景观生态学的基础理论，比用原理、定律、定理等方式更适宜些。相关学科为景观生态学提供的基础理论，概括起来主要有以下7项。 1.生态进化与生态演替理论 达尔文提出了生物进化论，主要强调生物进化；海克尔提出生态学概念，强调生物与环境的相互关系，开始有了生物与环境协调进化的思想萌芽。应该说，真正的生物与环境共同进化思想属于克里门茨。他的五段演替理论是大时空尺度的生物群落与生态环境共同进化的生态演替进化论，突出了整体、综合、协调、稳定、保护的大生态学观点。坦斯里提出生态系统学说以后，生态学研究重点转向对现实系统形态、结构和功能和系统分析，对于系统的起源和未来研究则重视不够。但就在此时，特罗尔却接受和发展了克里门茨的顶极学说而明确提出景观演替概念。他认为植被的演替，同时也是土壤、土壤水、土壤气候和小气候的演替，这就意味着各种地理因素之间相互作用的连续顺序，换句话说，也就是景观演替。毫无疑问，特罗尔的景观演替思想和克里门茨演替理论不但一致，而且综合单顶极和多顶极理论成果发展了生态演替进化理论。 生态演替进化是景观生态学的一个主导性基础理论，现代景观生态学的许多理论原则如景观可变性、景观稳定性与动态平衡性等，其基础思想都起源于生态演替进化理论，如何深化发展这个理论，是景观生态学基础理论研究中的一个重要课题。 2.空间分异性与生物多样性理论 空间分异性是一个经典地理学理论，有人称之为地理学第一定律，而生态学也把区域分异作为其三个基本原则之一。生物多样性理论不但是生物进化论概念，而且也是一个生物分布多样化的生物地理学概念。二者不但是相关的，而且有综合发展为一条景观生态学理论原则的趋势。 地理空间分异实质是一个表述分异运动的概念。首先是圈层分异；其次是海陆分异；再次是大陆与大洋的地域分异等。地理学通常把地理分异分为地带性、地区性、区域性、地方性、局部性、微域性等若干级别。生物多样性是适应环境分异性的结果，因此，空间分异性生物多样化是同一运动的不同理论表述。 景观具有空间分异性和生物多样性效应，由此派生出具体的景观生态系统原理，如景观结构功能的相关性，能流、物流和物种流的多样性等。
3S技术及其在中学地理教学中的应用
3S技术及其在中学地理教学中的应用 刘江刘方成李保珠 摘要：本文首先简要介绍了3S技术，并对3S技术运用于中学地理教学的必要性进行了分析，最后以具体案例详细说明此应用及效果。 关键词：GIS；RS；GPS；中学；地理教学；应用 引言 “3S”技术是英文遥感（Remote Sensing RS）、地理信息系统（Geographical information System GIS）、全球定位系统（Global Positioning System GPS）这三种技术名词中最后一个单词字头的统称，这三者之间紧密联系在一起,遥感技术是信息采集（提取）的主力[1]；全球定位系统是对遥感图像（像片）及从中提取的信息进行定位，赋予坐标，使其能和“电子地图”进行套合；地理信息系统是信息的“大管家”，为3S技术的核心[2]。目前3S技术是解决人口、资源、环境及经济发展等重大地理问题的重要手段和关健技术。因此，《普通高中地理课程标准》要求：新的高中地理课程在必修、选修模块中必须介绍有关3S的知识，这是课程内容本身的要求[3]。 另一方面，3S技术是地理课程独特的辅助教学技术。目前，中学生普遍不喜欢地理课，《普通高中新课程试验监测报告》显示：在七门学科当中，地理仅排在物理之后，居于第二难学课程，造成这一结果的一个重要原因是目前地理课程教学手段落后，在中学地理教学过程中，大多数教师仍然偏重如何辅助学生记忆，其手段仍然是以地理挂图和幻灯片等作为辅助工具，学生感到枯燥无味，因而教学效果不甚理想。因此地理教学改革的一个重要课题是使课堂教学整体优化，将信息技术引入地理教学，是改革教学方法和教学模式的重要途径之一，结合地理学科的特点，将信息技术中的高端3S技术用于地理教学，是地理教学发展的必然[4]。下面以一些具体实例说用3S技术在地理教学中的应用。 1.GIS技术及其在地理教学中的应用 地理信息系统是20世纪60年代中期才发展起来的新技术，至今已40多年，始终发展迅猛。国内外学者由于对GIS技术研究视角、应用目的的不同，所给出的定义也不尽相同，例如，美国学者Parker 认为“GIS是一种存储、管理、分析和显示有关地理现象信息的综合系统”；加拿大的Roger Tomlinson 博士认为“GIS是全方位分析和操作地理数据的数字系统”；我国著名GIS专家陈述彭院士认为“GIS是在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按空间分布或地理坐标，以一定格式输入、存储、查询检索、显示和综合分析应用的技术系统”。虽然这些学者对GIS的定义不尽相同，但都认为GIS具有数据的采集、管理、处理、分析和输出等基本功能。目前，GIS广泛应用于国民经济的各行各业，如环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。 在中学地理教学中，GIS技术可将复杂的自然景观、地理现象的空间分布甚至抽象的概念用三维的、动态的、直观的方法方式表现出来，将地理教学中不易明察与掌握的内容通过虚拟场景来展现，提高教学效果，下面以地貌演变、地形分析和天体运动这三个教学内容为例进行应用分析。
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
3S技术及其在生态环境监测中的应用探析
3S技术及其在生态环境监测中的应用探析 徐昌王晓玉王斌 摘要：近年来，科学和信息技术以日新月异的速度飞快发展，推动了3S技术的不断进步。3S技术的应用范围也越来越广，其在生态环境监测领域中的应用切实提升了环境管理水平。文章对3S技术进行简要概述，并对其在城市、农业、森林和草原生态环境监测中的具体应用进行了分析。 关键词：3S技术；生态环境监测；环境管理；遥感技术；地理信息系统；全球定位系统文献标识码：A 中图分类号：X870 文章编号：1009-2374（2017）08-0120-02 DOI：10.13535/https://www.360docs.net/doc/f05604565.html,ki.11-4406/n.2017.08.058 资源和环境是人类赖以生存和发展的物质基础。近年来，由于城市的快速膨胀、资源的过度开发，环境不断恶化，生态环境遭到严重破坏，环境保护和资源可持续利用面临严峻挑战，生态环境监测工作的重要性日益凸显。随着信息技术的发展，由遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）集成的3S技术已成为空间信息获取、管理、分析和应用中的核心支撑技术，并广泛应用于资源与生态环境监测工作中。 1 3S技术概述 1.1 遥感技术 遥感技术（RS）是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在应用这一技术识别探测目标的过程中，受距离的限制性被减少。遥感技术发挥功能时所需的物质包括可见光和电磁波等。由于该技术受探测距离的限制性越来越小，因此开始被广泛应用于各个高科技领域。而其在军事领域中发挥的功能更是不容忽视的，它能够更加高效地收集、储存并分析各种数据；在气象分析以及侦查工作开展中的重要性也越来越大；在利用RS技术进行土地资源勘察的过程中，有助于相关工作人员更加科学的进行土地规划设计。 1.2 地理信息系统 地理信息系统（GIS）是在计算机支持下管理、处理、分析空间数据的信息系统。从应用的角度看，GIS最重要的应用对象是与地理空间分布密切相关的地球资源与环境信息，是为资源与环境的信息管理、定量分析、综合评价与辅助决策服务的重要技术手段。 1.3 全球定位系统 全球定位系统（GPS）是利用卫星星座、地面控制部分和信号接收机对监控对象进行动态定位和跟踪的系统。将相关的通讯技术同GPS进行有效结合，能够更加高效地进行时间、距离的测量，并进行空间定位，由此可见，该技术可以实现全天候的测试。并且精确度高是在应用该技术进行测量中的主要特点，这样一来，就极大地减少了工作人员的工作量，同时监测的质量和效率都有所提升。GPS可以在任何天气状态下发挥监测功能，还能够灵活地进行移动定位。在这种情况下，新时期该技术已经被广泛应用在了交通系统和农业勘查中。 2 3S技术在生态环境监测中的实际应用 2.1 城市生态环境监测 近年来，社会经济飞速发展，我国加大了城市规划和建设的力度，而科学的城市规划必须建立在有效保护城市生态环境的基础之上，因此积极加强城市生态环境监测工作势在必行。为了快速、准确地获取各种空间信息和环境信息，在开展城市规划时，利用3S技术可以从宏观上对城市土地利用现状有效测算，并对未来发展趋势进行预测评估，在考虑土地承载力的情况下，制定出有助于城市健康发展的规划和设计。3S技术在应用于城市大气污染监测时，可绘制城市大气污染源分布图，同时采用航空多光谱摄影手段监测主要大气污染物成分、颗粒组成以及空间分布，对城市热岛以及地面辐射之间的关系进行全面分析。在城市水污染监测中，通过3S技术可以获取地表水体悬浮泥沙、有机质、叶绿素等水质要素，并排查污染
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