恢复生态学第三章应用生态学基础
第三章生态学基础
生 态 系 统
非生物环境 （自然环境）
分解者
温度、光 土壤
水、二氧化碳、氧 有机物等
19
（2）生态系统的作用
生产者
它们直接或间接地将
生产者产生的有机物利
用而生长、繁衍，把自 己的粪便和尸体排向大
生物成分 （生物群落）
消费者
自然；
生 态 系 统
非生物环境 （自然环境）
分解者
温度、光 土壤 水、二氧化碳、氧 有机物等
生产者
它们分解动植物的残体、粪
便和各种复杂的有机化合物；
吸收某些分解产物；
生物成分 （生物群落）
最终能将有机物分解为简单
消费者
的无机物，而这些无机物参与 物质循环后可被自养生物重新
生 态 系 统
非生物成分 （自然环境）
分解者
温度、光 土壤
利用,使物质流动在大自然中
形成循环。
水、二氧化碳、氧 有机物等
始终发生着物质和能量的循环与交流。
29
（2）生态系统的作用
非生物 成分
生产者
消费者 菌类:将分解后 的无机物转化 为可利用成分 细菌、真菌
生物成分
30
（3）生态系统的类型
按生态系统的环境 性质和形态特征
陆地生态系统 淡水生态系统 海洋生态系统
包括自然生态系统（森林生态系统、草原生态系统、
荒漠生态系统等）和人工生态系统（农田、城市、
工矿区等）；
31
森林系统
包括乔木、灌木、草本植物、地
被植物及多种多样动物和微生物等与它周围
环境（包括土壤、大气、气候、水分、岩石、
阳光、温度等各种非生物 环境条件）-----相互作用形成的统一体。
生态学基础讲义3
➢ 生物钟现象：生物的生命活动随生态因子周期性 变化而表现出严格的节律性，称为生物钟现象。 是生物在宇宙自然节律下长期进化的结果。如候 鸟迁飞，洄游性鱼类。
3.2.2 生态因子
基本概念： ➢ 生态因子—环境因子中一切对生物的生长、发育、
生殖、行为和分布有直接或间接影响的因子。 ➢ 生境（habitat）—具体生物个体或群体生活区域
的生态环境与生物影响下的次生环境统称为生境。
生态因子分类
依据生态因子的性质分为： ➢ 气候因子，土壤因子，地形因子，生物因子，人为因子 依据稳定性，将生态因子分为： ➢ 稳定因子（地心引力、地磁力、太阳辐射常数） ➢ 变动因子：周期变动因子，非周期变动因子
➢ 植被也表现出明显的带性特点，我国自南向北： 热带雨林，亚热带常绿阔叶林，落叶阔叶林，北 方针叶林。
➢ 我国自北向南土壤分布：灰棕壤、棕壤、褐土、 黄棕壤、黄褐土、黄壤、红壤和专红壤。
➢ 动物的种群分布也存在明显的地带性。
2. 生态因子的垂直递变性
➢ 温度、降水随海拔变化：海拔高度每上升100米，气温下 降0.6度。相当于平地北移60公里。降水最初随高度的增 加而增加，但达到一定界限后，降水量又开始降低。
5. 生态因子非地带性变化
➢ 上述的变化是普遍性规律—大气候，但由于存在 许多非恒定因素的影响，使具体的生态因子在特 定条件下并不能全部表现典型的地带性和周期性， 如沙漠绿洲，山区生态环境的复杂性。
➢ 两个不同地带性之间存在过渡型地带性。过渡型 地带内生物的分布也兼备两个不同地带性的特征。
第三章生态学基础
第三章生态学基础生态学与环境科学的关系与区别它们所研究的问题基本上是相近的。
生态学是以一般生物为对象的。
着重于研究自然环境因素与生物的关系，单纯属于自然科学的范畴。
环境科学则以人类为主要对象，把环境与人类生活的相互影响作为一个整体来研究，从而和社会科学有十分密切的关系。
生态学的许多基本原理同样也可以应用于环境科学中，作为基础理论而联系到人类独特的主观能动性和复杂的社会关系，来研究和解决人类生活与环境问题。
第一节生态学的含义及其发展一、生态学定义的提出与生态学的发展定义：生态学是研究生物与其环境之间相互关系及其作用机理的科学。
（生物和生物之间的关系、生物和环境之间的关系）生态学发展简史生态学的形成和发展经历了一个漫长的历史过程，大致可分为3个阶段：生态学的萌芽时期；生态学的建立和成长时期；现代生态学时期。
（一）生态学的萌芽时期由公元前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。
在人类历史的早期，人类为了生活和生存，必须了解大自然的各种现象和其周围的动植物与人的关系，在生产实践中，产生了生态知识的萌芽。
根据文字记载，我国早在2000年以前，就注意到了植物生长和土壤环境条件的密切关系。
如公元前2世纪的西汉时，刘安撰写的《淮南子》一书，就记载有“欲知地道，物其树”（要了解土地性质，应观察其上生长的树木）。
其后还有许多古书如《群芳谱》，记载有农业知识和植物生态的内容。
《周易》“蒙卦”中提到“山下出泉，蒙”。
“蒙”不仅有迷蒙、蒙昧之意，它的本意是高地被草木覆盖蒙蔽住了。
“山下”之所以“出泉”，是因为草木蒙蒙茏茏十分茂密繁盛。
“蒙”之所以能够“养正”，是因为回复到了草木蒙茏的原始自然状态，万物得到了休养生息，树木的根本巩固了，即“正本”；清澈的山泉流出来了，即“清源”。
这分明是告诫人们，要按照事物的本来面目去认识和处理事物，不可违背自然规律。
古人对自然规律朴素而深刻的认识，令人叹服。
（二）生态学的建立和成长时期公元17世纪至20世纪50年代。
《恢复生态学习题集》-公选课分析
第一章绪论一选择题1、下面哪一个选项是2007年召开的第18届国际恢复生态学大会主题（ C ）A边缘的生态恢复B生态恢复的全球性挑战C变化世界中的生态恢复2、哪个是国际生态学学会提出的定义（）A 维持生态系统健康及更新的过程B 强调恢复到干扰前的理想状态C 研究生态系统退化的过程及原因D 生态学恢复的过程与机理、生态恢复与重建的技术与方法的科学 3、国内外学者对恢复生态学及生态恢复定义不包括那个观点（）A 强调恢复到干扰前的理想状态B 强调其应用生态学过程C 生态整合性恢复D 生态学恢复设计二、判断题1、恢复生态学是研究生态学退化的结果与原因、退化生态学系统恢复的过程与机理、生态恢复与重建的技术与方法的科学。
（）2、中国恢复生态学学会成立，标志着恢复生态学学科已经形成。
（）三、填空题1、恢复生态学属于________的一个分支。
2、1985年，________成立，标志着恢复生态学学科已经形成。
1996年，第一届世界恢复生态学大会在________召开。
3、恢复生态学学科是以社会现实的________为研究对象，并以________为主要目的。
4、生态恢复的过程和机理研究，必须从不同的________上来进行，从宏观的________到微观的________,生态恢复的技术也从宏观的________到微观的________。
5、如何进行综合整治、防止土壤退化、恢复和重建退化资源、保证资源的可持续利用和保护生态环境，是________、________、________、________的关键。
6、恢复生态学学科的主要应用特征是________。
7、生态恢复实践必须遵循________，必须应用________来指导生态恢复实践，而________将是成功进行生态恢复的基础。
8、2000年召开的第12届国际恢复生态学大会，主题是________。
四、名词解释 1、恢复生态学第二章生态系统的退化及其机制一、选择题1、以下哪项不属于陆地生态系统的退化类型（）A 裸地B 荒漠化地C 盐碱地D 垃圾堆放场2、俗称的工业三废不包括（） A 废油 B 废水 C 废气 D 废渣二、判断题1、破坏是干扰的极端类型。
第三章--生态学基础知识及其应用
第三章生态学基础知识及其应用[引言] 近半个世纪以来，随着工业经济的长足发展和人口的膨胀，我们赖以生存的地球出现了“生态危机”。
这种危机产生的原因，主要是由于人们在利用和改造自然的过程中违背了客观规律，尤其是违反了生态学规律，是由于人们在各项活动中缺乏整体观念和系统观念，更缺乏多学科的共同合作。
生态学本来是生物科学的一个基础分支学科，它研究生物与其生活环境之间的相互关系，以往，它同其它分支一样，只有生物学工作者才熟知它。
近年来，随着粮食、人口、环境、资源、等一系列直接关系到人类生存的许多重大问题的出现，推动了生态学的发展，使它超越了自然科学的范畴，迅速发展为当代最热门、最活跃的前沿学科之一。
近年来，生态学的基本原则不仅被看作环境科学重要的理论基础，也被看成社会经济持续发展的理论基础。
从生态学观点来看待今日的环境、人口、资源等问题，以下几点是我们应该认识到的：1.虽然宇宙是无限的，但地球是有限的，地球上适合人类和生物生存的空间和物质资源也是有限的，科学家将地球比喻为“一个小小的宇宙飞船”，而把人类比作这个飞船中的乘客。
2.虽然人类是地球上生物圈的主人，人类能改变和控制自然，但人类毕竟是生物圈这个地球上最大的一个组成成员，人类并不能凭自己意志为所欲为，而必须服从和运用生态学规律。
3.地球是脆弱的，虽然人类能按照自己需求，改变地球环境，但有利于人类生存的生态环境是一个极其脆弱的平衡，以人类今天的能力，破坏它容易，而维持或恢复它却十分困难。
这里有两个绝好的例子：“生物圈二号”的失败和韩德柬无人区的欣欣向荣，意味着现代人类活动在生态平衡中已经成为一个负数。
第一节生态学的含义及其发展一、生态学的定义：“生态学”(eco)一词最早出现在19世纪下半叶（eco-表示住所、栖息地；logy表示学问），德国生物学家赫克尔(Ernst Haeckel)1869年在《有机体普通形态学》一书中首先对生态学作了定义：“研究生物有机体和无机环境相互关系的科学”。
应用生态学基础
第二节 自然资源生态学基础
• 一、农业生态学基础
– （一）农业生态系统的概念
• 运用生态学、经济学和系统论的原理和方法， 把农业生物与其自然和社会环境作为一个整 体，研究其结构、功能、内部联系、人工调 控和持续发展规律的科学，它是生态学在农 业领域的分支学科。
一、农业生态学基础
– （三）农业生态学的基本原理
• 生态学原理
– 生克与互补原理 – 循环与再生原理 – 平衡与互补原理
• 生态经济学原理
– 生态经济结构合理性原理 – 农业系统的功能原理 – 农业系统的综合效益原理
• 二、草地生态学基础
– （一）草地生态学的概念
• 运用生态学和系统论的观点和方法，研究草 地生态系统的结构与功能、生产与生态调控， 并探索其实现高效、平衡和持续发展的科学。
生态原理－管理利用
– 应用生态学是人类认识自然生态系统，保护
生态环境，创造生态价值，提高生产效率、维 持全球生态良性循环的科学基础，也可以说它
是人类赖以生存的科学基础之一。
• 二、应用生态学的范围
– 研究对象：涵盖地球表面所有的生态系 统类型，包括农田、森林、草地、湿地 等。
– 研究内容：涉及所有的产业部门和人类 生活的各个方面。
• 一、污染生态学概念
– （一） 污染生态学的概念
• 研究生物与受污染的环境之间相互作用的机 理和规律的学科，它是环境生态学的一个分 支。
污染物
污染生态效应－系统净化 功能－防治方案
人 类 生 态 学
学
• 三、应用生态学的理论框架
– 应用生态学的理论基础是基础生态学， 主要包括：
第一章 恢复生态学的理论基础20181127(第三节 34)
五、护理植物理论
思考：
生态系统恢复实践中，多数将已有的植被清除（火烧或砍伐 ）后再进行植被恢复。
这种做法你怎么看？
五、护理植物理论
1. 护理植物概念和护理效应影响因素
（1） 护理植物（Nurse plant）概念 指那些在其冠幅下辅助或护理其他目标物种（Target species）生长
便等；
三、恢复的概念模型
以往恢复生态学中占主导思想是通过排除干扰，加速生物 组分的变化和启动演替过程，具体做法是：
首先建立生产者系统。由生产者固定能量，驱动水分循环 ，带动营养物质循环。
稍后建立消费者、分解者系统和微生境。 实际研究中发现，仅排除干扰、加速生物组分变化和启动
演替过程并不一定能使恢复顺利进行。取决于退化程度， 恢复的模型主要有两种：
五、护理植物理论
1. 护理植物概念和护理效应影响因素
3) 护理植物的特性
护理效应的性别偏向性 冠幅差异影响护理效应 豆科植物多用作护理植物
西班牙的雌雄异株刺柏属植物 (Juniperus thurifera)的大多数幼苗 集中在雌株冠幅下，而种子散布与 幼苗存活也具有相同趋势。
地中海和以色列半干旱过渡地带， 低矮灌木刺状地榆(Sarcopoterium spinosum)冠幅的覆盖面积与护理效 应成反比。
三、恢复的概念模型
（1）Allen（1989）恢复的状态和跃迁模型
三、恢复复的状态和跃迁模型
四、适应性恢复
生态系统有太多的组分，组分间存在着非常复杂的相互作 用，导致生态系统很难恢复。
适应性恢复就是指“从实践中来，到实践中去”的一种恢 复方式。
的类型可能是多样的。 （2）自我设计理论 只要有足够的时间，随着时间的进程，退化生态系统将根据
恢复生态学
恢复生态学一．绪论1 生态恢复的定义？（一）美国科学界的解释1、美国自然资源委员会（The US Natural Resource Council）认为，使一个生态系统回复到接近其干扰前的状态，即为生态恢复（cairns, 1995）。
2、Jordan认为，使生态系统回复到先前或历史上（自然的或非自然的）的状态即为生态恢复。
3、Cains认为，生态恢复是使受损生态系统的结构和功能回复到受干扰前的状态的过程。
4、Egan认为，生态恢复是重建某区域历史上有的植物和动物群落，而且保持生态系统和人类的传统文化功能的持续性的过程。
（二）国际恢复生态学会（Society for Ecology Restoration）的解释1、生态恢复是修复被人类损害的原生生态系统的多样性及动态的过程（1994）。
2、生态恢复是维持生态系统健康及更新的过程（1995）。
3、生态恢复是帮助研究生态整合性的恢复和管理过程的科学，生态整合性包括生物多样性、生态过程和结构、区域及历史情况、可持续的社会实践等广泛的范围（1995）。
第三个定义是该协会最终的含义。
2 恢复生态学的定义？恢复生态学是研究生态恢复的生态学原理与过程的科学。
3 恢复生态学的基本理论有哪些？一、组合规则和恢复生态系统的组织二、生态系统退化与恢复的阈值和非线性特征三、正反馈机制的认识与利用四、空间异质性（Heterogeneity）与恢复生态学的发育五、环境的随机性和长期变化与生态恢复的设计与评价4 为了补偿全球环境退化的速率，生态恢复为什么一定要尽可能地放在景观水平上考虑？（1）大的系统较小而零碎的系统更容易达到自我更新和维持；（2）规模经济体现在生态恢复中，正如在其他活动中；（3）大规模的生态恢复活动中较小的片断恢复将可能产生更多的公众效益，从而有利于未来的保护；（4）斑块动态，包括物种从一个汇斑块到源斑块的转移，在景观水平上表现良好，但在片断水平上可能不好；（5）种子和其他繁殖体如果存在于多种生境中可能更有效，或者在异质性生境中更有潜力得到恢复。
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五、海洋生态学基础
（三）海洋生态学的主要目标
揭示海洋生态系统的组分、结构、功能及生 态过程与调控途径，为充分发挥海洋资源的 生产潜力、建立优化的生产体系提供依据；
由于研究内容十分丰富，应用生态学产生了 多个分支学科。
二、应用生态学的范围
应用生态学（学科特点分类）
产业生态学
管理生态学
效益生态学
农森草工旅 业林地业游 生生生生生 态态态态态 学学学学学
自 城资污灾然恢 市源染害保复 生生生生护生 态态态态生态 学学学学态学
学
可
生 态 经 济 学
持 续 发 展 生 态
三、森林生态学基础
（一）森林生态学的概念
以森林生态系统为研究对象，研究构成 生态系统的各生物之间及生物与它们所 在的内外环境之间的相互关系，并把这 种关系应用到林业建设实践之中。
三、森林生态学基础
2. 森林生态学的主要研究内容 森林生态系统的生物成分研究 生物组分与环境的相互作用研究 森林生态系统的能量流动研究 森林生态系统的物质循环研究 森林生态系统管理研究
探索实现湿地生态系统持续发展和稳定 高产的理论与方法，以便促进湿地生态 系统健康、稳定的发展，更好地发挥其 生态服务功能，提高其生态服务价值。
五、海洋生态学基础
（一）海洋生态学的概念 研究海洋生物与海洋环境间相互关系的科 学，它是生态学的一个重要分支。
五、海洋生态学基础
（二） 海洋生态学的主要研究内容
（一）湿地生态学的概念
是以湿地生态系统为研究对象，研究构成该 生态系统的三大要素即水、土壤和生物之间 的相互关系的科学。
四、湿地生态学基础
（二） 湿地生态学的主要研究内容 组分要素研究 组分要素的相互作用研究 能量生态学研究 物质循环的研究
四、湿地生态学基础
（三） 湿地生态学的主要目标 揭示湿地生态系统的组分、结构、功能 及生态过程及其调控途径，为充分发挥 湿地资源的生产潜力和建立优化的生产 体系提供依据；
二、草地生态学基础
（二）草地生态学的主要研究内容 草地环境研究 草地生态系统能量流动研究 草地生态系统物质循环的研究（库） 草地生态系统管理研究 草地生态工程及优化生产体系的建立
二、草地生态学基础
（三）草地生态学的主要目标 阐明草地生态系统的结构、功能及各亚系 统之间的生态关系和调控途径，为充分发 挥草地资源的生产潜力提供依据； 探索如何使草地生态系统实现高效、平衡 和持续发展，以便维持草地生态系统的稳 定，更好地发挥其生产生态功能。
人 类 生 态 学
学
三、应用生态学的理论框架
应用生态学的理论基础是基础生态学， 主要包括： 个体生态学理论 种群生态学理论 群落生态学理论 景观生态学理论 数学生态学理论
四、应用生态学的农、林、牧、渔业的应用生态学 由个体和种群水平向群落和生态系统水平的 高深发展；种间配置，人工生态系统优化
探索实现海洋生态系统持续发展的理论与方 法，以便促进海洋生态系统健康、稳定的发 展，更好地发挥其生态服务功能。
第三节 污染生态学基础
一、污染生态学概念
（一） 污染生态学的概念 研究生物与受污染的环境之间相互作用 的机理和规律的学科，它是环境生态学 的一个分支。
三、森林生态学基础
3. 森林生态学的主要目标
阐明森林生态系统的结构、功能及各亚系统 之间的生态关系和调控途径，为充分发挥森 林资源的生产潜力提供依据；
探索实现森林生态系统高效、平衡和持续发 展的理论与方法，以便促进森林生态系统健 康、稳定的发展，更好地发挥其生态效益。 ？
四、湿地生态学基础
一、农业生态学基础
（三）农业生态学的基本原理 生态学原理 生克与互补原理 循环与再生原理 平衡与互补原理 生态经济学原理 生态经济结构合理性原理 农业系统的功能原理 农业系统的综合效益原理
二、草地生态学基础
（一）草地生态学的概念 运用生态学和系统论的观点和方法，研 究草地生态系统的结构与功能、生产与 生态调控，并探索其实现高效、平衡和 持续发展的科学。
第三章 应用生态学基础
第一节 应用生态学概论 第二节 自然资源生态学基础 第三节 污染生态学基础 第四节 可持续发展生态学基础 第五节 恢复生态学的方法实践
第一节 应用生态学概论
一、应用生态学的定义
应用生态学是研究如何利用生态学的理论 和原理来解释、指导、解决社会实践中所 存在的问题（孙儒泳等，2002）。
生态原理－管理利用
应用生态学是人类认识自然生态系统，保护
生态环境，创造生态价值，提高生产效率、维 持全球生态良性循环的科学基础，也可以说它
是人类赖以生存的科学基础之一。
二、应用生态学的范围
研究对象：涵盖地球表面所有的生态系统类 型，包括农田、森林、草地、湿地等。
研究内容：涉及所有的产业部门和人类生活 的各个方面。
一、农业生态学基础
（二）农业生态学的主要内容 基础研究：农业生态系统的结构组成、功能 运转、输入输出、效益与效率、系统调节、 系统演变等规律。 应用研究：为生态农业建设、农村可持续发 展、健康安全食品生产等开展现状评价、诊 断和预测，提供农业优质化模式的工程设计 ，并对配套技术和政策提供建议等。
二是由于全球性污染和人类对自然界的控制 管理的发展。应用生态学的发展已集中在可 持续发展方面。 全球问题
第二节 自然资源生态学基础
一、农业生态学基础
（一）农业生态系统的概念
运用生态学、经济学和系统论的原理和方 法，把农业生物与其自然和社会环境作为 一个整体，研究其结构、功能、内部联系 、人工调控和持续发展规律的科学，它是 生态学在农业领域的分支学科。