2 保护生物学的生态学基础

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保护生物学的生态学基础

生态学概论主讲教师：刘俊华(男)

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第一章 内容提要 生态学的概念与由来

绪论

学科的形成与发展 生态学主要分支学科 现代生态学的研究热点 生态学研究方法 主题词: Global Change ;CERN; “3S”第一章 绪 论

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第二章 生物与环境1. 环境、生态因子与生境2. 光及其生态作用 3. 温度及其生态作用 4.水——生命之源 5.土壤 7.其他 主题词: 生境 ；异质性；生态型；生物多样性

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第三章 种群生态学内容提要 种群定义及其基本特征

种群数量特征与种群增长 种内关系及种间关系

物种形成学说与适应对策 研究实例第三章 种群生态学

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第四章 群落生态学内容提要 生物群落定义及其基本特征 生物群落的种类组成 生物群落的结构 生物群落的动态 生物群落的分类与排序 地球上的主要生物群落第四章 群落生态学

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第五章 内容提要

生态系统生态学

生态系统生态学概述 生态系统组成要素、结构及原理 生态系统能量流动 生态系统的物质循环 生态系统中的信息传递 生态系统的服务功能与健康评价主题词: CERN;生物地球化学循环；生态系统承载力；全球变化

第五章 生态系统生态学

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第一节 内容提要

生态系统生态学概述

生态系统概念与内涵

生态系统生态学概念与发展 生态系统的基本特征 生态系统的研究内容及其发展趋势 生态系统生态学的特点 系统生态学第五章 生态系统生态学

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一、生态系统概念与内涵1. 生态系统的定义 生态系统(Ecosystem)是指在一定时间和空间内，由生物群落及 其环境组成，各组成要素之间借助物种流动、能量流动、物质循环、 信息传递和价值流动而形成的一个相互联系、相互制约，并具有自我 调节功能的复合体 (戈峰，2002) 。 其他定义(供参考) 生态系统一词是英国植物生态学家A. G. Tansley(1871-1955)

于1935年授衔提出的。他在研究中发现气候、土壤和动物对植物的生长、分布和丰度都有明显的影响，于是提出“生物与环境形成一个 自然系统。正是这种系统构成了地球表面上各种大小和类型的基本单

元，即生态系统”。(几个大人物：Odum家族)第五章 生态系统生态学

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一、生态系统概念与内涵2. 生态系统的内涵(1)生态系统是客观 存在的实体，具有时间、空间概念的功能单元； (2)是由生物和非生物成分组成的，以生物为主体； (3)各要素间有机地组织在一起，具有整体的功能； (4)生态系统是人类生存和发展的基础。

第五章 生态系统生态学

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二、生态

系统生态学的概念与发展 生态系统生态学(Ecosystem ecology):是研究生态系统的组成要素、结构与功能、发展与演替，以及人为影 响与调控机制的生态科学。

学科发展(一)《寂静的春天》(Carson R,1962) (二)生物多样性危机 (三)生态系统健康与管理

(四)国际组织(IBP、MAB、IGBP) 20世纪60年代开始生态学的研究中心从群落生态学过渡为生态系统生态学， 标志着生态学发展史上的第三次飞跃，而且比前两次更为深刻，意义更为深 远。第五章 生态系统生态学

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三、生态系统的基本特征

1. 生态系统是具有时空概念的复杂的大系统2. 有一定的负荷力(或称承载力，carrying capacity)

3. 有明确的功能和公益服务功能生态系统不是生物分类单元，更多是作为功能单元而存在，尤其是 生态系统的服务功能。

4. 有自我维持、自我调控的功能 5. 有动态的、生命的特征 6. 具有健康、可持续发展特性第五章 生态系统生态学

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四、生态系统的研究内容及其发展趋势

研究内容(1)自然生态系统的保护和利用 (2)生态系统调控机制的研究

(3)生态系统退化的机理、恢复模型及其修复的研究(4)全球性生态问题的研究 (5)生态系统可持续发展的研究

发展趋势(1)基础理论研究(2)系统空间格局研究(3)研究方法的改善 (4)促进自然科学与社会科学的结合第五章 生态系统生态学

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五、生态系统生态学特点 以研究生态系统服务，促进生态系统健康为特点 加强结构与功能为主的基础性研究

采用建模与实验研究相结合的方法生态系统模型(Ecosystem model)是研究、分析和描述生态系统的基 本方法，是从系统基本成分、结构、行为处罚，简要描绘出生态系统 最本质的特性和行为。

第五章 生态系统生态学

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六、系统生态学 什么是系统？ 按照H. T. Odum在系统生态学中的定义：系统是由一组按 照某种过程相互作用的部件所组成，直观上可以看作是一 些由方框图表示的部件相互联结而成的。 系统分类 系统可分为开放系统、封闭系统和孤立系统 如果一个系统和外界既有能量交流又有物质交流，则为开放系统 如果一个系统和外界只有能量交流而无物质交流，即为封闭系统 如果一个系统和外界既无能量交流又无物质交流，则为孤立系统

系统生态学就是“把系统分析的方法应用于生态学”第五章 生态系统生态学

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第二节

生态系统的组成要素、结构及原理

内容提要 生态系统组成要素及其作用

生态系统结构的基本原理 生态系统的开放、整体

性原理

生态系统的营养结构 生态系统的主要类型

第五章 生态系统生态学

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一、生态系统组成要素及其作用生态系统包括生物组分和非生物组分 生物组分：生产者、消费者、分解者等三大功能类群

非生物组分：包括三部分内容，即(1)系统运转的驱动因 子(2)生物生长的基质和媒介(3)生物生长代谢的材料 各组成要素的功能 生产者 消费者 分解者

非生物环境

第五章 生态系统生态学

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二、生态系统结构的基本原理 结构是生态系统的基本属性 空间结构：具有明显的分层现象 时间结构：生态系统结构随时间的变动反映出在时间序列 上的动态。 一般有三个时间度量，即以生态系统进化为主要内容的长时间度量、 以群落演替为主要内容的中等时间度量和以昼夜、季节变化等为主的 短时间变化。

结构与功能的辩证关系 生态系统结构与功能相互依存 生态系统结构与功能是可以相互转变的 生态系统结构与功能的关系是多种多样的第五章 生态系统生态学

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三、生态系统开放、整体性原理 生态系统的开放性 生态系统是个开放系统(Open system)

生态系统全方位的与系统外界进行交流，不断进行着物质、 能量的交换和流动 生态系统的开放性也表现在熵(Entropy)的交换 开放的重要意义 有开放，才有输入(Input);有输入，才有输出(Output) 开放，促进了各组成要素间的交流，使系统始终处于动态之中

开放，使系统得到发展，交流、交换促进系统的发生和发展

第五章 生态系统生态学

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三、生态系统开放、整体性原理 生态系统的整体性原理 整体性(Holism)是生态系统最重要的一个特征。

整体性指系统作为有机整体，其存在的方式、目标、功能 都表现出统一的整体性。

整体性论点

整体性是生态系统要素与结构的综合体现，主要有三个论点：整体大于系统各部分之和 一旦形成了系统，各要素不能再简单分解成独立要素存在 各个要素的性质和行为对系统的整体性都是有作用的，这种作用是在 各个要素相互作用过程中表现出来的第五章 生态系统生态学

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四、生态系统的营养结构 生态系统内各要素之间最本质的联系是通过营养来 实现的 食物链(Food chain):就是生态系统内不同生物之间在营养关系中形 成的一环套一环的链条式关系。食物链上的每一个环节，称为营养级(营 养阶层，Trophic level)。生态锥体(Ecological pyramid,P160)

食物链的类型 捕食食物链(Predatory food chain)如：小麦-蚜虫-瓢虫-鸟类 碎屑食物链(Detritu

s food chain) 如：枯枝落叶-分解者-食碎屑动物-小型肉食动物-大型肉食动物

寄生食物链(Parasitic food chain)如：鸟-跳蚤-鼠疫细菌第五章 生态系统生态学

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