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1、General Ecology,普通生态学,课程的主要内容,第1-2章：绪论及生物与环境 第3-5章：种群生态学 第6-7章、生物群落 第9-12章：生态系统 第15章：环境保护与可持续发展,第一节 地球上的生命,一、什么是生命,生命是具有自我复制和具负载遗传信息功能的核酸等生物大分子，高度组织化的物质结构；通过生物膜实现内外的分隔，形成细胞，构成组织与生物体，并实现内外物质交换。,二、生命的起源,维生环境的形成与组成,化学进化阶段：地球上约30亿年前有简单的生物。缺少氧气、紫外线、毒气、溫度变化极大的环境中。 生物学进化：约在20亿年前，蓝绿藻(Cyanophyta)的出現，光合作用而产生氧
2、气，而逐渐的改变大气环境。,生物对地球大气形成的影响,空气中的氧含量在20%左右；若高于25%，湿的木材也会燃火；若是低于15%，则燃火就很困难。 最早的光合作用可能是 H2S + CO2 CH2O + S2,从运用H2S 转变到运用H2O,逐渐演化为： H2O + CO2 CH2O + O2 约有10亿年，光合作用产生的氧气都转变成氧化铁沉积海底。,光合作用产生的氧气,15亿年至20亿年前，光合作用产生的氧气才开始在大气中累计。 真核(eukaryotic)生物约在13亿年前出現。当时大气的氧气量只有現在的1%。 现在地球有58%的氧形成Fe2O3，38%与岩石(SO42-)结合成大陆红床(
3、red beds)，只有4%进入大气。形成的臭氧层吸收紫外线。,现在大气成分及含量,3种主要气体：氮70.08%、氧20.95%、氩0.93%，共占99.96%。 水汽：随时空及温度变化，占0-3%。 液固态微粒：水滴、尘埃、花粉等。,地球表面的温度和化学组成是受地球表面的生命总体（生物圈）主动调节的。 地球大气受干扰而发生变化，生物通过改变其生长和代谢，如光合作用和呼吸作用等，缓和地球表面的这些变化。,Gaia假说认为:,Gaia假说的现实生态学意义,目前，环境问题威胁着人类的可持续发展。 大量化石燃料燃烧，森林面积的急剧减小，大气CO2浓度的升高 。,三、生物多样性（Biodiversit
4、y）,目前地球上的生物至少有1000万种。 组成了地球上最大的功能单元-生物圈（Biosphere）,四、生物圈（Biosphere）,生物圈：是地球上所有动物、植物和微生物等生物有机体及其活动空间的总称。 生物圈的核心部分，即地表面以上100米至水面下200米之间，集中了绝大部分生物。,生物圈产生的“泵”的作用：,以生物过程推动能量、水、物质、动量的输送。 一般包括：生产者、消费者、分解者和无机环境四部分。,生物圈的两个重要部分：,1、植被是生物圈中最重要的组成部分，同各圈存在紧密联系。进行物质和能量的交换。 植被的分布影响地气系统的辐射平衡和动量传递。,物理气候系统中的植被,2、海洋浮游生
5、物,特别是海洋浮游植物，是生物圈的一个重要部分。是碳循环的重要组成部分。,人类能否生活在其它星球上？,人们居住的地球被称为“生物圈1号”； “生物圈3号”和“生物圈4号”将建在南北极，“生物圈5号”准备2020年发射到月球上。,(1)雨林、(2)疏林/海洋/沼澤、(3)沙漠、(4)密集的農耕地、(5)人類棲地、(6和7) 人造肺部、(8)能源中心、(9)冷却塔,第二节 生态学的形成及发展,一、生态学的定义及研究对象 二、生态学的形成与发展 三、生态学的方法论,生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。即：生物及其群体与环境相互作用的过程及其相互规律的科学。 目的是指导人与生物圈的协调发展。,近代
6、生态学定义,（二）生态学的研究对象,生态学属宏观生物学范畴，但现代生态学向微观和宏观两个方向发展。,1.根据研究对象的组织水平划分,分子生态学（Molecular Ecology） 进化生态学（Evolutionary Ecology） 个体生态学（Autecology、Physiological Ecology） 种群生态学（Population Ecology） 群落生态学（Community Ecology，Synecology） 生态系统生态学（Ecosystem Ecology） 景观生态学（Landscape Ecology） 全球生态学（Global Ecology）,按现代生物
7、学组织层次划分：,2.研究对象的分类学类群划分,植物生态学（Plant Ecology） 动物生态学（Animal Ecology） 微生物生态学（Microbial ecology） 昆虫生态学（Insectecology） 人类生态学（Human Ecology）等。,3. 研究对象的生境类别划分,淡水生态学（Fresh-water Ecology） 海洋生态学（Marine Ecology） 河口生态学（Estuary Ecology） 湿地生态学（Wetland Ecology） 热带生态学（Tropical Ecology） 陆地生态学（Terrestrial Ecology） 陆地
8、生态学又可分为： 森林生态学（Forest Ecology） 草地生态学（Grassland Ecology） 荒漠生态学（Desert Ecology） 冻原生态学（Tundra ecology）。,4.按交叉学科划分,数学生态学（mathematical ecology） 化学生态学（chemical ecology） 物理生态学（physical ecology） 地理生态学（geographic ecology） 生理生态学physiological ecology） 进化生态学（evolutionary ecology） 行为生态学（behavioral ecology） 遗传生态学
9、（genetic ecology） 经济生态学（economic ecology）等。,5.按应用领域划分：,农业生态学（Agroecology） 城市生态学（Urban Ecology） 污染生态学（Pollution Ecology） 渔业生态学（Fishery Ecology） 放射生态学（Radio Ecology） 资源生态学（Resource Ecology）。,二、生态学的形成与发展,（一）生态学萌芽时期 在公元前2000-1000年间，朦胧的生态学思想已见诸于希腊和中国的古歌谣和著作中。 Aristotle按栖息地划分了动物类群。,在植物群落生态学方面, 先后提出了诸如顶极群落
10、、演替动态、生物群落类型（biome）、植被连续性和排序等重要的概念，对生态学理论的发展起了重要作用。 形成了几个中心或学派。,（1）北欧学派：,他们重视群落分析、森林群落与土壤 pH 值关系，1935年以后，与法-瑞学派合流，合称西欧学派，或叫大陆学派。,（2）法-瑞学派:,这学派的特点是重视群落研究的方法，用特征种和区别种划分群落的类型，建立了严密的植被等级分类系统。,（3）英美学派：,特点是重视群落的动态，从植物群落演替观点提出演替系列、演替阶段、群落分类方法，并提出了演替顶极的概念(Climax) 。,（4）前苏联学派：,注重建群种与优势种，建立了一个植被等级分类系统，并重视植被生态与植被地理工作。,（四）现代生态学的时期,1.生态学研究对象的多层次性更明显。 2.研究手段的更新。 3.生态学在理论、应用方面获得了全面的发展。 4.生态学研究的国际性是其发展的趋势。,三、生态学的方法论,（一）树立生态学的基本观念 层次观 整体观 系统观 协同进化观,（二）掌握基本的研究方法,原地观测 受控实验 生态学的综合方法,（三）学会理论联系实际,首先要掌握生态学的基本原理。认真阅读教材，深入理解，归纳总结。 脚踏实地开展实践活动，增强独立科研能力。,