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农业生态与环境保护国内《生态学》有关网站•中国环境生态网--•中国科学院生物多样性委员会--•中国科学院生态环境中心--•湿地国际—农业生态与环境保护一、生态学二、农业生态学三、农业生态学与环境保护绪论2020/2/43农业生态与环境保护一、生态学（一）生态学的概念（二）生态学的主要发展阶段（三）生态学的主要任务（四）生态学研究方法2020/2/44农业生态与环境保护生态学是生物学的分支，是一门宏观生物学。达尔文《物种起源》----生物进化论---生物与环境的关系（一）生态学的概念2020/2/46农业生态与环境保护1.Reiter(1865)：合并两个希腊字母，合成生态学一词2.Haeckel(1866)：研究生物与其环境相互关系的科学。Ecology源于希腊词“Oikos”和“logos”，前者表示住所和栖息地，后者表示学科，原意是研究生物栖息环境的科学。生态学生物环境1971年，Odum提出，生态学是研究生态系统的结构和功能的科学，其研究内容包括：①一定区域内生物的种类、数量、生物量、生活史及空间分布；②该区域营养物质和水等非生命物质的质量和分布；③各种环境因素如光、温、土、水等对生物的影响；④生态系统中的能量和物质流动；⑤环境对生物的调节和生物对环境的调节。2020/2/47农业生态与环境保护（二）生态学的主要发展阶段2020/2/4农业生态与环境保护81、生态学萌芽阶段（公元16世纪以前）人类为了生在进行的自然现象观察，对生态现象描述•公元前300年，古希腊Hippporates：气候、土壤与植被生长及病害的关系，不同地区植物群落的差异。《空气、水、场地》•古罗马Pliny(公元23~79年)将动物分为陆生、水生、飞翔三大生态类群。•欧洲学者按栖息地把动物分为陆栖、水栖等六类，按食性分为肉食、草食、杂食及特殊食性四类。2020/2/4农业生态与环境保护9•公元前1200年，《尔雅》一书中有草木两章，记载了多种木本草本植物的形态与生在环境。•公元前200年我国古籍《管子·地员篇》详细记载了江淮平原上沼泽植物种类的带状分布与水文土质环境的关系。2020/2/410农业生态与环境保护2020/2/4农业生态与环境保护11•公元前一二百年的秦汉时期,我国农历已确立了24节气,反映了作物、昆虫等生物现象与气候之间的关系•《齐民要术》：抗旱保墒的问题。轮换作物品种恢复提高土壤肥力的办法、绿色植物的栽培及轮作套种的方式，明确提出从事农业生产的原则应该是因时、因地、因作物品种而异，不能整齐划一。•《本草纲目》：对各种药物的名称、产地、气味、形态、栽培、采集、炮制等作了详细的介绍，并通过严密的考证2020/2/412农业生态与环境保护17世纪提出生态学一词。生态学一经诞生，立即分化为植物、动物和人类生态学等，出现了生态学发展的第一次高峰。这一时期特点是分别从个体、群体两个方面研究生物与环境的相互关系。•1735年，法国昆虫学家发现，就一个物种而言，日平均气温总和对任一个物候期都是一个常数，从而奠定了积温与昆虫发育生理的基本理论；2、生态学的建立时期（公元17-19世纪）•1807年，德国植物学家揭示了植物分布与气候条件的相关关系，并提出等温线对植物分布的意义，创立了植物地理学；•植物营养最小因子定律；种群的Logistic增长模型等。•1859年达尔文的《物种起源》问世，对生态学的发展是个巨大的推动。3、生态学的巩固及学派分化时期（20世纪初-20世纪50年代）•10-30年代，生态学研究渗透到生物学领域的各个学科，形成了植物生态学、动物生态学、生态遗传学、生理生态学、形态生态学分支学科。促进生态学从个体、种群、群落等多个水平展开研究。这一时期着重于解释现象。由于各地自然条件不同，认识和同，再现了多个研究重点不同的学派。如：•英美学派的群落动态演替和演替顶极学说；•法瑞学派对群落结构的研究，侧重于静态生态；•北欧学派侧重于植物地理学方面的研究；•前苏联学派重视生物地理群落（近似于生态系统）。2020/2/4农业生态与环境保护16•英美学派---以北美冰川地貌为研究对象，动态生态学，以动态和数量生态为特点。法瑞学派---阿尔卑斯山脉为研究对象，静态生态学，注重群落生态外貌，强调特征种的作用北欧学派---以北欧森林为研究对象，注重群落分布规律、结构分析俄国学派----生物地理群落为研究对象，植物（群落）与地学结合2020/2/417农业生态与环境保护•30-50年代，1935年，英国植物生态学家坦斯利首先提出生态系统的概念，1939年还提出了“生态平衡”的概念。生态学发展日趋成熟，这一时期也称为生态系统（ecosystem）生态学时期，特点是系统、综合、交叉及应用，。标志之一是生态学从描述、解释走向机制的研究。如：40年代通过对湖泊能量收支的测定，发展了初级生产的概念。后来的林德曼“百分之十”定律，形成了生态学营养动态的概念。标志之二是生态学从学科范围里构建了自己独特的系统，形成了各种专著。中国第一部生态学专著——费鸿年1937《动物生态学纲要》•20世纪60年代以后，生态学与环境系统及生产应用相结合形成了海洋生态学、土壤生态学、湖泊生态学、农业生态学、农田生态学、草原生态学、森林生态学等研究方向。4、人类生态学时期（20世纪60年代至今）也称为现代生态学时期。20世纪60年代末70年代初，人类意识不能仅站在第三者的立场上研究生物与环境的关系，而应协调人类社会在经济生产和环境保护间的关系。生态学不再仅限于生物学范畴，而且渗透到社会科学，成为联系自然科学与社会科学的桥梁之一。“国际生物学研究计划IBP”、“人与生物圈计划MAB”、生物多样性计划、国际地圈生物圈计划IGBP•1997在日本京都签署的《京都协定书》，其目标是“将大气中的温室气体含量稳定在一个适当的水平，进而防止剧烈的气候改变对人类造成伤害”。2020/2/4农业生态与环境保护215、现代生态学及其发展趋势以人为研究中心，从注重理论到加强实践研究，致力于改造世界和造福人类。①系统生态学为主流；②从描述性走向实验、机制和定量研究；③现代生态学向宏观和微观两极发展。宏观的景观生态、区域生态和全球生态；微观的分子生态、化学生态等；2020/2/4农业生态与环境保护22④应用生态学的发展，成为改造自然的工具。如生态与环境结合形成的污染生态学、生态毒理学及恢复生态学；与社会经济学结合的生态伦理、生态经济、生态建设、生态工程等；⑤人类生态学和生态学与社会科学的交叉融合。2020/2/4农业生态与环境保护236、生态学分支学科•个体生态学•种群生态学•群落生态学•生态系统生态学•区域生态学•全球生态学（1）按研究对象的生物组织水平•普通生态学•微生物生态学•植物生态学•动物生态学(2)按生物分类类群（3)按生物栖息场所•陆地生态学：森林生态学、草原生态学、沙漠生态学、山地生态学•水域生态学：海洋生态学、淡水生态学（河流、湖泊）•湿地生态学•生理生态学•进化生态学•分子生态学•数学生态学•化学生态学•能量生态学•地理生态学（4）按生态学与其它学科的交叉（5）按应用领域划分为•农田生态学•农业生态学•家畜生态学•渔业生态学•森林生态学•草地生态学•生态伦理学•污染生态学•自然资源生态学•城市生态学•生态经济学•恢复生态学•生态工程学•景观生态学•人类生态学*生态学发展回顾*I.生物学分支，研究有机个体及环境的关系；II.独立学科，宏观为主，研究个体、种群、群落等不同等级的生命体系与环境的关系；III.现代生态学以生态系统和生物圈内各组织层次中组成成分之间，生物与环境、生物与生物之间的相互作用，研究对象不仅仅是生物也不仅仅是环境，而是两者相互作用构成的整体---生态系统。2020/2/4农业生态与环境保护29（三）生态学的任务研究不同类型生态系统及生态系统中不同层次的组成、属性、结构、功能、生态过程及调控。解决：1.人类生态问题，如全球变暖、酸雨、臭氧层破坏、荒漠化、生物多样性锐减、生态安全问题2.可持续发展问题。2020/2/4农业生态与环境保护30（四）生态学研究方法1.野外与现场调查2.实验室分析3.模拟实验4.数学模型与计算机模拟5.生态网络及综合分析6.观察方法：层次观、整体观、系统观、综合观、进化观2020/2/4农业生态与环境保护31二、农业生态学（一）农业生态学及其发展过程（二）研究的对象和基本内容（三）农业生态学的特点（四）农业生态学的应用2020/2/432农业生态与环境保护（一）农业生态学及其发展过程1、农业生态学的定义：运用生态学原理和系统论的分析方法，把农业生物与其自然环境和社会环境作为一个整体，研究其中的相互联系，协同演变，调节控制和平衡发展规律的学科。它是生态学在农业领域的分支。2020/2/4农业生态与环境保护33•作物生态学、家畜生态学、森林生态学、昆虫生态学——着重于生物个体、种群和群落生态学规律；•农业生态学侧重于农业生态系统水平上的规律。2020/2/4农业生态与环境保护342、农业生态学的产生希腊学者在1938年提出农业生态学：研究农田气候、土壤、生产力与作物特性的关系。农业生产过程中出现大量的个体、种群生态、群落生态和生态系统等生态学问题；而且农业生产影响到生物多样性、气候变化、可持续发展等问题；是开展生态工程、生态设计、生态经济的研究平台。2020/2/435农业生态与环境保护3、、农业生态学的发展过程早期：个体生态-种群生态-群落生态朴素思想-用地养地、基塘系统养分循环、生物防治70年代后：农业生态系统——社会.经济.技术——生态农业中国1981年，全国农业生态学研讨会，农业院校开设农业生态学2020/2/436农业生态与环境保护（二）农业生态学研究对象和内容1、对象：农业生态系统2、研究内容：生物种群、生物群落、环境因素、生物与环境的相互关系、农业资源的利用与保护、农业生态系统的发展演替、农业生态系统的结构和功能、农业生态系统的调节和控制。2020/2/437农业生态与环境保护（三）农业生态学的特点1.整体性。各组分密切联系、相互依存和制约2.综合性。学科交叉性3.统一性。与其他自然学科有共同的研究思想和语言，量纲统一4.宏观性、实用性。解决农业发展中的宏观问题，指导农业的综合规划、农业资源的合理开发利用、农业生态环境的保护，高效农业生态系统的建立和各业的协调发展2020/2/438农业生态与环境保护（四）农业生态学的应用1.农业评价：经济、社会、生态效益2.农业区划：农业合理布局3.农业生态系统的设计与调控管理：农业生态工程4.农业发展研究5.农业环境保护2020/2/439农业生态与环境保护三、农业生态学与环境保护2020/2/4农业生态与环境保护40（一）课程定位•环境科学是一门研究与人类有关的环境过程和环境问题的应用生态学•农业环境保护是农业生态学与环境科学交叉产生的一门应用科学。2020/2/441农业生态与环境保护•总任务：协调农业生物与环境的、系统内各组成分的关系，以使实现高生产力，高生产效率，经济效率和良好的生态效益。•当前任务：用农业生态学的原理去解决农业生产过程中全局性问题。•长远任务：研究中国传统农业经验，正确分析和学习发达国家的农业，摸索我国如何实现农业现代化。2020/2/442农业生态与环境保护（二）学习方法•树立系统、动态、实践三种观念•做好预习复习•建立知识网络2020/2/443农业生态与环境保护相关网站•中国自然网；•中国环保网；•世界基金会；•中国可再生能源网；•中国科学院生命多样性委员会；•中国生物多样性与自然保护信息网•；•绿色和平组织http