第1章：绪论

普通生态学（GeneralEcology）李学军（河南师大生命科学学院）Tel:[phone]E-mail:[e-mail]温室效应南极臭氧空洞（根据NASA提供的1999年10月3日的假彩色卫星象）资源匮乏地球水资源生物入侵环境污染生物圈2号《SCIENCE》274（5290）1996/11/15一期刊登的“生物圈2号”实验失败的教训。为了试验人类能否离开地球而生存，从1984起，美国化2亿美元在Arizona建造了几乎密封的“生物圈2号”，年运行费达数百万，内有土、气、水和多样化的动植物和微生物，设想供8名研究人员生活2年。失败的主要原因是：由于肥沃的土壤中微生物分解作用导致大气氧含量下降到14%，二氧化碳量猛增，损害人的大脑。……证明在目前人类今日所具有的科学知识，还不足以仅仅维持8个人持久生存的生物圈模型，我们还离不开地球这个生物圈1号。参考书1.孙儒泳，李博，诸葛阳，尚玉昌,1993，普通生态学，高等教育出版社。2.孙儒泳，李庆芬，牛翠娟，娄安如，2002，基础生态学，高等教育出版社。3.孙儒泳，2001，动物生态学原理（第三版）北京师范大学出版社4.李博1993普通生态学内蒙古大学出版社5.ManuelC.Molles,1999Ecology:ConceptsandApplications.McGraw-HillCompanies,Inc.(科学出版社2000影印版)6.OdumE.P.(孙儒泳等译)1971生态学基础高等教育出版社。生态学的主要参考文献学术期刊：《生态学报》中国生态学会主办《植物生态学报》中国植物学会主办《应用生态学报》中国生态学会主办《生物多样性》中科院生物多样性委员会主办《生态学杂志》中国生态学会主办第一章绪论生态学的定义、研究内容，生态学发展简史及分支学科，全面了解现代生态学，提高对生态学作用的认识和学习兴趣。内容一、生态学的定义二、生态学的研究对象三、生态学发展简史（及发展趋势）（一）发展简史（二）生态学的发展趋势（展望）四、生态学的分支学习要点第一章绪论一、生态学的定义生态学（ECOLOGY）一词，源于希腊文oikos+logos，意为“住所、栖息地”和“论述、学科”。从字义上讲，生态学是关于居住环境的科学。即研究生物的聚居地或生境。生态学定义1.Haeckel(1866)：研究生物（特别是动物）生活过程中与环境的关系。2.Reiter(1885)：有机体与环境间的相互关系。生态学定义这两种定义简明而广泛。后来生态学将研究对象分为三个层次：个体、种群和群落。生态学家研究的层次不同，提出的定义也就不同。植物生态学家主要强调个体和群落。3.Warming(1909)植物生态学研究环境因子对植物的影响。（个体和群落）4.Weaver&Clements(1929)强调生态学是一门野外科学。5.BraunBlanquet(1932)研究植物群落的科学。6.Кеппер(1933)植物与其周围环境相互作用中的形态、结构与化学特点。（个体）生态学定义动物生态学家主要强调个体和种群。7.Shelford(1907)研究有机体的生活要求和家务习性的科学。8.HaymoB(1955)研究动物的生活方式与生存条件的联系，以及动物生存条件对繁殖、生活数量及分布的意义。9.Krebs(1972)环境与生物分布和数量的相互关系。生态学定义随着生态系统概念的提出，研究重点开始向生态系统转移，动植物生态学合并，现代生态学家给生态学下了新的定义。强调生态系统及其能流、物流。10.Odum(1959)研究生态系统的结构和功能的科学。11.Duvigneaud(1974)综合性现代科学。12.马世骏：研究包括人类在内的生物系统与环境系统之间物质循环和能量转化规律的科学。生态学定义第一章绪论一、生态学的定义二、生态学的研究对象三、生态学发展简史（及发展趋势）（一）发展简史（二）生态学的发展趋势（展望）四、生态学的分支二、生态学的研究对象生态学研究对象传统生态学是研究生物个体以上水平（个体、种群、群落、生态系统）的生物与生物、生物与环境之间关系的科学。它是生物学的基础学科之一（形态、生理、遗传等），同时又是唯一将研究对象扩大到生物体以外的科学。现代生态学主要以生态系统为研究的基本单位，生态系统由生产者、消费者、分解者和非生物环境组成，其功能主要表现在物质流、能量流和信息流（稳态和调节功能）上，通过这三大流，生态系统的各个成员联系成为一个具有统一功能的系统。生态学研究对象生态学研究对象生态系统植物动物微生物E&M无机物环境光能热能图1-1生态系统生物与环境和生物与生物之间的相互作用。生态学的研究内容如此广泛，我们认为采用最早的、简明而广泛的定义更加合适。即生态学是研究生物与环境间相互关系的科学。生物包括动物、植物、微生物和人类及其不同的层次；环境指生物生活其中的环境系统，包括无机、有机和社会环境（或因素）。生态学研究对象生态学研究对象分子（基因）—细胞—器官—有机体—种群—群落自然科学和社会科学相互渗透，形成了许多交叉学科，使得生态学的边界非常模糊。基因系统细胞系统器官系统个体系统种群系统生态系统+环境第一章绪论一、生态学的定义二、生态学的研究对象三、生态学发展简史（及发展趋势）（一）发展简史（二）生态学的发展趋势（展望）四、生态学的分支三、生态学发展简史（及发展趋势）（一）发展简史1.生态学的建立前期（公元前2世纪—公元17世纪）积累了大量的生态学事实、现象和材料，如动植物的生活习性和驯化。2.生态学建立期（18世纪初－－19世纪末）（1）提出了生态学的定义和许多定律、法则，如最小因子定律、生存斗争学说、逻辑斯谛方程；（2）生态学专著问世。发展简史发展简史3.生态学的巩固期（20世纪初－－50年代）：（1）大量生态学专著出版；（2）生态学会创建（英国1913，美国1916）；（3）生态学刊物创刊JournalofEcology,1913;Ecology,1920;EcologicalMonographs,1931;JournalofAnimalEcology,1932（4）各植物生态学派的形成：北欧学派：群落分析（瑞典）；法瑞学派：植被等级分类（法国、瑞士）；英美学派：群落演替、植物顶级学说；苏联学派：植被生态和植被地理。（5）动物生态引入统计学，形成了种群生态学。发展简史4.现代生态学发展期（60年代至今）（1）动植物生态学合并，以生态系统为研究的基本单位，促进了交叉（边缘）学科的形成；（2）国际生态学组织的建立：国际生物学规划（IBP）；人与生物圈（MAB）；国际地圈－生物圈计划（IGBP）;环境问题科学委员会（SCOPE）（3）应用生态学的产生：（二）生态学的发展趋势（展望）1.向宏观和微观两极方向发展宏观：重视全球生态功能的研究。景观生态学（LANDSCAPEECOLOGY），保持土地利用的方式的异质性（相异生态系统的组合）。全球生态学（GLOBALECOLOGY），以生物圈和全球为研究对象。微观：分子生态学（MOLECULARECOLOGY），以分子生物技术研究有机体对生态环境的适应性机理。（1992年分子生态杂志在美国创刊）发展趋势发展趋势2.系统理论在生态学中广泛应用，计算机起巨大的促进作用。建立系统的模拟模型，选择最优方案；以最优化原理控制管理生态系统。3.定量化研究进一步发展。系统理论和应用生态都要求定量研究。发展趋势4.向多学科方向发展，尤其与经济学相结合。生态学在解决当今人类面临的重大社会问题中具有重要作用，受到社会的普遍重视，研究对象的庞大和复杂，生态学与多学科的相互渗透显得十分重要。经济生态学研究人类活动（大型项目）对生态系统的影响。5.应用生态学迅速发展。从理论走向应用是学科成熟的标志。80年代以来，生态工程、生态技术、生态建设、生态管理等逐步被人们所认识和采用，并将极大地促进工农业生产的发展和经济、生态效益的提高。第一章绪论一、生态学的定义二、生态学的研究对象三、生态学发展简史（及发展趋势）（一）发展简史（二）生态学的发展趋势（展望）四、生态学的分支四、生态学的分支生态学不同于其它学科，它由许多学科归纳而成，系多源起源的。Odum把生物学的分支学科比作多层蛋糕，水平向按研究内容分为一些基础学科，如形态学、生理学、遗传学、生物化学、生态学、细胞学、分子生物学等，垂直向按生物的类群划分为植物学、动物学等分支学科。生态学是生物学的基础学科之一，不同的分类类群有其分支学科，它还与生物学之外的学科结合形成了许多边缘学科。生态学分支图1-2生物学分支学科分子生态学（MolecularEcology）进化生态学（EvolutionaryEcology）个体生态学（Autecology、PhysiologicalEcology）种群生态学（PopulationEcology）群落生态学（CommunityEcology，Synecology）生态系统生态学（EcosystemEcology）景观生态学（LandscapeEcology）全球生态学（GlobalEcology）1按现代生物学组织层次划分：2.研究对象的分类学类群划分植物生态学（PlantEcology）动物生态学（AnimalEcology）微生物生态学（Microbialecology）昆虫生态学（Insectecology）人类生态学（HumanEcology）等。3.研究对象的生境类别划分淡水生态学（Fresh-waterEcology）海洋生态学（MarineEcology）河口生态学（EstuaryEcology）湿地生态学（WetlandEcology）热带生态学（TropicalEcology）陆地生态学（TerrestrialEcology）陆地生态学又可分为：森林生态学（ForestEcology）草地生态学（GrasslandEcology）荒漠生态学（DesertEcology）冻原生态学（Tundraecology）。4.按交叉学科划分数学生态学（mathematicalecology）化学生态学（chemicalecology）物理生态学（physicalecology）地理生态学（geographicecology）生理生态学physiologicalecology）进化生态学（evolutionaryecology）行为生态学（behavioralecology）遗传生态学（geneticecology）经济生态学（economicecology）等。5.按应用领域划分：农业生态学（Agroecology）城市生态学（UrbanEcology）污染生态学（PollutionEcology）渔业生态学（FisheryEcology）放射生态学（RadioEcology）资源生态学（ResourceEcology）。