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植物生态学课件

花匠小妙招
2024-09-16 11:06

1、,植物生态学,Plant ecology,华南农业大学林学院森林生态教研室电话：85280263 ,我们身边的生态学,冬去春来，花开花落,生态住宅,生态厕所,生态食品,生态学就在我们身边无处不在，无时不在！,生态住宅、生态建筑、生态花园生态食品、生态化妆品、生态保健品生态衣服、生态装饰品、生态电器（绿色冰箱）生态交通-环保汽车生态旅游、生态服务生态经济、生态产业生态文化、生态伦理,Oikos，logos,Ecology,住所或生活所在地,学问，研究,研究生活所在地的学问,生态学（Ecology）的概念,生态学是研究生物有机体与其周围环境（包括生物环境和非生物环境）相互关系的科学。,德国，E.H. Haeckel, 1866,生态学是研究生态系统结构和功能的科学。美国奥德姆（Odum,1983）生态学是研究影响有机体分布与多度德科学。加拿大克莱布斯（Krebs,1985）生态学是研究生物与生物以及生物与环境的相互关系的科学。,第一章绪论,1.1 生态学的研究对象、分支学科与研究方法 1.2 生态学的发展 1.3 植物生态学的研究内容 1.4 植物生态学发

2、展简史,1.1 .1 生态学的研究对象和分支学科,根据研究对象的组织水平划分分子生态学个体生态学种群生态学群落生态学生态系统生态学景观生态学区域生态学全球生态学,12,图片：生态学研究的层次,不同的组织水平,根据研究对象的分类群划分植物生态学 (藻类生态学，蕨类生态学， ) 动物生态学（昆虫生态学，寄生虫生态学， ) 微生物生态学（细菌生态学，真菌生态学，),图片：根据研究对象的分类群划分,根据研究对象的分类群划分,根据研究对象的环境类别划分水域生态学海洋生态学，河流生态学，湖泊生态学，陆地生态学森林生态学，草原生态学，荒漠生态学， ,生态学的交叉学科在生物学内的交叉：生理生态学，生态遗传学，行为生态学，与自然科学的交叉：数学生态学，化学生态学，与人文、经济和社会科学的交叉：经济生态学，社会生态学，政治生态学，人类生态学，民族生态学，哲学生态学， ,生态学的交叉学科生态学应用领域全面拓展，派生出一大批生态学的学科群：自然资源生态学，污染生态学，农业生态学，林业生态学，城市生态学，产业生态学，生态毒理学，医学生态学， ,1.1.2 生态学的研究方法（1

3、）,空间性的,结构性的 SPATIAL、STRUCTURAL,时间的、进化的 TEMPORAL EVOLUTIONARY,功能的、效用的 FUNCTIONAL,（1）生态学认识问题的角度：,1.1.2 生态学的研究方法（2）,理论的 Theoretically,实验的 In Laboratory,野外的 In Field,（2 ）生态学认识问题的方式：,20,生态学的研究方法（3）,自然史观察 Natural history observations,演绎模型 Postulated model,归纳 Induction,假说 Hypotheses,预测 Predictions,实验设计 Experimental design,数据收集 Data collection,验证步骤 Testing procedures,理论构建 Theory construction,解释 Explanation,（3）生态学研究问题的步骤：,1.2 生态学的发展,经典生态学,现代生态学,20世纪60年代,生态学的萌芽时期（公元前16世纪）自然现象观察、淳朴的生态观生态学的建立时期（公元17-19世

4、纪）生物的多度、分布规律，动物的种群研究生态学巩固时期（20世纪初至50年代）生态学理论体系、植物群落研究、不同学派现代生态学时期（20世纪60年代至现在）关心人类和整个生物圈的健康与发展，向微观和宏观两个方向上扩展，更加综合、系统,Ecology,生态学是自然科学和社会科学的桥梁,生物,环境,社会,生态学,现代生态观,Molecule ecology,Landscape ecology,Global Ecology,1.2.1中国生态学的发展,1949年以前，国外归来的学者开展零星研究 20世纪50年代至70年代，围绕全国资源调查和国家建设，以橡胶宜林地研究推动了植物生态学的发展，以有害昆虫防治推动了动物生态学发展；同时在生态学应用领域的农业、林业、渔业相应取得了发展；先后建立各类生态系统定位站；1979年10月，中国生态学会成立。 20世纪80年代至90年代，认识、追赶国际生态学的发展，学科体系形成和完善。当代中国生态学在研究全球普遍关注的生态问题同时，根据国家对资源环境问题的重大需求开展研究，培养人才。,1.2.2 生态学研究的发展趋势,(1)研究层次上向宏观与微观两

5、极发展 (2)研究手段的更新 (3)研究范围的扩展,(1)研究层次向宏观与微观两极发展,现代生态学发展的一个方向是向区域性、全球性乃至宇宙性方面发展，研究对象已在宏观方向上扩展到生态系统、景观与生物圈。现代生态学在向宏观方向发展的同时，在微观方向上也取得了不少进展，这是生态学与分子生物学、分子遗传学、生理学、微形态解剖学的结合，这类研究将依靠更加精密的仪器，如高倍电镜、中子探针、紫外荧光、核磁共振等手段，可以精细地观测器官内部、细胞内部的结构变化。,(2)研究手段的更新,科学的发展与方法和技术有关。在传统生态学的研究中，生态学着重是对研究对象的描述，所用的方法、仪器都很简单。在现代生态学研究中已广泛使用野外自计电子仪器(测定光合、呼吸、蒸腾、水分状况、叶面积、生物量及微环境等)，同位素示踪(测定物质转移与物质循环等)，稳定性同位素(用于生物进化、物质循环、全球变化研究等)，遥感与地理信息系统(用于时空现象的定量、定位与监测)，生态建模(从生态生理过程、斑块、种群、生态系统、景观到全球)等技术。,(2)研究手段的更新,近20年来，电子计算机的迅速发展与应用，解决了因生态系统中各变量之

6、间的非线性关系给分析求解带来的困难，从而促进了生态系统建模与系统生态学的发展。,(3)研究范围的扩展,经典生态学以研究自然现象为主，很少涉及人类社会。随着人类活动强度的激增和范围的日趋广阔，人与自然界的协调关系问题日趋严峻，怎样使人与自然、人类在发展经济和保护自身生存环境之间得到协调和持续发展，这促使生态学的研究内容和任务扩展到人类社会，渗入到人类的经济活动，并成为当代各国政府指导有关发展和建设决策的理论依据。,(3)研究范围的扩展,应用生态学的迅速发展是70年代以来生态学的一个重要发展趋势，其方向之多、涉及领域和部门之广，使人感到难以给予划定范围和界限。生态学进一步与农、林、牧、渔各业生产更加密切结合起来，并发展为生态工程和生态系统工程，如Mitsch(1989)等的生态工程等。,1.2.3 生态学前沿科学领域与热点问题,(1）生物多样性的起源、维持和生态系统的稳定性机制（2）生态系统服务（3）生态健康与生态修复（4）全球变化（5）生态环境变迁与重大疫病和人群健康效应（6）转基因生物释放的生态效应（7）生态入侵,展望（1）生态学基础理论与方法研究（2）个体、群落和

7、生态系统的结构、功能和动态的研究。（3）生态系统可持续管理。（4）生态脆弱区的生态调控与退化生态系统再建的恢复生态学研究。（5）生物多样性保护和保护生态学。（6）以C、N和水分循环以及土地覆盖为重点的全球生态学研究。（7）以生态城市和西部大开发的生态建设为主的区域可持续发展的研究。（8）人类生态学、生态经济学和生态文明。（9）以工业生态学和农业生态学的产业生态学研究。（10）对突发性事件的研究。,1.3 植物生态学的研究内容,植物生态学是生态学中形成较早的一门分支学科，研究植物与环境间相互关系的规律，包括环境对植物的影响，植物对环境的适应和对环境的改造。,研究的基本层次个体individuals 种群populations 群落communities 生态系统ecosystems、景观、全球 -,植物生态学研究的内容,各层次内涵, 个体生态学（植物与环境）,物种的生活史,个体对环境的适应性,环境对个体的制约,生活型life form,生态型ecotype,种群生态学,种群的基本特征,种群的格局,格局形成的过程,空间分布等,种内竞争、生殖特征等,同类生物所组成的群体,

8、年龄结构、性比、大小等,群落生态学,群落的结构,群落的动态,水平结构、垂直结构、种类结构,演替过程、物种更替等,不同类别生物所组成的集合, 生态系统、景观、全球生态学,在一定空间范围内，各生物成分和非生物成分，通过能量流动和物质循环而相互作用和相互依存所形成的一个功能单位,结构,功能,调控,机制、反馈,能流、物流、信息流、价值流,食物链,1.4 植物生态学发展简史,1895年，尤舍瓦尔明（EWarming），以植物生态地理为基础的植物分布学的德文版，在被译成英文版时，更名为植物生态学、“植物生态学的奠基人”； 1898年，德国人辛柏尔（Schimper）的著作以生理学为基础的植物地理分布； 19世纪末期到20世纪的30年代，Clements（美国）、Tansley（英国）、Braun-Blanquet（西欧）演替、生态系统、特征种； 1942年，美国，林德曼（Lindeman），“食物链”和“金字塔营养级” ； 20世纪40年代，E. P. Odum 生态系统概念,植物生态学就是以植物群落和植物种群为基础和核心，通过分析植物与环境、植物与植物之间的相互关系（生态关系）及其实现的

9、过程（生态过程），研究群落中植物结合和种群生态分化的规律，目的是维护生物圈（生态系统）的结构与功能，保证植物资源的可持续利用和优良的生态环境。,参考文献,中文：生态学报、应用生态学报、植物生态学报、生态学杂志、环境科学、自然资源、自然资源学报、土壤学报、水土保持学报、大自然探索、大自然、生命科学进展、生物多样性；,英文：Nature，Science、Ecology，Journal of Ecology，Applied Ecology，Landscape Ecology，Molecular Ecology，Restoration Ecology，Soil and Water Conservation，Australia Journal of Ecology，Ecology Modeling，Range Ecology，Canadian Journal of Forest Research，Canadian Journal of Botany，Forestry, Forest ecology and management.,各类参考教材,中文： E.P. 澳德姆, 孙儒泳等译. 生态学基础. 北京: 人民教育出版社,1981 孙儒泳编著. 动物生态学原理（第三版）. 北京: 北京师范大学出版社, 2002 孙儒泳李博诸葛阳尚玉昌. 普通生态学. 北京: 高等教育出版社, 2000 赵惠勋李俊清王凤有. 群体生态学. 哈尔滨: 东北林业大学出版社, 1990 宋永昌. 植被生态学. 上海: 华东师范大学出版社. 2001 李博主编. 生态学. 北京: 高等教育出版社. 2000 姜汉侨，段昌群，杨树华等. 植物生态学. 北京：高等教育出版社.2004,英文： Chapman J.L. McGraw-Hill Companies, Inc.2000 Mackenzie A. Ball A. S. & S. R. Virdee. Instant Notes in Ecology. 北京: 科学出版社, Bios Scientific Publishers Limited, 1

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