森林生态学课件

Welcometoecology普通生态学（森林生态学）GeneralEcologyXueWanqinSichuanAgriculturalUniversity办公室：7－617手机：[phone]QQ：350724891相关说明关于课程名称的说明关于授课内容与教材内容存在较大差异的说明（复习和考试内容）关于平时考核和考试的说明（平时15，考试85分，平时点名5次，到场3分，请假1分，不请假不到场0分；平时课堂复习提问考核每答对1题加1分，最多加5分）关于林学、水保09级同学选课的说明关于加QQ和留言的说明（注明年级班级姓名，留言和来信必复，学生委员和班长留电话，并加好友）课程性质–必修课，主干课教学目标–掌握生态学的学科体系、研究范围和内容–掌握生态学的基本概念、原理–学会用生态学的思维去分析和解决问题–树立尊重自然的思想意识教学手段与方法–基本概念、原理讲授+专题讲座+多媒体视频+实验、实习教学内容–绪论、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、全球生态学ContentsChapter1IntroductionChapter2AutecologyChapter3PopulationEcologyChapter4CommunityEcologyChapter5EcosystemEcologyChapter6LandscapeEcologyChapter7GlobalEcologyChapter1Introduction1.4Whylearnecology?1.2Thehistoryofecology1.3Thesubjectsystemofecology1.1Whatisecology?1.1Whatisecology?生态学是研究生物与环境相互关系的学科。Ecologyisasubjecttostudyonrelationsbetweenorganismandenvironment.生物Organism：一切生物及其各个生命层次主体环境Environment：特定生命主体周围的空间及其中对主体生命活动产生影响的一切因素的综合1.2Thehistoryofecology生态学的产生和发展–1859达尔文《物种起源》–1866年Haeckel(德)提出ecology一词，并首次给出了生物学定义–1895年Warming(丹麦)《以植物生态地理为基础的植物分布学》，1909年改版成《EcologyofPlant》–1898年Schimper(德)《以生理为基础的植物地理学》。传统生态学时期20世纪初至20世纪50年代–Clements《植被的结构与发展》(1904)，《生态学与生理学》(1907)，《植物演替》(1916)，《植物生态学》(1923)–Tansley《英国的植被类型》(1911)，《实用植物生态学》(1923)–DuRietz(瑞典)《近代植物社会学方法论基础》(1921)–Braun-Blanquet(法)《植物社会学》(1928)–Cукачëв(俄)《植物群落学》(1908)，《生物地理群落学与植物群落学》(1945)JournalofEcology1913Ecology1920EcologicalMonographs1931JournalofAnimalEcology1932北欧学派：瑞典的DuRietza,群落分析法瑞学派：Braun-Blanquet,植被等级分类系统英美学派：ClementsandTansley,植物群落演替理论苏联学派：Cукачëв植被等级分类，以植物群落研究为主现代生态学时期(20世纪60年代至今)–研究层次上向宏观与微观两极发展OdumEcosystemecology(1956)Forman《土地镶嵌体—景观与区域生态学》1995Southwick《人类前景中的全球生态学》1996Molecularecology1992ThedevelopmentofecologyIndividualCommunityPopulationMolecular–现代生态学Modemecology：–经典生态学Traditionalecology：•微观方向Micro-direction：分子molecular•宏观方向Macro-direction：生态系统ecosystem、景观landscape、生物圈biosphere•个体individual、种群population、群落communityEcosystemLandscapeBiosphere1.3Thesubjectsystemofecology据研究对象的组织层次：据研究对象的分类学类群：分子、个体、种群、群落，……植物生态学、动物生态学、微生物生态学、鸟类生态学、昆虫生态学、鱼类生态学，……据研究对象的生境类型:陆地生态学（Terrestrialecology）、海洋生态学(Marineecology)、淡水生态学(FreshwaterEcology)、岛屿生态学(Islandecology)、森林生态学。据研究性质划分：•Theoricalecology研究生态学进程、生态关系的数学推理和生态学建模；•Appliedecology又可分农业生态学、森林生态学、草原生态学、自然保护生态学、城市生态学(Urbanecology)、恢复生态学(Restorationecology)、人类生态学(Humanecology)、生态工程学(Engineeringecology)、生态伦理学(Ecologicalethics)等理论生态学（Theoricalecology)和应用生态学（Appliedecology)。新兴交叉学科：数量生态学、化学生态学、物理生态学、经济生态学和信息生态学、质量生态学等由于生态学研究对象的复杂性和研究范围的广阔性，它已发展成一个庞大的学科体系。从分子水平到生物圈，从生物学到环境科学。并且与很多基础和应用学科形成大量的交叉学科。E.P.Odum在其ecology第二版中副标题是：人与自然的桥梁，这反映生态学已经从传统的以研究自然生态系统，排斥人为干扰的时代发展到以研究“社会—经济—自然生态系统”为主要对象，强调人为干扰对社会、经济、自然可持续发展的影响。生态学是一个年轻的、迅速发展的学科，它甚至已经超越了生物学和环境科学。在2011年刚由国务院学位委员会和教育部刚公布的《专业学位授予和人才培养目录》已经将生态学从生物学中独立出来，成为与生物学并列的一级学科。生态学要解决的问题是生物学和环境科学都不能解决的生态学理论是许多应用学科的理论基础生态环境论证越来越普遍和严格生态学知识已经成为一种普级性的基本知识生态学可以开拓思维，激励创新生态学思想可以指导人对人、人对自然的态度和行事方法1.3Whylearnecology?Howlearnecology?掌握基本概念和原理多观察，多思考多运用Thankyourattention!Chapter2Autecology2.1生物与环境总论2.2生态因子各论–光、温、水、土壤、单物质–2.1.1生物和环境的生态学概念–2.1.2生物和环境的层次性–2.1.3生态因子的限制性–2.1.4生物对逆境的响应与适应–2.1.5生物的生态适应与进化–环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物可生物群体的一切事物的总和。2.1.1生物和环境的生态学概念–生物是指动物、植物、微生物及它们的各个生命层次主体–环境总是针对某一特定的主体或中心而言的，是一个相对的概念；但如果主体确定，环境又是特定空间内具体生态因子条件的综合。2.1.2生物和环境的层次性Hierarchy–基因组－细胞－组织－器官－个体－种群－群落－生态系统－生物圈－地球生命主体的层次性环境的层次性–环境的相对性和对主体的依赖性产生与生命主体相对应的环境层次。其它胡杨非生物因素红柳、骆驼蹄等异种生物一颗胡杨胡杨种群胡杨群落研究主体环境2.1.3生态因子的限制性Limitationofecologicalfactors2.1.3.1相关概念生态因子(Ecologicalfactor)与生境(Habitat)和环境(Environment)2.1.3.2生态因子对生物的作用特征2.1.3.3生态因子对生物的限制性作用生态因子是指环境中对生物生长(growth)、发育(development)、生殖(reproduction)、行为(behavior)和分布(distribution)有直接或间接影响的环境要素。所有的生态因子就构成了生物的生态环境，具体生物和群体生活地段上的生态环境称为生境(habitat)。2.1.3.1相关概念非密度限制因子非生物因子生物因子气候因子温度日照量湿度降水其它（风，等）非气候的物理化学因子水生环境水压力盐浓度溶解氧浓度土壤环境颗粒大小化学成分营养（Trophioc）因子无机养分浓度可能的食物供应生物因子种内相互作用种间相互作用竞争捕食寄生等等密度限制因子生态因子的类型–生物与非生物因子bioticandaboticfactors–气候与非气候因子climaticandnon-climaticfactors–密度限制和非密度限制因子densitydependentanddensityindependentfactors2.1.3.2生态因子对生物的作用特征综合作用integrative主导因子(dominantfactor)作用直接作用和间接作用directandindirect阶段性作用stage不可代替性nonreplaceable和补偿compensatory作用限制性作用limitation交互作用interaction影响生物耐受性的各种生态因子之间存在着明显的相互作用。温度和湿度对生物适合度（fitness）的影响2.1.3.3生态因子对生物的限制性作用LimitingFactor–在众多的生态因子中，任何接近或超过某种生物的耐受极限，而阻止其生存(survival)、生长(growth)、繁殖(reproduction)或扩散(dispersal)的因子，叫做限制因子。–降低生物生态适合度（ecologicalfitness）或繁殖力的因子是限制因子？–任何生态因子都可能成为限制因子？–可同时存在2个以上的限制因子？–在不同的生长发育阶段，限制因子往往不同？–限制因子是主导因子或主导因子是限制因子？YYYYYorNQuestions:利比希最小因子定律（Liebig'slawofminimum）•植物的生长取决于处在最小量状态的营养成分--最低因子定律。–微量元素microelement（＜0.01%）：•植物必需元素（essentialelement）:17或19种（Na,Si）–大量元素macroelement（0.01-10%）：Cl,Fe,B,Mn,Zn,Cu,Ni,MoC,H,O,N,P,K,Ca,Mg,S谢尔福德的耐受性定律(Shelford'slawoftolerance)–任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时，就会使该种生物衰退或不能生存（Shelford1913）–耐受性定律是最低因子定律的发展，其考虑了生态因子的“质”和量的上限。生态幅（Ecologicalamplitude）–当它针综合生态环境时，生态幅大，表明物种的生态适应性强，分布广。–生态幅是指物种对生态环境适应范围的大小。–当它针对某一生态因子时，常与耐受限度一致，耐受限度越宽，生态幅也越大；–但是，生态幅与耐受限度是有区别的：–生态幅通常是描述物种对某一生态因子或综合生态环境的适应性大小，常以定性方式描述；–耐受限度通常是对生物个体在特定的发育时期和特定的生态条件下，对某一生态因子的适应范围，常以定量形式描述。广水性（euryhydric）狭水性（