生态学概述

1生态学概述1.1生态学概念1865年德国生物学家，H.Haeckel（海克尔）在其著作《有机体的普通形态学》中第一次正式提出生态学的概念，并将生态学定义为：生态学是研究生物与其环境相互关系的科学。著名生态学家E.P.Odum（奥德姆）（1971）在其所著的《生态学基础》一书中，认为生态学是研究生态系统的结构和功能的科学。1生态学概述1.2生态学的主要发展阶段⑴．生态系统概念的提出⑵．生态系统“食物链”的提出⑶．系统论及计算机信息技术的运用1生态学概述1.3生态学分支学科生态学按其性质一般分为理论生态学和应用生态学两大类。理论生态学中以普通生态学的概括性最强，它介绍生态学的一般原理和方法，包括个体生态、种群生态、群落生态和生态系统等层次。应用生态学包括的门类更多，如污染生态学、农业生态学、自然资源生态学、人类生态学、城市生态学；以及一些新型的数学生态学、化学生态学等等。1生态学概述1.4生态学的发展趋势总之，现代生态学是在积累大量资料的基础上形成的生态学发展新阶段。生态学在20世纪初期以群落为研究重点时就显示出从描述到定量，从静态到动态，从局部到整体，从单纯考察到实验分析的新特征。从20世纪中期生态系统概念提出以来，生态学研究在理论和方法上都发生了巨大变化，这给生态学的应用带来了更广阔的前景。现代生态学从以生物为研究中心发展到以人为研究中心，在改造世界和造福人类方面发挥着越来越重要的作用。2.环境与生物2.1自然环境自然环境是空间中可以直接或间接影响人类生活、生产的生物有机体和无机的大气、岩石、水、土壤等各种要素组成的自然综合体，它是人类发生、发展和生存的物质基础。2.环境与生物2.1.1自然环境基本特征⑴.纬度地带性⑵．垂直地带性⑶．经度地带性2.环境与生物2.1.2自然环境要素⑴生物圈：由自然界中具有生命的动物、植物和微生物三大类共同组成的有机整体。⑵大气圈：包围地球的空气层，大气的组成包括恒定的、可变的和不定的三部分组分。⑶水圈：围绕地球各种类型的水。2.环境与生物2.1.2自然环境要素⑴生物圈：由自然界中具有生命的动物、植物和微生物三大类共同组成的有机整体。⑵大气圈：包围地球的空气层，大气的组成包括恒定的、可变的和不定的三部分组分。⑶水圈：围绕地球各种类型的水。⑷岩石圈和土壤圈：岩石圈是指地球表面30000～40000m厚的坚硬地壳层，是大气圈、水圈、土壤圈以及生物圈存在的牢固基础，也是土壤形成的物质基础。2.环境与生物2.2人类、生物生存空间的有限性空间的有限性资源的有限性2.环境与生物2.3动植物的生态适应生物有机体或它的各部分，在环境的长期相互作用中，形成一些具有生存意义的特征。依靠这些特征，生物能免受各种环境因素的不利影响和伤害，同时还能有效地从生境获取所需要的物质、能量，以确保个体发育的正常进行。自然界的这种现象称为“生态适应”。适应性包括两个方面，一是生物不断改变自己，形成一定特性和性状，以适应改变的环境；二是保留有利于生物生存和繁殖的各种特征，充分利用稳定条件下的资源，巩固自身的竞争能力。2.环境与生物2.3.1形态构造的适应动物对环境的适应多种多样，形形色色。大部分适于陆上生活的爬行类、哺乳类，由肺呼吸空气，有完善的皮肤保护，避免水分失散，都有四肢便于奔走；空中飞行的动物如鸟类、昆虫等，体形一般不大，有飞翔器官。有些动物具有保护色、警戒色和拟态。如有些毒蛾幼虫多具有鲜艳的色彩或条纹，其毒毛能刺伤鸟的口腔粘膜，使鸟在受到一次伤害后长期不敢问津；植物中某些有毒的高等菌类，晕色都比较鲜明艳丽，引人警惕。2.环境与生物2.3.2行为适应生物有机体对环境的行为适应主要包括：运动、繁殖、迁移和迁徒、防御和抗敌等方面。2.环境与生物2.3.3生理适应生理适宜是生物有机体身体里发生的各种变化，虽然看不见，但非常重要，主要包括：生物钟、休眠和生理生化变化三个方面。2.环境与生物2.3.4营养的适应植物是动物营养的主要来源，是动物赖以为生的重要生物环境条件。营养与食性有关，动物食性在长期适应过程中形成了多种类型的特化，如狭食性动物取食的食物种类少，其特化程度就比较高；广食性动物取食的食物种类多，其特化程度就不明显。2.环境与生物2.4环境因子的生态作用本节主要介绍光、温度、水以及土壤对生物的生态作用。2.4.1光的生态作用⑴光辐射⑵光对动植物的影响与作用2.4.2温度的生态作用2.环境与生物2.4.3水的生态作用⑴水对植物的影响⑵对动物的影响2.4.4土壤的生态作用⑴土壤是许多生物栖居的场所⑵土壤是生物进化的过渡环境⑶土壤是植物生长的基质和营养库⑷土壤是污染物转化的重要场所