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生態學基礎 版權信息
- ISBN:9787030443564
- 條形碼:9787030443564 ; 978-7-03-044356-4
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>
生態學基礎 內容簡介
本書從緒論、個體、種群、群落、生態系統、景觀生態學、區域生態學和優選生態學8個層次介紹生態學的理論、方法及其研究進展。緒論介紹生態學的概念、發展歷史、中國生態學的特點及展望。其余七章分別介紹個體與環境、種群、群落、生態系統的基本理論和方法;結合現代生態學的發展,介紹景觀生態學、區域生態學和優選生態學的新理論和新技術;針對社會-經濟-自然復合生態系統的熱點問題,介紹可持續發展生態學和生態文明建設的新思想。全書附有多幅精美插圖,每章附有復習提綱和參考書目,方便讀者閱讀理解。
生態學基礎 目錄
前言
緒論 1
復習題 8
**章 個體生態學 9
**節 環境與生態因子 9
第二節 氣候及其生態作用 15
第三節 光及其生態作用 19
第四節 溫度及其生態作用 24
第五節 濕度、水分及其生態作用 32
第六節 土壤及其生態作用 39
第七節 生物因素及其生態作用 44
復習題 48
第二章 種群生態學 50
**節 種群的概念及其基本特征 50
第二節 種群增長及其模擬模型 57
第三節 種群動態與數量調節 61
第四節 種群生命表 68
第五節 種群的種內與種間關系 74
第六節 種群的生活史對策與種群遺傳進化 82
第七節 集合種群與種群生存力 88
復習題 91
第三章 群落生態學 93
**節 群落的概念 93
第二節 群落的種類組成與物種多樣性 96
第三節 群落的結構與動態 102
第四節 群落交錯區與邊緣效應 110
第五節 群落物種生態位及其測度 115
第六節 群落演替與頂級群落 121
第七節 群落的分類與排序 133
第八節 群落的主要類型 139
復習題 142
第四章 生態系統生態學 143
**節 生態系統概述 143
第二節 生態系統的能量流動 150
第三節 生態系統的物質循環及信息傳遞 154
第四節 生態系統變化與系統分析 165
第五節 生態系統的主要類型與分布 167
第六節 生態系統過程、功能與服務 175
第七節 生態系統退化與修復 180
第八節 生態系統管理 186
復習題 192
第五章 景觀生態學 193
**節 景觀生態學的基本理論 193
第二節 景觀格局與動態 198
第三節 景觀規劃與設計 203
第四節 景觀生態學在農業上的應用 211
復習題 215
第六章 區域生態學 216
**節 區域生態學的基本理論 216
第二節 區域生態系統生產力與承載力 220
第三節 區域生態系統健康評價 222
第四節 區域生態系統管理 226
復習題 232
第七章 全球生態學 233
**節 全球生態學的概念 233
第二節 全球變化及其影響 235
第三節 生態系統對全球變化的響應 250
第四節 全球變化的適應與對策 256
第五節 可持續發展與生態文明 259
復習題 265
參考文獻 266
生態學基礎 節選
緒論 一、生態學的概念 1.生態學的定義 生態學作為一門專門的學科只有100多年歷史,它是由德國動物學家Haeckel(1866)在《有機體普通形態學》一書中將兩個希臘單詞Oikos(住所)和logos(科學)結合為Oikologie(生境科學),即英文的Ecology,作為生物學的一門分支學科。1866年Haeckel首次為生態學下定義:生態學是研究生物與其環境相互關系的科學。他所指的環境包括非生物環境和生物環境。Warming(1909)提出植物生態學研究的是“影響植物生活的外在因素及其對植物的影響”、“地球上出現的植物群落及其決定因素”。Elton(1927)認為,生態學是科學的博物學、自然史。Andrewartha(1961)認為,生態學是研究有機體的分布和數量的科學。后來,Taylor(1936)、Allee(1949)、Buchsbaum(1957)、Woodbury(1954)和Knight(1965)等提出的生態學定義都未超出Haeckel定義的范圍。Krebs(1978)認為,生態學是決定有機體分布和數量與環境相互作用的科學。Smith(1966)認為,“ECO”代表生活之地,因此生態學是研究有機體與生活之地相互關系的科學,所以又可把生態學稱為環境生物學(environmental biology)。Clarke(1967)曾用圖解說明了生態學的定義,即生態學是研究生物與環境之間相互關系的科學。 美國生態學家Odum(1971)認為,生態學是研究生態系統的結構和功能的科學,包括:①一定地區內生物的種類、數量、生物量、生活史及空間分布;②該地區營養物質和水等非生命物質的質量和分布;③各種環境因素(如濕度、溫度、光、土壤等)對生物的影響;④生態系統中的能量流動和物質循環;⑤環境對生物的調節(如光周期現象)和生物對環境的調節(如微生物的固氮作用)。中國馬世駿(1979)認為,生態學是研究生命系統與環境系統相互關系的科學。這兩種定義將系統科學的概念引人了生態學各層次的研究,強調了生態學的三個層次,即重點強調自然歷史和適應性,強調動物的種群生態學和植物的群落生態學,強調生態系統生態學。 2.生態學的基本原理與研究內容 生態學包括以下幾個基本原理。①系統性原理。生態學中不同層次的研究對象都是生命系統,都具有系統的特征,每一個層次的系統都可以分成不同的子系統來加以研究。②穩定性原理。在一定程度上,每一個層次的生命系統都是穩定的,可以用相關的指標來衡量其穩定性。③多樣性原理。生命系統的每一個層次都是豐富多彩、參差不齊的,即多樣性。④耐受性原理。個體以至地球都有其耐受性,在耐受范圍內有*適點、較適范圍,超過其耐受范圍,系統都將崩潰。⑤動態性原理。任何生命系統都有一個從開始、頂峰到消亡的過程,在個體表現為生老病死,在種群表現為不同的增長、波動與崩潰過程,群落有它的形成和發展,變化是永恒的。⑥反饋原理。各級生命系統與其周邊的生命系統或環境系統是密切相關、協同變化的,都存在作用與反作用,并引起自身加速或相反的變化。⑦彈性原理。其也稱為中度擾動原理,與穩定性原理和耐受性原理有點接近,表示外界中度的干擾,可以刺激生態系統的應急機制。⑧滯后性原理。生態學中的許多變化過程不一定會馬上表現出來,而是在一段時間的“時滯”之后才表現出來。⑨轉換性原理。一些生態學的對象看似消失,但卻不知不覺地進行了轉換。例如,森林砍伐消失后,其影響表現在生物多樣性減少、水土流失、區域氣候變化等。⑩尺度原理。同一類的生態系統可能有非常懸殊的大小差別,因此應該用尺度原理去觀察和理解生態系統的結構層次。 生態學的研究內容:生態學( ecology)是研究生物與周圍環境相互關系的學科。構成生物生存環境條件總體的各種生態環境因素,按其性質可以分為兩大類:一類是非生物因素,即氣候因素,或稱為無機因素,主要有溫度、濕度、水、光、風等;另一類是生物因素,即有機因素,主要包括生物的食物和天敵。土壤因素則是既包括非生物因素(如土壤溫度、濕度、理化性質等)又包括生物因素(如土壤微生物、動物、植物)的綜合因素。人為因素則主要是指人類在生產實踐活動中對生物產生的影響。生態學的主要任務是研究生物對不同生態環境的適應性及變異現象,分析生物種內、種間關系及其對環境條件反應的行為機制,研究生物種群在不同地域、環境、時間、空間內的數量動態規律,生物在所處群落和生態系統中的地位、作用,以及改變自然環境后生物生存和數量變動狀況等,為環境保護、生物資源的保護利用、動植物區系、有害生物綜合治理、預測預報等提供理論依據。現代生態學的研究更涉及生態系統的退化與恢復、景觀生態規劃、區域生態系統管理、全球變化與適應、可持續發展與生態文明建設等。 3.生態學的學科分支 生態學的研究范圍異常廣泛,從分子到生物圈都是生態學的研究對象,即生物大分子_基因-細胞-個體-種群-群落-生態系統-景觀-生物圈,這些研究對象又異常復雜,使生態學發展成為一個龐大的學科體系。 根據研究對象的組織水平可將生態學劃分為分子生態學(molecular ecology)、個體生態學(aut ecology)或生理生態學(physiological ecology)、種群生態學(population ecology)、群落生態學(community ecology)、生態系統生態學(ecosystem ecology)、景觀生態學(landscape ecology)、區域生態學(regional ecology或macro ecology)和全球生態學(global ecology)等。 根據研究對象可將生態學劃分為植物生態學(plant ecology)、動物生態學(animal ecology)、微生物生態學(micro biology ecology)、哺乳動物生態學(mammal ecology)、昆蟲生態學(insect ecology)等。 根據研究對象的生境類別可將生態學劃分為陸地生態學(terrestrial ecology)、海洋生態學(marine ecology)、淡水生態學(freshwater ecology)、島_生態學(island ecology或(slandbio geography)等。 根據研究性質可將生態學劃分為農業生態學(agriculture ecology)、森林生態學(forest ecology),草地生態學(grassland ecology)、家畜生態學(livestock ecology)、城市生態學(urban ecology)、保育生態學(conservation ecology)、恢復生態學(restoration ecology)、工程生態學(engineering ecology)、人類生態學(human ecology)、生態倫理學(ecological ethics)。 按對象的層次可將生態學分為:個體生態學(autecology),是指以個體為對象,研究某種物種對環境條件的適應性和可塑性,以及環境因素對其形態、生長發育、繁殖、存活、習性、行為等的影響。種群生態學(population ecology),是指以種群為對象,研究在一定環境和時間、空間條件下,種群數量變動及其變動的原因。群落生態學(community ecology),是指以群落為對象,研究在一定區域和時間、空間內,所處群落的結構、功能、演替及其原因等。生態系統生態學(ecosystem ecology),是指以生態系統作為對象,研究物種在該生態系統中的地位和作用。景觀生態學(landscape ecology),是生態學和地理學的交叉學科,關注的重點包括土地利用規劃、資源開發管理、生物多樣性保護,理論上強調景觀的多功能性、景觀與文化的協調、景觀格局與生態過程。區域生態學援引了地理學中“區域”和生態學中“生態”的基本概念,并參照了生態學、地理學和經濟學等的相關理論與方法,它的核心思想是樹立區域、大區域、大流域的觀念,不僅統籌考慮區域生態單元在結構、過程和功能的匹配性,而且綜合考慮區域間的相互影響、相互聯系和相互依存。全球生態學(global ecology),是指研究地球有機體的生態過程、化學過程和物理過程對生態系統的影響及其響應的科學,也稱為全球變化生態學。 由于生態學與其他學科間相互滲透,引用其他基礎學科和應用學科的理論、方法研究生態學,因而形成了許多分支學科,一般有實驗生態學(experimental ecology)、物理生態學(physical ecology)、化學生態學(chemical ecology)、數學生態學(mathematical ecology)、地理生態學(geographic ecology)、遺傳生態學(genetic ecology)、古生態學(paleoecolo-gy)、比較生態學(comparative ecology)、行為生態學(behavior ecology)、經濟生態學(economical ecology)等。 二、生態學的發展歷史 生態學是從自然史和博物學的研究中獨立出來的學科,其作為專門的學科是從17世紀和18世紀的自然史或博物學研究算起的。而現代生態學卻是在19世紀末和20世紀初開始確立的,直到20世紀五六十年代才得到了更大的發展。 生態學的萌芽時期(公元前5000年至19世紀中期):在人類文明的早期,為了生存,人類不得不對其賴以飽腹的動物、植物的生活習性及周圍世界的各種自然現象進行觀察。因此,從遠古時代起,人們實際上就已在從事生態學工作。在一些中外古籍中,如公元前2000年古希臘和中國的哲學論述及古歌謠中就有不少有關生態學知識的記載。 生態學建立時期(從19世紀中期至20世紀40年代):17?18世紀,隨著人類社會經濟的發展,生態學作為一門學科開始采用。例如,著名化學家Boyle在1670年發表的低氣壓對動物效應的試驗,標志著動物生理生態學的開端。1735年法國科學家Reaumur發現,就一個物種而言,其發育期間的氣溫總和在任一物候期都是一個常數,被認為是研究積溫與生物發育生理關系的先驅。1855年Candolle將積溫引入植物生態學,為現代積溫理論打下了基礎。19世紀中葉,隨著博物學、進化論、控制論等領域生態學知識和方法的出現,生態學作為一門研究生物與環境相互關系的學科開始走向科學舞臺。生態學這一術語是Haeckel在1866年首次提出的,之前,Darwin、Humboldt等一大批先驅者也對此做出過巨大貢獻。生態學發展初期,主要是以研究人類之外的動植物個體、種群和群落與其周圍環境的相互關系為目標。20世紀初期,生態學發展成為4個彼此獨立的分支,即植物生態學、動物生態學、海洋生態學和湖沼生態學,隨后進一步劃分為森林生態學、草地生態學、濕地生態學、海洋生態學、昆蟲生態學、微生物生態學等分支。這一時期,生態學在個體和群體領域積累了許多基礎性資料,并為農學、林學、畜牧業和漁業等的開發與保護提供了應用基礎。生態學建立時期的代表作有:1792年,德國植物學家WiUdenow在《草學基礎》一書中詳細討論了氣候、水分與高山深谷對植物分布的影響;1807年,他的學生Humboldt于用法文出版的《植物地理學知識》一書,提出了“植物群落”、“外貌”等概念,并指出“等溫線”對植物分布的意義;1788年,Malthus《人口論》的發表,促進了達爾文“生存斗爭”及“物種形成”理論的形成,并促進了“人口統計學”及“種群生態學”的發展。
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