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现代生态学的研究进展

现代生态学的研究进展
现代生态学的研究进展

现代生态学的研究进展(综述)

一)生态发展

人类是环境的产物,又是环境的改造者。人类在同自然界的斗争中,不断运用自己的智彗,通过劳动,不断地改造自然,创造新的生存条件然而,由于人类认识能力和科学技术水平的限制,在改造环境的过程中,往往会产生意料不到的后果,造成对环境的污染和破坏。

环境问题的由来

人类活动造成的环境问题,最早可追溯到远古时期那时,由于用火不慎,致使大片草地、森林发生火灾,生物资源遭到破坏,他们不得不迁往他地以谋生存。

在早期的农业生产中,刀耕火种,砍伐森林,造成了地区性的环境破坏。古代经济比较发达的美索不达米亚、希腊、小亚细亚以及其他许多地方,由于不合理的开垦和灌溉,后来成了荒芜不毛之地。中国的黄河流域是中国古代文明的发源地,那时森林茂密,土地肥沃。西汉末年和东汉时期进行大规模的开垦,促进了当时农业生产的发展,可是由于滥伐了森林,水源不能涵养,水土严重流失,造成沟壑纵横,水旱灾害频仍,土地日益贫瘠。

随着社会分工和商品交换的发展,城市成为手工业和商业的中心。城市里人口密集,房屋毗连,炼铁、冶铜、锻造、纺织、制革等各种手工业作坊,与居民住房混在一起。这些作坊排出的废水、废气、废渣,以及城镇居民排放的生活垃圾,造成了新的环境污染。十三世纪,英国爱德华一世时期,曾经有对排放煤炭的“有害的气味”提出抗议的记载。1661年,英国人伊夫林写了《驱逐烟气》一书献给英王查理二世,指出空气污染的危害,提出一些防治对策。

产业革命后,蒸汽机的发明和广泛使用,使生产力得到了很大发展。一些工业发达的城市和工矿区,工矿企业排出的废弃物污染环境,使污染事件不断发生。

1873年12月、1880年1月、1882年2月、1891年12月、1892年2月,英国伦敦多次发生有毒烟雾事件;19世纪后期,日本足尾铜矿区排出的废水毁坏了大片农田;1930年12月,比利时马斯河谷工业区由于工厂排出有害气体,在逆温条件下造成严重的大气污染事件。

农业生产活动也曾造成自然环境的破坏。1934年5月,美国发生一次席卷半个国家的特大尘暴,从西部的加拿大边境和西部草原地区几个州的干旱土地上卷起大量尘土,以每小时96~160公里的速度向东推进,最后消失在大西洋的几百公里海面上。这次风暴刮走西部草原三亿多吨土壤。芝加哥在5月11日这一天,降下尘土1200万吨。这是美国历史上的一次重大灾难。尘暴过后,美国各地开展了大规模的农业环境保护运动。

第二次世界大战以后,社会生产力突飞猛进。许多工业国家普遍发生现代工业发展带来的范围更大、情况更加严重的环境污染问题,威胁着人类的生存。美国洛杉矶市随着汽车数量的日益增多,自40年代后经常在夏季出现光化学烟雾,对人体健康造成了危害;1952年

12月英国伦敦出现另一种类型严重的烟雾事件,短短四天内比常年同期死亡人数多4000人。

1962年美国生物学家出版了科普作品《寂静的春天》,详细描述了滥用化学农药造成的生态破坏,引起西方国家的强烈反响。另外,日本接连查明水俣病、痛痛病、四日市哮喘等震惊世界的公害事件,都起源于工业污染;而且在荒无人烟的南、北极冰层中,也监测到有害物质含量不断增加;北欧、北美地区许多地方下降酸雨,大气中二氧化碳含量不断增加。环境问题发展成为全球性的问题。

从二十世纪60年代起,在工业发达国家兴起了“环境运动”,要求政府采取有效措施解决环境问题。到了70年代,人们又进一步认识到除了环境污染问题外,地球上人类生存环境所必需的生态条件正在日趋恶化。人口的大幅度增长,森林的过度采伐,沙漠化面积的扩大,水土流失的加剧,加上许多不可更新资源的过度消耗,都向当代社会和世界经济提出了严重的挑战。

在此期间,联合国及其有关机构召开了一系列会议,探讨人类面临的环境问题。这些频繁的会议和活动说明70年代以来环境问题已成为当代世界上一个重大的社会、经济技术问题。

环境科学是在环境问题日益严重后,产生和发展起来的一门综合性科学。到目前为止,这门学科的理论和方法还处在发展之中。

环境科学的形成和发展

早在公元前5000年,中国在烧制陶瓷的柴窑中,已按照热烟上升原理用烟囱排烟;公元前2300年开始使用陶质排水管道;古代罗马大约在公元前六世纪修建地下排水道;公元前三世纪中国的荀子在《王制》一文中阐述了保护自然的思想“草木荣华滋硕之时,则斧斤不入山林,不夭其生,不绝其长也。鼋鱼、鳖、鳍、鳢孕别之时,罔罟毒药不入泽,不夭其生,不绝其长也”。人类在同自然界斗争中,也逐渐积累了防治污染、保护自然的技术和知识。

19世纪下半叶,随着经济社会的发展,环境问题已开始受到社会的重视,地学、生物学、物理学、医学和一些工程技术等学科的学者,分别从本学科角度开始对环境问题进行探索和研究。

德国植物学家弗拉斯在1847年出版的《各个时代的气候和植物界》一书中,论述了人类活动影响到植物界和气候的变化;美国学者马什在1864年出版的《人和自然》一书中,从全球观点出发论述了人类活动对地理环境的影响,特别是对森林、水、土壤和野生动植物的影响,呼吁开展保护运动。

德国地理学家里特尔和拉策尔,探讨了地理环境对种族和民族分布、人口分布、密度和迁移,以及人类聚落形式和分布等方面的影响。但是他们过分强调地理环境的控制作用,陷入地理环境决定论的错误。

地球上生命的历史,是生物同它的周围环境相互作用的历史。英国生物学家达尔文在

1859年出版的《物种起源》一书中,以无可辩驳的材料论证了生物是进化而来的,生物的进化同环境的变化有很大关系,生物只有适应环境,才能生存。达尔文把生物和环境的各种复杂关系叫做生存斗争,或适者生存。1869年德国生物学家海克尔提出了物种变异是适应和遗传两个因素相互作用的结果,创立了生态学的概念。1935年英国植物生态学家坦斯利提出了生态系统的概念,目前生态学的研究大多是围绕着生态系统进行的。

声、光、热、电等对人类生活和工作的影响,是从二十世纪初开始研究,并逐渐形成了在建筑物内部为人类创造适宜的物理环境的学科——建筑物理学。

公共卫生学从二十世纪20年代以来,逐渐由注意传染病进而注意环境污染对人群健康的危害。早在1775年英国著名外科医生波特发现扫烟囱工人患阴囊癌的较多,就认为这种疾病同接触煤烟有关;1915年日本学者山极胜三郎用试验证明煤焦油可诱发皮肤癌。从此,环境因素的致癌作用成为引人注目的研究课题。

在工程技术方面,给水排水工程是一个历史悠久的技术部门。1897年,英国建立了污水处理厂;1850年人们开始用化学消毒法杀灭饮水中病菌,防止以水为媒介的传染病流行。消烟除尘技术在十九世纪后期已有所发展,二十世纪初开始采用布袋除尘器和旋风除尘器。这些基础科学和应用技术的进展,为解决环境问题提供了原理和方法。

二十世纪50年代以后,环境问题开始成为全球性的重大问题。当时许多科学家,包括生物学家、化学家、地理学家、医学家、工程学家、物理学家和社会科学家等,都对环境问题共同进行调查和研究。他们在各个原有学科的基础上,运用原有学科的理论和方法,研究环境问题。通过这种研究,逐渐出现了一些新的分支学科,例如环境地学、环境生物学、环境化学、环境物理学、环境医学、环境工程学、环境经济学、环境法学、环境管理学等等,在这些分支学科的基础上孕育产生了环境科学。

最早提出“环境科学”的是美国学者,当时指的是研究宇宙飞船中的人工环境问题。1964年,国际科学联合会理事会议设立了国际生物方案,研究生产力和人类福利的生物基础,对于唤醒科学家注意生物圈所面临的威胁和危险产生了重大影响。

1972年,英国经济学家沃德和美国微生物学家杜博斯,受联合国人类环境会议秘书长的委托,主编出版《只有一个地球》一书,副标题是“对一个小小行星的关怀和维护”。主编者试图不仅从整个地球的前途出发,而且也从社会、经济和政治的角度来探讨环境问题,要求人类明智地管理地球。这可以被认为是环境科学的一部绪论性质的著作。

不过这个时期有关环境问题的著作,大部分是研究污染或公害问题的。70年代下半期,人们认识到环境问题不再仅仅是排放污染物所引起的人类健康问题,而且包括自然保护和生态平衡,以及维持人类生存发展的资源问题。

在控制环境污染技术方面,大体上经历了三个时期。60年代中期,当时面临着严重的环境污染,许多国家的政府颁布一系列政策、法令,采取政治的和经济的手段,主要搞污染治理;60年代末期开始进入防治结合、以防为主的综合防治阶段;70年代中期,强调环境管理,强调全面规划合理布局和资源的综合利用。随着人们对环境和环境问题的研究和探讨,以及利用和控制技术的发展,环境科学迅速发展起来。

环境科学从提出到现在,只不过三、四十年的历史。然而,这门新兴科学发展异常迅速。许多学者认为,环境科学的出现,是60年代以来自然科学迅猛发展的一个重要标志。首先,环境科学的出现推动了自然科学各个学科的发展;其次,环境科学的出现还推动了科学整体化研究。

环境是一个完整的有机的系统,是一个整体。过去,各门自然科学,比如物理学、化学、生物学、地理学等,都是从本学科角度探讨自然环境中各种现象的。然而自然界的各种变化,都不是孤立的,而是物理、生物、化学等多种因素综合的变化。各个环境要素,如大气、水、生物、土壤和岩石同光、热、声等因素也互相依存,互相影响,又是互相联系的。

比如臭氧层的破坏,大气中二氧化碳含量增高引起气候异常,土壤中含氮量不足等等,这些问题表面看来原因各异,但都是互相关联的。因为全球性的碳、氧、氮硫等物质,在生物地球化学循环之间有着许多联系。人类的活动,诸如资源开发等都会对环境发生影响。

因此,在研究和解决环境问题时,必须全面考虑,实行跨部门跨学科的合作。环境科学就是在科学整体化过程中,以生态学和地球化学的理论和方法作为主要依据,充分运用化学、生物学、地学、物理学、数学、医学、工程学以及社会学、经济学、法学、管理学等各种学科的知识对人类活动引起的环境变化、对人类的影响,及其控制途径进行系统的综合研究。

目前,在环境问题研究上主要趋势是:以整体观念剖析环境问题;更加注意研究生命维持系统;扩大生态学原理的应用范围;提高环境监测的效率;注意全球性问题。这些趋势改变了以大气、水、土壤、生物等自然介质来划分环境的做法,要求环境科学从环境整体出发实行跨学科合作,进行系统分析,以宏观和微观相结合的方法进行研究。这些都将促进环境科学的进一步发展。

环境是人类生存和发展的条件。我们要科学地预测未来一段时间或更长时期的环境变化趋势,但更重要的是制定正确的决策,调整发展和生活方式的类型,控制人口增长合理利用资源,以保证资源的永续利用,创造更好的生存环境。

人类是环境的主人,人类在同自然界的斗争中总是不断总结经验,有所发现,有所前进。环境问题是随着人类社会发展而发展,同时也是随着社会进步和科学技术发展而必然要被认识和解决的。

二)现代研究

中外学者揭示热带雨林起源时间

热带雨林是一类重要的森林植被类型,对于维持当今地球的生态系统尤为重要。但是目前关于热带雨林的起源过程还存在着较大的争议,其起源时间和地点尚不清楚。防己科植物是现代热带雨林中的重要组成成分,探讨该科的系统发育过程,有助于认识热带雨林的起源和演化历史。

中科院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室古生态组Frédéric M.B. JACQUES副研究员与中科院植物研究所、美国密苏里植物园等单位合作,作为共同第一作者在New Phytologist上发表相关研究论文,提出了热带雨林出现的时间。

在此项研究中,科学家采用了系统发育学、生物地理学以及分子钟方法,从时间和空间尺度分析防己科的演化过程。研究发现,防己科植物在白垩纪-古新世界限(K-Pg Boundary)约七千万年前至六千万年前,从印度-马来西亚地区发生迅速分化,随后扩散到其他热带地区。

这一研究成果为热带雨林同步出现于白垩纪-古新世界限附近提供了重要的证据。

华南植物园:利用外来速生物种恢复退化土壤

中科院华南植物园土壤生态与生态工程研究组王法明博士等科研人员在李志安研究员的指导下,针对华南地区大面积造林工程中使用的外来物种和本地物种进行了对比研究。

目前,该项取得了重要进展。研究发现,在华南地区利用外来速生物种在极度退化的土地中进行生态恢复,可有效减少系统的养分损失,并且固氮的相思类树种还可以提高生态系统的总体氮素水平。研究还发现,大叶相思可以有效提高土壤有效磷,虽然其具体机制还有待研究,但在华南地区缺磷的环境下,该树种相对于其他物种更有利于土壤有效磷的提高。

该项研究主要结果Seedling growth and soil nutrient availability in exotic and native tree species:implications for afforestation in southern China,已近日在土壤学和农学国际主流刊物Plant and Soil (DOI:

10.1007/s11104-012-1353-x)在线发表。

中科院系统发育分析表明节蒴木科成被子植物新科

新鲜出炉的植物界共同祖先的复原图

蛙类家族添新种

科学家发现地球上最古老的微生物化石

群落生态学研究新进展_裴男才

论文 34Skamarock W C, Klemo J B, Dudhia J, et al. A Description of the Advanced Research WRF Version 3. Technical Note, NCAR/TN-475+STR, 2008. 125 35Hong S Y, Lim J O J. The WRF single-moment 6-class microphysics scheme (WSM6). J Korean Meteorol Soc, 2006, 42: 129–151 36Kain J. The kain-Fritsch convective parameterization: An update. J Appl Meteorol, 2004, 43: 170–181 37Hong S Y, Noh Y, Dudhia J. A new vertical diffusion package with an explict treatment of entrainment processes. Mon Weather Rev, 2006, 134: 2318–2341 38Collins W D, Rasch P J, Boville B A, et al. The formulation and atmospheric simulation of the Commumity Atmosphere Model version 3 (CAM3). J Clim, 2006, 19: 2144–2161 39Chen F, Dudhia J. Coupling and advanced land surface–hydrology model with the Penn State-NCAR MM5 modeling system. Part I: Model implementation and sensitivity. Mon Weather Rev, 2001, 129: 569–585 40Kanamitsu M, Ebisuzaki W, Woollen J, et al. NCEP-DOE AMIP-II reanalysis (R-2). Bull Am Meteorol Soc, 2002, 83: 1631–1643 41Xu Y, Gao X, Shen Y, et al. A daily temperature dataset over China and its application in validating a RCM simulation. Adv Atmos Sci, 2009, 26: 763–772 42Yuan Y, Yang H, Zhou W, et al. Influences of the Indian Ocean dipole on the Asian summer monsoon in the following year. Int J Climatol, 2008, 28: 1849–1859 ·动 态· 群落生态学研究新进展 探索群落构建机制的生态和进化过程是群落生态学领域的一大中心任务. 在局部森林群落水平上, 运用系统发育分析方法探讨群落构建规则是群落生态学的研究热点. 中国科学院华南植物园分子生态学研究组葛学军研究员等人采用植物条形码通用的3个片段(rbcL, matK和psbA-trnH), 利用植物DNA条形码和Phylomatic方法构建了鼎湖山20 hm2森林大样地183种木本植物(隶属于24目52科110属)的群落系统发育关系, 并结合大样地5种生境类型分析了该群落的构建方式. 两种方法的研究结果均发现, 山谷(valley)和低坡(low slope)生境为系统发育聚集分布格局(phylogenetically clustered), 表明近缘物种共存于这些低海拔生境, 生境过滤(environmental filtering)可能起主导作用; 而且, 两者均表明, 高坡(high slope)和山脊(ridge top)生境为系统发育扩散分布(phylogenetically over-dispersed), 说明远缘物种共存于这些高海拔生境, 竞争排 斥(competitive exclusion)可能起主导作用. 然而, 对于高 谷(high gully)生境, Phylomatic方法得到的结果为系统发育 扩散分布, 而条形码方法得到的结果为系统发育随机分布 (phylogenetically random), 表明与系统发育有关的作用可 能在这种生境类型下不起作用或者作用不明显. 生境随机 化检测结果发现, 495对物种-生境组合(5种生境类型×95 个常见物种)中有52对存在显著物种-生境关联, 表明在物 种水平上非随机生境关联可能在局部群落构建时起到重要 作用. 相关研究结果已在线发表在国际知名综合性期刊 PLoS ONE上(doi: 10.1371/journal.pone.0021273). 裴男才 中国科学院华南植物园 1909

0713 生态学一级学科

0713 生态学一级学科 博士、硕士学位基本要求 第一部分学科概况和发展趋势 1869年德国动物学家赫克尔(Haeckel)首次提出生态学这一概念,认为生态学是研究生物有机体与其环境之间相互关系的科学。1935年英国植物学家A.G.Tansley 提出了“生态系统”的概念,标志着生态学成为一门独立的学科并超出了生物学的领域,其研究领域越来越广泛,从分子、个体一直到生物圈乃至与社会经济的关系。现代生态学的研究对象更进一步向微观与宏观两个方面发展,如分子生态学、景观生态学和全球生态学。近几十年来,生态学迅速发展的另一个非常重要的特征是应用生态学的发展。随着人们对人口、环境、资源等问题的普遍关注,生态学已经发展成为一门多学科交叉应用性很强的基础学科。 国际生态学研究在半个世纪以来发生了一系列的重大变化,生态学改变了长期以来的纯自然主义的倾向,正越来越紧密地域社会经济发展相结合,并服务于生产实践,有关生态系统服务、生态系统分析以及生态工程设计等在区域经济发展中正发挥着越来越重要的作用。近年来,全球变化研究、可持续发展研究、生物多样性研究、生态系统与生物圈的可持续利用、生态系统服务于生态设计、转基因生物的生态学评价、生态预报、生态过程及其调控、生物入侵、流行病生态学等成为现代生态学研究的热点领域,而湿地生态学、景观生态学、脆弱与退化生态学、恢复与重建及保护生态学、生态系统健康、生态经济与人文生态学等则是以全球变化为起点和主题的新兴研究领域。随着复杂系统理论研究的不断深入,自然生态系统提供了很好的模式系统类型,企业生态、产业生态、区域经济生态以及生态管理等逐渐成为现代经济发展的重要研究领域。 总之,以生态系统为中心,以人地关系为基础,以高效和谐为方向,以生态工程为手段,以可持续发展为目标是现代生态学的主要特征。生态学发展至今,其内涵和外延的关系有了明显变化,因此生态学的定义不能局限于当初经典的含义,结合现代生态学发展动向,归纳各种观点,可将生态学定义为:有机体与环境之间的相互关系,其主要研究方向可以概括为生态科学、生态工程与生态管理,其目的是保护和利用生物多样性,维持自然生态系统的安全性,人与生物圈(即自然、资源与环境)的协调性,现代经济发展的高效性与可持续性,实现人类社会的永续发展。

生态文明国内外研究现状

生态文明的国内外研究现状 20世纪70年代后,生态文明与可持续发展问题受到人们的普遍关注。人们深刻地感受到,现代社会和现代人已经陷入一场严重的生态危机、道德危机和社会危机,人类传统的发展观和文明观面临严峻挑战。1992年联合国环境与发展大会召开,可持续发展思想由共识变成各国人民的行动纲领,生态文明应运而生。自20世纪90年代以来,随着生态文明和可持续发展的公众意识、执政理念、理论研究和实践探索日益得到全球共识,学术界对生态文明的理论范畴与实践方向研究也进入一个新的阶段。围绕生态文明与可持续发展这一主题,国内外学者进行了多方面、多角度、多层次的研究。 学术界围绕人类生态意识、生态经济、生态政治的兴起和可持续发展等方面进行了广泛的研究,指出生态文明比工业文明更具理性的哲学观、价值观、科技观和更高级的管理水平。主要体现在:(1)思想观念的大转变,即从人与自然的对立关系向人与自然和谐相处转变;(2)生产技术的大转变,即从有害环境技术向无害环境技术转变;(3)目标与行为的大转变,即从单纯追求经济目标向追求经济、生态和社会多重目标转变;(4)伦理价值观和世界观的大转变,用人与自然协调发展的价值观代替人统治自然的价值观,因而把人类的价值主体地位和终极关怀扩展到非人的自然界,并赋予生态环境应有的道德地位,用尊重自然、敬畏生命的哲学,代替极端的人类中心主义的哲学。 有的学者认为,关于社会文明,有两个最基本的哲学问题,一是人与自然的关系问题,一是价值观问题。每一文明形态都有其特定的人与自然关系的意识,并渗透到人类活动的各个领域,在某种程度上支配着文明的兴衰。 关于人与自然的关系,学者们认为:生态文明把人本身作为自然界的一员,因此,人的一切活动都必须充分尊重自然规律,寻求人与自然的协调发展。生态文明的人与自然的生态关系归根到底反映着人与人之间的社会关系。生态文明是实现可持续发展的一种内在要求。 关于生态文明的价值观,归纳起来主要有四种观点:认为生态文明是非人类中心主义的理性选择;认为生态文明的终极价值观也是以人为中心的;认为生态文明是对人类中心主义的继承和超越;强调平等,拒绝中心论。 2.1生态文明的功能、地位及与其他文明之间的关系

环境生态学参考文献

《环境生态学》参考文献 第一章 1 金岚.环境生态学.高等教育出版社,1992 2 王如松,等.现代生态学的热点问题研究.中国科学技术出版社,1996 3 李博.生态学.高等教育出版社,2002 4 李振基,等.生态学.科学出版社, 2000 5 李博.普通生态学.内蒙古大学出版杜,1993 6 伍业钢,李哈滨.当代生态学博论.中国科学技术出版社,1992 7 McIntosh,Robert P. (徐嵩龄译).生态学概念和理论的发展.中国科学技术出版社, 1992 8 马世俊,王如松. 社会—经济—自然复合生态系统. 生态学报, 1984 9 国家自然科学基金委员会.生态学—自然科学学科发展战略调研报告.科学出版社,1997 10 陈天乙.生态学基础.南开大学出版社,1995 11 牛文元,前言,马世骏.现代生态学透视.科学出版社,1990 12 孙承咏.环境学导论.中国人民大学出版社,1994 13 何强,等.环境学导论(第二版).清华大学出版社,1994 14 Beeby A. Applying Ecology. London: Chapman & Hall,1993 15 Bramwell A. Ecology in the 20th Century: A History. New Haven Yale University Press, 1989 16 Clark JS, Carpenter SR, Barber M, et al. Ecological forecasts: An emerging imperative. Science, 2001 17 Mackenzie, A., A.S. Ball, S.R. Virde. Ecology. Bios Scientific Publishers Limited, 1999 第二章 1 孙儒泳,等.基础生态学.高等教育出版社,2003 2 孙儒泳.动物生态学原理(第三版).北京师范大学出版社,2001 3 王勋陵,王静.植物形态结构与环境.兰州大学出版社,1989 4 贾恢先,赵曼容.甘肃河西走廊盐生植被的调查.甘肃农业大学学报,1984 5 王尊国,贾恢先.浅议我国西北盐地资源植物的分布与利用.甘肃农业科技出版社,1995

环境风险评价研究进展

生态风险评价及研究进展 摘要:生态风险评价是环境风险评价的重要组成部分。在我国,生态风险评价还处于起步阶段。本文阐述了有关生态风险评价的有关概念,探讨了生态风险评价的方法,概述了国内外在生态风险评价领域的研 究成果。 关键词:生态风险评价;环境风险评价;评价方法 Review of Ecological Risk Assessment Abstract:Ecological risk assessment (ERA) is an important part of Environmental risk assessment and it is in beginning in China. This paper introduced basic concept of ERA, talked about the methods used in studies and reviewed the research results of home and abroad. Keywords: Ecological risk assessment; environmental risk assessment; methods of assessing ecological risk 引言 自工业革命之后, 随着化石能源的广泛使用,各种矿物质资源大量开采以及化学工业的繁荣,在区域经济持续发展的同时,人类活动也引发了一系列生态环境问题,如全球气候变化、物种灭绝速度加快、生物多样性的损失、酸雨、栖息地破坏、土壤侵蚀、土地退化、水资源短缺、环境污染、生态系统服务功能变化等,致使环境质量下降,严重影响了人类的生活质量,并制约着社会和经济的可持续发展。为了抑制区域生态环境的恶化,改善人类的生存环境, 世界各国已开展了大量有关生态环境的研究,在环境评价方面也不断深化。风险评价开始于1980年代,经历了二十几年的发展,评价内容、评价范围、评价方法都有了很大的发展。环 境生态问题引起了越来越广泛的关注。 1 生态风险评价的基本概念及内容 1.1 基本概念 风险通常指事故(或不利事件)的可能性及其损失或损伤的度量。美国环境保护署 EPA (Environmental Protect Agency)认为风险是由于物质暴露或环境胁迫所引起的人类健康或生态系统受到危害的可能性。生态风险具体指生物个体、种群、群落、生态系统以至于整个景观层次、地球生态的正常功能受外界胁迫,从而在目前和将来减小该系统健康、生产力、

分子生态学的兴起及其研究进展

成绩: 中南林业科技大学《分子生态学》课程论文分子生态学的兴起及其研究进展 学生夏伊静 专业生态学 班级 07级 学号 20070346 学院生命科学与技术学院 2010年 10月 31日

分子生态学的兴起及其研究进展 摘要:分子生态学的产生给整个生态学领域带来了巨大的冲击, 其研究的问题、研究的方法是全新的, 它一产生就引起了广大生物学家的高度重视。本文着重论述了分子生态学的兴起及其研究进展。 关键字:分子生态学、研究方法、研究热点、研究进展 1、分子生态学的概念1 分子生态学由于发展时间短,不同学者从各自的研究背景出发对它的定义有着不同的理解。Burke等在《分子生态学》杂志的发刊词中对分子生态学的定义是:分子生态学是生态学和种群生态学的交叉,它利用分子生物学的方法研究自然人工种群与其环境的关系以及转基因生物(或其产物释放)所带来的一系列潜在的生态问题。Bachman在“植物分子生态学中的分子标记”综述中定义分子生态学为应用分子生物学方法研究生态和种群生物学的新兴学科,引用了156篇论文,每一篇都谈及DNA水平的工作。文中把等位酶标记作为DNA标记的参照物,讨论了DNA标记的优点。Moritz把分子生态学定义为:用遗传物质,如线粒体DNA (mtDNA)的变化来帮助指导种群生物学的研究。在国内,2向近敏等认为:分子生态学是研究细胞内的生物活性分子特别是核酸分子与其分子环境的关系。我国学者黄勇平和朱湘雄认为分子生态学是应用分子生物学的原理和方法来研究生命系统与环境系统相互作用的机理及其分子机制的科学。它是生态学与分子生物学相互渗透而形成的一门新兴交叉学科,也是生态学分支学科之一。张德兴则认为分子生态学是多学科交叉的复合学科,从研究角度概括而说,就是运用分子进化和群体遗传学的理论、分子生物学的技术手段、系统发生学和数学的分析方法以及其他学科的知识(如地学、古气候学等)去研究种群、进化、生态、行为、分类、生物地理演化、生物保护等学科领域的各种问题。分子生态学研究的最典型特色是运用分子遗传标记来检测研究对象的遗传变异特征,以揭示事物所隐含的演化规律。由此可见,分子生态学研究是围绕着生态现象的分子活动规律这个中心进行的。主要研究手段是用分子标记、核酸指纹图谱等分子手段研究生物进化、遗传和物种多样性、生物对环境变化的相应对策、转基因生物的环境释放等问题。在研究方法、研究结论和研究意义等方面都有别于以往用数学语言或其他语言对生态现象机理的解释,也不同于用生物学中诸如生理学、分类学等学科的语言对生态问题所作的解释。因此,分子生态学是一个相对独立的、新兴的、正在逐渐完善的生态学研究领域。 2、分子生态学的研究对象、研究领域与研究任务 分子生态学是生态学的微观研究层次与领域,它主要涉及生态现象与生态规律的发生、演化

生态学研究进展

生态学研究进展 国际生态学研究的“三大”前沿领域 ○ 全球变化 ○ 生物多样性 ○ 生态系统可持续性 一、 关于全球变化 在全球变化研究方面,包括了气候(温度、降水)、大气、土壤,水环境及其污染物,土地利用格局的变化等的生态学过程及后果。 当前全球变化的研究特别注意一些对于全球变化驱动 因素的分析,即对能反映这些主导因素变异作用的一系列研究站点构成的陆地样带的研究。 目前,有关样带的研究只是个别研究站点的单项因子的报告,还未见有区域性的综合成果。 围绕全球变化、生物多样性和可持续发展研究仍然是今后相当一段时期的研究热点,先进科学技术和试验手段的介入使这些研究深入发展。

□ 国际地圈生物圈计划(IGBP)计划 □ 国际全球环境变化中的人类因素研究计划(IHDP) □ 世界气候研究计划(WCRP) 1. 国际地圈生物圈计划(IGBP)计划 国际科学联合会(ICSU)于1986年组织了以研究全球变化为目的的国际地圈生物圈计划(IGBP)计划的,该计划共包括八个核心计划和两个技术支撑计划,即: □ 国际全球大气化学计划(IGAC) □ 全球海洋通量联合研究计划(JGOFS) □ 过去的全球变化计划(PAGES) □ 全球变化与陆地生态系统(GCTE) □ 水循环的生物圈方面(BAHC) □ 海岸带陆-海相互作用(LOICZ) □ 全球分析、解释和建模(GAIM) □ 全球海洋生态系统动力学研究计划(GLOBEC) ○ 数据信息系统(DIS) ○ 全球变化的分析、研究和培训系统(START)

目标:描述和了解控制整个地球系统关键的、相互作用的物理、化学和生物学过程;描述和了解支持生命的独特环境;描述和了解发生在地球系统中的变化以及人类活动对它们的影响方式。 2. 国际全球环境变化中的人类因素研究计划(IHDP) IHDP由国际社会科学联合会(ISSC)与国际高级研究机构联合会(IFLAS)、联合国大学(UNU)联合制订、组织和协调。 目的:在社会科学领域仿效自然科学所特有的大规模合作精神,力求更好地了解导致全球环境变化的人类原因。 该计划包括以下四个方面: ① 促进对人与整体地球系统相互作用复杂动因的科学理解 和认识 ② 不断努力探索和预测全球环境的社会变化 ③ 确定大范围的社会战略及防止或减轻全球变化的不利影 响,或适应无法避免的变化 ④ 制定对付全球变化、促进可持续发展目标实现政策方案 为了实现上述目标,该计划进行以下几个方面的活动:

分子生态学前沿进展论文

分子生态学研究进展与发展趋势 摘要:分子生态学是分子生物学与生态学融合而成的新的生物学分枝学科。而不仅只是应用分子生物学技术研究生态学问题。分子生态学作为生态学领域的新兴学科,,在分子水平上阐述生命现象的发生、发展机理已成为生物学家们共同关注的目标。采用分子生物学的研究方法和研究成果来阐述生态规律的分子机理,进而产生了一门崭新的学科。目前,分子生态学已成为当前国际生物学的研究热点之一,是生态学研究的新领域。 关键字:分子生态学研究进展发展趋势

分子生态学是90 年代初新兴的一门生态学学科分支,它一经产生就引起了人们的广泛重视。不同的学者从各自的研究背景出发,对分子生态学的概念有着不同的理解。Burke 等和Smith 等分别在《分子生态学》的创刊号中解释了分子生态学的概念。这个概念注重动植物和微生物的个体或群体与环境的关系,认为分子生态学是分子生物学与生态学有机结合的一个很好的界面。它利用分子生物学手段来研究生态学或种群生物学的方方面面,阐明自然种群和引进种群与环境之间的联系,评价重组生物体释放对环境的影响。向近敏等(1996)则将分子生态学与宏观生态学和微观生态学对应起来,认为分子生态学是研究细胞内的生物活性分子,特别是核酸分子与其分子环境关系的。这个概念强调有生命形式的细胞内寄生物及其有生物学活性的细胞和分子与其相关细胞之间的各种活性分子,直至分子网络相互作用的生理平衡态和病理失调态的分子机制,从而提出促进生理平衡和防止病理失调的措施和方法[1]。 一、分子生态学产生的背景 虽然分子生态学这一概念是在最近几年才正式提出的,但是类似的研究工作可以追溯到70 多年前。从分子生态学的发展历史来看,主要有三门分支学科为分子生态学的形成奠定了基础。它们是:群体遗传学、生态遗传学和进化遗传学。虽然生态遗传学可能是分子生态学的最直接来源,但是,为了叙述的整体性,以下论述将不会有意将这三者分隔开来。 经典生态遗传学主要是论证和测度自然系统中选择的重要性(Real 1994)。Ford(1964)在他的经典著作《Ecological Genetics》中,给生态遗传学下了这样的定义:生态遗传学“是将野外和实验室工作结合起来的一种方法”,并指出,生态学的研究成果指示着生物体之间及其与生存环境之间的相互关系。因此,“生态遗传学也是研究野生种群对其生存环境的调整和适应”,“它支持这样一种方法,就是研究目前发生的进化的实际过程,这是唯一直接的方法”。 群体遗传学是应用数学和统计学方法研究群体的遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科,是孟德尔定律与数理统计方法相结合的产物。1908 年,Hardy 和Weinberg 分别独立发表了群体遗传平衡的文章,文章中将孟德尔定律用于随机交配的大群体,提出所谓的Hardy-Weinberg 定律,为群体遗传学的诞生奠定了第一块基石。 分子生态学在有效地评价这些风险方面占重要地位。目前,我们对这些遗传修饰生物体的散布和控制所知甚少,也不太了解不同种之间的相互作用。分子生态学由于能够提供明确的标记,因而会帮助我们更加精确地研究这些遗传修饰生物体在环境中的散布及其对环境产生的影响。基因与环境有着如此密切的联系,许多具有丰富分子生物学经验的学者希望能够将他们的专长用在解决基因与自然环境关系的问题上;而另外一些对生态学有兴趣的学者则希望分子技术能够帮助他们解决一些棘手的生态学问题。所以,分子生态学的产生是必然的,而且将会对科学活动产生巨大的推动作用[3]。 Ford(1964)认为生态遗传学是一种方法,是将实验室研究和野外调查相结合的一种方法。Merrell(1981)在他的著作中也持同样观点,并且强调了种群遗传学和种群生态学的结合。他指出,无论是生态遗传学、进化生物学、达尔文生态学,还是进化遗传学、种群生物学,都是遗传学和种群生态学结合方法的不同名称。名称使用上的差别,只是反映了作者们在经历和兴趣上有某种程度的不同而已。而群体遗传学就不一样了,它只是对实验结果的一种数理统计方法,很少

生态学综述

天然黑色素的研究进展 姓名:周佩佩 学号:2131174 学科:现代生态学 老师:菜柏岩

天然黑色素的研究进展 摘要:黑色素是广泛存在于生物体中的一类天然色素,通常是由多酚或吲哚化合物氧化聚合而形成,具有分子量高、结构复杂等特点[1]。许多研究证实,生物体内的黑色素具有抗氧化、抗辐射、抗病毒、提高免疫力等许多重要的生理功能,具有广泛的开发应用潜力[2]。黑木耳子实体是一种黑褐色可食用的大型真菌,其含有丰富的黑色素,是中国越来越流行的“黑色食品”之一。目前,有许多关于黑色素分离和特性研究的报道,并且黑色素被认为是这些黑色食品中最重要的功能成分之一[3]。 关键词:黑木耳,黑色素,研究进展 Abstract: melanin is widely exists in the organism of a kind of natural pigment, usually by polyphenol or indole compounds, formed by the oxidation polymerization, with high molecular weight, complex structure and so on[1] . Many studies have confirmed that the organisms melanin with antioxidant, antivirus, resistance to radiation, enhance immunity and so on many important physiological functions[2], has extensive development and application potential. Black fungus fruiting body is a large black edible fungus, it contains abundant melanin, is one of the more and more popular "black food" in China. At present, there are many reports about the research of the separation and features of melanin, and melanin is considered to be the one of the most important function of black

红树林重金属污染的研究进展

红树林重金属污染的研究进展 摘要:红树林湿地,因其固有的一些特性,能够净化来自潮汐、河水、地表径流所携带的重金属污染物。近年来红树林湿地重金属污染问题已引起了国内外学者们的极大关注,并对此进行了大量的研究。本文重点对红树林沉积物中的重金属的分布,迁移与释放以及其对红金属污染的净化机制进行了综述;此外还对不同的重金属污染进行评价方面的研究进展进行了归纳介绍。最后,对今后红树林的研究趋势提出了一些看法。 关键词:红树林沉积物;重金属;分布;净化机制;污染评价 随着人口膨胀、城市化和工业化的急速发展,再加上飞速发展的海洋船泊运输业、农业和渔业等人为活动的影响,大量的污染物被排放到江河湖海中,这样就会给环境带来沉重的生态恢复的压力[1]。尤其是重金属污染物,因不能被生物降解、残留时间长,而且通过食物链富集等特性,受到我们越来越多的关注。 如何处理受重金属污染的水体和土壤日益受到环境和生态学家们的重视。传统的重金属处理方法,如物理、化学方法,都存在价格昂贵、易造成二次污染等缺陷。由于植物除重金属具有成本低、易操作、无副作用等特点,得到迅猛发展,而其中最为重要的便是湿地中生长的红树林植物群落了。红树林湿地是分布于热带、亚热带海湾、河口潮间带重要的植被类型,对维护海湾河口地区的生态平衡起这重要的作用。现在将红树林湿地作为废物,污水处理厂已引起关注[2]。 1 在红树林沉积物中重金属分布特征的研究 1.1 在红树林沉积物中重金属分布和迁移 近些年来,随着环境污染的加剧和各国对红树林湿地保护的重视,有关红树林湿地沉积物中重金属污染物的富集及其与沉积物理化性状关系的研究得到了较多的开展. 从近年来国内外一些红树林湿地沉积物中几种主要重金属含量的测定结果,可以看出,红树林沉积物重金属含量大体上表现为:Mn> Zn> Cu、Pb> Ni> Cd[3]。 植物吸收重金属取决于环境中重金属的种类、数量以及植物的种类和特性。在红树林群落里,不同的物种对不同重金属离子的吸收也不相同。植物对不同的

国外重要生态学和环境科学学术刊物简介

国外重要生态学和环境科学学术刊物简介 (1)《生态学》(Oecologia),国际生态学会出版,在ISI科技引文生态学类期刊中位于前列,此刊物主要登载关于生理生态学、种群生态学、植物—动物相互关系、生态系统生态学、群落生态学、生态保护方面的文章,也刊登一些评论性文章及生态学研究方法进展方面的学术论文。 主编:J.R.Ehleringer (Salt Lake City), C.H.Peterson (Morehead City), M.Schaefer ( Gottingen), E.D.Schulze (Bayreuth) (2)《人类环境杂志》(AMBIO),瑞典皇家科学学会出版,此刊物致力于展示环境研究、环境政策及有关方面的重要进展和前景,旨在使全世界的专家、学者、决策人员和感兴趣的各界人士都能了解这方面的信息。 主编:CLAES RAMEL, Ph.D, Professor of Toxicological Genetics, Stockholm University (3)《环境污染与毒理学要览》(Archives of Environmental Contamination and Toxicology),美国国家毒理研究中心出版,此刊物刊载关于环境污染的效应和后果的研究论文,也刊登空气污染、水污染、土壤污染及人类健康等方面的最新发现和研究进展,主要范围包括分析化学、生化、药理学、毒理学、农业化学、空气化学、土壤化学等学科。 主编:Daniel R.Doerge, National Center for Toxicological Research ,Jefferson, Arkansas (4)《生态学杂志》(OIKOS—A Journal of Ecology)Nordic Society发行,此刊物对于理论性工作(并不仅限于已发表论文的评论)和实验性工作(能充分验证某项假说或理论)同样重视,提供一个关于某个生态学问题发表不同观点看法的论坛,并定期发表一些知名生态学家的约稿。 主编:Professor Nils Malmer, Dept of Ecology, Plant Ecology, Lund Univ.,Ecology Building, S-223 62 Lund, Sweden. (5)《生态学研究》(Ecological Research),日本生态学会出版,以推进生态学的国 际性研究为宗旨,发表关于生态学各个方面的评论性文章,技术进展等。 (6)《生态模型》(Ecological Modelling),国际生态模型学会出版,此刊物致力于运用 数学模型、系统分析、热力学定律、计算机技术等描述生态系统,控制环境污染,管理自然资源。并认为生态系统对于人类的侵扰有一定的忍受范围,这种侵扰只能运用生态模型与系统生态学进行定量的描述,而生态系统的抗干扰能力也只能用生态系统理论进行解释。 读者对象:生物学家、工程师、生态学家、经济学家· (7)《生态学报》(Acta Oecologica),Elsevier Science版权所有,主要涉及行为生态、群落生态、生态保护、进化生态、生理生态、种群生态,并提供一个论坛对当前生态学的某个问题发表不同的观点看法。 主编:A.van Noordwijk, Behavioural and Evolutionary Ecology, Heteren, The Netherlands

第3章 分子生态学概述

第3章 分子生态学概述 分子生态学是90年代初新兴的一门生态学学科分支,它一经产生就引起了人们的广泛重视。不同的学者从各自的研究背景出发,对分子生态学的概念有着不同的理解。Burke等(1992)和 Smith等(1993)分别在《分子生态学》(《Molecular Ecology》)的创刊号和第二期首卷的社论中解释了分子生态学的概念。这个概念注重动植物和微生物(包括重组生物体)的个体或群体与环境的关系,认为分子生态学是分子生物学与生态学有机结合的一个很好的界面。它利用分子生物学手段来研究生态学或种群生物学的方方面面,阐明自然种群和引进种群与环境之间的联系,评价重组生物体释放对环境的影响。向近敏等(1996)则将分子生态学与宏观生态学和微观生态学对应起来,认为分子生态学是研究细胞内的生物活性分子,特别是核酸分子与其分子环境关系的。这个概念强调有生命形式的细胞内寄生物(如分子形式的病毒等)及其有生物学活性的细胞和分子与其相关细胞之间的各种活性分子,直至分子网络相互作用的生理平衡态和病理失调态的分子机制,从而提出促进生理平衡和防止病理失调的措施和方法。 由于本章作者的生物学专业背景,所以只能从一般意义的生物与环境之间的联系上对分子生态学作一肤浅的介绍。 Burke等(1992)的结论说明了 《Molecular Ecology》中所发表文章的范围:①分子群体生物学,包括群体和进化遗传学、行为生态学和保护生物学;②分子环境遗传学,包括种群生态学及基因流、重组生物体环境释放的生态学方面和自然环境中的遗传交换;③分子适应,包括遗传分化及生理适应、环境对基因表达的影响,以及一些方法和技术等。如果从一般意义上的生物与环境的关系来理解分子生态学的话,上述几个方面可以作为分子生态学的主要研究内容来理解。当然,分子生态学的研究内容不仅仅限于此,正如 Smith等在 《Molecular Ecology》第二期首卷的社论中所指出的那样:分子生态学不是简单的分子技术在生态学问题中的应用,而是代表着一个新兴的学科,具有着生态学和分子生物学相互交叉的强大活力。 3.1 分子生态学产生的背景 虽然分子生态学这一概念是在最近几年才正式提出的,但是类似的研究工作可以追溯到70多年前。从分子生态学的发展历史来看,主要有三门分支学科为分子生态学的形成奠定了基础。它们是:群体遗传学、生态遗传学和进化遗传学。虽然生态遗传学可能是分子生态学的最直接来源,但是,为了叙述的整体性,以下论述将不会有意将这三者分隔开来。 经典生态遗传学主要是论证和测度自然系统中选择的重要性(Real 1994)。 Ford认为,Gerould 1921年对一种蝴蝶(Colias philodice)在可见的被捕食过程中一个隐性基因的选择性 本章作者:魏 伟

最新污染生态学教学大纲资料

《污染生态学》教学大纲 Pollution Ecology 课程代码:BK095012 学时:32 学分:2 理论学时:32 实验或讨论学时:0 适用专业:生态学课程性质:必修 撰稿人:谢会成审定人:李传荣 一、课程说明 (一)课程性质、地位与任务污染生态学属于应用生态学科范畴,是生态学下的一个分支学科,属于应用生态学的一个热点研究领域。该课程是生态学专业的一门必修课。污染生态学研究生物与污染环境的关系规律,以污染物在环境系统和生物系统内的污染生态过程为主线,以典型的生态系统结构和功能对不同污染物的响应规律为主要内容,以典型污染物的污染生态效应及其防治为重点,介绍污染物在环境系统和生态系统内的迁移转化规律,生物受害机制,抗性和净化机制,污染沿食物链富集规律和人体受害原因,和污染生态效益监测与评价及污 染生态系统的修复技术。 (二)课程教学的基本要求通过本课程的学习,学生应掌握生物对污染物的吸收、污染物在生物体内及生态系统中的迁移,富集,污染物对生物的毒害机理,生物对污染物的解害及抗性形成,生物对长期污染胁迫条件的生态效应和适应进化,水污染,大气污染、土壤污染的生物修复及其污染效应的生物学评价等基本理论和基本知识。理解污染物对生物体毒害作用的测定方法和污染效应的生态学评价程序等基本技能。 二、教学内容与学时分配 绪论 2学时第一节污染生态学的形成、发展和定义 0.5 学时知识点:污染生态学形成和发展的时代背景、可持续发展的需要、污染生态学的定义、污染生态学与相关学科的关系 第二节污染生态学的研究内容与任务 0.5学时知识点:污染生态学的研究内容、污染生态学的任务

第三节污染生态学的学科发展动态 0.5学时知识点:污染生态学的学科发展趋势、中国污染生态学的优先研究领域 第四节污染生态学的研究方法 0.5学时知识点:野外调查、受控实验、多学科交叉、新技术的运用 本章小结:本章首先介绍了污染生态学的形成和发展的背景,然后阐述了其研究内容与任务。最后介绍了污染生态学的发展动态及研究方法。 重点:污染生态学的研究内容及污染生态学的主要研究方法。 难点:污染生态学的发展趋势 思考题:1、简述污染生态学的定义,研究内容和任务。 2、污染生态学的研究方法主要有哪些?最新研究进展有哪些? 教学方法:多媒体教学 第一章生物对污染物的吸收和迁移3学时 第一节基本概念1学时 知识点:污染物,优先污染物、持久性有机污染物、环境内分泌干扰物、持久性有毒物、持久性生物积累性有毒污染物、挥发性有机物、剂量 第二节植物对污染物的吸收与迁移 0.5学时知识点:植物对污染物的吸收、污染物在植物体内的迁移 第三节动物对污染物的吸收与迁移 0.5学时知识点:污染物通过动物细胞膜的方式、动物体对污染物质的吸收、污染物在动物体内的迁移与排出 第四节微生物对污染物的吸收 0.5学时知识点:微生物细胞吸收污染物的机理、影响微生物吸收污染物的因素 第五节影响植物吸收、迁移污染物的因素 0.5学时知识点:植物种的生物学、生态学特性、污染物的种类及其形态差异、pH、氧化还原电位、土壤阳离子交换量、污染物间的不同效应、土壤性质的影响、根际微生物的作用 本章小结:了解污染生态学中的一些基本概念,重点学习污染物在植物、动物和微生物中的迁移以及污染物的吸收过程。了解影响植物吸收、迁移污染物的因素。 重点:植物对污染物的吸收与迁移、动物对污染物的吸收与迁移、微生物对污染物的吸收、影响植物吸收、迁移污染物的因素 难点:植物对污染物的吸收与迁移、动物对污染物的吸收与迁移 思考题:1、何谓污染物?它具有哪些性质?如何分类? 2、简述植物对水溶态污染物的吸收过程 3、微生物细胞吸收污染物的机理是什么? 第二章生物富集 2学时 第一节生物富集的概念0.5学时知识点:生物富集的概念

现代生态学重点

现代生态学 、现代生态学的主要特点。(30分)现代生态学的发展期(20世纪50年代至今)20世纪50年代以来,人类的经济和科学技术获得了史无前例的飞速发展,既给人类带来了进步和幸福,也带来了环境、人口、资源和全球变化等关系到人类自身生存的重大问题。在解决这些重大社会问题的过程中,生态学与其它学科相互渗透,相互促进,并获得的了重大的发展。它有以下一些特点:1、整体观的发展 1)动植物生态学由分别单独发展走向统一,生态系统研究成为主流。 2)生态学不仅与生理学、遗传学、行为学、进化论等生物学各个分支领域相结合形成了一系列新的领域,并且与数学、地学、化学、物理学等自然科学相交叉,产生了许多边缘学科;甚至超越自然科学界限,与经济学、社会学、城市科学相结合,生态学成了自然科学和社会科学相接的真正桥梁之一。 3)生态系统理论与农、林、牧、渔各业生产、环境保护和污染处理相结合,并发展为生态工程和生态系统工程。 4)生态学与系统分析或系统工程的相结合形成了系统生态学。 2、生态学研究对象的多层次性更加明显。 现代生态学研究对象向宏观和微观两极多层次发展,小自分子状态、细胞生态,大至景观生态、区域生态、生物圈或全球生态,虽然宏观仍是主流,但微观的成就同样重大而不可忽视。而在生态学建立时,其研究对象则主要是有机体、种群、群落和生态系统几个宏观层次。 3、生态学研究的国际性是其发展的趋势 最重要的是60年代的IBP (国际生物学计划),70年代的MAB(人与生物圈计划), 以及现在正在执行中的IGBP (国际地圈生物圈计划)和DIVERSITAS(生物多样性计戈9) 预防全球气候变化的为保证世界环境的质量和人类社会的持续发展,如保护臭氧层、 影响,国际上一个紧接一个地签定了一系列协定。1992年各国首脑在巴西里约热内卢签署的《生物多样性公约》是近十年来对全球有较大影响力和约束力的一个国际公约,有

富油微藻布朗葡萄藻的分子生态学研究进展汇总.

网络出版时间:2014-05-30 10:19 网络出版地址:https://www.doczj.com/doc/e811411223.html,/kcms/doi/10.5846/stxb201308232132.html 第35卷第10期生态学报Vol.35, No.10 2015年5月ACTA ECOLOGICA SINICA May.,2015 DOI: 10.5846/stxb201308232132 富油微藻布朗葡萄藻的分子生态学研究进展 马丽芳 , 刘俊稚 , 刘新颖 , 汪志平* , 陈子元 (浙江大学原子核农业科学研究所农业部核农所重点开放实验室, 杭州 310029) 摘要: 分子生态学是研究生命系统与环境系统相互作用机理及其分子机制的科学,可以从宏观和微观结合的角度真实反映生态现象的本质。本文在简述产烃布朗葡萄藻形态与化学种等生理生态特征的基础上,重点综述了近年来国内外布朗葡萄藻分子生态学研究的新进展,主要包括分子系统发育学及其与化学种、基因组、地理来源等之间的关系。经典分类学上,关于布朗葡萄藻属于绿藻门(Chlorophyta)还是黄藻门(Xanthophyta)存在争议,而基于18S核糖体核糖核酸(18S ribosomal ribonucleic acid,18S rRNA)序列的分子系统发育学研究结果将布朗葡萄藻界定为绿藻门、共球藻纲(Trebouxiophyceae)。依据藻株的产烃种类和化学结构特征,可将布朗葡萄藻划分为A、B和L三个化学种,而布朗葡萄藻的分子系统学进化关系与化学种间高度统一。在基因组大小上,位于同一大亚聚群中的化学种B与L间却存在明显差异,而进化关系较远的化学种B与A间则更相近。不同地理来源布朗葡萄藻的18S rRNA序列和内部转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)多态性较高,提示不同地缘藻株间存有较高的遗传多样性。最后,本文探讨了布朗葡萄藻分子生态学研究尚待解决的问题,并对今后相关研究动向作了展望。 关键词: 布朗葡萄藻; 形态学; 化学种; 分子生态学; 分子系统发育学 Advances in molecular ecology of the oil-rich microalga Botryococcus braunii MA Lifang, LIU Junzhi, LIU Xinying, WANG Zhiping*, CHEN Ziyuan Key Laboratory of Chinese Ministry of Agriculture for Nuclear-Agricultural Sciences, Institute of Nuclear-Agriculture Sciences of Zhejiang University, Hangzhou 310029, China Abstract: Molecular ecology is defined as a science that studies interactions between life system and environmental system, as well as the corresponding molecular mechanisms. By combining macro and micro aspects, molecular ecology could reflect the nature of ecological phenomena. The green microalga Botryococcus braunii is well known for its ability to accumulate large amounts of hydrocarbon, and it is attractive as a potential resource for renewable biofuel production. This review, on the base of briefly introducing the physio-ecological characteristics of B. braunii concerning morphology and chemical race, mainly addresses the up-to-date achievements of molecular ecology including molecular phylogeny and its relationship with chemical race, genome size and original geographical position. Morphologically, B. braunii is characterised by a botryoid organization of individual pyriform-shaped cells, held together by a refringent matrix containing lipids. In classical taxonomy mainly referring to morphology structures, it is difficult to identify whether B. braunii is a member of Chlorophyta or Xanthophyta, Recently, the molecular phylogenetic results based on 18S rRNA analysis clarified that this alga belongs to Trebouxiophyceae (Chlorophyta). According to the differences of the produced hydrocarbon, at least three chemical races of B. braunii could be identified, respectively named as Race A, B and L. Race A produces essentially odd-numbered n-alkadiene and triene hydrocarbons from C23 to C33; race B produces 基金项目:国家公益性行业(农业)科研专项(201103007); 国家高技术研究发展(863)计划课题(2012AA050101); 国家自然科学基金项目(10975118); 浙江省院士基金项目(J20110445, D2*******) * 通讯作者Corresponding author. E-mail: zhpwang@https://www.doczj.com/doc/e811411223.html,

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