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
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
生态学研究方法 第一章绪论 第一节生态学及其学科特性化 一、生态学的概念 生态学 从科学的角度来看，生态学是运用层次观和系统论的方法，是研究生物与生物之间、生物与环境之间的相互关系的科学。 这些相互关系会从生物分子、个体、种群、群落、生态系统、区域景观、全球等不同层次上对生物的和环境系统的结构和功能产生各种影响。 因此，生态学是研究这些相互关系的产生方式、影响途径和作用后果有关规律的学科。二、研究层次及其学科 现代生态学在研究层次上相宏观与微观两极发展。由于生态学研究对象的极其复杂性，它现已发展成为一个庞大的学科体系根据研究性质分，生态学可概分为理论生态学和应用生态学两大体系。从研究对象的水平和层次来看，生态学可分为：分子、个体、种群、群落、生态系统、景观、区域、全球生态学。（分辨率和空间尺度增加） 三、生态学的实验科学属性 科学的发展与研究方法和技术设备有关。在传统的生态学研究中，生态学侧重于研究对象的描述，所采用的研究方法（如直观描述，调查分析，数理统计，单项实验等）都很简单。设备也很简单。 因此，生态学被误认为是一门描述性的、近似于思维方法论的和社会科学的一门学科。特别是近十几年来，随着生态学向经济科学和人文社会学科的渗透，使人们感觉到生态学似乎越来越偏离自然科学，而向社会科学靠近了。 然而，生态学来源于生物学，其研究对象是生物与环境之间的相互关系。它始终围绕着生物与环境之间的物质循环、能量流动、信息传递（乃至资金流动）开展研究，就必然要与生物学实验、环境学实验、物理、化学实验等打交道，就需要通过实地观测与调查研究，获取实验数据来认识和回答各种种样的生态学过程及其内在机理。因此，总体上讲，生态学必然是一门实验科学，它的天然实验室就是自然界（或人类社会）。 生态学实验的特点： 1）生态学是一门与空间、时间相关的科学，因此，其实验必然涉及空间位置与时间的测定，与地理学密切相关； 2）生态学是研究生物与环境相互关系的科学，那么，其实验必然涉及生物学与环境学；3）生态学的综合性与系统性，决定了解到其实验必然是多元化的，并与其他学 科具有交叉渗透性；
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
第1章绪论 由来土壤微生物因其数量庞大、种类繁多而被称为丰富的生物资源库。土壤微生物包括蓝细菌、细菌、放线菌等原核微生物，还有真菌、蓝藻除外的藻类真核生物，地衣以及原生动物等，是一种形体微小，结构较简单的生物。广泛活跃于土壤中，土壤微生物对生物地球化学循环贡献着不可估量的力量，在土壤形成、有机质代谢、污染物降解、植物养分循环转化等过程中具有不可替代的作用，同时也是评价该地土壤肥力的重要指标之一，因此，对土壤微生物的生态学研究，有着非常深远的意义［1 －3］。
第2章草地土壤微生物生态研究概况 草地土壤微生物是土壤有机复合体以及草地生态系统的重要组成部分［4］。通过对土壤中微生物的活动和分布进行详细研究，可以了解对微生物特性、分布、功能等的影响的因素有哪些，同时可以知晓微生物对植物生长发育、土壤肥力以及土壤中能量流动与物质循环的影响和作用。 气候变化与季节更替对草地土壤微生物的数量与分布具有一定影响。微生物总生物量在春夏季节较高，秋季较低，冬季最少。不同类群的微生物量有各自不同的特点，但是随季节变化的总体趋势与上述相似。杨成德等［5］对东祁连山高寒草本草地土壤微生物量及酶的季节动态研究中发现，土壤微生物量碳随季节变化呈先升高后降低再升高的趋势，其中7月达到最大值，9月下降到最小值，但土壤微生物量氮、磷的季节变化与土壤微生物量碳有所不同，土壤酶活性也呈现季节性变化。金风霞等［6］在对不同种植年限苜蓿地土壤环境效应的研究中指出，各种植年限苜蓿草地土壤微生物群落以细菌占优势，而真菌的变化规律不明显，随着种植年限的变化，细菌和放线菌的数量呈现逐年递增的趋势。高雪峰等［7］研究了草原土壤微生物受放牧影响后的季节变化规律，研究结果表明，土壤中的细菌数量最低，从3月份开始逐渐增加，8月份达到最高值，8月到10月降低; 真菌数量3月份最高，5月份最低，而5月8月呈增加趋势，8月到10呈降低趋势; 放线菌数量5月份最少，5月到10月逐渐增加，10月份最高，之后又逐渐降低; 三大微生物类群的季节变化趋势不一致。任佐华等［8］研究了青藏高原腹地中，三江源自然保护区中的高寒草原土壤，分析了土壤微生物受气候变化的影响，结果表明，该区域微生物数量细菌最多，放线菌的数量次之，真菌的数量较少; 并且发现主要功能微生物菌群数量从多到少依次为氨化细菌、好气性固氮菌、硝化细菌、亚硝化细菌; 所研究区域的微生物生物量碳、氮含量差异显著; 对三江源地区高寒草原的土壤微生物活性影响明显的因素是温度的升高。
污染生态学 第一章思考题： 1、试比较动物、植物、微生物三种生物类型吸收、迁移污染物的途径、机制的异同。 第二章思考题 1、什么叫生物的富集作用？生物为什么能富集污染物? 2、不同污染物类型和各种污染物质在不同生物及同一生物的不同器官、组织内富集量有明显差异，为什么? 据此在不同类型污染地区农作物结构应如何合理布局，如何避免过多污染物进入人体？ 3、通过生态系统食物链的延伸，生物富集将发生什么变化，为什么? 第三章思考题 1 生物为什么会受污染物毒害？在什么情况下才会发生毒害? 2 金属有哪些特性对生物产生的毒害程度起重要作用，为什么？ 3 化学元素之间为什么会出现拮抗和协同关系，有哪些因索决定元素之间的拮抗和协同关系？研究元素之间的拮抗和协同关系有什么重要意义？ 第四章思考题 1、总体来讲，生物对污染物的抗性通过哪些途径实现？试比较动物、植物和微生物对环境污染物抗性作用的异同。 2、如何理解生物对污染物的吸收、累积、解毒与抗性的关系？ 3、如何利用生物的抗性作用解决环境污染问题？ 第五章思考题 1、生物对污染环境的长期生态学效应有哪些?各有何特点？ 2、污染为什么会影响生物多样性的变化？ 3、生物对污染环境适应的遗传学根源是什么?如何提高生物对污染的适应性水平？ 4、污染条件下生物进化具有什么特点?你如何判断这种进化的方向?
第六章思考题 1．什么是生物监测? 如何处理物理监测、化学监测与生物监洲三者间的关系？ 2．利用生物监测环境质量有哪些优势? 3．在环境质量的生物监测中，如何利用生物的抗性作用？ 第七章思考题 1水体富营养化的概念是什么？水体富营养化形成的条件有哪些？用来描述水体富营养化的水体氧平衡指标有哪些？各指标的含义是什么？ 2什么是氧化塘？简述氧化塘作用的基本原理。氧化塘可分为哪几类，备有何特点？ 3 污水土地处理系统的概念是什么？污水土地处理系统有哪些类型？ 4 比较污水上地处理系统、污水灌溉的异同点。 第八章思考题 1、简述大气污染造成的危害。谈谈我国大气污染今后发展趋势，为什么？ 2、什么是温室效应，为什么会形成温室效应？目前不同学者有那些不同看法？你的看法是什么？ 3、温室效应有哪些严重后果，应采取哪些对策？ 4、酸雨是如何形成的？形成的机制是什么？ 5、谈谈酸雨对生态有何影响，应采取哪些措施防治酸雨？ 6、谈谈治理大气污染应采取何种生态工程？ 第九章思考题 1、重金属对土壤的影响有哪些方面？其后果如何，如何防治？ 2、大气污染、水污染、土壤污染形成过程有何区别与联系？ 3、对大气污染、水污染和土壤污染在治理措施上有何异同？ 4、就你所章握的污染生态学知识，谈谈你对我国耕地可持续发展和土壤污染防治的综合对策。
理解： 1、双种群的竞争。 2、生态学实验的特点。 1）生态学是一门与空间、时间相关的科学，因此，其实验必然涉及空间位置与时间的测定，与地理学密切相关； 2）生态学是研究生物与环境相互关系的科学，那么，其实验必然涉及生物学与环境学； 3）生态学的综合性与系统性，决定了解到其实验必然是多元化的，并与其他学科具有交叉渗透性； 4）生态学的不同尺度，决定了其不同实验方法的巨大差异性，如宏观生态学的研究方法与微观生态学研究方法。 3、Logistic模型的意义。？ 逻辑斯谛模型的两个参数r和K，均具有重要的生物学意义。r表示物种的潜在增殖能力，K是环境容纳量，即物种在特定环境中的平衡密度。但应注意K同其他生态学特征一样，也是随环境（资源量）的改变而改变的。 4、逻辑斯谛增长模型的重要意义。 1）它是许多两个相互作用种群增长模型的基础； 2）它也是渔业、林业、农业等实践领域中，确定最大持续产量（的主要模型； 3）模型中两个参数r、K，已成为生物进化对策理论中的重要概念。 5、某一具体群落中某一物种的生态位大小的取决因素。 1）物种对环境因子的生理学适应也就物种基础生态位的大小 2）与其它物种的相互作用，主要是指物种间的竞争状况 3）群落中环境因子（梯度）的分布状况 这三个因素的综合作用通过物种在群落中的分布及其与环境因子分布的吻合程度而得以反映。 6、绝对密度测定与相对密度测定。 （1）绝对密度测定 总数量调查方法：计数某地段中某种生物个体的全部存活者数量/总面积 取样调查法：计数种群的一部分，用以估计种群整体。抽样，取平均，推广。 （2）相对密度测定这类方法是很多的。可分两类，一是直接数量指标，如捕捉法；另一类是间接数量指标，如通过兽类的粪堆计数估计兽类的数量，以鸟类的鸣叫声估计鸟类数量的多少等。还有很多指标可以估计动物的相对数量。 7、生态位的测定类型。 1）未考虑资源利用率的测度 2）考虑资源利用率的测度 3）多维生态位宽度的测定 8、数据转换的目的 一是为了改变数据的结构，使其能更好地反映生态关系，或者更好地适合某些特殊分析方法。比如非线性关系的数据通过平方根转换可以变成线性结构，这样对线性方法比如PCA就更为合适 二是为了缩小属性间的差异性，由于属性的量纲不同，往往不同属性间的数据差异很大，比如不同的环境因子测量值，对数转换可使得数据值趋向一致。 三是从统计学上考虑。如果抽取的样品偏离正态分布太远，可以进行适当转换。 9、种群动态的基本研究方法。 10、种群离散增长模型的4个假定。 Nt+1=λNt或Nt=N0λt 1）环境条件允许种群有一个最大值K 2）种群增长率降低的影响是最简单的，即其影响随着密度上升而逐渐地、按比例地增加。 3) 种群中密度的增加对其增长率的降低作用是立即发生的，无时滞 4）种群无年龄结构及无迁出和迁入现象。
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、
当代微生物学的发展趋势Prepared on 21 November 2021
当代微生物学的发展趋势 当代微生物学的发展趋势 当代微生物学的发展趋势，一方面是由于分子生物学新技术不断出现，使得微生物学研究得以迅速向纵深发展，已从细胞水平、酶学水平逐渐进入到基因水平、分子水平和后基因组水平。另一方面是大大拓宽了微生物学的宏观研究领域，与其他生命科学和技术、其他学科交叉、综合形成许多新的学科发展点甚至孕育新的分支学科。近20～30年来，微生物学研究中分子生物技术与方法的运用，已使微生物学迅速丰富着新理论、新发现、新技术和新成果。C.Woese1977年提出并建立了细菌（bacteria）、古菌(archaea)和真核生物（eucarya）并列的生命三域的理论，揭示了古细菌在生物系统发育中的地位，创立了利用分子生物学技术进行在分子和基因水平上进行分类鉴定的理论与技术。微生物细胞结构与功能、生理生化与遗传学研究的结合，已经进入到基因和分子水平，即在基因和分子水平上研究了微生物分化的基因调控，分子信号物质及其作用机制，生物大分子物质装配成细胞器过程的基因调控，催化各种生理生化反应的酶的基因及其组成、表达和调控，阐明了蛋白质生物合成机制，建立了酶生物合成和活性调节模式，探查了许多核酸序列，构建了100多种微生物的基因核酸序列图谱。如大肠杆菌（Escheriachiacoli）的基因图谱早已绘出，1/3多的基因产物已完成了生化研究，80％的代谢途径已有了解，染色体复制模式及调控方式已基本阐明，对许多操纵子的主要特征已有描述，对大肠杆菌细胞高分子的合成已探明，并可以在试管中模拟，即进入了后基因组时期。对固氮酶
污染生态学复习题 一、名词解释 1、污染生态学: 是以生态系统理论为基础，用生物学、化学、数学分析等方法研究在污染条件下生物与环境之间的相互关系规律的学科。 2、安全浓度:生物与某种污染物长期接触，仍未发现受害症状，这种不会产生受害症状的浓度。 3、效应浓度EC: 使生物开始出现受害症状的浓度。 4、最高允许浓度:生物在整个生长发育周期内，或者是对污染物最敏感的时期内，该污染物对生物的生命活动能力和生产力没有发生明显影响的浓度。 5、生物富集: 生物体或处于同一营养级的生物种群，从环境中吸收某些元素或难分解的化合物，导致生物体内该物质的浓度超过环境中浓度的现象。 6、氧化塘:利用库塘等水生生态系统对污水的净化作用，进行污水处理和利用的生物工程措施 7、抗性:生物对各种不良环境具有一定的适应性和抵抗力 8、生化耗氧量BOD：一定期间，微生物分解一定体积水中有机物所耗溶解氧的数量。 9、总需氧量TOD：把水中的CNSH等元素全部氧化成所需的O2 10、总有机碳TOC：溶解于水中所有机物的含碳量 11、土壤污染：当工农业生产的“三废”污染物通过水体、大气或直接向土壤中排放转移，并累积到一定程度，超过土壤自净能力时，导致土壤生态系统功能降低，进而对土壤动植物产生直接或潜在的危害，急即土壤污染。 12、环境容量：在一定范围和规定的环境目标下，能容纳某污染物的最大负荷量 13、土壤背景值：未受人类污染影响的自然环境中化学元素和化合物的含量 14、杀虫剂：主要用于防治农、林、牧、卫生及仓库等害虫的药品 15、土壤自净作用：以各种方式进入土壤的污染物，通过土壤的物理、化学、生物学的复杂作用使污染物逐渐转化、减毒、消失最终使土壤恢复到原来的生态功能的过程。 二、填空 1、土地处理技术慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流、湿地、地下渗滤系统。
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
《生态学研究方法》教学大纲 开课学期：秋季 先修课程：普通生态学、植物地理学 授课对象：环境科学专业本科2或3年级学生 课程目标：本课程通过对生态学研究的方法论、发展历史和不同研究层次的方法手段等的系统介绍，并辅以相应的操作实习，旨在使学生对生态学研究的方法手段有一个 全面的了解，建立起提出、分析和解决问题的思维框架和实际操作能力。 学时：51学时。其中授课45学时，实验学时6学时。合计3个学分。 教材：自编讲义 参考书：（1）Ecological Methodology.Krebs J. Charles, 1998 （2）Scientific methods for ecological research. E. David Ford. Cambridge University Press. 2000. （3）生态学的理论与方法。R. McIntosh著，徐嵩龄译，1992年； （4）生态学调查方法手册。（英国）W.J. Sutherland等著，张金屯译，1999年； （5）植被数量生态学方法。张金屯，1995年； （6）普通生态学－原理、方法和应用。郑师章，吴千红，王海波等编著，1994年； （7）普通生态学实验手册。G.W. Cox著，蒋有绪译，1979年。 （8）陆地生物群落调查观测与分析。董鸣主编，中国标准出版社，1996年。 （9）森林生态系统定位观测提纲及数据库建设。《中国森林生态系统结构与功能规律研究》项目组编著，1993。 （10）植物生态学实验。内蒙古大学生物系编著，高等教育出版社，1986年 （11）植被生态学的目的与方法。Ellenberg，Muller- Daumbois （12）景观生态学－格局、过程、尺度与等级。邬建国，高等教育出版社，2000年（13）植物种群学。王伯荪，李鸣光，彭少麟著，广东高等教育出版社，1995年 （14）当代生态学博论。刘建国主编，中国科学技术出版社，1992年 （15）试验设计的技术与方法。栾军编著，上海交通大学出版社，1987年 一、时间安排 9月12日～1月2日，24次课，48学时，3学分。其中10月1、3日课程与国庆节冲突，1月1日与元旦冲突，实际上课21次，中间安排3次实习，具体时间另行通知。在第24次课将作考前辅导；最后一次课考试。学校规定上课时间到1月6日止，6～17日停课复习。 考核方式：包括平时考核、实习情况和期中、期末考试。平时的考核包括课后思考题，课前不定期穿插小测验。平时成绩占40％，期中考试占20％，期末考试40％。 二、课程目标 本课程以研究方法讲解为主，同时配合数据练习；辅以3次操作性实习；最后通过卷面考试进行一次全面的考核。 通过上述途径，使学生对生态学研究的基本途径、发展过程及其当前进展获得一个全面的认识；了解生态学研究的方法论途径；学习关于生态学研究的基本概念、基本方法和基本技能；并获得一定的研究实践经验。 在内容上，将涉及现代生态学几个主要分支：种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学和全球生态学的研究方法，但以陆生植物生态学为主；涉及生态学研究的野
生态学研究方法知识点概括 第一章绪论 1.生态学研究的基本方法： ①原地观测 ②受控实验 ③生态学研究方法分析 2.原地观测的容： ①野外考察 ②定位观测 ③原地实验 3.生态学综合研究的研究方法： ①资料的归纳和分析 ②生态学的数值和排序 ③生态学的数学模型和仿真 4.生态学研究的基本指导思想： ①层次观 ②整体论 ③系统学说 ④协同进化 5.生态学研究的组织层次 基因—细胞—器官—个体—种群—群落 6.名解： 受控实验：是在模拟自然生态系统的受控生态实验系统中，研究单项或多项因子与相互作用及其对种群或群落影响的方法技术 协同进化：两个或多个物种在种群动态上的相互影响彼此在进化过程和方向上的相互作用，包括生物与生物之间和生物与环境之间的协同进化 7.原地观测：指在实地对生物与环境关系的考察 第二章野外环境生态因子的观测 1.名解： 环境因子：组成环境的所有要素的总和 生态因子：指环境中对生物的生长，发育，生殖，行为和分布有着直接或间接影响的环境要素 地形因子： 气候因子： 溶解氧：在水中溶解分子态的氧 电导率：电导反应了水中含盐量的多少，水越纯净，含盐量越少电阻越大，电导越小。 色度：颜色，浊度，悬浮物等都是反应水体外观的指标 2.生态因子的分类 按生命特征：（1）生物因子（2）非生物因子 按性质分：（1）气候因子（2）土壤因子（3）生物因子（4）地形因子（5）人为因子 按种群数量变动的影响：（1）密度制约因子（2）非密度制约因子
按生态因子稳定性：（1）稳定因子（2）变动因子 3.地形因子包括哪些？ 地理位置海拔高度海陆位置经纬度坡度 4.气候因子包括那些数据？ 太阳辐射强度光照强度空气温度空气湿度土壤温度大气降水风速风向降水量 5.地温（土壤温度）用曲管地温表测量；大气降水用雨量器和雨量计测量；空气湿度用温度计或干湿球温度表测量。 6.水样的采集：现场测定的有PH值、电导率和溶解氧。 7.色度的测量方法： ①铂钴标准比色法 ②稀释倍数法 ③分光光度法 8.了解GPS 统，称为全球卫星定位系统，简称GPS。GPS是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统，能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息，是卫星通信技术在导航领域的应用典，它极提高了地球社会的信息化水平，有力地推动了数字经济的发展。 第三章生态学观测的取样设计 1.取样的定义与类型：抽取其中一部分作为样本来获取数据并进行分析，进而推断总体的特征，这个过程成为取样。 ①主观取样 ②客观取样（概率取样法） 2.客观取样包括哪些取样方法并了解各取样方法： ①随机取样：样方的设置是随机的，即每一样品单位被抽取的机会是相等的；一般随机取样的方法是将研究地区放入一个垂直坐标中用成对的随机数作为坐标值来确定样方的位置。（缺点：在实际研究中往往难以确切设置，尤其是地形复杂等地；优点：可用于统计分析）②系统取样：根据某一规则系统的设置样方，也叫规则取样；在大多数情况下，先用地形等因素确定第一个样方设置（优点：取样简单，样品分布普遍，代表性强，在植被变差较小的情况下效果好；缺点：好坏不能客观评价，数据也不能进行统计分析） ③限定随机取样（系统随机取样）：是系统取样和随机取样的结合，兼有二者的优点，先用系统法将研究地段分成大小相等的区组，然后在每一小区再随机地设置样方（优点：每个区组每个样品被抽取的机会更大，且数据可进行统计分析；缺点：在野外可能更费时间） ④分层取样：将研究地段按自然的界限或生态学标准分成一些小的地段，小地段的划分不是统计学方法，而是自然的界限或生态学的标准（优点：简便易做，也是应用最多的方法；缺点：小地段的大小一般是很难知道的，不等的所以难以进行统计分析） ⑤集群取样：是一种二维水平取样，即首先随机选取样点，在每一个样点取一些样方（而不是一个样方），在这特殊调查中更有效，可有多种设计方案，根据所研究的对象不同而有差异 ⑥环境因子取样：对环境因素，某些因子的值只与样方位置有关 3.群落的最小面积的定义及几种需要了解的群落最小面积
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：
污染生态学中的环境质量评价问题 现在，人们越来越意识到，人类社会的经济发展，自然生态系统的维持，以及人类本身的健康状况都与该地区的环境质量状况密切相关。人们也更加意识到人类的行为，特别是人类社会的经济发展行为，会对环境的状态和结构产生很大的影响，会引起环境质量的变化。如果因为人类的行为引起了环境质量的恶化，则人类社会不可能做到持续发展，也严重影响到人类自身的生存。因此，人们十分关心环境质量状况如何，以及人们的行为将会引起环境质量怎样的变化。这样慢慢的形成了当代环境科学的一个分支学科环境质量评价学。同时，环境质量评价又是约束人们行为的一项重要环境管理措施。 第一节环境质量评价概述 ⒈环境质量（environment quality） 环境质量是环境科学的一个重要和基本概念。正确理解环境质量一词的概念并赋以科学的定义，必须从分析环境的基本概念和特征入手。因为环境是一个系统，环境系统的内在特征表现为环境结构；环境系统的外在特征表现为环境状态。目前，我们有很多方法和手段能够对环境的状态进行定性和定量的描述。因此，对环境质量一词的定义应该是：环境质量是环境系统客观存在的一种本质属性，并能用定性和定量的方法加以描述的环境系统所处的状态。环境始终处于不停的运动和变化之中，作为环境状态表示的环境质量也是处于不停的运动和变化之中。引起环境质量变化的原因主要有两个方面：一方面是由于人类的生活和生产行为引起环境质量的变化；另一方面是由于自然的原因引起环境质量的变化。 2.环境质量评价（environment quality evaluation） 近几十年来，世界各国都不同程度的受到环境问题的严重挑战。例如水土大量流失，土地沙化，森林覆盖率锐减，臭氧层破坏，酸雨，大气和地表水的品质恶化等。在这些环境问题面前，人类开始感到了生存与发展受到严重威胁。同时，人们也逐渐认识到在环境质量与人类需要之间客观的存在一种特定的关系环境质量的价值。所谓环境质量评价，是评价环境质量的价值，而不是评价环境质量的本身，是对环境质量与人类社会生存发展需要满足程度进行评定。环境质量评价的对象是环境质量与人类生存发展需要之间的关系，也可以说环境质量评价所探讨的是环境质量的社会意义。 环境质量评价（Environmental Quality Assessment）概念是从环境卫生学角度按照一定评价标准和评价方法对一定区域范围内的环境质量加以调查研究并在此基础上作出科学、客观和定量的评定和预测。 3.目的环境质量评价的主要目的是:（1）较全面揭示环境质量状况及其变化趋势;（2）找出污染治理重点对象;（3）为制定环境综合防治方案和城市总体规划及环境规划提供依据;（4）研究环境质量与人群健康的关系;（5）预测和评价拟建的工业或其他建设项目对周围环境可能产生的影响，即环境影响评价。 4.分类环境质量评价有下述类型：按地域范围可分为局地的、区域的（如城市的）、海洋的和全球的环境质量评价。按环境要素可分为大气质量评价、水质评价、土壤质量评价等。就某一环境要素的质量进行评价，称为单要素评价。就诸要素综合进行评价，称为综合质量评价。按时间因素可分为环境回顾评价、环境现状评价和环境影响评价。按参数选择，有卫生学参数、生态学参数、地球化学参数、污染物参数、经济学参数、美学参数、热力学参数等质量评价。对环境质量评价分类进行研究，不仅具有理论意义，而且还有实践意义。在环境质量评价工作中，对不同类型的评价，其评价重点、评价方法，对评价所需资料的要求、评价精度、评价时效等均不相同。所以，在做某一项具体的评价时，首先正确的确定评价类型是十分重要的。 5.评价内容 环境质量评价的内容比较全面的城市区域环境质量评价，应包括对污染源、环境质量和环境
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