普通生态学11共24页

• 最早的光合作用可能是 H2S + CO2→ CH2O + S2
从运用H2S 转变到运用H2O
• 逐渐演化为： H2O + CO2 → CH2O + O2
• 约有10亿年，光合作用产生 15亿年至20亿年前，光合作用产生的氧 气才开始在大气中累计。
• 目的是指导人与生物圈的协调发展。
（二）生态学的研究对象
• 生态学属宏观生物学范畴，但现 代生态学向微观和宏观两个方向 发展。
1.根据研究对象的组织水平划分
按现代生物学组织层次划分：
分子生态学（Molecular Ecology） 进化生态学（Evolutionary Ecology） 个体生态学（Autecology、Physiological Ecology） 种群生态学（Population Ecology） 群落生态学（Community Ecology，Synecology） 生态系统生态学（Ecosystem Ecology） 景观生态学（Landscape Ecology） 全球生态学（Global Ecology）
森林生态学（Forest Ecology） 草地生态学（Grassland Ecology） 荒漠生态学（Desert Ecology） 冻原生态学（Tundra ecology）。
4.按交叉学科划分
数学生态学（mathematical ecology） 化学生态学（chemical ecology） 物理生态学（physical ecology） 地理生态学（geographic ecology） 生理生态学physiological ecology） 进化生态学（evolutionary ecology） 行为生态学（behavioral ecology） 遗传生态学（genetic ecology） 经济生态学（economic ecology）等。

6 生态系统能流模型
Odum 于1959年曾把生态系统的能量流动概括为 一个普适的模型。
该模型可以表示外部能量的输入情况以及能量在 生态系统中的流动路线及其归宿。
该模型利用不同方框表示各个营养级和贮存库， 并用粗细不等的能流通道将方框按能流的路线 连接起来，能流通道的粗细表示能流量多少， 箭头表示能量流动的方向。最外围的方框表示 生态系统的边界（下页图）。
事实上初级生产效率只有1％，即1000公斤／亩。
热力学第二定律
在封闭系统自发的能量传递和转化过程中， 一部分能量可以作功，称为自由能，其余能 量不能作功而以热的形式消散。系统的熵值 增加，自由能减少，最终归于沉寂。
生态系统中能量通过食物链在不同营养级间传递 过程中，很大部分的能量以热能方式消散。
如此说来，生态系统会像热寂论所说归于消亡， 但是生态系统却依然得以长期维持。
7 分解者和消费者在能流中的相对作用
消费者和分解者属于生态系统中的两个亚系统， 前者以消费活生物体为主，属于牧食食物链， 后者以分解死有机物为主，属于碎食食物链。 分解者亚系统比消费者亚系统能流更加复杂。
一般情况下，生产者亚系统的净初级生产量大多 进入了分解者亚系统，异养生态系统中分解者 亚系统更是占据绝对优势。
现在我们算一算：把每年射到一亩地上的太阳光 能的３０％作这植物可以利用的部分，而植物 利用这些太阳光能把空气里的二氧化碳和水分 制造成自己的养料，供自己发育，生长结实， 再把其中五分之一算是可吃的粮食，那么稻麦 每年的产量就不仅仅是现在的两千多斤，而是 两千多斤的２０多倍！……”
按：中国各地太阳能年生理辐射量平均为60千卡 ／平方厘米·年。葡萄糖热值为4.1千卡／克， 计算不难得出“最高产量”为10万公斤／亩。

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
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
1.3 Why learn ecology?
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
• Theorical ecology研究生态学进程、生态关系的数学推理和生态学 建模；
• Applied ecology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(Urban ecology)、恢复生态学 (Restoration ecology)、人类生态学(Human ecology)、生态工程学 (Engineering ecology)、生态伦理学(Ecological ethics)等
2.1.2生物和环境的层次性Hierarchy
生命主体的层次性
– 基因组－细胞－组织－器官－个体－种群 －群落－生态系统－生物圈－地球
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。
一颗胡杨 研
究 胡杨种群

0.2 The researching field of ecology
●生态系统是一定空间中生物群落和非生物环境的复合体， 生态学家最感兴趣的是能量流动和物质循环过程。
Ecosystems comprise the biotic community in conjunction with the associated complex of physical factors that characterize the physical environment. Issues of interest at this level include energy flow, food webs and the cycling of nutrients. ●现代生物学的研究对象进一步向微观（分子生态学）与宏 观（景观生态学和全球生态学—生物圈生态学）两个方面 发展。
Levels: Individual organism, Population, Community, Ecosystem, Landscape, Global Ecology.
0.2 The researching field of ecology
●在个体层次（水平）上，有机体对环境 的反应是关键项目； At the individual level the response of individuals to their environment (biotic and abiotic) is the key issue.
0.2 The researching field of ecology
●组织层次：生态学的研究对象很广，从个体的分子直到生物 圈。但是，生态研究者对于其中4个组织层次（level of organization）特别感兴趣，即个体、种群、群落和生态 系统。