2生态系统概论

生态学概论专题一课程概述1）生态学的定义：生态学（Ecology）是从系统的高度研究生物与其环境之间相互作用关系的科学，其中生物包括人类、动物、植物和微生物，环境包括自然环境、人工环境及社会经济环境。

2）生态学的形成发展形成期：公元17-19世纪末定义提出巩固期：20世纪初－50年代理论研究壮大期：20世纪60年代至今知识体系的拓展、丰富3）生态学的研究现状生态学在研究社会问题中的重新定位生态学研究对象的时空尺度不断拓展生态学研究的内容向过程和预测发展生态学新分支在学科交融中不断产生生态学研究方法与手段在集成中创新专题二（第一讲）生态学基础知识思考题：1、什么是生态系统？有哪几种生态系统？2、湿地生态系统的定义•3、为什么说湿地生态系统中的生物多样性是最丰富的？一、系统概述1）系统的定义系统：在一定的时空范围（边界）内，由两个或两个以上相互联系和相互作用的组分构成的，具有某种特定的结构与功能，朝着特定目标运动发展的有机整体。

系统的要素：①有一定边界②有多个组分③组分间关联④有特定功能⑤有运动目标2）系统的特性，是指系统相对于非系统而言所具有的若干属性。

主要包括：（1）结构的有序性系统结构的有序性——主要表现在系统外部有一定的边界，内部有鲜明的分层现象。

系统边界：指系统所涉及的时间和空间界限（可自然形成或人为划定）分层现象：指系统按一定的层次，可向宏观逐层综合，向微观逐层分解的现象。

（2）结构的整体性系统结构的整体性是系统对各组成要素的总体要求，包括各组分间存在量比关系，相互作用和联系方式：量比关系：指组分间在数量上的比例。

它控制着系统的构成。

相互作用：指组分间相互约依赖、相互作用的关系。

联系方式：指组分间的时空关系，即系统内各要素在和空间上的配置。

（3）功能的整合性系统功能的整合性是指系统整体功能大于各组分功能之总和的特性。

它以特定的系统结构为基础。

系统功能＞∑组分功能（4）功能的离散性系统功能的离散性是指系统整体功能小于各组分功能之总和的特性。

第一章生态系统概论1、生态学起源洪堡《植物地理学随笔》关注的是什么决定了群落的物种组成和相对多度。

达尔文《物种起源》“是什么驱动力决定着这一草坪上每种植物种类与比例”恩斯特.赫克尔首次提出“生态学Ecology”坦斯利 1935 首次提出“生态系统ecosystem”,定义强调了生态系统中无机成分与有机成分以及生物有机体之间物质交换的重要性。

G.Evelyn Hutchinson(G.伊芙琳.哈钎森) “现代生态学之父”Raymond Lindeman（莱曼德.林德曼）“十分之一定律”Odum兄弟，能流，开创了“生态系统”研究的热潮，创建了能值理论与方法。

20世纪中叶，“生物多样性导致稳定性”的观点形成了以Robert MacArthur（侧重于研究较小等级的生态学系统）和Eugene Odum为首的两大学派。

广泛应用数学模型工具。

20世纪50-60年代酸雨等环境问题，导致环境生态学兴起，开始了生态系统定位研究。

《寂静的春天》1962 蕾切尔.卡逊2、生态系统的特性：（1）生态系统是生态学上的主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次；（2）生态系统内部具有自我调节能力。

生态系统的结构越复杂，物种数目越多，自我调节能力也越强。

但生态系统的自我调节能力是有限度的，超过了这个限度，调节也就失去了作用；（3）能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。

能量流动是单方向逐级递减的，物质流动是循环式的，信息传递则包括营养信息、化学信息、物理信息和行为信息，构成了信息网；（4）生态系统中营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值和这些能量在流动过程中的巨大损失。

因此生态系统营养级的数目通常不会超过5-6个；（5）生态系统是一个动态系统，要经历一个从简单到复杂，从不成熟到成熟的发育过程，其早期发育阶段和晚期发育阶段具有不同特性4、反馈：指当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分的过程5、生态系统生态学：指研究（1）生态系统组成要素、结构与功能、格局与过程、变化与演替，（2）系统内部组分之间及系统与外部环境之间的能量流动与物质循环，（3）人类活动和环境变化对生态系统的影响和反馈，（4）人为影响与调控生态系统的生态学原理、过程机理及管理技术的科学。

随着人口的增加和工业、技术的进步, 人类正以前所未有的规模和强度影响着环境, 人类在获得巨大物质财富的同时, 也出现了一系列环境问题, 诸如人口膨胀、能源耗费、资源枯竭、粮食短缺、环境退化、生态平衡失调等, 这六大基本问题的解决, 都有赖于生态学原理的指导, 从而推动了生态学的迅速发展, 使生态学超越了自然科学的范畴, 迅速成为当今最活跃的前沿科学之一, 生态学的基本原则, 不仅是被看作是环境科学的重要理论基础, 也被看成是社会经济可持续发展的理论基础, 生态学不仅引起当代各学科科学家的高度重视, 使生态学形成若干新增长点, 同时, 也被各国政治领袖和社会舆论所称道, 生态学学科正以其旺盛的生机在发展, 并肩负着解决一系列世界性问题的历史使命。

第一章绪论⏹生态学的产生与发展☐生态学的定义生态: 指生物的生理习性和生活习性及其与生存环境所有关系的总和。

生态学（ecology）：研究生物与其环境相互关系的科学, 具体来讲, 生态学是研究生物生存条件、生物及其群体与环境相互作用的过程及其规律的科学。

（生态学的概念是由德国博物学家E.Haeckel于1866年在其著作《普通生物形态学》（Generelle Morphologie Der Organismen）首次提出并定义的。

）生态学的理论基础是建立在进化论物种起源的“自然选择”和“最适者生存”的两项基本原则之上。

☐生态学的发展简史（书2～6页）1、生态学萌芽时期（十七世纪以前）2、生态学的创立与发展时期（十七世纪至十九世纪）①E.Warming 《以植物地理学为基础的植物分布学》②A.F.W.Schimper 《以生理为基础的植物地理学》3、生态学的巩固及学派分化时期（二十世纪10到30年代）英美学派法瑞学派北欧学派前苏联学派4.生态系统生态学时期（二十世纪40到60年代）☐ 5.人类生态学时期（二十世纪60世纪末到现在）☐生态学的发展趋势1、生态系统生态学是现代生态学的发展主流2.生态学研究由定性向定量研究发展3.生态学向宏观和微观两极发展⏹ 4.应用生态学迅速发展⏹生态学的学科体系☐生态学的研究对象及内容（6）研究对象: 由生物与环境相互作用而构成的整体, 即生态系统, 可以说所有的生命层次都是生态学的研究对象。

生态系统知识点生态系统是指由生物群落（包括动植物种群）和其所在的非生物环境（包括土壤、水和空气）所组成的一个相互作用的自然系统。

生态系统通常包括自然生态系统和人工生态系统两大类。

了解生态系统的知识点对于我们认识大自然、保护环境以及可持续发展具有重要意义。

本文将从生态系统的组成、功能和生物多样性等方面介绍生态系统的知识点。

一、生态系统的组成生态系统的组成包括两个主要方面：生物群落和非生物环境。

1. 生物群落：生物群落是指某一地区内不同物种的群体与它们的生存环境相互作用而形成的一个相对稳定的自然单位。

生物群落中的物种可以相互依赖、共存，形成复杂的食物链和食物网关系。

生物群落的特点包括物种组成、种群数量和空间分布等。

2. 非生物环境：非生物环境包括土壤、水和空气等自然要素。

土壤是植物生长的重要基质，其中含有的营养物质和微生物对生物群落的发展起重要作用。

水是维持生物生活所必需的物质，它参与了生物体的许多基本生活过程。

空气中的氧气和二氧化碳是动植物生存所必需的。

二、生态系统的功能生态系统具有许多重要的功能，其中包括物质循环、能量流动和生态服务等。

1. 物质循环：生态系统是物质循环的基本单位。

在生态系统中，物质通过食物链的传递和生物降解等方式进行循环。

例如，植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，并固定碳元素形成有机物质；动物通过食物链摄取植物的有机物质，并将其转化成自己的组织和能量；死亡的生物体通过分解作用被微生物降解成无机物质，再次进入生态系统的循环中。

2. 能量流动：能量是生态系统中的重要要素，生态系统中的所有生物都依赖于能量的流动。

能量从太阳辐射进入生态系统，通过食物链一级一级地传递，最终以生物体的代谢消耗掉。

能量的流动是生物群落维持稳定状态的重要条件。

3. 生态服务：生态系统为人类提供了许多重要的生态服务，包括供水、气候调节、水文调节和土壤保持等。

生态系统通过植物的蒸腾作用维持了地球的水循环；通过植物的光合作用吸收二氧化碳，起到了减缓全球气候变化的作用；通过湿地的保护和河流的调节，为人类提供了水资源和防洪功能；通过植物的根系固定土壤，减轻了水土流失的程度。

第一章绪论现代水文循环：注重陆面生态-水文过程与空间格局的变化规律和受人类活动影响的关键问题。

生态学：研究生物与环境相互关系的科学。

可持续发展：既满足现代人的需求又不损害后代人满足需求的能力。

第二章生态系统系统：由相互作用和相互依赖的若干组成部分，结合而成的具有一定结构的功能整体。

生态系统：在一定时间空间范围内，生物与生存环境，生物与生物之间密切联系相互作用，通过能量流动物质循环星系传递和构成的具有一定结构的功能整体。

生态系统服务：人类直接间接从生态系统得到的利益，是对人类生存和生活质量有贡献的生态系统产品和服务。

生态系统健康：不受生态系统综合征的影响、具有恢复力、自我调控能力、不影响相邻系统、不受风险因素的影响、在经济上可行、维持人类和其他邮寄群落健康的一种状态。

生态系统健康评价：反应生态系统为人类社会提供生态系统服务的质量与可持续性。

生态系统管理：运用生态学、社会学、管理学原理，以生态健康、生物多样性、可持续性发展为目标，对整个生态系统的内外环境进行调控手段。

第三章生物与环境物种：一类生物个体的集合，其中个体之间在自然条件下能相互交配产生具有生殖能力的正常后代个体。

个体生态学：以生物个体及栖息地为研究对象，研究栖息环境因子对生物的影响及生物对栖息地的适应和生态适应的形态生理及生化机制。

环境：生物的栖息地，某一特定生物体或群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物或生物群体生存与活动的外部条件的总和。

环境因子：构成环境的各要素。

生态因子：环境因子中一切对生物的生长发育生殖行为和分布有直接间接影响的因子。

生存因子：生态因子中生物生存不可缺少的因子。

生境：具体的生物个体或群体生活区域的生态环境与生物影响下的次生环境统称。

生态作用：环境对生命系统的影响生态适应：生命系统改变其自身的结构与过程以便与其生存环境相协调的过程限制因子：生物在一定环境中生存，必须得到生存发展的多种生态因子，当某种生态因子不足或过量都会影响生物的生存和发展。