恢复生态学第2章理论生态学基础

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1、第二章理论生态学基础第一节普通生态学的基本原理与概念第二节生物与环境的关系第三节种群生态学基础第四节群落生态学基础第五节生态系统生态学基础第六节景观生态学基础第七节恢复生态学的基本原理第一节普通生态学的基本原理与概念4一、生态学的定义与内涵研究自然环境—包括生物有机体之间相互作用以及生物有机体与周围环境相互作用的一门科学。（一）生态学的定义5（二）生态学的研究范围非生物因子生物因子生态系统物质能量基因细胞器官个体种群群落基因系统器官系统个体系统种群系统群落系统细胞系统现代生态学的生态范围（引自Odum和Barrett，20

2、05）一、生态学的定义与内涵6（三）生态学的研究水平稳态平衡：制控点反馈（+或-）；在有限范围内维持稳态平衡动态平衡：非制控点反馈（+或-）；在有限范围内维持动态平衡现代生态学研究对象的生态水平（Odum和Barrtee，2005）微观水平:器官、细胞、细胞器和分子;宏观水平:个体、种群、群落、生态系统、景观、生物圈。一、生态学的定义与内涵7二、生态学的研究对象主要研究对象是生态系统，即生物和非生物相互作用形成的系统，它包括：微观水平上的器官、细胞、细胞器和分子，以及宏观水平上的个体、种群、群落、生态系统、景观、生物圈等。

3、（一）生态学的主要研究对象8（二）生态学的宏观研究对象生物个体或物种（species）：能够实际地或潜在地彼此杂交的个体组合。如鲤鱼、黄牛等；生物种群（population）：在特定的时间和一定的空间中生活和繁殖的同种个体所组成的群体。如高山草甸、季风常绿阔叶林等；二、生态学的研究对象生态系统（ecosystem）：生物有机体及无机环境之间的有机整体。生物组分包括生产者（producer）、消费者（consumer）和分解者（decomposer）。景观（landscape）：相互作用的生态系统镶嵌构成、以类似形式重复出现

4、、具有高度空间异质性的区域，具有明显的视觉特征的地理实体，具有经济、生态和美学价值。第二节生物与环境的关系11环境(environment):直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和；生态因子(ecologicalfactors):环境中对生物生长发育等有直接或间接影响的环境要素如光照、温度、湿度、氧气等，生态因子中生物生存所不可缺少的条件，称为生存条件。一、基本概念12二、环境（生态因子）的生态作用光因子的生态作用主要表现在光照强度（光补偿点、光饱和点）、光质（可见光、不可见光）和光周期（日周期、年周期）三个

5、方面。（一）光因子的生态作用（二）温度因子的生态作用温度“三基点”；最高、最适、最低温度积温的作用：农作物生产必须依当地平均温度和每一作物所需的总有效积温进行安排13生物体内的生化过程必须在一定的温度范围内才能正常进行；温度的变化往往能引起环境中其他生态因子的改变；生物生长(growth)的“三基点”:最低、最适和最高温度。生物适应环境的“三基点”示意图（改自孙濡泳等，2002）14（三）水因子的生态作用（四）土壤的生态作用二、环境（生态因子）的生态作用生物体内的重要组分、营养运输及生化过程的介质、植物光合作用的原料、稳定

6、生物体的生活环境。物质和能量的交换场所，满足生物对水分、养分、空气、温度的需求。（五）大气和风的生态作用大气为生物提供生命元素-氧、碳和氮；大气组分的失衡对生物产生不利影响，如二氧化碳、甲烷等温室效应；风有利于生物基因交流（如风媒花）；风可以来影响生物的分布和生长，如地形雨、焚风(foehn)效应等。16三、生态因子的作用特点综合性主导性不可替代性和互补性阶段性：限制性直接性和间接性17四、生物对环境（生态因子）的适应（一）生物对光因子的生态适应阳地植物阴地植物阳地植物与阴地植物的光补偿点位置示意图(Emberlin,19

7、83)18（二）生物对温度因子的生态适应对低温的适应:—Bergman规律—Allen规律对高温的适应:—植物的生态适应：—动物的生态适应:四、生物对环境（生态因子）的适应19A北极狐(Alopexlagopus)B赤狐(Vulpesvulpes)C大耳狐(Fennecuszerda)三种不同狐狸的头部及耳朵比较(引自Dreux,1974)20植物：依据对水分的需求量和依赖程度，可将植物划分为水生植物和陆生植物；动物：依据对水分的需求和依赖程度，可将其划分为陆生动物和水生动物。（三）生物对水分因子的生态适应四、生物对环境（

8、生态因子）的适应21植物对土壤因子适应的生态类型—适应土壤pH值的生态类型:酸性土植物、中性土植物、碱性土植物；—适应土壤沙质基质的生态类型:沙生植物；—适应土壤中矿质盐类的生态类型:钙质土植物、嫌钙植物、盐土植物、碱土植物；（四）生物对土壤因子的生态适应四、生物对环境（生态因子）的适应22（五）生物对