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1、第一章第一章 绪论绪论a1-1 1-1 生态学的定义、形成和发展生态学的定义、形成和发展a1-2 1-2 农业生态学农业生态学主菜单主菜单主目录主目录 退出退出+农业生态学：农业生态学：把农业生产作为一个整把农业生产作为一个整体（农业生态系统）利用系统分析的体（农业生态系统）利用系统分析的方法研究这个系统的结构，功能、生方法研究这个系统的结构，功能、生产力及其控制管理以便达到最大生产产力及其控制管理以便达到最大生产力和最佳生态效果，这样的一门学科力和最佳生态效果，这样的一门学科称为农业生态学。称为农业生态学。+生态学是农业生态学的学科基础，系生态学是农业生态学的学科基础，系统论是农业生态学的方
2、法论基础。统论是农业生态学的方法论基础。+农业生态学产生和发展的根本原因：农业生态学产生和发展的根本原因：1-1 生态学形成和发展生态学形成和发展4一、一、生态学的定义生态学的定义4二、二、生态学形成和发展的几个阶段生态学形成和发展的几个阶段主菜单主菜单主目录主目录 退出退出1-1-1 生态学定义生态学定义生态学生态学(Ecology)是生物学的分支，是一门宏观是生物学的分支，是一门宏观生物学。生物学。一、生态学的定义一、生态学的定义生态学：研究生物与环境之间相互关系的科学生态学：研究生物与环境之间相互关系的科学（1）生物与环境的关系）生物与环境的关系（2）各种生物之间的关系）各种生物之间的关
3、系（3）环境各要素之间的关系）环境各要素之间的关系返回返回主菜单主菜单主目录主目录退出退出4二、生态学形成和发展的二、生态学形成和发展的5个阶段个阶段4（一）生态学知识的累积阶段：生态现象描述（一）生态学知识的累积阶段：生态现象描述4公公元元前前300年年，古古希希腊腊 Theophrastus 植植物物与与自自然然环环境境的关系。的关系。4古古罗罗马马 Pliny(公公元元2379年年)将将动动物物分分为为陆陆生生、水水生生、飞飞翔三大生态类群。翔三大生态类群。4公公元元前前200年年 我我国国古古籍籍管管子子.地地员员篇篇水水分分梯梯度度与与植植物物组组成成的的关关系系管管子子，地地员员篇
4、篇中中，有有关关江江淮淮平平原原上上沼泽植物种类的带状分布与水文、土质的关系。）沼泽植物种类的带状分布与水文、土质的关系。）返回返回主菜单主菜单主目录主目录退出退出生态学知识累积阶段4国中：国中：4二十四节气（实质是气候与生物关系的表述）:立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨；立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大署；立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降；立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒。4春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。4齐民要术4本草纲目生态学知识累积阶段西方西方：18世纪初，机械的自然观 田园主义观点：简单与和谐的生活 帝国传统：通过理性实践和艰苦的劳动建立人对自
5、然的统治（二）近代生态学的创始阶段：（二）近代生态学的创始阶段：实物观察记载实物观察记载4Reaumur(1683-1757)昆虫自然史昆虫自然史41749 Buffon（法，（法，1707-1788）生命律生命律41803 Malthus 人口论人口论：食物与人口的关系：食物与人口的关系 41807 Humboldt 植物地理学植物地理学：植物分布与气候条：植物分布与气候条件的规律性件的规律性41859 Darwin物种起源物种起源：生物进化学说创立：生物进化学说创立41866 Hackel定义生态学定义生态学41851 Vonpost（瑞典）瑞典）样方法样方法种群定量研究种群定量研究418
6、63 Kerner 介绍研究群落结构和动态的方法介绍研究群落结构和动态的方法4生态学一经诞生，立即分化为植物、动物和人类生态生态学一经诞生，立即分化为植物、动物和人类生态学等，出现了生态学发展的第一次高峰。学等，出现了生态学发展的第一次高峰。（三）学科与学派的分化阶段（三）学科与学派的分化阶段4植物生态学：植物生态学：1895 Warming(丹麦丹麦)以植物生态地理为以植物生态地理为基础的植物分布学基础的植物分布学；1898Schimper以生理学为基以生理学为基础的植物地理学础的植物地理学。4动动物物生生态态学学：Jennings(英英)动动物物行行为为；Adams and Shelfor
7、d(美美)动动物物生生态态演演替替；Davenport(美美)动动物群落生态（昆虫生态）物群落生态（昆虫生态）41930年前后年前后:4 英美学派英美学派 以北美冰川地貌为研究对象以北美冰川地貌为研究对象 动态生态学动态生态学4 法瑞学派法瑞学派 阿尔卑斯山脉为研究对象阿尔卑斯山脉为研究对象 静态生态学静态生态学4 北欧学派北欧学派 北欧森林为研究对象北欧森林为研究对象 分布规律分布规律4 俄国学派俄国学派 生物地理群落为研究对象生物地理群落为研究对象返回返回主菜单主菜单主目录主目录退出退出个体生态学与群落生态学阶段个体生态学与群落生态学阶段（1866-1935）41866 Haeckel（德
8、国达尔文信徒）Oikos（ECO）Oecologie 4国际植物学大会1893年按近代拼法改为ecology4Warming(丹麦人)1895 植物生态学：趋同适应、生态型、互利共生、寄生、群落分类、生态演替过程4Tansley1913年英国生态学会成立的第一任主席，美国1915年成立生态学会，（中国1980年成立生态学会）个体生态学与群落生态学阶段个体生态学与群落生态学阶段（1866-1935）4美国芝加哥大学的亨利.考克斯，从水边到陆地的植物系列，演替关系。他的学生谢尔福德、亚当斯都是动物生态学权威 4内布拉斯加大学的弗雷德里克.克莱门茨1916年植物演替：植被发展的探讨单顶极理论，193
9、9年与谢尔福德一起研究 生物生态学（1941出版）4一次世界大战结束后，小麦 价格下跌。1934年美国大尘暴4（四）生态系统生态学的发展阶段（四）生态系统生态学的发展阶段41935 Tansley 第一次提出生态系统概念第一次提出生态系统概念，生态平衡生态平衡41941 R.L.Lindeman“一个老年湖泊内的食物链动态一个老年湖泊内的食物链动态”41952 E.P.Odum 生态学基础生态学基础4 HTOdum，Hutchinson4按研究对象分按研究对象分:植物生态学、动物生态学、人类生态学4按按组组织织水水平平分分：生态系统生态学、群落生态学、种群生态学、个体生态学、细胞生态学、基因生
10、态学4按按环环境境特特点点分分：淡水生态学、海洋生态学、森林生态学、草原生态学、农田生态学、城市生态学返回返回主菜单主菜单主目录主目录退出退出生态系统生态学阶段生态系统生态学阶段（1935-1962）4林德曼的老师是耶鲁大学的Hachinson教授4林德曼27岁因长期患病去世，发表文章前后4观点：能量传递在高营养级更有效，呼吸消耗比例越高级别越大，生态演替早期过后生产效率急剧上升（如水体富养化）生态系统生态学阶段生态系统生态学阶段（1935-1962）4相对论、物质的不确定性原则、量子力学出现4哈佛大学的惠勒研究群居的白蚁、蚂蚁自我克制和利他主义的生存竞争。4层创进化理论：物质生命人类意识。4
11、H.T.Odum，E.P.Odum 1953年出版生态学原理，父亲是区域社会学家。4E.P.Odum 是伊 利诺斯大学谢尔福特的研究生，H.T.Odum是耶鲁大学的Hachinson教授的研究生4（五五）社社会会需需求求推推动动生生态态学学向向定定向向、定定量量、控控制制、模模拟和应用方向发展的新阶段拟和应用方向发展的新阶段4五大危机：污染、五大危机：污染、资源、能源、粮食、人口资源、能源、粮食、人口41962年年，美美国国海海洋洋生生物物学学家家卡卡逊逊（R.Carson）寂寂静静的的春春天天用用通通俗俗的的文文笔笔，描描述述了了一一个个受受到到人人造造化化学学品品危危害害的的悲悲惨惨世世界
12、界。她她的的书书是是人人类类生生态态环环境境意意识识觉觉醒醒的的标标志志。生生态态学学开开始始被被从从高高楼楼深深院院中中请请出出来来，以以解解决决社社会会生活中的生态问题。生活中的生态问题。4联合国教科文组织：联合国教科文组织：IBM(1964),MAB(1971)IBM(1964),MAB(1971)4世世界界环环发发大大会会:人人类类环环境境宣宣言言(斯斯德德哥哥尔尔摩摩,1972);,1972);保保护护生生物物多多样样性性公公约约、气气候候变变化化公公约约、关关于于森森林林问问题题的的申申明明、2121世世纪纪行行动动议议程程和和里约热内卢宣言里约热内卢宣言(里约热内卢，里约热内卢，
13、1992)1992)返回返回主菜单主菜单主目录主目录退出退出生态学向调控与工程方向发展阶段生态学向调控与工程方向发展阶段（1962-）41997在日本京都签署的京都协定书，是人类为防止全球变暖迈出的第一步，是人类有史以来通过控制自身行为以减少对气候变化影响的第一个国际文书，是国际社会为保护来以生存的地球环境经过多年努力所达成的重要结果。然而由于美国布什政府最近在京都协定书上开倒车，引起了国际社会的广泛关注，各方纷纷谴责美国这种不负责任的态度。生态学向调控与工程方向发展阶段生态学向调控与工程方向发展阶段（1962-）4加利福尼亚喷气推进实验室，研究金星和火星的生命，发现生命与大气共同进化现象。4
14、1969拉夫洛克提出大地女神“盖亚”假说“一个地区的动植物及其周边环境组成了一个能够单独地自动抵制不利生存变化的内在平衡系统”。生命的最基本规则是合作与共生，而不是各自竞争。生态学向调控与工程方向发展阶段生态学向调控与工程方向发展阶段（1962-）41966-1967实验性小岛，麦克阿瑟和威尔逊得到实验性小岛，麦克阿瑟和威尔逊得到“岛屿理论岛屿理论”4麦克阿瑟认为提不出可以验证的预言的生态学还不算是一门科学，“预言、预言、再预言”，他认为IBP是失败的，认为科学总是“倾向机械论”的。4自然界的正常状态是平衡？还是不稳定？“从历史看，生态学家认识干扰的重要性及其产生的异质性（镶嵌）总是太迟。”“
15、因为主导思想是平衡论”生态学向调控与工程方向发展阶段生态学向调控与工程方向发展阶段（1962-）4自然界高度组织严密、整然有条、自行调节、状态稳定的生态系统 转到 生物圈中大多数时间和空间范围内出现的变化都显得是内在的和必然的4合作竞争，整体局部，种群生态系统，秩序混沌，多样性稳定性4“混沌学”“蝴蝶效应”初始状态的敏感性，系统的非线性生态学向调控与工程方向发展阶段生态学向调控与工程方向发展阶段（1962-）4生态学在应用中产生了很多应用性分支，如农业生态学、城市生态学、资源生态学、环境生态学、经济生态学等。生态学还与其他学科广泛交叉，产生如生理生态学、遗传生态学、化学生态学等。生态立法、生态
16、工程、生态设计发展迅速。4我国马世骏先生于1985年就提出生态工程概念，并于1987年主编出版中国的农业生态工程。1989年Mitsch和Jorgensen出版生态工程。1991年召开第一届国际生态工程会议，并于1992年出版刊物生态工程。生态学向调控与工程方向发展阶段生态学向调控与工程方向发展阶段（1962-）4进入九十年代后，生态学的研究热点集中在生物多样性、全球变化和可持续发展方面。41996年 美 国 生 态 学 会 主 席 Judy L.Meyer在美国生态学会年会上提出生态学的5个前沿领域是生态工程、生态经济学、生态设计、产业生态学、环境伦理学。1-2 农业生态学的性质与任务农业生
17、态学的性质与任务j一、一、农业生态学及其发展过程农业生态学及其发展过程j二、二、研究的对象和基本内容研究的对象和基本内容j三、三、农业生态学的特点农业生态学的特点j四、四、农业生态学的研究方法农业生态学的研究方法j五、五、农业生态学的任务农业生态学的任务主菜单主菜单主目录主目录 退出退出1-2-1 农业生态学及其发展过程农业生态学及其发展过程+一、农业生态学及其发展过程一、农业生态学及其发展过程+农业生态学：把农业生产作为一个整体（农业生态系统）利农业生态学：把农业生产作为一个整体（农业生态系统）利用系统分析的方法研究这个系统的结构，功能、生产力及其用系统分析的方法研究这个系统的结构，功能、生
18、产力及其控制管理以便达到最大生产力和最佳生态效果，这样的一门控制管理以便达到最大生产力和最佳生态效果，这样的一门学科称为农业生态学。学科称为农业生态学。+Papadakis在在1938年提出农业生态学：研究农田气候、土壤、年提出农业生态学：研究农田气候、土壤、生产力与作物特性的关系。生产力与作物特性的关系。+1942 G.Azzi 农业生态学农业生态学+1972小田桂三郎（日本）小田桂三郎（日本）农田生态学农田生态学+1979圣迭戈州立大学圣迭戈州立大学G.W.Cox（美）等（美）等农业生态学农业生态学+1974年，国际性学术刊物年，国际性学术刊物农业生态系统农业生态系统创刊。创刊。返回返回主
19、菜单主菜单主目录主目录退出退出1-2-2 研究的对象和基本内容研究的对象和基本内容4二、研究的对象和基本内容二、研究的对象和基本内容41 对象：农业生态系统（对象：农业生态系统（argroecosystem）42 基本内容基本内容4（1）生态学的基本概念和原理）生态学的基本概念和原理4（2）农业生态系统的结构）农业生态系统的结构4 生态系统：生物生态系统：生物+环境环境4 结构：水平结构结构：水平结构 垂直结构垂直结构 时间结构时间结构返回返回主菜单主菜单主目录主目录退出退出1-2-2 研究的对象和基本内容研究的对象和基本内容4（3）研究农业生态系统的功能）研究农业生态系统的功能4物流：物质在
20、生态系统循环和利用过程物流：物质在生态系统循环和利用过程.4能流：能流：4信息流：信息流：4价值流：价值流：4（4）农业生态系统在不）农业生态系统在不 同的自然条件和社会条件下所同的自然条件和社会条件下所形成的类型，分布及特点形成的类型，分布及特点4（5）农业生态发展及演替规律）农业生态发展及演替规律4（6）农业生态系统的调节与控制）农业生态系统的调节与控制返回返回主菜单主菜单主目录主目录退出退出1-2-3 农业生态学的特点农业生态学的特点4三、农业生态学的特点：三、农业生态学的特点：4（1）整体性）整体性 农业生态学把农业视为一个整体，即农业生态学把农业视为一个整体，即农业生态系统。种植业、
21、林、牧、副、渔、禽、鸟、农业生态系统。种植业、林、牧、副、渔、禽、鸟、虫、菌、微生物、各业是它的组成成分，各组分之间虫、菌、微生物、各业是它的组成成分，各组分之间密切联系，相互依存、相互制约。密切联系，相互依存、相互制约。4（2）综合性）综合性 环境资源环境资源生物群体生物群体人类技术人类技术4（3）战略性）战略性 指导农业的综合规划、农业资源的合指导农业的综合规划、农业资源的合理开发利用、农业生态环境的保护，以及高效的农业理开发利用、农业生态环境的保护，以及高效的农业生态系统的建立和各业的协调发展等具有重大意义。生态系统的建立和各业的协调发展等具有重大意义。返回返回主菜单主菜单主目录主目录退
22、出退出1-2-4 农业生态系统的研究方法农业生态系统的研究方法4四、农业生态系统的研究方法四、农业生态系统的研究方法41 定性描述定性描述42 常规的调查研究、试验研究常规的调查研究、试验研究43 系统分析法系统分析法4系统分析法：指通过定量研究，用数学的语言来描述系统分析法：指通过定量研究，用数学的语言来描述不同事物之间的各种联系和随时间变化的规律，建立不同事物之间的各种联系和随时间变化的规律，建立数学模型，进行试验，模拟农业生态系统的行为，对数学模型，进行试验，模拟农业生态系统的行为，对农业生态系统进行预测，管理和控制，利用系统工程农业生态系统进行预测，管理和控制，利用系统工程和方法，对农
23、业生态系统进行优化处理。和方法，对农业生态系统进行优化处理。返回返回主菜单主菜单主目录主目录退出退出1-2-5 农业生态学的任务农业生态学的任务4五、农业生态学的任务五、农业生态学的任务4总任务：研究协调生物与环境的关系，协调农业生态总任务：研究协调生物与环境的关系，协调农业生态系统内各组成要素的关系，以使实现高生产力，高生系统内各组成要素的关系，以使实现高生产力，高生产效率，经济效率和良好的生态效益。产效率，经济效率和良好的生态效益。4当前的任务：用农业生态学的原理去解决农业生产过当前的任务：用农业生态学的原理去解决农业生产过程中全局性问题。程中全局性问题。4长远任务：研究中国传统农业经验，及正确分析、对长远任务：研究中国传统农业经验，及正确分析、对待发达国家的农业，分析和摸索我国如何实现农业现待发达国家的农业，分析和摸索我国如何实现农业现代化。代化。返回返回主菜单主菜单主目录主目录退出退出