植物生態(tài)學.ppt

全國高等農(nóng)業(yè)院校優(yōu)秀教 材 園林生態(tài)學 （冷平生主編，中國農(nóng)業(yè)出版社，2006年5次印刷） 劉金祥主講 lightlong,緒論,一、生態(tài)學的形成與發(fā)展 1.生態(tài)學（ecology）的定義：研究生物及環(huán)境間相互關(guān)系的科學。有人也稱之為自然經(jīng)濟學。 德國博物學家E.Haeckel于1866年在普通生物形態(tài)學首次提出。,（一）生態(tài)學概念比較,1.Haechel定義：生態(tài)學是研究生物與其周圍環(huán)境包括生物環(huán)境和非生物環(huán)境相互關(guān)系的科學。 2.Elton定義：生物科學的自然歷史。 3.定義：生態(tài)學是研究生物的形態(tài)、生理和行為的適應性的科學 4.Andrewartha定義：生態(tài)學是研究生物的分布和多度的科學。,生態(tài)學概念比較(續(xù)),5.Odum定義：生態(tài)學是研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的科學（1956），1977年指出，生態(tài)學是綜合研究有機體、物理環(huán)境與人類社會的科學。 6.馬世駿（1980）：認為生態(tài)學是研究生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間相互作用規(guī)律及其機理的科學。 一般認為Haechel定義是適宜的，既生態(tài)學是研究生物及其環(huán)境間相互關(guān)系的科學。,（二）生態(tài)學的研究對象與生態(tài)學分支,1.根據(jù)研究對象的組織水平劃分： 分子生態(tài)學（Molecular Ecology）、 進化生態(tài)學（Evolutionary Ecology ）、 個體生態(tài)學（ autoecology ）或生理生態(tài)學（Physiological Ecology ）、 種群生態(tài)學（Population Ecology ）、 群落生態(tài)學（Community Ecology ）、 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學（Ecosystem Ecology ）、 景觀生態(tài)學（Landscape Ecology ）、 全球生態(tài)學（Global Ecology ）。,2.根據(jù)研究對象的分類學類群劃分 植物生態(tài)學、 動物生態(tài)學、 微生物生態(tài)學、 陸地植物生態(tài)學、 哺乳動物生態(tài)學、 昆蟲生態(tài)學、 地衣生態(tài)學,3.根據(jù)研究對象的生境類別劃分： 陸地生態(tài)學（Terrestrial Ecology）、 海洋生態(tài)學（Marine Ecology ）、 淡水生態(tài)學（Freshwater Ecology ）、 島嶼生態(tài)學(Island Ecology),4.根據(jù)研究性質(zhì)分：,理論生態(tài)學:如數(shù)學生態(tài)學、進化生態(tài)學和生態(tài)系統(tǒng)分析生態(tài)學等。 應用生態(tài)學：農(nóng)業(yè)生態(tài)學、森林生態(tài)學、草地生態(tài)學、城市生態(tài)學、恢復生態(tài)學、景觀生態(tài)學、人類生態(tài)學、環(huán)境生態(tài)學等。園林生態(tài)學屬于應用生態(tài)的范疇。,生態(tài)學研究方法(補充),1.研究層次上向宏觀與微觀兩極發(fā)展 宏觀上更宏，已擴展到生態(tài)系統(tǒng)、景觀與全球研究 微觀上更微，已向分子、基因等微觀領(lǐng)域拓展 2.研究手段的更新 傳統(tǒng)的工具：如在植物生態(tài)研究中，常用的三件工具如 稱、尺子和剪刀,生態(tài)學研究方法(續(xù)),現(xiàn)代研究手段： （1）野外自記電子儀器：測定光合、呼吸、蒸騰、水分、葉面積、生物量和微環(huán)境如:li-cor 6400 （2）同位素示蹤：測定物質(zhì)轉(zhuǎn)移與物質(zhì)循環(huán)，如水分循環(huán)，沙塵暴等。,生態(tài)學研究方法（續(xù)）,（3）穩(wěn)定性同位素：生物進化、物質(zhì)循環(huán)、全球變化等研究 （4）遙感與地理信息系統(tǒng)（3S系統(tǒng)）：GIS（geographic information system）、GPS （Global Positioning System）和RS（remote system) 主要用于土地資源普查，定位與監(jiān)測. （5）生態(tài)建模與系統(tǒng)生態(tài)學：用數(shù)學公式來表達復雜的生態(tài)學問題，計算機的廣泛應用促進了系統(tǒng)建模與系統(tǒng)生態(tài)學發(fā)展,生態(tài)學研究方法（續(xù)）,3.研究范圍的擴展 經(jīng)典生態(tài)學：以自然現(xiàn)象為主要研究對象 現(xiàn)代生態(tài)學：自然-經(jīng)濟-社會復合系統(tǒng) 園林生態(tài)學屬于應用生態(tài)的范疇。,（二）生態(tài)學的發(fā)展簡史,獨立成為 一門學科大約100多年，現(xiàn)成為最熱門、發(fā)展最快、最有前途的學科之一。 （一）生態(tài)學的萌芽時期（公元16世紀以前） 以古代思想家、農(nóng)學家對生物環(huán)境相互關(guān)系的樸素的整體觀為特點。 代表成果有：早在公元前1200年，我國爾雅一書中記載了176種木本植物和50多種草本植物及生態(tài)環(huán)境。,（二）生態(tài)學的發(fā)展簡史(續(xù)),（二）生態(tài)學的建立時期（公元17世紀至19世紀末） 歐洲文藝復興時期開始，歐洲科學探索活動再度興起，崇尚科學調(diào)查與科學實驗。一些生態(tài)學的理論開始形成。生態(tài)學達到一呼即出的境地。 代表成果有1859年E.Warming的以植物生態(tài)地理為基礎(chǔ)的植物分布學，1909年改名為植物生態(tài)學，1889年波恩大學A.F.W.Schimper以生理為基礎(chǔ)的植物地理學標志著生態(tài)學作為一門科學的分支科學的誕生。,（三）生態(tài)學的鞏固時期 （20世紀初到20世紀50年代）,此時期出版了不少生態(tài)學著作與教科書這一時期是生態(tài)學理論形成、生物種群和群落由定性向定量描述、生態(tài)學實驗方法發(fā)展的輝煌時期。形成幾個著名的生態(tài)學派（四大學派）。 北歐學派：由瑞典烏普薩拉（Uppsala）大學的R. Sernauder創(chuàng)建。以注重群落分析為特點。 法瑞學派：代表人為J. Braun-Blanquet. 把植物群落生態(tài)學稱為“植物社會學”，用特征種和區(qū)別種劃分群落類型，建立嚴密的植被等級分類系統(tǒng)。常被稱為植被區(qū)系學派。1953年后，與北歐學派合流，被稱為西歐學派或大陸學派。,（三）生態(tài)學的鞏固時期（續(xù)）,英美學派：代表人為F.E.Clements 和A.G.Transley,以研究植物群落演替和創(chuàng)建頂極群落著名。如Tamsley的實用植物生態(tài)學、C.Elton的動物生態(tài)學等 前蘇聯(lián)學派：注重建群種和優(yōu)勢種，重視植被生態(tài)、植被地理與植被制圖工作。,（四）現(xiàn)代生態(tài)學時期 （20世紀60年代以來至現(xiàn)在）,20世紀60年代以來，由于人口大量增長與工業(yè)的高度發(fā)展，帶來了許多全球性的問題。如何控制與解決這些問題，都要以生態(tài)學原理為基礎(chǔ)。 因此生態(tài)學已滲透到地學、經(jīng)濟學、以及農(nóng)、林、牧、魚、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護、城鄉(xiāng)建設(shè)的各個部門。,二、城市化與現(xiàn)代園林發(fā)展,（一）城市化與生態(tài)城市 1.城市化也稱為城鎮(zhèn)化（urbanization),當今世界上重要的社會、經(jīng)濟現(xiàn)象之一。一般認為人口向城市集中的過程即為城市化。 城市化水平：一般用城市人口占總?cè)丝诘谋壤齺肀硎尽?世界城市化發(fā)展：P6 我國城市化發(fā)展與展望：在未來20-30年，將迎來城鎮(zhèn)建設(shè)的高速發(fā)展期。P6,2.城市化發(fā)展存在的問題,主要是由于人類經(jīng)濟、社會發(fā)展與環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系被破壞是由于資源的不合理利用和浪費，環(huán)境污染所造成的，具體表現(xiàn)在三方面：P6 因此，這些城市被稱為“熱島”、“霧島”等與郊區(qū)存在很大的區(qū)別。使得城市“城市病”增加，在20世紀60年代紐約市中心一度衰落。,3.如何解決城市化過程中的問題,1.1田園城市理論（E.HOWARD提出）：應把積極的城市生活的一切優(yōu)點同鄉(xiāng)村的美麗和一切福利結(jié)合在一起。 1.2綠色城市（GREEN CITY）又稱為生態(tài)城市（ECOCITY）：一個生態(tài)健康的城市、一個可持續(xù)發(fā)展的城市。Mashmi mayur博士認為綠色城市應具備以下9個特點：P7,3.如何解決城市化過程中的問題（續(xù)）,1.3山水城市：我國著名科學家錢學森在1990年提出。 1.4園林城市：到2002，全國已有22個城市獲得“園林城市”稱號。 在2006年有31個城市分別獲得“園林城市”稱號：武漢市、鄭州市、邯鄲市、廊坊市、長治市、晉城市、包頭市、伊春市、日照市、淄博市、壽光市、新泰市、膠南市、徐州市、鎮(zhèn)江市、吳江市、宜興市、安慶市、嘉興市、泉州市、漳州市、許昌市、南陽市、宜昌市、岳陽市、湛江市、安寧市、遵義市、樂山市、寶雞市、庫爾勒市 湛江市在2006年獲園林城市稱號。,三、園林生態(tài)學,源于上世紀80年代，現(xiàn)尚在起步階段，對園林生態(tài)概念、內(nèi)涵還存在不同的看法。 李嘉樂概念（1997）：園林生態(tài)學以人類生態(tài)為基礎(chǔ)、融合景觀學、景觀生態(tài)學、植物生態(tài)學和有關(guān)城市生態(tài)系統(tǒng)理論，研究在園林和城市綠化可能影響的范圍內(nèi)人類生活、資源利用和環(huán)境三者之間的關(guān)系及調(diào)控途徑。,園林生態(tài)學概念（續(xù)）,許少惠概念（1995）：園林生態(tài)學是研究城市中人工栽培的各種園林樹木、花卉、草坪等組成的園林植物群落內(nèi)各種生物（包括各種動物及微生物）之間及其與城市環(huán)境之間相互關(guān)系的科學，也是研究城市園林（綠地）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的科學。,園林生態(tài)學（續(xù)）,本書概念：屬于應用生態(tài)學的范疇，是研究城市居民、生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學，它以城市居民、植物、動物、微生物以及城市環(huán)境為研究對象，以健康的城市人居環(huán)境為研究目的，利用生態(tài)學原理改善城市環(huán)境，合理使用資源，調(diào)控人、生物與環(huán)境之間的關(guān)系，最終實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。,園林生態(tài)學（續(xù)）,本書的園林生態(tài)學研究的問題： 1.城市地區(qū)特殊的生態(tài)環(huán)境條件與園林植物的相互作用和機理。 2.城市生態(tài)系統(tǒng)，特別是城市綠地生態(tài)系統(tǒng)在改善城市環(huán)境中的作用和機理。 3.與城市有關(guān)的群落生態(tài)學問題。 4.城市生態(tài)規(guī)劃以及城市的生態(tài)恢復與生態(tài)管理。,當代園林生態(tài)學研究內(nèi)容,1.城市綠地生態(tài)效益研究 2.城市綠地布局和結(jié)構(gòu)的研究 3.城市綠地或植物群落的恢復研究 4.生態(tài)景觀設(shè)計與城市的生態(tài)管理，特別是城市行政區(qū)域的生物多樣性及自然水域、山體的保護，城市生態(tài)的長久實現(xiàn)。,園林生態(tài)學教學,園林生態(tài)學是園林專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，該課程是以人類生態(tài)學為基礎(chǔ),融匯景觀學、景觀生態(tài)學、植物生態(tài)學和有關(guān)城市生態(tài)系統(tǒng)理論,研究在風景園林和城市綠化可能影響的范圍內(nèi)人類生活、資源使用和環(huán)境質(zhì)量三者之間的關(guān)系及調(diào)節(jié)途徑。 具體內(nèi)容主要有園林植物與光照、水分、溫度、大氣之間的生態(tài)關(guān)系，園林植物種群的數(shù)量變動與調(diào)節(jié)關(guān)系，園林植物群落的結(jié)構(gòu)、動態(tài)特征，園林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，城市生態(tài)系統(tǒng)的特點，景觀生態(tài)學在園林生態(tài)學上的應用等。,有關(guān)生態(tài)學教學參考書籍,l 孫儒泳等. 基礎(chǔ)生態(tài)學. 高等教育出版社,2003. l 孫儒泳. 動物生態(tài)學原理(第三版). 北京師范大學出版社,2001. l 尚玉昌,蔡曉明編. 普通生態(tài)學.北京大學出版社,1992. l Mackenzie, A., A.S. Ball, S.R. Virde著,孫儒泳,李慶芬,牛翠娟,婁安如譯. 生態(tài)學. 科學出版社 Bios Scientific Publishers ,2000.,lMackenzie, A., A.S. Ball, S.R. Virde著,孫儒泳,李慶芬,牛翠娟,婁安如譯. 生態(tài)學. 科學出版社 Bios Scientific Publishers ,2000. Chapman, J. L., M. J. Reiss. 生態(tài)學：原理與應用Ecology: principles and applications.清華大學出版社，Cambridge University Press,2001.,傅伯杰,陳利頂,馬克明,王仰麟.景觀生態(tài)學原理及其應用,科學出版社,2002 張金屯,李素清.應用生態(tài)學.科學出版社,2003. 曲仲湘,吳玉樹,王煥校,姜漢橋,唐廷貴編.植物生態(tài)學(第二版). 高等教育出版社,1983. 蔡曉明編著. 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學.科學出版社,2000. l,有關(guān)生態(tài)學期刊,l 生態(tài)學報 中國生態(tài)學會，1982 l 生態(tài)學雜志 中國生態(tài)學會，1982 l AMBIO-人類環(huán)境雜志 瑞典皇家科學院，1972 l 應用生態(tài)學報 中國生態(tài)學會，1990,有關(guān)生態(tài)學期刊（續(xù)）,生物多樣性 中國科學院瀕危物種委員會，1993 l 植物生態(tài)學報 中國植物學會，中國科學院植物研究所，1955 l Ecology the Ecological Society of America