(生物科技行业)生态学是研究生物与环境相互关系的科学
生态学是研究生物与环境相互关系的科学
生态学的研究内容:1个体生态学以生物个体及其居住环境为研究对象;2种生态学的主要研究内容是种的特征及其增长的规律;3落生态学以落为研究对象,研究落与环境间的相互关系,揭示落中各个种的关系,落的组成、结构、分布、动态演替及落的自我调节等;4生态系统生态学的研究内容是生态系统中的能量流动和物质循环的各个环节;5景观生态学是研究一定区域景观单元的类型组成、空间格局及其与生态学过程相互作用规律的生态学分支;6全球生态学是研究人类栖居的地球这个生命维持系统的基本性质、过程及人类可持续发展的高层次研究。
生态学方法论:层次观、系统观、整体观、综合观、进化观
生态学的研究方法:野外与现场调查、实验室分析、模拟试验、数学模型与计算机模拟、生态网络与综合分析
系统的三要素:两个以上的组分;各组分相互联系,具有一定的结构;具有独立的、特定的功能
系统的基本性质:系统组分的整体性;系统结构的有序性;系统功能的整合特性;系统结构、功能的可控性
系统分析:是在明确研究目的和研究边界的基础上,分析系统组成要素、层次结构及各组分相互影响的定量关系,建立系统的数学模型,并利用计算机对系统的结构优化,使系统具有功能整合作用的研究过程。
过程:第1阶段:定性分析阶段包括明确问题及研究目标;划分系统边界、确定系统组分、分析系统层次;第2阶段:定量分析阶段在定性分析的基础上进行定量分析,主要是系统结构有序性分析,包括定量研究各组分之间的定量影响关系,建立系统数学模型;第3阶段:模型分析阶段是在系统组分及基本量化关系认识的基础上,确定系统模型的参数,进行模型
的试验,分析系统要素的动态关系;第4阶段:系统结构优化阶段是通过模型分析,优化系统结构,实行系统调控,使系统具有系统功能整合特性,实现优化的系统功能。
系统分析途径:黑、白、灰箱法
生态系统是在一定时间、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、物质流、信息传递构成的具有一定结构的功能整体。生物地理落=生态系统
生态系统的一般特征:生态系统的组成成分;生态系统的一般结构;
生态系统的基本功能及过程;生态系统研究与一般系统的差异
生态系统的组成成分:生产者消费者分解者
生态系统组成分析举例
水生植物、浮游植物生产者
草鱼、鲢鱼、浮游动物草食动物
鳜鱼、乌鱼肉食动物
鲤鱼、鲫鱼杂食动物消费者
虾、蟹、螺腐生动物
鱼体内的寄生生物寄生动物
细菌和其它菌类分解者
光、温、水、泥、CO2、O2无机环境
生态系统的基本功能及过程:能量流动;物质循环;信息传递。生产者与有机物的合成过程;消费者与有机物的转化过程;分解者与有机物的分解过程。
生态系统的特点:1具有生命成分2.具有空间结构3.具有时间变化4.具有自动调控功能5.是开放系统
生态系统研究与一般系统的差异:
物理系统 | 生态系统 | |
基础理论 | 物理学 | 生态学 |
研究对象 | 物体 | 事体 |
研究内容 | 物质运动规律 | 生物与环境关系 |
思维方式 | 因果链 | 关系网 |
核心 | 力的作用 | 信息的反馈 |
组织关系数 | 有限 | 无穷维 |
内部结构 | 白箱(结构清楚)可观、可控 | (结构模糊)不可观、不可控 |
参数 | 可辨识可预测、可统计处理 | 粗糙、不确定、不完全 |
演替方向 | 熵增、无序 | 熵减、有序 |
外部环境 | 确定的 | 多变的 |
目标 | 单目标或可调和为单目标 | 多目标、相互冲突 |
调控方式 | 外部调控(中心式调控) | 自我调节(非中心式调控) |
研究方法 | 硬方法 | 软方法 |
研究途径 | 求解模型、优化过程 | 探索对策、学习过程 |
研究结果 | 唯一或无解 | 多种途径,但逐步逼近目标 |
最终目的 | 整治结构 | 调理功能 |
一般生态系统概述:1生物圈生态系统2.水域生态系统3.湿地生态系统4.陆地生态系统5.农业生态系统6.城市生态系统
生态系统的类型划分:1按环境性质分2按人类对生态系统的影响程度分3按生物成分4按生态系统开放程度划分5根据生态系统形成的原动力划分
1、水生生态系统陆地生态系统
海洋生态系统淡水生态系统荒漠(热荒漠、冷荒漠)
海岸带:岩石岸、沙岸流水(河、沟、渠)冰原
浅海带:大陆架急流极地
上涌带:缓流高山
珊瑚礁:静水(湖、水库、池)草原:湿草原、干草原
远洋带:远洋表层滨岸带稀树干草原
远洋中层表水层温带针叶林
远洋深层深水层热带雨林:雨林、季雨林
远洋底层无
2、自然生态系统:凡是未受人类干扰和扶持,在一定的空间和时间范围内,依靠生物和环境本身的自我调节能力来维持相对稳定的生态系统。人工生态系统:按人类的需要,由人类设计制造建立起来,并受人类活动强烈干扰的生态系统。半自然生态系统:在自然生态系统的基础上,通过人工对生态系统进行调节管理,使其更好的为人类服务的生态系统。
5、根据生态系统形成的原动力划分(1)太阳能供给的自然生态系统(2)有自然辅助能量的太阳供能生态系统(3)有人类辅助能量的太阳供能生态系统(4)燃料功能的城市-工业系统
生物圈生态系统:生物圈也叫生态圈,它是由大气圈下层、水圈、土壤岩石圈以及活动于其中的生物组成。是地球表面最大的生态系统。
海洋生态系统效应:(1)影响全球物质循环(2)为人类提供丰富的产品(3)对人类环境产生重大影响(调节大气水热运动、调节气候;调节大气CO2、O2平衡;净化环境)
淡水生态系统:西藏纳木错(巴松湖)
淡水生态系统的组成及类型
流水水生系统(河流)急流水水生生态系统上游区,中游区,下游区
缓流水水生生态系统同上
净水水生生态系统水底区沿岸带6~8m划归湿地生态系统,亚沿岸带,深底带
水层区沿岸区划分湿地生态系统,库心区
按生物落栖息水底区:沿岸区,亚沿岸带,深底带
水库状部划分水层区:沿岸区,库心
按水流方向划分上游区,中游区,下游区
消费者在生态系统的功能湿地生态系统湿地是介于陆地和水生环境之间的过渡带,并兼有两种生态系统的某些特性。
1971年“湿地公约”定义:湿地系指不论其为天然或人工、长久或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动,或淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6m的水域。全世界共有湿地8.558×106km2,占陆地总面积的6.4%(不包括滨海湿地),湿地与森林、海洋一起并列为全球三大生态系统类型。我国湿地大约有5.71×107hm2。
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