1.生態學(ecology):生態學是研究生物及環境間相互作用的科學。生物包括動植物、微生物及人類本身,即不同的生態係統。而環境指生物生活中的無機因素。生物因素和人類社會共同構成環境係統。
2.生物圈(biosphere):指地球上的全部生物和一切適合於生物棲息的場所,它包括岩石圈的上層、全部水圈和大氣圈的下層。
3.生態學的研究對象和範圍
(1)研究對象複雜多樣,範圍廣,向宏觀和微觀兩個方向上發展。
按組織層次劃分:基因、細胞、組織、器官、有機體、種群、群落、生態係統等。
按生物類群劃分:植物、動物、微生物、哺乳動物等類群。
按生境類別劃分:陸地、海洋、淡水、島嶼等。
按研究性質劃分:理論生態學與應用生態學。
(2)研究重點在於生態係統中各組分之間的相互作用,研究中心為種群、群落和生態係統。
(3)研究內容主要包括:以自然生態係統為對象,探索生物與環境的相關關係
和作用規律;種群對特定環境的適應對策和調節過程;生物群落的組成、結構、功能、動態及分布;生態係統的物質循環、能量流動和信息傳遞。
4.生態學的形成與發展一共分為四個時期:
(1)萌芽時期:公元16世紀以前。古代思想家、農學家對生物與環境關係的整體樸素觀。如:《爾雅》《禽經》分別記錄了植物與動物的有關知識。24節氣反映了生物現象和氣候之間的關係。
(2)建立時期:公元17世紀至19世紀末。當時的科學強調科學調查與研究,Haeckel首次提出了生態學定義,生態理論開始形成,並有了明確的生態學意義。《以植物生態地理為基礎的植物分布學》和《以生理為基礎的植物地理學》兩本書,標誌著生態學作為一門生物學的分支學科的誕生。
(3)鞏固時期:20世紀初至20世紀50年代。生態學理論形成,動植物生態學並行發展,種群和群落由定性向量性描述,是生態學實驗方法發展的輝煌時期,並出現了“四大學派”。
(4)現代生態學時期:20 世紀 60 年代至今。研究層次向宏觀和微觀兩極發展,研究手段不斷更新,研究範圍從純自然現象研究拓展到自然、經濟、社會複合係統,研究人類活動下的生態環境。
5.四大學派及其特點
(1)北歐學派:代表人物是G.E.Du Rietz。以注重群落結構分析為特點,他們研究了森林群落與土壤PH的關係。
(2)法瑞學派:代表人物是J.Braun-Blanquet。注重群落生態外貌,強調特征種的作用,他們建立了一套植被等級分類體係。
(3)英美學派:代表人物是美國的F.E.Clements和英國的A.G.Tansley。以動態和數量生態為特點,以研究植物群落的演替和創建頂極學說而著名,又被稱為“動態學派”。
(4)蘇聯學派:以植物群落和植被為主,研究重點是以亞歐大陸寒溫帶森林土壤為研究對象,著重於草原利用、沼澤開發和北極的資源評價。
6.生態學的研究方法
生態學的研究方法包括野外調查研究、實驗室研究以及係統分析和模型三種方法。
(1)野外調查研究是指在自然界原生境對生物與環境關係的考察研究,包括野外考察,定位觀測和原地實驗等方法。
(2)實驗室研究是在模擬自然生態係統的受控生態實驗係統中研究單項或多項因子的相互作用,及其對種群或群落影響的方法技術。
(3)係統分析和模型是指對野外調查研究或受控生態實驗的大量資料和數據進行綜合歸納分析,表達各種變量之間存在的種種相互關係,反映客觀生態規律性,模擬自然生態係統的方法技術。
7.生態學的發展趨勢
(1)研究層次向宏觀和微觀方法發展。現代生態學一方麵向區域性、全球性發展,另一方麵向微觀方向發展,與分子生物學、分子遺傳學、生理學等結合。
(2)研究範圍的擴展。現代生態學結合人類活動對生態過程的影響,從純自然現現象研究擴展到自然—經濟—社會複合係統的研究。生態學成為自然科學與社會科學銜接的橋梁之一。
(3)研究手段的更新。從定性研究走向定量研究,野外自計電子儀器、遙感與地理信息係統、生態建模等現代化測試技術得到廣泛應用。係統分析方法以及係統生態學的發展,進一步豐富了研究手段。
(4)應用生態學得到迅速發展。