生态学的基本原理

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇生态学的基本原理范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

生态学的基本原理范文第1篇

关键词：体育教育；生态学；理论体系建设；发展路径

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）29-0078-02

目前，体育教育生态学仍属于一门新兴学科，它既是一种教育理念和实践策略，同时也是一种体现平衡、自然、和谐的教育模式，着重突出体育教育与各种环境主体之间互动、协调、共生、关怀的和谐生态行为特点，为教育研究者提供了一个全新的角度对体育教育进行研究。随着对体育生态理论研究的不断深入，以及战略经验的积累，体育教育生态学的理论体系逐步得到完善，这将有利于体育教育研究人员以生态学的理论和方法为基础指导实践活动，为学生创造一个系统、可持续发展的体育教学环境，推动体育教育科学的理论研究发展，改进体育教育的现状，从而构建完善的体育教育生态学的理论体系。

一、体育教育生态学理论体系的建立

近年来，生态教育思想和生态教育理念逐步进入人们的视野，也成为谈论越来越多的生态话题，随着对生态学理论的深入研究和探索，生态式教育为体育教育研究提供了新的视角。生态学是研究生命系统和环境系统之间相互作用规律和机理的科学。生态学和其他学科的相关理论和方法论为体育教育生态学理论体系的构建奠定了基础。体育教育的理论与方法，除了在内涵上得到了进一步的深化，而且体现了体育教育思想和理论发展的时代感，所以在研究体育教学时不能简单的套用生态学理论，而需要注意运用生态教育思想和理念将其作为一种复杂生态系统进行相关的研究。随着体育教育改革的快速发展，当今人们的观念和思维方法都发生了很大的改变，体育教学并不是过去传统的教师教、学生学的简单教学模式，而是一种受多种因素影响的复杂的社会现象，无论是社会、自然，还是人们的心理和生理等方面，都关系着对体育教学的发展，这就要求体育教师掌握和借鉴相关学科的理论知识，并理解透彻影响体育教学的各方面因素，找到有利于其发展和创新的突破点，从而达到体育教育改革的目标和要求。为了适应这一需要，体育教育生态学理论体系逐步建立起来，并且通过研究体育教育的改革和发展，阐述体育教育生态的基本原理和基本规律。

体育教育学理论体系尚不成熟完善，体育教育生态环境也存在失衡的现状。体育教学生态系统是建立在多类学科理论的基础之上，其各个方面、各个层次之间是相互联系着的，任何一个生态分系统里存在更小的相互影响的生态要素，由此拓宽了体育教学研究的内容和范围。因此，在结合生态学理论分析体育教学时，应该注意充分利用各种原理对其进行研究，另外也要借助各种生态要素合理搭配，进而形成一个和谐、系统的活动生态和良好的生态系统。同时，体育教学生态系统的外部要素和内部要素要共生互补，使各要素达到动态的平衡状态，才能够保证在宏观上实现协调性与科学合理性，形成最佳的体育教学效果。体育生态教学理论体系，其研究的重点是教育，并且关系着体育的产生、存在、发展，目的是形成一种良好、和谐的生态关系。

二、体育教育生态学理论体系构建的发展脉络

依据学科属性，体育教育生态学是多种学科相互连接形成的交叉学科，它既属于体育学科的范畴，也是教育学的一个分支学科。依据生态学理论，体育教育生态学主要是以生态理论、研究方法为主，并致力于分析在体育教育和教学活动中的社会环境、自然环境、文化环境以及各种人文环境等对于体育教学活动的影响以及它们之间错综复杂的联系，并将其中的基本规律展现出来，推动体育教育事业的发展，丰富体育教育学理论研究体系。另外，体育教育生态学以体育教育和教学实践为立足点，分析和解释体育教育中的问题，并将生态学理论运用到体育教育实践活动中。从教育学的角度看，体育教育生态学不仅是教育学其中的一环，而且也是属于体育教育学的一部分。体育教育生态学是依据生态学和教育学等学科的理论而建立起来的，然而分析实际体育教育问题时，要避免简单地硬搬相关的理论和方法，应该在生态学和教育学的相关理论和方法指导下，对体育教育进行全面而透彻的探讨，进而完善体育教育生态学理论体系，同时也为当前体育教育的改革与创新提供一定的帮助。通过这一理论的运用，深入分析体育教育生态学理论体系结构，这一部分主要研究的是体育教育的个体以及群体系统，并对整体生态系统建设进行了研究。在研究体育教育生态结构的基础上，揭示“最适度原则”、“体育教育的生态节律”等基本原理，阐释体育教育生态的基本规律，探讨体育教育过程中的相关问题，并通过理论指导进行体育教育实践活动。从这些条件上看，在教育领域中，体育教育生态学与其他学科有明显的不同和差别，有其独特的学科体系和研究视角，具有针对性和应用性。另外，体育教育生态学的学科性质和研究领域，以及与相关学科的边缘效应，是其学科产生和发展的基础，这些问题关系到体育教育生态学是否具有成为独立学科的权利和理由，对学科未来的发展前景有着决定性的影响。

三、体育教育生态学的理论体系的特点

体育教育的生态学将生态学理论引入到体育教育，在体育教育中是一种兴起的研究视角，属于体育教育学科的一个分支，体育教育生态学在进一步发展的过程中，吸收了生态学、体育生态学、体育教育学等相关领域的理论，体育教育生态学研究内容体系的结构体系可以从以下几点进行归纳和分析：1.体育教育生态学理论体系的创立。这一部分研究的重点在于教育生态学的概念、研究方向，以及教育生态学的目的和意义。2.体育教育的生态环境和生态功能。首先从体育教育的生态环境来讲，教育的生态环境是以教育为中心，影响着教育的产生和发展。这一部分以自然环境为基础，分析了体育教育的社会环境和规范环境，只有综合考虑多种环境因素，这样才能全面地做出判断，更好地发展体育教育。再从体育教育的生态功能这个角度看，这一部分研究的侧重点则是体育教育生态的内在功能和外在功能，依照生态学的理论和观点，研究了体育教育的生态作用和意义，阐明了体育教育生态的内在发展进程，还展示了其外在的生态功能。3.体育教育生态学的基本原理和基本规律。从体育教育生态学的基本原理的角度看，体育教育的生态学理论在教育工作中发挥作用，主要是基于两方面的原理，即生态学原理与教育节律。这个部分主要阐述了体育教育生态学的定律、法则以及效应，并在此基础上构建了体育教育生态学的理论框架。另外，从体育教育生态学的基本规律来讲，这个部分不仅分析了体育教育和外部生态环境之间的关系，还对体育教育与内部各个环节的联系进行了研究探讨。4.体育教育生态学的评估模式。这一方面分析了体育教育生态的评价、原理以及方法，评估模式作为体育教育生态学中的重要部分，是进行反馈调控的环节。

四、体育教育生态学理论体系的发展趋势

尽管在我国体育教育生态学引发了许多学者的关注，但是其仍呈现出明显的落后性，还处在发展的初级阶段，属于一门新兴学科，同时也缺乏广泛的推广和运用，教育研究者的研究重点也没有放在体育教育生态学这一课题上，严重阻碍了体育教育的健康发展，迫切地需要获得全方位有效的改进。究其原因可从这几个方面来分析，目前对于体育教育生态学的研究不够全面和开放，而且研究的范围比较小，缺乏多样灵活的研究方法和丰富的研究内容，由于参考了大量的文献资料，因此研究理论大多是经验之谈，没有充分的对比研究和实验性研究。除此之外，体育教育生态学的基本理论仍旧缺乏足够的深层次研究，在学术上还属于边缘学科，对关系到体育学科发展的基本问题还没有进行深入的学术研究和探讨，无法形成学术共识。所以，体育教育生态学在研究上面临着难以创新的问题和不足，这不利于其长久的发展下去。

五、结语

体育教育生态学的发展尚不充分，仍处在初步的发展阶段，属于一门新兴的边缘学科，需要充分的条件促进体育教育生态学的创建和完善，具体可以从体育教育实践活动的发展、相关学科的发展、教育研究人员的关注视角三个条件着手。由此，体育教育生态学的理论体系构建要从内部和外部两个发展路径来分析。而且，随着体育教育的不断完善和改革，在学术上对该领域新问题的研究日益增加，有利于生态学和教育学的发展，同时鉴于体育教育生态学涉及多种学科的内容，不同学科之间的相互渗透，因此，体育教育生态学拥有坚实的理论基础和深厚的背景资料。同时，研究队伍吸收大量高素质的人才，充分挖掘和研究队伍的增强，对研究内容进行深入挖掘和分析，加大研究投入，丰富研究方法。加之，随着外部路径进一步发展，学术上需要研究的有关体育教育生态学的内容越来越深入，范围也逐步扩大，在学术上更加注重对这一领域的研究，从而为体育教育生态学的系统研究创造更充分的条件，以推动体育教育在未来时期的发展完善。

参考文献：

[1]张保平.体育教育生态环境优化思考[J].价值工程，2011，（23）.

[2]马德森，王乃英.教育生态学视野下的大学体育教育研究[J].山东体育科技，2008，（03）.

生态学的基本原理范文第2篇

关键词：土壤微生物生态学；核酸探针杂交；梯度凝胶电泳；PCR

土壤中存在着极其丰富的微生物种类，它们在土壤生态系统中各自行使着独特的功能。自1953年以来，分子生物学理论和技术取得了惊人的成就，许多分子生物学研究方法和理念被应用到微生物生态学研究中，为微生物生态学研究领域注入了新的活力，极大地推动了微生物分子生态学的发展。下面介绍近年主要的几种研究方法：

一、标记核酸探针杂交技术

1.基本原理

以核酸分子杂交技术为核心，利用探针分析DNA序列及片段长度多态性。探针是能与特定核苷酸序列发生特异性互补的已知核酸片段，它可以是长探针（100～l000bp），可以是短核苷酸片段（10～50bp），也可以是从RNA制备DNA探针，斑点印迹和狭线印迹杂交等不同的方法。

2.应用

科学家应用核酸杂交方法研究了被燃油污染及不污染的土壤提取的细菌DNA，结果表明：被污染的土壤提取的细菌DNA中各种烃的降解基因的检出率显著高于不污染的样品，且定量分析结果表明污染越严重，这种降解基因的含量越高，因而可以用该方法作为对土壤中燃油污染程度的评价。

3.原位荧光杂交技术

（1）基本原理。FISH是以荧光标记取代同位素标记的一种新的原位杂交方法。它检测核苷酸序列是利用荧光标记的探针在细胞内与特异的互补核苷酸序列杂交，通过激发杂交探针的荧光来检测信号。

（2）应用及其优缺点。可以进行样品的原位杂交，应用于环境定微生物种群鉴定、种群数量分析及其特异微生物跟踪检测，现已成为微生物分子生态学研究中的热点技术，在土壤微生物分子生态学领域应用广泛。FISH技术的应用受到环境样品微生物的生理状态的影响，芽孢、放线菌及休眠时期的细胞的细胞膜的通透性低，影响群落中部分种属丰度的错误估计。

二、基于PCR技术的研究方法

PCR是一种聚合酶链式反应技术，主要特点是短时间内在实验室条件下人为地控制并特异扩增目的基因或DN段，使研究的目的基因及其环境样品中的微量微生物基因得到无限的扩增，为这些基因和微量微生物种群的研究提供了保证。

1.PCR-RFLP方法

（1）原理。PCR-RFLP法是将PCR引物中的一条加以荧光标记，其基本原理是用PCR扩增目的DNA，扩增产物再用特异性内切酶消化切割成不同大小片段，直接在凝胶电泳上分辨。

（2）应用。现在很多研究人员利用16SrRNA来研究土壤微生物的多样性。该技术还可以用来监测因环境改变而引起的微生物种群的变化。

2.PCR-SSCP方法

（1）原理。日本Orita等研究发现，单链DN段呈复杂的空间折叠构象，这种立体结构主要是由其内部碱基配对等分子内相互作用力来维持的。当有一个碱基发生改变时，会或多或少地影响其空间构象，使构象发生改变。空间构象有差异的单链DNA分子在聚丙烯酰胺凝胶中受排阻大小不同。因此，通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳，可以非常敏锐地将构象上有差异的分子分离开。

（2）应用。Sabine Peters等人用该法研究群落的演替和菌种的多样性，并同传统的培养方法比较指出PCR-SSCP方法避免了传统培养的费时费力以及误差大的干扰，适合对微生物群落结构和演替的分析。

三、DNA扩增片段梯度电泳检测技术

1.变性梯度凝胶电泳

（1）基本原理。双链DNA分子在一般的聚丙烯酰胺凝胶电泳时，其迁移行为决定于其分子大小和电荷。DGGE技术在一般的聚丙烯酰胺凝胶基础上，加入了变性剂（尿素和甲酰胺）梯度，从而能够把同样长度但序列不同的DN段区分开来。

（2）应用。DGGE方法是应用最早也是最常用的单碱基突变筛查方法之一，自从1993年DGGE被引入微生物学以来，该技术被广泛地用作分子工具比较微生物群落的多样性以及监视种群动态。PCR-DGGE用于分析华盛顿州东部4种土壤细菌群落结构和多样性，结果表明：管理和农学实践对细菌群落结构的影响比年降水量更大。

2.温度梯度凝胶电泳

（1）基本原理。温度梯度凝胶电泳技术则是利用温度梯度变性的原理，利用了不同分子在温度改变下构象的差别进行分离。

生态学的基本原理范文第3篇

关键词 ：景观生态学 景观规划 原理应用分析

随着全球经济急速发展，地球面临的负担也与日俱增，人口、资源、环境等

社会问题日益严重。伴随着我国城市化进程的加快，区域的开发和建设不断得到加强，自然景观逐渐被人文景观所代替。这些如雨后春笋般茁壮成长的景观生态问题使得我们再也无法忽视其存在，从而令景观生态学理论在景观规划中备受推崇。景观生态学理论是解决环境和发展问题的重要社会研究课题，它的提出和运用，为景观和生态两门学科相融合提供一个契机， 也为维护生态环境的良性循环和大城市区域经济或资源的合理开发，为人类建设理想的城市生态环境提供了新的思路和方法。

景观生态学是研究景观生物群落与主要环境条件之间错综复杂的因果反馈关系的学科。研究景观结构单元的类型组成、空间格局及其生态过程的相互作用，强调空间格局、生态过程及尺度之间的相互作用;其景观结构和功能原理、景观异质性原理、生物多样性原理、景观变化原理对城市生态园林的建设有着重要的指导意义[1，2]。

景观要素可分成3种类型：斑块（ 嵌块体），廊道（ 走廊），基底（本底），这就构成了景观生态学的“斑块―廊道―基底”理论。

斑块：与周围环境在外貌或性质上不同，并具有一定内部均质的空间单元。其基本原理是对城市内各类林块绿地进行合理的调整并能够最大限度地释放块状绿地的作用， 斑块的大小、数量、形状、格局有特定的生态学意义，一般而言，大型斑块与小型斑块相比，大型斑块能够承载更多的物种，大斑块更有能力持续和保存基因的多样性。单位面积上斑块数目即景观的完整性和破碎化。景观的破碎化对物种灭绝有重要影响;斑块面积的大小不仅影响物种的分布和生产力水平，而且影响能量和养分的分布。园林绿地系统中的斑块一般指各级公园、各企事业单位、居住区等。

廊道：是景观唯一的线性要素，它具有连续性，由于人类的种种活动使得自然景观被分割得很零散，从而造成景观的功能受阻，所以连接零散的斑块就唯有依靠廊道来完成。廊道有着双重性质：一方面将景观不同部分隔开，对被隔开的景观是一个障碍物;另一方面又将景观中不同部分连接起来，是一个通道。廊道在城市绿地系统中不仅要维护绿色斑块之间的联系，如山林斑块、湿地等绿色斑块之间的空间联系，还要维持城内绿色斑块与作为城市景观背景的自然山地或水系之间的联系，将城市内部的绿地与城郊的自然环境有机地联系起来，不仅有利于城镇空气库存与外界的交流，引入外界的新鲜空气，缓解热岛效应，改善城镇气候，而且可以保护环境廊道并有效增加动植物物种的多样性，特别是为野生动物提供保护和安全的迁移路线，并保持自然群落的连续性，从而实现人与自然的共生、和谐。这些空间联系的主要结构是廊道，包括“蓝道”和“绿道”等形式，如水系廊道、防护林廊道和道路绿地廊道等。绿廊串联着居住区、艺术中心、体育中心、教学园区和商业区等不同的城市区域[3]。

基底：在三因素中，基底是占面积最大、连接度最强、对景观控制作用也最强的景观要素。作为背景，它控制影响着生境斑块之间的物质、能量交换，强化和缓冲生境斑块的“岛屿化”效应;同时控制整个景观的连接度，从而影响斑块之间物种的迁移。城市绿地系统中，居住区等基底应实行“ 大集中，小分散”的原则，使基底处于斑块和廊道的包围之中。应使人民生活在绿色之中，最大限度地贴近自然，体现“城市在绿中”的特色。

景观规划要根据景观生态学原理和方法，合理地规划景观空间结构，使廊道、嵌块体及基质等景观要素的数量及其空间分布合理，使信息流、物质流与能量流畅通，使景观不仅符合生态学原理，而且具有一定的美学价值，而适于人居。景观生态学的的“斑块―廊道―基底”理论，在景观规划中有着重要的意义，他们的运用，对走可持续发展道路大有裨益。在景观规划中，会遇到不同的情况，所以应该具体问题具体分析。在各个城市中，廊道既是各种流的通道，又是造成景观破碎的原因和前提，同时还决定着城市景观的轮廓，因而，城市廊道的发展引导着整个城市景观格局的发展。在进行绿色廊道的植物配置时，应主要以乡土植物为主，以地带性植被类型为设计依据，尽量保持自然的本底。不同道路应当体现不同的主题与特色，如历史特色、现代化内涵、文化连续性等[4]。

在景观规划中，需要运用到的景观生态学理论无处不在，城市中需要一些大的块状绿地，使之有能力持续地保存基因的多样性，同时，斑块的大小、数目、形状和位置都从一定程度上影响了绿地作用的发挥，故应合理布局，达到最大效益。大的绿地斑块可以保护更多的生物物种，构成地区物种源地，还可涵养水源，

调节城市气候，提供游憩机会，发挥多方面的作用。小的绿地斑块可增加城市的景观异质性，为物种提供迁徙地和扩散暂歇地，刨造丰富的生境资源和生态位。大中型绿色斑块虽然数量少，但总面积却比小型斑块大，故应以大中型绿色斑块为主，小型绿色斑块为补充，相对均匀地分布于城市绿地系统中，最大程度地发挥其生态环境效益[5]。

在景观方面，廊道作为城市结构的主要部分之一，本身具有鲜明和完整的形象。它不仅仅是一系列个别景观的组合，更具有强烈的整体性。就功能而言，廊道把绿色最大限度地带给居民。它是城市生态系统的重要一环，对环境质量有提高作用，对居民的日常生活起着调节作用，具有重要的使用价值。从空间上看，廊道起到既划分又联系城市空间的作用，是不同城市区域联系的纽带[6]。

景观发展的每一阶段都与其特定的社会发展需要相适应，都是在不断地迎接社会挑战中开拓专业领地，新的历史时期赋予其新的历史使命，既是严峻的挑战，同时也是难得的发展机会。将景观生态学理论中的和谐发展理念融入到景观规划中，可以使理论和实践进一步融合，只有这样才能满足社会的需要，从而创造出更高质量的生活环境。在景观规划中，必须注重大型绿地斑块的建设，同时也应注意布置小的绿地斑块作为补充，斑块之间的联系越紧密，斑块之间物种交换就越频繁，整个生物群体的抗干扰能力就越强。根据生态廊道功能的不同，结合各自的特征，合理布置城市绿地各种类型网络的宽度和网络中绿地的构成。只有将这些景观生态学的基本原理正确而充分的应用到景观规划建设中去，实施人与自然和谐共处的可持续发展战略，这样才能建设出一个最适合人类生存和发展的城市生态园林环境。

参考文献：

[1]唐东芹，傅德亮.景观生态学与城市园林绿化关系的探讨[J].中国园林，1995，15（3）：40-43.

[2]李晓文，胡远满，肖笃宁.景观生态学与生物多样性保护[J].生态学报，1999，19（3）：390-407.

[3] 宣功巧. 运用景观生态学基本原理规划城市绿地系统斑块和廊道景观生态学与生物多样性保护[J]. 浙江林学院学报2007，24（5）：599―603.

[4] 冀鹏飞. 关于景观生态学理论在城市景观规划中的应用分析[J].科技资讯，2012，NO.04.

生态学的基本原理范文第4篇

关键词：环境生态学；环境类专业；教学内容；实践环节

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）38-0236-02

环境生态学是生态学和环境科学之间的交叉学科，是生态学的重要应用学科之一。环境生态学是研究在人为干扰下，生态系统内在的变化机理、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统恢复，重建和保护对策的科学，即运用生态学理论，阐明人与环境间的相互作用及解决环境问题的生态途径。北京建筑工程学院环境工程和环境科学专业都将《环境生态学》作为专业基础课。在近十年的《环境生态学》课程建设和教学实践中，发现其在教学内容、实践环节和教学方法上都存在一定问题。本文针对这些问题和工科院校环境类专业的特点，提出了相应的调整建议，以期为相关院校《环境生态学》课程建设提供参考。

一、教学过程中的问题

1.教学内容的选取。目前国内多数《环境生态学》教材的内容可以划分为两大部分，一是生态学原理，二是应用生态学。内容包括：环境生态学绪论、生物与环境、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学、全球生态学、干扰生态学、恢复生态学、生态系统服务、环境污染的监测与评价、生态工程、生态系统管理和可持续发展等。我校《环境生态学》讲课课时为24学时，相对于教材内容来说课时严重不足。如何在有限的教学时间内兼顾生态学基础原理和应用生态学两大方面的内容，同时突出重点，让学生真正掌握课程内容，是该门课程改革创新中面临的主要问题。

2.实践内容的设置。《环境生态学》的课程特点是基础理论和知识点多，涉及的交叉学科多（如环境科学、环境工程、植物学、动物学、土壤学、经济学、管理学、土木工程、风景园林、城市规划等）；研究对象的空间尺度从生物个体、生态系统到景观和生物圈。此外，许多基础理论和方法需要在实验和实际工作中才能更加深刻地理解和应用，如何结合我校建筑类大学的培养要求和实验条件，科学设计《环境生态学》的实践教学内容，巩固和提高课堂内所学知识，也是亟待解决的问题。

3.教学手段和方法的更新。目前，计算机和多媒体技术已广泛应用，以PPT为代表的多媒体技术已成为教学过程中不可缺少的工具。大多数时候，课堂上教师以PPT为线索进行讲授，学生被动地接受知识。在这种传统的单向教学方式下，学生在课堂上没有积极思考，缺少与老师的交流互动，课后也缺少相应的作业习题，导致学生很难深入理解知识点和基本原理。特别是在生态学原理部分的教学中，单纯的理论讲授较为枯燥，学生的学习兴趣不高，学习效果并不十分理想。如何改进传统的教学手段，通过更加多样化的、互动式的教学方法，提高课堂教学效果，也是教学过程中需要解决的一大难题。

4.学生成绩的评定。在教学过程中，以往对学生成绩的评定多以平时成绩（30%）+期末考试（70%）为主。这样的评价方式在实际教学过程中存在一定问题，如作业相互抄袭现象突出、课堂上不专心听讲、考前突击背书复习等。由此可见，上述成绩评定方法存在一定弊端，无法客观、全面地反映学生的学习过程、学习效果，也没有起到督促学生学习的作用。因此，迫切需要采取更有效的成绩评定方式。

二、环境生态学课程建设优化对策

1.教学内容的取舍。根据我校建筑类大学的定位、环境类专业的培养目标，在教学实践中对《环境生态学》课程的教学内容进行了适当取舍。除了重新选择更加适合短学时、环境类专业的生态学教材之外，在课堂教学别突出生态学的基础知识脉络、生态学思想在环境保护中的应用、生态恢复和生态工程等与实践紧密结合的内容。教师有效利用课堂时间，重点讲解课程要点和难点，介绍学科最新研究与工程进展，补充和穿插较多的工程案例，使得教学内容既不脱离教材，又在教材基础上有所深化和补充。此外，结合我校城市雨水管理、给水排水和资源循环利用等特色研究方向，重点展开水生态系统构成、水生态环境监测与修复、水生态恢复工程等内容，为环境类专业后续相关课程的顺利开展打下较为扎实的生态学基础。

2.改革实践教学内容。理论与实践结合才能更好地发挥知识的作用。在教学改革中，不断加强实践环节的比重，丰富和改进实践教学内容。我校《环境生态学》的实践环节分为两部分内容，即生态实习和认识实习。在生态实习方面，借助大兴新校区建设的有利契机，建设了生态学专业实验室和室外实习基地。在新修订的培养计划中，给环境科学专业安排了两周的实习期，开设的实验有：重金属对种子萌发及幼苗生长发育的影响，温度对植物叶片细胞膜透性的影响，氯气污染对植物叶片澄清液pH的影响，校园环境生态因子调查和校园植物群落调查。通过生态实习周，使学生巩固了生态学的基本原理，掌握了生态学调查和实验的基本方法，提高了学生分析和解决实际问题的能力，激发了其对身边环境生态问题的关注和兴趣，教学效果良好。此外，在大一第二学期开展的认识实习中，重点对城市生态环境进行学习。为提升我校教学质量，特聘请北京大学生态学专业教师带领学生实习。实习过程中，徒步考察北京北海团城、景山公园、皇城根遗址公园、菖蒲河公园和国家大剧院等典型场地，就城市植被群落、生态环境建设、城市排水和水景营造等内容展开专题实习。在实习中，学生通过对北京乡土植被和人工植被的认知和比较，了解华北地区常见植物群落的组成和应用，对比古代和现代城市水景营造理念和技术方面的异同，使群落、生态系统、生态工程等方面的理论和知识在实践中得到提升。

3.采用多样化的教学手段。针对上文提到的传统教学手段的局限，我校在《环境生态学》教学过程中采用了多种不同的教学方法，包括课堂讲授、案例研讨、播放视频和课后资料检索等。特别是在课堂上，教师针对教学重点，设计开放式问题，积极引导学生参与课堂讨论，锻炼学生的综合思考能力和口头表达能力。对一些可以通过学生自学掌握的内容，如生态工程等，教师可以组织学生以小组汇报的形式就某类生态工程进行系统介绍，通过文献检索、资料汇总、课堂汇报、报告写作等环节，强化学生自主学习的能力，而且还能训练学生的口头表达、论文写作等综合技能。同时，教师在过程中应注意掌握全局，通过教师对学生汇报的深入分析及总结，弥补学生汇报中的不足，提高学生对相关知识点理解的深度和系统性。

4.改进成绩评定方法。我校对《环境生态学》的成绩评定方式也进行了一定改进。考核成绩由平时成绩、期末考试两方面组成，既考核学生对所学知识的掌握情况，也考核学生出勤、作业等情况。期末试题的形式力求多样化，包括名词解释、填空题、选择题、简答题和论述题。试题在考察基础知识和原理的同时，更加注重对学生综合分析能力的考察。此外，也结合教学内容的改革，将学生案例研讨、专题报告等形式纳入成绩评定。

《环境生态学》的理论性和实践性都很强。随着近年来生态学理论的迅猛发展和复杂环境问题的涌现，《环境生态学》的前沿性领域也在不断发展过程中，内容不断丰富和扩展。目前，我国《环境生态学》的教材偏重生态学基础理论，对于建筑类高校的环境专业而言，存在学时不足、重点不突出等问题。这些特点决定了《环境生态学》课程建设的难点和重点。针对以上问题，我校环境系教师通过对教学内容、实践环节、教学方法和成绩评定方式等方面的不断探索和改进，力求提高教学效果，办出特色。

参考文献：

[1]牛晓音，郑家文，刘家第.环境生态学教学改革实践中的问题与对策[J].科教文汇，2011，（4）：44-45.

[2]盛连喜.环境生态学导论[M].第2版.北京：高等教育出版社，2009.

生态学的基本原理范文第5篇

关键词：河流治理 生态工程学 生态水工学 发展沿革 趋势

自20世纪80年代开始，面对河流治理中出现的水利工程对生态系统的某些负面影响问题，欧洲的工程界对水利工程的规划设计理念进行了深刻的反思，认识到河流治理不但要符合工程设计原理，也要符合自然原理。特别随着现代生态学的发展，他们进一步认识到河流治理工程还要符合生态学的原理，也就是说把河流湖泊当作生态系统的一个重要组成部分对待，不能把河流系统从自然生态系统中割裂开来进行人工化设计。在欧洲陆续有一批河流生态治理工程获得成功，同时相应出现了一些河流治理生态工程理论和技术。这些理论、经验和技术值得我们思考和借鉴。

1 欧洲的河流生态工程实践

河流生态工程是从欧洲对山区溪流生态治理开始的。早在19世纪中期欧洲工业蓬勃发展，阿尔卑斯山区成为中欧的工业基地。由于开矿山、修公路、建电站，大规模砍伐森林，破坏植被，造成山洪、泥石流、雪崩等频繁发生，引起了地区各国的关注，1846～1884年间制定了森林法及水资源利用法。为了与山洪和山地灾害斗争，兴建了大规模的河流整治工程。经过近百年的治理，大批工程设施发挥了作用，对山洪和山地灾害有所遏制。但是随着水利工程的兴建，伴随出现了许多负面效应。特别是随着大量移民迁入，山区旅游事业激增，这些负面效应愈显突出。主要是传统水利工程兴建后，生物的种类和数量都明显下降，生物多样性降低，人居环境质量有所恶化。社会舆论要求保护阿尔卑斯山区，呼吁回归自然。这使传统的河流治理工程设计理念受到挑战。工程师开始反思，认为传统的设计方法主要侧重考虑利用水土资源，防止自然灾害，但是忽视了工程与河流生态系统和谐的问题，忽视了河流本身具备的自净功能，也忽视了河流是多种动植物的栖息地，是大量生物的物种库这些重要事实。另外，从资源开发角度看，山区溪流地区还有登山、滑雪、休闲等功能，保护生态系统也是水资源开发利用的需要。

至20世纪50年代德国正式创立了“近自然河道治理工程”，提出河道的整治要符合植物化和生命化的原理。

阿尔卑斯山区相关国家，诸如德国、瑞士、奥地利等国，在河川治理方面的生态工程建设，积累了丰富的经验。这些国家制定的河川治理方案，注重发挥河流生态系统的整体功能；注重河流在三维空间内植物分布、动物迁徙和生态过程中相互制约与相互影响的作用；注重河流作为生态景观和基因库的作用。自20世纪80年代开始的“近自然河流治理”工程，至今虽然仅20多年，但是成效斐然。与传统工程方法比较，其突出特点是流域内的生物多样性有了明显增长，生物生产力提高，生物种群的品种、密度都成倍增加。比如 Oichtenbach 流域“近自然治理”前后动物种类由44种增加到133种，Melk 流域在治理前的1987年每百米河段鱼类个体数量150条，生物量19kg，治理后的1990年分别提高到410条和55kg。治理后另一个特点是河流自净能力明显提高，水质得到大幅度改善。实践证明，充分利用河流自净能力治污，是一种经济、实用的技术。

20世纪80年代开始莱茵河的治理，又为河流的生态工程技术提供了新的经验。莱茵河是欧洲的大河，流域面积18.5万km2，河流总长1320km。流域内有瑞士、德国、法国、比利时和荷兰等9国。二次大战以后莱茵河沿岸国家工业急剧发展，造成污染不断蔓延，污染主要来源于工业污染和生活污染。到20世纪70年代污染风险加大，大量未经处理的有机废水倾入莱茵河，导致莱茵河水的氧气含量不断降低，生物物种减少，标志生物——鲑鱼开始死亡。1986年，在莱茵河上游史威查豪尔 (Schweizerhalle) 发生了一场大火，有10t杀虫剂随水流进入莱茵河，造成鲑鱼和小型动物大量死亡，其影响达500多km，直达莱茵河下游。事故如此突然和巨大，欧洲社会舆论哗然。成立于1950年的莱茵河保护国际委员(1CPR)于1987年提出了莱茵河行动计划，得到了莱茵河流域各国和欧共体的一致支持。这个计划的鲜明特点是以生态系统恢复作为莱茵河重建的主要指标。主攻目标是：到2000年鲑鱼重返莱茵河，所以将这个河流治理的长远规划命名为：“鲑鱼一2000计划”。这个规划详细提出了要使生物群落重返莱茵河及其支流所需要提供的条件，治理总目标是莱茵河要成为“一个完整的生态系统的骨干”。沿岸各国投入了数百亿美元用于治污和生态系统建设。到2000年莱茵河全面实现了预定目标，沿河森林茂密，湿地发育，水质清澈洁净。鲑鱼已经从河口洄游到上游——瑞士一带产卵，鱼类、鸟类和两栖动物重返莱茵河。 2 各种生态工程理论及其评价

追溯河流治理的自然工程理论的形成历史，当推1938年德国Seifert首先提出“亲河川整治”概念。他指出工程设施首先要具备河流传统治理的各种功能，比如防洪、供水、水土保持等，同时还应该达到接近自然的目的。亲河川工程即经济又可保持自然景观。使人类从物质文明进步到精神文明、从工程技术进步到工程艺术、从实用价值进步到美学价值。他特别强调河溪治理工程中美学的成分。

如上述，20世纪50年代德国正式创立了“近自然河道治理工程学”，提出河道的整治要符合植物化和生命化的原理。河流治理的生态工程理论逐渐走上科学的轨道，还是在现代生态学形成和发展之后的事。现代生态学发展始于20世纪60年代，逐步形成了自己独特的理论体系和方法论。一系列国际研究计划极大促进了现代生态学的发展。其中著名的20世纪60年代的“国际生物学计划”，70年代“人与生物圈计划”，80年代“国际地圈一生物圈计划”等。现代生态学的特点，首先是向宏观研究发展，采用系统方法及多变量和非线性模型。其次，随着学科的深入发展，一些分支学科如进化生态学、行为生态学、化学生态学和分子生态学相继出现，扩大了生态学的领域。从应用方面看，为应对20世纪中开始出现的人口、资源与环境危机，促进了生态学与其他学科的交叉及融合。不少科学家认为，生态学是解决人类面临的危机的科学基础之一。这些新的交叉学科可以归类称为“应用生态学”。比如始于20世纪70年代生态学与人类环境问题相结合逐渐形成了环境生态学，其后保护生物学、经济生态学、城市生态学等应运而生。而生态学与各类工程学的结合，主要是在工程设计理念中吸收生态学的原理和知识，改变传统的工程理念和技术方法，又形成了不少新的工程理论。

1962年 H. T. Odum 提出将生态系统自组织行为 (Self-organizing activities) 运用到工程之中。他首次提出“生态工程”(Ecological engineering) 一词，旨在促进生态学与工程学相结合。

受生态学的启发，人们对于河流治理有了新的认识，河流治理除了要满足人类社会的需求以外，还要满足维护生态系统稳定性及生物多样性的需求，同时把河流的自然状态或原始状态作为河流整治及人类干预的尺度，相应发展了生态工程技术和理论。

1971年Schlueter认为近自然治理 (near nature contr01) 的目标，首先要满足人类对河流利用的要求，同时要维护或创造河流的生态多样性。1983年Bidner提出河道整治首先要考虑河道的水力学特性、地貌学特点与河流的自然状况，以权衡河道整治与对生态系统胁迫之间的尺度。1985年Holzmann把河岸植被视为具有多种小生态环境的多层结构，强调生态多样性在生态治理的重要性，注重工程治理与自然景观的和谐性。同年，Rossoll指出，近自然治理的思想应该以维护河流中尽可能高的生物生产力为基础。到了1989年Pabst则强调溪流的自然特性要依靠自然力去恢复。1992年Hohmann从维护河溪生态系平衡的观点出发，认为近自然河流治理要减轻人为活动对河流的压力，维持河流环境多样性、物种多样性及其河流生态系统平衡，并逐渐恢复自然状况。

河川的生态工程在德国称为“河川生态自然工程”，日本称为“近自然工事”，或“多自然型建设工法”。美国称为“自然河道设计技术”(natural channel design techniques)。一些国家已经颁布了相关的技术规范和标准。

1989年Mitsch等对于“生态工程学”(Ecological engineering) 给出定义，Mitsch有时也使用“生态技术”(Ecotechnology) 一词。1993年美国科学院所主办的生态工程研讨会中根据Mitsch的建议，对“生态工程学”定义为：“将人类社会与其自然环境相结合，以达到双方受益的可持续生态系统的设计方法。”生态工程学的范围很广，包括河流、湖泊、湿地、矿山、森林、土地及海岸等的生态建设问题。

从以上简单介绍可以看出，有关河流的生态工程理论是多种多样的，但是可以归纳以下观点是共同的：（1）在学科的科学基础方面，强调工程学与生态学相结合。在河流整治方面，工程设计理论要吸收生态学的原理和知识。（2）新型的工程设施既要满足人类社会的种种需求，也要满足生态系统健康性的需求，实现双赢是理想的目标。（3）河流生态工程以保护河流生态系统生物多样性为重点。在治河工程中，尊重河流流域的自然状况，尊重各类生物种群的生存权利。水利工程设施要为动植物的生长、繁殖、栖息提供条件。(4)认识和遵循生态系统自身的规律，充分发挥自然界自我修复和自我净化功能，生态恢复工程强调生态系统的自我设计功能 (self-design)。(5)依据人文学理论，强调河流自然美学价值。在治河工程中，要设法保存河流的自然美，以满足人类在长期自然历史进化过程中形成的对自然情感的心理依赖。

3　生态水工学的内涵

具有各种不同目标和内容的河流治理生态工程学，是人们摒弃了“征服自然”的观念以后，更为理智的工程科学。它反映了人类与自然和谐共存的理念，是水利工程理论和其他相关工程理论发展的一个方向。

河流治理生态工程是一个十分广泛的概念。它包括水土保持、河流泥沙治理、水污染防治、地下水保护、河口治理等诸多方面。与此相对应，目前河流治理生态工程学涉及的领域也十分宽阔。 发达国家近一、二十年的工程实践，其理论和技术方法也在不断发展。但是毕竟是新兴的工程理论，河流治理生态工程学也处于探索和发展阶段。

生态水利工程学 (Eco-Hydraulic Engineering) 简称“生态水工学”，是从减轻水利工程对河流生态系统负面影响的一个侧面，探讨水利工程新的工程理念和技术方法。

笔者认为，生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支，是研究水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统健康性需求的原理与技术方法的工程学。发展生态水工学的目的，是促进人类与自然相和谐，保证水资源可持续利用。

生态水工学是一门交叉学科，也是一门实用的工程学。它是立足于水利工程学，吸收、融合生态学的原理和知识，用以改善水利工程的规划与设计方法的工程学。其内涵似应包括两部分：生态水工学的基本原理和生态水工技术。

生态水工学的基本原理包括研究水域生态系统的特点；不同区域水文与水质因子与生物群落的相关关系；水利工程与水域生态系统的交互作用；生态型水利工程对生态系统补偿的原理和机制等。生态水工学的原理是遵循生态系统的自我设计、自我组织、自我修复和自我净化的规律。

生态水工技术的任务是水利工程在满足人对水的多种需求的同时，为保持和提高生物多样性提供必要的生境条件。生态水工技术具体包括：河道整治、水库工程、人工湿地及生态景观的生态水工技术等。

我国发展生态水工学及开发生态水工技术，可以借鉴发达国家的经验，但是不可能照搬。原因是自然条件不同，需要因地制宜地解决生态建设技术问题。同时，各国经济发展水平不同，在制定生态恢复目标方面也会有所不同。从工程规划角度看，在开发利用水流时，应明确河流与其上下游、左右岸的生物群落交织在一起共生共存，处于一个完整的生态系统中，规划中要考虑这一重要因素。重大水利工程建设，不仅仅要解决濒危生物或“明星生物”的栖息问题，还要从整个河流生态系统的健康性考虑问题。 从工程建设角度看，水利工程设施首先要保证结构物的安全，达到强度、稳定和耐久性的技术要求，具备完善的功能，在此基础上，吸收生态学原理，为维持生物多样性创造条件。

如同任何工程建设一样，生态型的水利工程也要进行技术经济论证，保证技术的可行性和经济的合理性。生态恢复工程的经济分析，似应根据客观需要和实际经济支付能力，确定合理的生态恢复目标。在生态恢复工程中，开发廉价、实用的技术最合理的技术路线就是充分利用生态系统自我设计，自我修复的功能。实际上，自然界早在人类出现以前就能够有序地运行和演进，全靠生态系统自身的自我设计和自我修复功能。我们现在说的生态修复工程，也是遵循这些基本规律。自然界并不需要人类的“恩赐”，需要的是少一点“干预”。我们的任务是深入认识生态系统的规律，谨慎地遵循这些规律，而不需要创造什么规律。

生态水工学的发展需要水利工程学与生态学相结合，在学科的交叉、融合中得到发展。生态水工学将是一门实用的工程学，通过不同类型的示范工程，摸索经验，总结提高，逐步推广，在工程实践的基础上，逐步形成规范和标准。

参考文献：

[1] Mitsch WJ. Ecological engineering [M]. John Wiley & Sons Ltd.， 1989.

[2] 董哲仁．生态水工学的理论框架 [J]．水利学报，2003，(1)．