个体生态学重要原理

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个体生态学重要原理范文第1篇

关键词：生态学 生态园林 生态效应 园林植物

        0 引言

        随着我国城镇化水平的不断提升，城镇生态形势日益严峻，人们的环境意识不断提高，城镇生态环境的建设正实现从绿化层面向生态层面的过渡，传统的造园技术正面临着前所未有的挑战。然而，根据生态学原理，并应用现代科技手段逐步创建，在生态文明时代形成可持续发展的城镇生态园林，构建人与自然的和谐环境。那么，如何将生态的内涵赋予到园林规划与设计中去，以及如何构建绿地生态效应的城镇生态园林成为园林工作者的新挑战。

        1 植物生态

        1.1 植物生态学与城镇生态园林的内涵 植物生态学是研究植物之间、植物与环境之间相互关系的科学。其研究内容主要包括植物个体对不同环境的适应性，及环境对植物个体的影响；植物种群和群落在不同环境中的形成及发展过程；以及在生态系统的能量流动、物质循环中植物的作用。植物生态学包括个体生态学、种群生态学、群落生态学和生态系统学四个部分。植物生态学则是环境保护的理论基础之一。其使命是利用植物生态学的原理，揭示植物和环境之间的关系，掌握自然规律，以便人类合理开发、利用资源，治理和保护环境，使人们在进行生产活动时达到最好的生态效应和经济效益。

        1.2 城镇园林植物的生态效应 园林植物是城镇生态系统的重要组成部分，它的生态效应一直受到有关专业人员的重视。园林植物具有维持城镇碳氧平衡、蒸腾吸热、净化空气、监测环境污染和降低城镇噪音等生态效应。

        1.2.1 维持城镇碳氧平衡 植物通过光合作用吸收CO2，释放O2在城镇低空范围内从总量上调节和改善城镇的碳氧平衡状况，改善地区的空气质量。

        1.2.2 蒸腾吸热降低城镇气温 植物通过蒸腾作用消耗城镇中的辐射热，以及通过植物枝叶形成浓荫来阻挡太阳的直接辐射和来之路面和墙面等的放射热，产生降温增湿效应，对缓解城镇热岛效应具有重要意义。

        1.2.3 净化城镇空气 经济的高速发展致使SO2、HF 和Cl2等成为大气的主要污染源。不同园林植物对SO2的吸收、净化能力的大小与其形态、叶量、叶面积、气孔开度等有密切关系，即使生物量相同吸收硫的量也不同。HF是常见的危害植物生长的污染物，各种植物对HF的抗性有明显的差异。一般而言，敏感植物的容氟量低，抗性植物的容氟量高。Cl2它是大气环境主要污染物之一，对植物的危害往往比SO2、HF 等更为严重。Cl2对植物叶片组织有很强的杀伤力。不同的植物对Cl2的敏感性相差很大，一般来说，常绿的比阔叶树抗性弱或敏感。

        大量研究证明，植物可以起到滞尘作用。不同的园林植物，由于各自叶面粗糙性、树冠结构、枝叶密度和叶面倾角的差异，导致它们滞留粉尘能力的差异。一方面植物可以通过滞尘作用，减少附着于尘埃而悬浮于空气中的细菌数量。另一方面园林植物的分泌物具有较强的杀菌作用。植物分泌的气体挥发物中有大量的杀菌或抑菌物质占气体挥发物总量的30％～50％。 

        1.2.4 监测环境污染和降低城镇噪音 植物群落周边环境的变化会直接或间接的影响到植物群落，它们之间的关系密切。植物群落中的各种植物对大气污染的反应程度不同，人们可以据此来了解空气的污染程度。同样种植园林植物对降低噪音具有重要作用。理论上讲40m宽的林带可使噪音减少10dB～15dB，绿化的街道比不绿化的街道可减少噪音8dB～10dB。

        2 城镇生态园林植物的选择

        提高城镇园林植物生态功能，一方面应尽可能地扩大城镇绿地面积，提高绿化覆盖率；另一方面应充分利用绿化空间，合理利用园林植物的配植结构，提高现有绿地上的绿量。由于城镇用地紧张，采用复层结构能够提高单位绿化面积上的绿量，从而使得园林植物最大限度地发挥生态功能。

个体生态学重要原理范文第2篇

公元16世纪以前，已有关于生态学知识的记载，但没有形成系统、成文的科学。生物一出现就与环境有着紧密的联系，人类在生产和生活实践中注意到了这种关系，积累了有关生物习性和生态特征的生态学知识。

公元前1200年，我国《尔雅》一书中有草、木两章，记载了176种木本植物和50多种草本植物的形态与生态环境。公元前200年的《管子・地员》中叙述了植物分布的生态现象：植物的生长与土壤的性质有关，不同质地的土壤，适宜生长的植物各不相同；植物的分布与地势的高低有关。公元前4世纪希腊学者亚里士多德曾粗略描述动物的不同类型的栖居地，还按动物活动的环境类型将其分为陆栖和水栖两类，按其食性分为肉食、草食、杂食和特殊食性4类。之后出现了介绍农牧渔猎知识的专著，如古罗马公元1世纪老普林尼的《博物志》、6世纪中国农学家贾思勰的《齐民要术》等均记述了朴素的生态学观点。

二、生态学的建立时期

公元18世纪初到19世纪末，生态学开始发展成为一门相对独立的学科，虽然在学科理论、方法和结构上并不成熟。

曾被推举为第一个现代化学家的波义耳在1670年发表了低气压对动物效应的试验，标志着动物生理生态学的开端。1792年德国植物学家魏德诺在《草学基础》一书中，详细讨论了气候、水分与高山深谷对植物分布的影响，这本已表现出近代植物地理学的雏形，说明了近代植物地理学的种属植物地理学、生态植物地理学和历史植物地理学三个部分（李继侗，1958）。1807年德国植物学家洪堡在《植物地理学知识》一书中，提出植物群落、群落外貌等概念，并结合气候和地理因子描述了物种的分布规律。1798年，马尔萨斯《人口论》的发表，促进了达尔文“生存斗争”及“物种形成”理论的形成，并促进了“人口统计学”及“种群生态学”的发展。

进入19世纪之后，生态学得到很快发展并日趋成熟。1859年达尔文的《物种起源》促进了生物与环境关系的研究，使不少生物学家开展了环境诱导生态变异的实验生态学工作。1866年，海克尔提出ecology一词，并首次定义了生态学。1895年丹麦植物学家瓦明的《植物分布学》（1909年经作者本人改写，改名为《植物生态学》），和1898年德国施姆普的《植物地理学》两部划时代著作，全面总结了19世纪末以前生态学的研究成就，标志着生态学已作为一门生物科学的独立分支而诞生。

三、生态学的巩固时期

20世纪初到20世纪50年代，动植物生态学并行发展，出版了大量生态学著作和教科书。20世纪50?60年代，传统生态学开始向现代生态学过渡。

动物生态学方面，主要是关于生理生态学、动物行为学、动物群落学和种群研究，尤其是种群调节和种群增长的数学模型研究。1937年，我国费鸿年的《动物生态学纲要》出版，是我国第一部动物生态学著作；1949年，阿里等合著的《动物生态学原理》标志着动物生态学进入成熟期。植物生态学方面，主要研究生理生态与群落生态。

这一时期，生态学已基本成为具有特定研究对象、研究方法和理论体系的独立学科。生态学由植物群落研究向生态系统研究方向迈进。1935年，坦斯利提出生态系统的概念是生态学发展史上一次理论上的重大突破。生态系统的结构和功能的研究都有了最基本的发展，如埃尔顿的能量金字塔和林德曼的生物营养及十分之一定律。基本的生物生态学学科体系已建立，欧德姆在《生态学基础》中明确提出了个体生态学、种群生态学、群落生态学和生态系统生态学的学科体系。

四、现代生态学时期

20 世纪60 年代以后，生态学蓬勃发展。生态学的定义也由“研究生物体与其周围环境相互关系的科学”，发展为“从生物与环境相互作用的视点，研究生物多样性各种机理的科学”，其研究内容已经从单纯的生物生态学发展到关心人类未来的科W；现代数学、物理学、化学和工程技术的渗透，使生态学从定性走向定量，从部门走向综合与交叉；广泛应用电子计算机、高精度的分析测定技术、高分辨率的遥感仪器和地理信息系统等技术，生态学获得了新的研究条件。现代生态学发展的主要趋势如下：

（1）生态系统生态学

国际生物学计划（IBP，1964-1974）是有97个国家参加，包括陆地生产力、淡水生产力、海洋生产力、资源利用和管理等7个领域的生物科学中空前浩大的计划，其中心是全球主要生态系统的结构、功能和生物生产力研究。近年来，生态系统服务功能是生态学的研究热点。生态系统服务功能指生态系统形成和所维持的人类赖以生存和发展的环境条件与效用，其研究重在认识生态系统服务功能形成、演变、调控的机制及其空间格局、尺度特征、评估方法。目前的研究主要集中在生物多样性与生态系统服务功能、生态系统服务功能的时空尺度特征、生态系统服务功能的时空格局变化及驱动机制等。

（2）系统生态学

系统生态学的发展是系统分析和生态学的结合，它进一步丰富了本学科的方法论，欧德姆甚至称其为生态学发展中的革命。Patten等（1971）的《生态学中的系统分析和模拟》、Smith（1975）的《生态学模型》，Jorgenson（1983，1988）的《生态模型法原理》和H. Odum（1983）的《系统生态学引论》等为这方面的主要专著。

（3）群落生态学

上世纪70年代以来，群落生态学有明显发展，由描述群落结构、发展到数量生态学，包括群落的排序和数量分类，并进而探讨群落结构形成的机理。如 Strong等（1984）的《生态群落》、Gee等（1987）的《群落的组织》和Hastings（1988）的《群落生态学》文集。Tilman（1982，1988）则从植物资源竞争模型研究开始探讨群落结构理论，如《资源竞争与植物群落》和《植物对策与植物群落的结构和动态》，Cohen的《食物网和生态位空间》（1978）、《群落食物网：资料和理论》（1990）和Pimm的《食物网》（1982）等著作，使食物网理论有明显发展，特别是提出一些统计规律和预测模型（如级联模型cascade model）。Schoener（1986）则明确提出《群落生态学的机理性研究：一种新还原论？》。

（4）应用生态学

上世o70年代以来应用生态学迅速发展，涉及多个领域，与其他自然科学和社会科学有很多结合。生态学与环境问题研究相结合，是70年代后期应用生态学最重要的领域。主要著作如：Anderson（1981）的《环境科学用的生态学》，Park（1980）的《生态学与环境管理》、Polunin（1986）的《生态系统的理论与应用》、IUCN（1980）的《世界保护对策：生物资源保护与持续发展》等。

生态学与经济学相结合，产生了经济生态学。虽然这是还未成熟的学科，但国内外都给以相当重视。它研究各类生态系统、种群、群落、生物圈的过程与经济过程相互作用方式、调节机制及其经济价值的体现。

生态工程是根据生态系统中物种共生、物质循环再生等原理设计的分层多级利用的生产工艺。我国在农业生态工程应用上广为群众按受，创造了许多不同形式，已引起国际上重视，虽然其理论发展还落后于实践。Mitsch（1989）等的《生态工程》是世界上第一本生态工程专著。

人类生态学是应用生态学基本原理研究人类及其活动与自然和社会环境之间相互关系的科学。虽然70年代已有人类生态学专著出现，如 Sargent（1974）、Ehrlich（1973）和 Smith（1976），以后有Clapham（1981）的《人类生态系统》，但尚未见公认而比较系统的专著。马世骏（1983）提出的“社会-经济-自然复合生态系统的概念与人类生态系统很接近，而前苏联的《社会生态学》（马尔科夫，1989）大致与人类生态学相一致。人类生态学近年主要研究人体和人群的生理和心理生态健康、不同类型生产和生活活动的物质能量代谢过程的健康、区域自然和人文生态服务功能的健康，从涉及人类和动物公共卫生实践到自然资源保护、生态系统管理、城乡发展统筹规划等各个接点，应用生态系统原则应对人类健康与可持续发展的挑战。

此外，农业生态学、城市生态学、渔业生态学、放射生态学等都是生态学应用的重要领域。

（5）恢复生态学和保护生物学

恢复生态学是研究生态系统退化的过程与原因、退化生态系统恢复的过程与机理、生态恢复与重建的技术与方法的科学。近年在森林、草地、土壤、湿地、矿区、农业、城市等退化生态系统及极端退化生境恢复与重建的理论与技术等研究中取得了一定进展。

保护生物学主要研究如何保护生物物种及其生存环境，从而保护生物多样性。主要研究领域是生物多样性的生态系统功能、起源/维持/丧失、编目与分类、监测/保护/恢复/持续利用，目前进展较快的研究方向是生物多样性现状评估和保护生物地理学、生物多样性的生态系统功能、宏生态学、谱系生物地理学、全球变化对生物多样性的影响、DNA条形码技术和生物多样性调查/编目/监测等。

（6）产业生态学

个体生态学重要原理范文第3篇

森林培育学是研究森林培育理论和实践的学科，是从林木种子、苗木、造林到林木成林、成熟的整个培育过程中按既定培育目标和客观自然规律所进行的综合培育活动，是林学最主要的二级学科，具有基础面宽，实践性和区域性强的特点。近年来，随着科学技术的不断发展，特别是作为森林培育学基础科学的生态学、遗传学、生理学、气象学、土壤学、地质学取得了巨大的进展，一些新的理论和技术已被广泛应用到林业生产实践中，对于森林培育学的发展起到了显著的推动作用。而且，当前林业的主导功能已从简单的提供木材转向维护生态平衡转变。因而，森林培育学的目标、范围、理论和技术体系已大大扩展，但是在系统科学理论的运用上则明显滞后，与生产上对系统科学的迫切需求形成鲜明对照。很多林业生产实践都具有跨部门、跨学科、跨区域的综合性特点，要将这些不同领域、不同学科的知识和理论综合协调起来为森林培育服务，因而，在森林培育学教学模式中要广泛运用系统科学的有关理论和方法，丰富森林培育学的理论基础，优化森林培育学的教学环节，培养更加符合当今快速发展的社会对森林培育复合型人才的需求。

1森林培育学教学过程中系统科学理论知识的不足

森林培育学是以生态学作为其理论基础的核心，但是生态学科已广泛采用的系统科学理论和方法并未引入到森林培育学中，大多数森林培育学科的研究人员对系统科学理论和方法仍然感到陌生。目前大多数森林培育学教材或著作，仍以个体生态学或群落生态学的理论为基础，尚未充分体现系统科学理论的思想。现在生产上已普遍认识到，造林工作是一项系统工程，需要多学科的科技知识集成，需要多方面人才的通力协作，只有在系统思想指导下，才能合理安排农、林、牧、副各业用地，才能正确处理农、林、牧之间的关系[2]。森林培育从采种、育苗、造林到抚育采伐，涉及一系列各个方面的技术，在科技发展日新月异的今天，适用于造林的新品种、新技术、新工艺、新材料层出不穷，如何将这些新成果进行优化、组合、配套，在生产实际中发挥更大作用，更是迫切需要系统思想的指导。目前，生产实际需要和所培养人才的知识结构之间存在着较大距离。由于林学专业本科的教学活动中没有关于系统科学的课程，这就使得从林业院校毕业的本科生没有形成扎实、完整的系统思想，这对于他们即将面对的造林这一越来越复杂的系统工程，并未做好知识结构和思想上的准备[3]。所以，缺乏系统思想和理论的全面指导便是森林培育学理论基础的不足之处。同时，在森林培育学的教学过程中，由于缺乏系统科学理论的支撑，整个教学环节没有得到很好的优化。理论课与实践课的学分配比、时间安排都存在着一定的弊端；教学方式单一，没有更好地激发学生的兴趣；师生互动效果较差，缺乏师生间的良好反馈；实践教学单一，难以适应林业生产实践的需求；教学过程中各要素的配置不太合理。即使采取了一些改革措施，也都是不系统、相互割裂、片面的、无序的，没有把整个森林培育过程和森林培育学的授课环节作为一个系统工程来对待，因而，急需采用系统科学的一些理论和方法优化森林培育学的教学过程，从而形成一套高效、系统、合理的教学体系。

2系统科学指导和丰富森林培育学是大势所趋

系统科学是20世纪中叶形成、近几十年来发展十分迅猛的一个大门类新兴学科。它把事物看作系统，从系统结构和功能，从系统的演化，研究各学科的共性规律，是各门学科的方法论和基础[4]。系统科学理论包括信息论、控制论、系统论，它是新兴的科学方法论。从系统科学来认识森林培育学是一个多因素、多层次、多功能的复杂系统，把森林培育学教学过程作为一个整体加以分析研究，统筹全局，立足整体，对森林培育学教学过程的优化提供了重要思维方式和重要手段。三论是一个相互关联的整体，从它归纳总结出的三大原理——反馈原理、有序原理和整体原理是森林培育学取得优化教育效果的重要理论基础。信息论是研究教学过程中师生间的教学关系系统，是关系教育信息如何传递，变换和反馈的理论，教育控制论是在教育系统中，运用信息反馈来控制和调节教师的行为，从而达到既定目标的理论，教育系统论是把教育视为一个复杂的系统，这个系统是由教育目的、内容、媒体、方法、设施及教师、学生和管理人员组成的一个有机整体。森林是以乔木和其他木本植物为主体，多种生物与环境相互依赖、相互作用的复杂系统。它是一个整体，整体与各部分之间是一种非线性的关系，从而使得在整体层次上会涌现出各组成部分所不具备的新特性。由于森林的多目标和多种效益，森林培育从来就不是林业专业和林业部门所能独自完成的事情，它还涉及社会、经济、土地资源、农业、水利、畜牧、环保、旅游等诸多方面。因此，森林培育学涉及的不仅是森林生态系统，还涉及自然系统、社会系统等多方面和多层次的系统。对于这样一个需要处理多个系统相互关系的学科，仅仅以生命科学和环境科学作为其理论基础就表现出一定的局限性，所以有必要用系统科学来指导和丰富森林培育学的有关理论，使森林培育学建立在更加宽广、稳固的基础之上。

3基于系统科学理论的森林培育学课程体系优化设计

3.1基于整体性原理的森林培育课程体系优化设计为了配合当前高等教育的厚基础、宽口径、高素质的人才培养策略，应对课程理论教学时间的压缩、森林培育理论与技术的飞速发展以及社会用人单位对学生专业课程知识要求发生转变，基于系统科学中的整体性原理，探讨森林培育课程体系的优化设计模式：①合理优化森林培育学理论课与实践课的学时数量配置比例。在教学过程中，合理平衡理论课教学学时数量、提高课程实习和课程设计时间、增加课堂讨论和课程阶段性专题论文等。通过优化课程体系提高学生对课程核心内容的掌握、理解能力。②融入系统思想到森林培育学的教学过程当中，考虑专门用2～3章节来论述营建森林生态系统的系统思想和系统方法，从而让学生意识到把森林培育作为一项真正的系统工程。③探索新的教学方式，在理论教学中，改变传统灌输式教学方式，以生产实践中的技术实例为核心，通过解析讲授课程中的关键理论和技术，尤其是突出目前生产中形成的、推广辐射面较大的新技术解析，使理论教学向突出重点、辐射全面方向努力尝试。通过课堂问答、课堂讨论和专题论文交流，提高师生间的互动性，进一步活跃教学气氛，从而在相对较短的教学时间内完成了大纲中的重点教学内容，并促进学生课后复习并自觉补充教材内的其他内容。④优化森林培育学的实践环节。在教学实习中增加森林培育学中的新技术和新理论，如天然林和人工林抚育间伐设计、造林和营林各环节的实地考察、造林和抚育工作的质量检查验收等实习内容。聘请生产中长期从事技术工作的技术员现场教学，从而在现场把课程理论和技术紧密结合起来，形成效果良好的生产实践第二课堂。

3.2基于反馈性原理的森林培育学课程反馈信息平台的建立构建森林培育学课程反馈平台体系，设计相关的调查问卷，学生将自己对任课教师授课的总体评价(包括讲授方式适宜性、举止言谈的示范性、讲授内容可接受性、教学互动性、课件可利用性、讲授语言表达准确性等等)反映在平台中，通过教师在平台中查看结果和教务处、学院的具体反馈意见，使教师及时了解自己的教学效果，并克服问题，改正错误，及时修正课程体系中的具体措施。同时，为了更加有效地促进学生学习，将教学课件、复习思考题等在教学平台上公布，并通过平台及时了解学生的需求，对学生进行个性化答疑辅导，使学生在课堂之外能够获得更多感兴趣的课程知识，也解决了课堂教学时间不足、学生与教师接触时间较少的问题。

3.3基于有序性原理的森林培育学教学过程中各要素的合理配置模式设计①通过教辅手段多样化提高学生对课程核心内容的感观认知度。森林培育学是一门实践性非常强的课程，课堂中的理论教学难度较大。为此，在教学中通过将生产实践各环节的图片、表格等资料与理论内容密切结合的手段，提高多媒体教学的效率和学生对生产实践的感性认识。同时，还使用必要的实物和生产实践影像资料，加深学生的实践感观认识。②通过持续调研总结有效地缩小课程内容与生产实践的差异度。同时，为了解决教材内容相对滞后与森林培育理论与技术发展较快间的矛盾，授课教师结合科研、会议、调研等，不断收集素材，并及时整理，整合到教学中。如国外的机械整地、迹地清理，国内西北地区的新整地方法，生态公益林抚育新方法，风景游憩林改造技术等。