緒論部分

1、《普通生態(tài)學(xué)》,主講人：孫志虎,自我介紹,姓 名：孫志虎辦公室：機(jī)東315電 話：18945102967E-mail：szhihunefu@163.com,本門課程的地位 ——本專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃,“基礎(chǔ)”課,本門課程的地位 ——本專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃,“基礎(chǔ)”課+“技術(shù)”課,,本門課程的地位

2、 ——本專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃,“基礎(chǔ)”課,本門課程的地位 ——本專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃,“基礎(chǔ)”課+“技術(shù)”課,本門課程的地位 ——本專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃,“基礎(chǔ)”課+“技術(shù)”課+“技能”課,,本門課程的地位 ——本專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃,“技術(shù)”課+“技能”課；提高能力，解決問題！,,本門課程的地位

3、 ——本專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃,“技術(shù)”課+“技能”課；提高能力，解決問題！,,,本門課程的地位 ——本專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃,技能；能力！,論文題目-2013-本科,論文題目-2013-本科,論文題目-2013-本科,論文題目-2013-本科,論文題目-2013-本科,論文題目-2013-本科,論文題目-2013-本科,論文題目-碩士,WebGIS在森林火險(xiǎn)預(yù)報(bào)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究?jī)?nèi)蒙古烏

4、蘭布和沙漠遙感影像圖像分割技術(shù)研究基于GIS的林火蔓延可視化研究地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)分析研究東北林業(yè)大學(xué)校園服務(wù)信息系統(tǒng)的研建林業(yè)空間規(guī)劃軟件接口基于GIS建立帽兒山地區(qū)森林多資源管理信息系統(tǒng)帽兒山地區(qū)天然次生林單木生長(zhǎng)模型的研究城市至遠(yuǎn)郊溫度場(chǎng)、大氣污染及植被梯度分析研究大興安嶺森林生物量遙感模型的研究黑龍江省植被凈第一性生產(chǎn)力的估算,側(cè)重“技術(shù)”,論文題目-碩士,帽兒山地區(qū)天然次生林主要林分類型結(jié)構(gòu)的研究

5、帽兒山地區(qū)天然次生林經(jīng)營(yíng)模式研究基于Gis和Remsoft的森林經(jīng)營(yíng)空間規(guī)劃森林經(jīng)營(yíng)空間規(guī)劃軟件幫助系統(tǒng)林業(yè)空間規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)研發(fā)FLMPS的驗(yàn)證及米亞羅林場(chǎng)的空間規(guī)劃基于智能客戶端的岷江流域數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)研究落葉松人工林輪伐期的研究應(yīng)用冠層分析儀對(duì)天然林樹冠結(jié)構(gòu)及光照特性的研究?jī)?nèi)蒙古烏蘭布和沙漠植被適應(yīng)性群團(tuán)抽樣技術(shù)的研究落葉松人工林空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化及可視化經(jīng)營(yíng)的研究,側(cè)重“技術(shù)”,論文題目-博士,基于多角度模型的長(zhǎng)白

6、山地區(qū)針葉林葉面積指數(shù)反演落葉松人工林林木動(dòng)態(tài)模型的研究城市森林資源結(jié)構(gòu)與功能的評(píng)價(jià)技術(shù)研究森林資源資產(chǎn)綜合評(píng)估技術(shù)研究,側(cè)重“技能”,《普通生態(tài)學(xué)》課程簡(jiǎn)介,地位： 專業(yè)選修課 （56學(xué)時(shí)）內(nèi)容： 介紹生態(tài)學(xué)的基本概念、理論與研究方法，以及生態(tài)學(xué)在解決當(dāng)前人類所面臨的一些重大問題時(shí)的作用。具體內(nèi)容： 個(gè)體生態(tài)學(xué) 種群生態(tài)學(xué) 群落生態(tài)學(xué) 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué),,個(gè)體生態(tài)學(xué)

7、 ——生物與環(huán)境的關(guān)系,光、溫度、水、土壤等生態(tài)因子在地球表面的分布規(guī)律，以及生物有機(jī)體是如何在形態(tài)上、生理上和行為上適應(yīng)這些環(huán)境變化的。,,《普通生態(tài)學(xué)》課程簡(jiǎn)介,地位： 專業(yè)選修課 （ 56學(xué)時(shí)）內(nèi)容： 介紹生態(tài)學(xué)的基本概念、理論與研究方法，以及了解生態(tài)學(xué)在解決當(dāng)前人類所面臨的一些重大問題時(shí)的作用。具體內(nèi)容： 個(gè)體生態(tài)學(xué) 種群生態(tài)學(xué)

8、 群落生態(tài)學(xué) 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué),,種群生態(tài)學(xué),種群的概念種群的動(dòng)態(tài)種群的格局種群的調(diào)節(jié)種群生活史種內(nèi)與種間關(guān)系,,《普通生態(tài)學(xué)》課程簡(jiǎn)介,地位： 專業(yè)選修課 （ 56學(xué)時(shí)）內(nèi)容： 介紹生態(tài)學(xué)的基本概念、理論與研究方法，以及了解生態(tài)學(xué)在解決當(dāng)前人類所面臨的一些重大問題時(shí)的作用。具體內(nèi)容： 個(gè)體生態(tài)學(xué) 種群生態(tài)學(xué) 群落生態(tài)學(xué) 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué),,群落生態(tài)學(xué),群落的組成與

9、結(jié)構(gòu)群落動(dòng)態(tài),,《普通生態(tài)學(xué)》課程簡(jiǎn)介,地位： 專業(yè)選修課 （ 56學(xué)時(shí)）內(nèi)容： 介紹生態(tài)學(xué)的基本概念、理論與研究方法，了解生態(tài)學(xué)在解決當(dāng)前人類所面臨的一些重大問題時(shí)的作用。具體內(nèi)容： 個(gè)體生態(tài)學(xué) 種群生態(tài)學(xué) 群落生態(tài)學(xué) 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué),,生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué),生態(tài)系統(tǒng)一般特征生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要類型及其分布,,《普通生態(tài)學(xué)》課程簡(jiǎn)介,

10、地位： 專業(yè)選修課 （ 56學(xué)時(shí)）。內(nèi)容： 介紹生態(tài)學(xué)的基本概念、理論與研究方法，了解生態(tài)學(xué)在解決當(dāng)前人類所面臨的一些重大問題時(shí)的作用。具體內(nèi)容： 個(gè)體生態(tài)學(xué) 種群生態(tài)學(xué) 群落生態(tài)學(xué) 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué),《普通生態(tài)學(xué)》課程簡(jiǎn)介,景觀生態(tài)學(xué) 一般概念和理論 研究方法和應(yīng)用環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展 全球變化

11、 生物多樣性,目的與要求,掌握生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)理論和研究方法了解當(dāng)前生態(tài)學(xué)研究的發(fā)展動(dòng)態(tài)與熱點(diǎn)問題能夠利用所學(xué)知識(shí)分析處理一些實(shí)際問題能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行小專題方面的研究,如何學(xué)習(xí)普通生態(tài)學(xué)？,充分利用課堂教學(xué) 掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí) 理論聯(lián)系實(shí)際 勤于思考和刻苦鉆研 廣泛閱讀文獻(xiàn)和參考書,知識(shí)掌握程度的評(píng)定,平時(shí)成績(jī)（ 20分）期末考試成績(jī)（80分）考試時(shí)間2014年1月2日（14點(diǎn)-16點(diǎn)），丹青樓614

12、，54人。,,1.教材李博主編 《生態(tài)學(xué)》高等教育出版社 2000年 楊持主編《生態(tài)學(xué)》 高等教育出版社 2008年 2.參考書 孫儒泳等 《基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)》 高等教育出版社 2003 J. L. Chapman and M. J. Reiss (eds) .Ecology — principles and applications (Second Edition).清華大學(xué)出版社 Cambridge Un

13、iversity Press.2001年9月第一版,教材及參考書,課外讀物,《生態(tài)學(xué)報(bào)》 《植物生態(tài)學(xué)報(bào)》 《應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)》,第一章 緒論,1.1生態(tài)學(xué)的定義1.2生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象1.3生態(tài)學(xué)的分支學(xué)科1.4生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)展1.5生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)1.6生態(tài)學(xué)的研究方法,,,,1.1 生態(tài)學(xué)的定義,生態(tài)學(xué)（ECOLOGY）一詞，源于希臘文oikos+logos，意為“住所、棲息地”（誰的？）和 “論述、學(xué)科”。

14、 從字義上講，生態(tài)學(xué)是關(guān)于居住環(huán)境的科學(xué)。即研究生物的聚居地或生境。,1.1 生態(tài)學(xué)的定義,1. Haeckel(1866)：研究生物（特別是動(dòng)物）生活過程中與環(huán)境的關(guān)系。 2. Reiter(1885)：有機(jī)體與環(huán)境間的相互關(guān)系。,這兩種定義簡(jiǎn)明而廣泛。后來，生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象分為三個(gè)層次：個(gè)體、種群和群落。由于研究層次的不同，生態(tài)學(xué)家提出的定義也就不同。,生態(tài)學(xué)家研究對(duì)象的不同（植物或動(dòng)物），提出的定義也不同。,1.1生態(tài)學(xué)的定義

15、,3. Warming(1909) 研究環(huán)境因子對(duì)植物的影響。4. Clements(1929)強(qiáng)調(diào)生態(tài)學(xué)是一門野外科學(xué)。5. Braun Blanquet(1932)研究植物群落的科學(xué)。6. Кеппер(1933)植物與周圍環(huán)境相互作用中的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與化學(xué)特點(diǎn)。,植物生態(tài)學(xué)家強(qiáng)調(diào)個(gè)體和群落,1.1生態(tài)學(xué)的定義,7. Shelford(1907)研究有機(jī)體的生活要求和生活習(xí)性的科學(xué)。8. HaymoB(1955)研究動(dòng)物的生活

16、方式與生存條件的聯(lián)系，以及動(dòng)物生存條件對(duì)繁殖、存活數(shù)量及分布的意義。9. Krebs(1972)環(huán)境與生物分布和數(shù)量的相互關(guān)系。,動(dòng)物生態(tài)學(xué)家強(qiáng)調(diào)個(gè)體和種群,1.1生態(tài)學(xué)的定義,10. Odum(1959)研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)。11. Duvigneaud(1974)綜合性現(xiàn)代科學(xué)。12. 馬世駿：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(jī)理的科學(xué)。,隨著生態(tài)系統(tǒng)概念的提出，研究重點(diǎn)開始向生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移，動(dòng)、植物生態(tài)學(xué)合

17、并，生態(tài)學(xué)家給生態(tài)學(xué)下了新的定義。強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)及其能流、物流。,,第一章 緒論,1.1生態(tài)學(xué)的定義1.2生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象1.3生態(tài)學(xué)的分支學(xué)科1.4生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)展1.5生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)1.6生態(tài)學(xué)的研究方法,,,傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)是研究生物個(gè)體以上水平（個(gè)體、種群、群落）的生物與生物、生物與環(huán)境之間關(guān)系的科學(xué)。 它是生物學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一（形態(tài)、生理、遺傳等），同時(shí)又是唯一將研究對(duì)象擴(kuò)大到生物體以外的科學(xué)。,1.2生態(tài)

18、學(xué)的研究對(duì)象,,1.2生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象,現(xiàn)代生態(tài)學(xué)主要以生態(tài)系統(tǒng)為研究的基本單位。 生態(tài)系統(tǒng)由生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和非生物環(huán)境組成。 其功能主要表現(xiàn)在物質(zhì)流、能量流和信息流上，通過這三大流，生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)成員聯(lián)系成為一個(gè)具有統(tǒng)一功能的系統(tǒng)。,1.2生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象,生態(tài)系統(tǒng),植物 動(dòng)物 微生物  E & M

19、無機(jī)物,環(huán)境,光能,熱能,圖1-1 生態(tài)系統(tǒng),,1.2生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象,生物包括動(dòng)物、植物、微生物和人類及其不同的層次；環(huán)境指生物生活其中的環(huán)境系統(tǒng)，包括無機(jī)、有機(jī)和社會(huì)環(huán)境（或因素）。相互關(guān)系的含義包括生物與環(huán)境之間相互作用的過程、相互作用的規(guī)律、相互作用的機(jī)理等。其研究目的是指導(dǎo)人與生物圈（即自然、資源與環(huán)境）的協(xié)調(diào)發(fā)展。,,生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象和研究?jī)?nèi)容如此廣泛，眾多學(xué)者認(rèn)為采用最早的、簡(jiǎn)明而廣泛的生態(tài)學(xué)定義更加合適。即生態(tài)學(xué)

20、是研究生物與環(huán)境間相互關(guān)系的科學(xué)。,第一章 緒論,1.1生態(tài)學(xué)的定義1.2生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象1.3生態(tài)學(xué)的分支學(xué)科1.4生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)展1.5生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)1.6生態(tài)學(xué)的研究方法,,1.3生態(tài)學(xué)的分支學(xué)科,1. 研究對(duì)象的分類類群 動(dòng)物生態(tài)學(xué)（哺乳動(dòng)物、昆蟲、鳥類、魚類生態(tài)學(xué)等）； 植物生態(tài)學(xué)（地衣、苔蘚、森林、草原生態(tài)學(xué)等）； 微生物生態(tài)學(xué)（真菌、細(xì)菌、病毒生態(tài)學(xué)等）

21、； 人類生態(tài)學(xué)（人口、民族、歷史生態(tài)學(xué)等）； 氣象生態(tài)學(xué)； 社會(huì)生態(tài)學(xué)； 等等。,1.3生態(tài)學(xué)的分支學(xué)科,2. 研究對(duì)象的組織層次 微觀生態(tài)學(xué)（個(gè)體以下的各層次生態(tài)學(xué)） 個(gè)體生態(tài)學(xué) 種群生態(tài)學(xué) 群落生態(tài)學(xué) 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué) 景觀生態(tài)學(xué) 全球生態(tài)學(xué),1.3生態(tài)學(xué)的分支學(xué)

22、科,3. 研究目的和性質(zhì) 理論生態(tài)學(xué)：生態(tài)學(xué)理論和數(shù)學(xué)推理 應(yīng)用生態(tài)學(xué)：工程、技術(shù)、醫(yī)學(xué)生態(tài)學(xué) 等多數(shù)生態(tài)學(xué)分支學(xué)科。,1.3生態(tài)學(xué)的分支學(xué)科,4. 生物的生存環(huán)境 陸地生態(tài)學(xué) 海洋生態(tài)學(xué) 淡水生態(tài)學(xué) 河口生態(tài)學(xué) 荒漠生態(tài)學(xué) 草原生態(tài)學(xué),沼澤生態(tài)學(xué) 凍原生態(tài)學(xué) 土壤生態(tài)學(xué) 城市生態(tài)學(xué)

23、 太空生態(tài)學(xué),1.3生態(tài)學(xué)的分支學(xué)科,5. 研究方法 數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué) 化學(xué)生態(tài)學(xué) 物理生態(tài)學(xué) 地理生態(tài)學(xué) 經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué) 系統(tǒng)生態(tài)學(xué),,實(shí)驗(yàn)生態(tài)學(xué) 進(jìn)化生態(tài)學(xué) 行為生態(tài)學(xué) 生理生態(tài)學(xué) 古生態(tài)學(xué),第一章 緒論,1.1生態(tài)學(xué)的定義1.2生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象1.3生態(tài)學(xué)的分支學(xué)科1.4生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)展1.5生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)1.6生態(tài)學(xué)的研究方法,,1.4生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)

24、展,生態(tài)學(xué)的萌芽時(shí)期生態(tài)學(xué)的建立時(shí)期生態(tài)學(xué)的鞏固時(shí)期現(xiàn)代生態(tài)學(xué)時(shí)期,,生態(tài)學(xué)的萌芽時(shí)期,以古代思想家、農(nóng)學(xué)家對(duì)生物和環(huán)境相互關(guān)系的樸素的整體觀為特點(diǎn)。 積累了大量的生態(tài)學(xué)事實(shí)、現(xiàn)象和材料，如動(dòng)植物的生活習(xí)性和馴化。 （如動(dòng)物怕火）,1.4生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)展,生態(tài)學(xué)的萌芽時(shí)期生態(tài)學(xué)的建立時(shí)期生態(tài)學(xué)的鞏固時(shí)期現(xiàn)代生態(tài)學(xué)時(shí)期,,生態(tài)學(xué)的建立時(shí)期,1）提出了生態(tài)學(xué)的眾多定義和許多定律、法則，如最小因子定律、生

25、存斗爭(zhēng)學(xué)說、邏輯斯諦方程；2）生態(tài)學(xué)專著問世。,1.4生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)展,生態(tài)學(xué)的萌芽時(shí)期生態(tài)學(xué)的建立時(shí)期生態(tài)學(xué)的鞏固時(shí)期現(xiàn)代生態(tài)學(xué)時(shí)期,,生態(tài)學(xué)的鞏固時(shí)期,1）出版大量生態(tài)學(xué)專著2）生物種群和群落由定性研究轉(zhuǎn)向定量描述3）形成幾個(gè)著名的生態(tài)學(xué)派（四大學(xué)派——研究?jī)?nèi)容） 北歐學(xué)派：群落分析（瑞典）； 法瑞學(xué)派：植被等級(jí)分類（法國(guó)、瑞士）； 英美學(xué)派：群落演替、頂級(jí)學(xué)說；

26、 蘇聯(lián)學(xué)派：植被生態(tài)和植被地理。,1.4生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)展,生態(tài)學(xué)的萌芽時(shí)期生態(tài)學(xué)的建立時(shí)期生態(tài)學(xué)的鞏固時(shí)期現(xiàn)代生態(tài)學(xué)時(shí)期,,現(xiàn)代生態(tài)學(xué)時(shí)期,（1）動(dòng)植物生態(tài)學(xué)合并，以生態(tài)系統(tǒng)為研究的基本單位， 交叉（邊緣）學(xué)科的形成； （2）國(guó)際生態(tài)學(xué)組織的建立： 國(guó)際生物學(xué)規(guī)劃（IBP） ——生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能及生產(chǎn)力。 人與生物圈（MAB）

27、 ——人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響 國(guó)際地圈－生物圈計(jì)劃（IGBP） ——全球生態(tài)過程以及對(duì)未來人類生存的影響和調(diào)控對(duì)策 環(huán)境問題科學(xué)委員會(huì)（SCOPE）。（3）應(yīng)用生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生,1.4生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)展,生態(tài)學(xué)的萌芽時(shí)期生態(tài)學(xué)的建立時(shí)期生態(tài)學(xué)的鞏固時(shí)期現(xiàn)代生態(tài)學(xué)時(shí)期,第一章 緒論,1.1生態(tài)學(xué)的定義1.2生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象1.3生

28、態(tài)學(xué)的分支學(xué)科1.4生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)展1.5生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)1.6生態(tài)學(xué)的研究方法,,1.5生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),1）研究層次上向宏觀和微觀兩極發(fā)展2）研究手段的更新3）研究范圍的擴(kuò)展,1.5生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),1）研究層次上向宏觀和微觀兩極發(fā)展2）研究手段的更新3）研究范圍的擴(kuò)展,,2）研究手段的更新,自計(jì)電子儀同位素示蹤穩(wěn)定性同位素“3S”（全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感（RS）與地理信息系統(tǒng)（GIS））生態(tài)建模系統(tǒng)

29、論引入生態(tài)學(xué)。,1.5生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),1）研究層次上向宏觀和微觀兩極發(fā)展2）研究手段的更新3）研究范圍的擴(kuò)展,,3）研究范圍的擴(kuò)展,結(jié)合人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)過程的影響，從純自然現(xiàn)象研究擴(kuò)展到自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)復(fù)合系統(tǒng)的研究。,1.5生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),1）研究層次上向宏觀和微觀兩極發(fā)展2）研究手段的更新3）研究范圍的擴(kuò)展,第一章 緒論,1.1生態(tài)學(xué)的定義1.2生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象1.3生態(tài)學(xué)的分支學(xué)科1.4生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)展1.5生

30、態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)1.6生態(tài)學(xué)的研究方法,,（1）原地觀測(cè) 在自然界原生境對(duì)生物與環(huán)境關(guān)系進(jìn)行考察。包括：①野外考察②定位觀測(cè)③原地實(shí)驗(yàn),,（2）受控實(shí)驗(yàn)在模擬自然生態(tài)系統(tǒng)的受控生態(tài)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中研究單項(xiàng)或多項(xiàng)因子的相互作用，及其對(duì)種群或群落影響的方法技術(shù)。,,優(yōu)點(diǎn)：條件控制嚴(yán)格，對(duì)結(jié)果的分析比較可靠，重復(fù)性強(qiáng)，是分析因果關(guān)系的一種有用的補(bǔ)充手段；缺點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)條件往往與野外自然狀態(tài)下的條件有區(qū)別。,舉例：給大海補(bǔ)鐵，減緩氣

31、候變暖（美國(guó)一位叫約翰·馬爾丁的海洋學(xué)家的故事）,給大海補(bǔ)鐵，減緩氣候變暖,現(xiàn)象：南極藻類植物特別稀少，南極區(qū)的其它植物并不稀少，水溫對(duì)海藻也很適合，但南極海藻為何不能繁殖呢？實(shí)地調(diào)查結(jié)果表明，南極海水中的鐵濃度比正常海水中的含鐵量低約50倍，而鐵是參與光合作用不可缺少的元素，鐵使海藻的光合作用無法完成，導(dǎo)致藻類植物特別稀少。假設(shè)：增加鐵含量，能夠藻類植物茂盛生長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)方案：收集了許多瓶南極海水，以正常海水(含鐵正常)為對(duì)

32、照，在各瓶南極海水中加入不同劑量的鐵粉后，分別繁殖海藻。結(jié)果：凡加入足夠鐵粉的瓶子內(nèi)，海藻毫無例外地旺盛生長(zhǎng)，僅幾天內(nèi)其產(chǎn)生的葉綠素含量就猛增10多倍。結(jié)論：在南極海域增加鐵粉，能過大量繁殖海藻。建議：據(jù)馬爾丁計(jì)算，在南極海域投放約10億kg鐵粉，海藻就會(huì)大量增加，每年可以多吸收64 000億kg二氧化碳。這一數(shù)量幾乎相當(dāng)全世界工業(yè)生產(chǎn)一年排放的二氧化碳。全球性氣候變暖就會(huì)得到緩解。,,“生物圈II”計(jì)劃,人類要在太空環(huán)境中長(zhǎng)期居

33、住并進(jìn)行各種活動(dòng)，必須在太空中建立一個(gè)類似于地球生物圈的小生態(tài)系統(tǒng)，以處理人體代謝的廢物，再產(chǎn)生氧氣、水和食物，完成維持人類生命所必需的食物循環(huán)和碳循環(huán)。 為此，美國(guó)花費(fèi)2億美元，1986在亞利桑那州的沙漠上建造了一個(gè)與外世完全隔絕的面積為1.2公頃的特殊建筑物，引進(jìn)動(dòng)物、植物、微生物共3800種，模擬了一個(gè)地球小生態(tài)環(huán)境。 也有人把它稱為“微型地球”，或“火星殖民地原型”。從1991年9月26日到1993年9月2

34、5日，有4男4女共8位科學(xué)家在其中進(jìn)行整整兩年試驗(yàn)。這就是“生物圈II”計(jì)劃。,科學(xué)家們?cè)?jì)劃讓工作人員在“生物圈2號(hào)”中生活兩年，為今后人類登陸其他星球建立居住基地進(jìn)行探索。然而，一年多以后，“生物圈2號(hào)”的生態(tài)狀況急轉(zhuǎn)直下，O2含量從21％迅速下降到14％，而CO2和NO2的含量卻直線上升，大氣和海水變酸，很多物種死去，牽?；ǒ傞L(zhǎng)。大部分脊椎動(dòng)物死亡，所有的傳粉昆蟲的死亡造成靠花粉傳播繁殖的植物也全部死亡。由于降雨失控，人造沙漠變成

35、了叢林和草地?！吧锶?號(hào)”內(nèi)空氣的惡化直接危及了居民們的健康，科學(xué)家們被迫提前撤出?！吧锶?號(hào)”的實(shí)驗(yàn)以失敗告終。雖然這個(gè)計(jì)劃完成得不盡人意，但為人類長(zhǎng)期居住太空積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。,如今，“生物圈2號(hào)”的總體目標(biāo)也已經(jīng)轉(zhuǎn)化為研究地球上的人類生活環(huán)境，其中CO2含量過高的不利條件恰好轉(zhuǎn)變成了幫助確定地球大氣CO2含量上升趨勢(shì)對(duì)人類潛在影響的研究參照。1996年，巴斯將生物圈2號(hào)交由美國(guó)哥倫比亞大學(xué)，做為生態(tài)學(xué)、環(huán)境變遷研究及教學(xué)的基

36、地。哥倫比亞大學(xué)開始將生物圈2號(hào)既存的生態(tài)系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)及新的研究計(jì)劃整合并對(duì)外界開放，做為研究及學(xué)習(xí)中心，以探索我們?nèi)祟惿钆c環(huán)境生態(tài)的互動(dòng)影響。,生物圈Ⅱ號(hào)（Biosphere 2）,（3）生態(tài)學(xué)的綜合方法,生態(tài)學(xué)的綜合方法是指對(duì)原地觀測(cè)或受控生態(tài)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的大量資料和數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合歸納分析，表達(dá)各種變量之間存在的種種相互關(guān)系，反映客觀生態(tài)規(guī)律性的方法技術(shù)。 ①資料的歸納和分析 數(shù)據(jù)規(guī)范化處理-多元分析方法確定數(shù)據(jù)間關(guān)系。

37、 例如：一般的統(tǒng)計(jì)相關(guān)分析、主分量分析、綜合結(jié)構(gòu)模型、系統(tǒng)層次分析等分析技術(shù)。,舉例：美國(guó)的威斯特林等人在《科學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表論文，認(rèn)為氣候變暖導(dǎo)致山林野火肆虐,,,氣候變暖導(dǎo)致山林野火肆虐,現(xiàn)象：美國(guó)西部近年來山林野火發(fā)生得更多、持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)、覆蓋面積更大假設(shè)：此前的研究將其歸因于人類土地開發(fā)方法：建立了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，將1970年至2003年間發(fā)生的1166次覆蓋面積在400公頃以上的山林野火，與同期的氣溫、

38、水文數(shù)據(jù)等進(jìn)行關(guān)聯(lián)研究。結(jié)果：山林野火發(fā)生的頻率，自上世紀(jì)80年代中期起突然增加了近3倍，野火平均覆蓋的面積也猛增5.5倍。而在同一時(shí)期，美國(guó)西部平均氣溫明顯升高，春季雪融時(shí)間提前、夏季高溫干旱期增長(zhǎng)。結(jié)論：推翻原假設(shè)得出，山林野火發(fā)生得更多與氣候變化有密切聯(lián)系，氣候變暖所導(dǎo)致的雪融時(shí)間提前和干旱期增長(zhǎng)才是首要原因。。建議：在可預(yù)見的未來，美國(guó)西部的春、夏季節(jié)將更加溫暖干旱，山林野火不僅會(huì)更頻繁，持續(xù)時(shí)間和造成的損失也會(huì)更大。

39、 森林是天然的二氧化碳“吸收器”，但野火焚燒森林不僅除掉了“吸收器”，還會(huì)釋放更多的二氧化碳，增加氣候變暖的幅度。,,②生態(tài)學(xué)的數(shù)值分類和排序 數(shù)值分類是采用數(shù)學(xué)方法客觀分類群落和種內(nèi)生態(tài)類型的方法。排序技術(shù)是確定環(huán)境因子、植物種群和群落三方面存在的復(fù)雜關(guān)系，并將其加以概括抽象的方法。③生態(tài)模型和模擬 生態(tài)數(shù)學(xué)模型僅僅是實(shí)現(xiàn)生態(tài)過程的抽象，每個(gè)模型都有一定的限度和有效范圍。如表述種群增

40、長(zhǎng)的指數(shù)方程和logistic方程就是用來分析表達(dá)種群動(dòng)態(tài)的理論模型。,數(shù)學(xué)模型研究,優(yōu)點(diǎn)：高度抽象，可研究真實(shí)情況下不能解決的問題；缺點(diǎn)：與客觀實(shí)際距離甚遠(yuǎn)，若應(yīng)用不當(dāng)，易產(chǎn)生錯(cuò)誤。,舉例：全球氣溫再升2℃， 30億人將沒水喝,全球氣溫再升2℃， 30億人將沒水喝——英國(guó) 《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》,方法：英國(guó)的舒爾茨教授在16種氣候模型的基礎(chǔ)上，對(duì)未來100年世界氣候變化的52種情況進(jìn)行了分析，然后把分析結(jié)果按不同的升溫程度進(jìn)行分組———

41、低于2℃，2~3 ℃ ，以及高于3 ℃。接下來，他將這一結(jié)果應(yīng)用在對(duì)植物的影響方面，看植物在未來數(shù)百年時(shí)間里如何變化。結(jié)果：1）即使各國(guó)現(xiàn)在立即停止釋放溫室氣體，氣溫升高2 ℃也在所難免。歐洲、亞洲、加拿大、中美洲和亞馬遜流域?qū)⒂?0%的森林從此消失。2）如果氣溫升高2~3 ℃ ，西非、中美洲、南歐以及美國(guó)東部地區(qū)可供使用的淡水資源將大大減少。相反，在非洲和南美熱帶地區(qū)，由于森林面積的減少，發(fā)生洪水的可能性大大增加。3）如果全球平均氣

42、溫上升超過3 ℃ ，世界上的淡水資源將變得更少，亞馬遜流域、歐洲、亞洲、加拿大和中美洲60%森林將消失。結(jié)論：2 ℃的升溫是不可避免的?！拔覀儾荒苋园凑宅F(xiàn)在的步伐走，我們（頂多）還有幾十年的時(shí)間，在2040年之前，我們必須做點(diǎn)什么?！?,科學(xué)方法 ——步驟,觀測(cè)或猜想模式 擺出原因或觀察意義的差別 用可解答的問題來解釋模式 建立可檢測(cè)的假設(shè):零假設(shè) (Ho )和選擇性假設(shè) (Ha)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)

43、(描述進(jìn)程) 分析數(shù)據(jù)-主要利用統(tǒng)計(jì)學(xué) 評(píng)價(jià)假設(shè), 否決 Ho? 建立基于數(shù)據(jù)的結(jié)論 記錄當(dāng)前工作中的問題預(yù)測(cè)今后的研究方向,,研究前的思考、分析階段,氣候變暖導(dǎo)致山林野火肆虐,,,,,,,,現(xiàn)象：美國(guó)西部近年來山林野火發(fā)生得更多、持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)、覆蓋面積更大假設(shè)：此前的研究將其歸因于人類土地開發(fā)方法：建立了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，將1970年至2003年間發(fā)生的1166次覆蓋面積在400公頃以上的山林野火，與同期的氣溫、水文數(shù)據(jù)等進(jìn)行

44、關(guān)聯(lián)研究。結(jié)果：山林野火發(fā)生的頻率，自上世紀(jì)80年代中期起突然增加了近3倍，野火平均覆蓋的面積也猛增5.5倍。而在同一時(shí)期，美國(guó)西部平均氣溫明顯升高，春季雪融時(shí)間提前、夏季高溫干旱期增長(zhǎng)。結(jié)論：推翻原假設(shè)得出，山林野火發(fā)生得更多與氣候變化有密切聯(lián)系，氣候變暖所導(dǎo)致的雪融時(shí)間提前和干旱期增長(zhǎng)才是首要原因。。建議：在可預(yù)見的未來，美國(guó)西部的春、夏季節(jié)將更加溫暖干旱，山林野火不僅會(huì)更頻繁，持續(xù)時(shí)間和造成的損失也會(huì)更大。

45、 森林是天然的二氧化碳“吸收器”，但野火焚燒森林不僅除掉了“吸收器”，還會(huì)釋放更多的二氧化碳，增加氣候變暖的幅度。,,給大海補(bǔ)鐵，減緩氣候變暖,,,,,,,,現(xiàn)象：南極藻類植物特別稀少，南極區(qū)的植物并不稀少，水溫對(duì)海藻也很適合，但南極海藻為何不能繁殖呢？實(shí)地調(diào)查結(jié)果表明，南極海水中的鐵濃度比正常海水中的含鐵量低約50倍，而鐵是參與光合作用不可缺少的元素，鐵使海藻的光合作用無法完成，導(dǎo)致藻類植物特別稀少。假設(shè)：增加鐵含量，能夠藻

46、類植物茂盛生長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)方案：收集了許多瓶南極海水，以正常海水(含鐵正常)為對(duì)照，在各瓶南極海水中加入不同劑量的鐵粉后，分別繁殖海藻。結(jié)果：凡加入足夠鐵粉的瓶子內(nèi)，海藻毫無例外地旺盛生長(zhǎng)，僅幾天內(nèi)其產(chǎn)生的葉綠素含量就猛增10多倍。結(jié)論：在南極海域增加鐵粉，能過大量繁殖海藻。建議：據(jù)馬爾丁計(jì)算，在南極海域投放約10億kg鐵粉，海藻就會(huì)大量增加，每年可以多吸收64 000億kg二氧化碳。這一數(shù)量幾乎相當(dāng)全世界工業(yè)生產(chǎn)一年排放的二氧化碳。

47、全球性氣候變暖就會(huì)得到緩解。后記：他的宏偉計(jì)劃還沒有實(shí)現(xiàn)，就不幸去世了,,全球氣溫再升2℃， 30億人將沒水喝——英國(guó) 《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》,,,,,現(xiàn)象,假設(shè),方法：英國(guó)的舒爾茨教授在16種氣候模型的基礎(chǔ)上，對(duì)未來100年世界氣候變化的52種情況進(jìn)行了分析，然后把分析結(jié)果按不同的升溫程度進(jìn)行分組———低于2℃，2~3 ℃ ，以及高于3 ℃。接下來，他將這一結(jié)果應(yīng)用在對(duì)植物的影響方面，看植物在未來數(shù)百年時(shí)間里如何變化。結(jié)果：1）即使各

48、國(guó)現(xiàn)在立即停止釋放溫室氣體，氣溫升高2 ℃也在所難免。歐洲、亞洲、加拿大、中美洲和亞馬遜流域?qū)⒂?0%的森林從此消失。2）如果氣溫升高2~3 ℃ ，西非、中美洲、南歐以及美國(guó)東部地區(qū)可供使用的淡水資源將大大減少。相反，在非洲和南美熱帶地區(qū)，由于森林面積的減少，發(fā)生洪水的可能性大大增加。3）如果全球平均氣溫上升超過3 ℃ ，世界上的淡水資源將變得更少，亞馬遜流域、歐洲、亞洲、加拿大和中美洲60%森林將消失。結(jié)論：2 ℃的升溫是不可避免的

49、?！拔覀儾荒苋园凑宅F(xiàn)在的步伐走，我們（頂多）還有幾十年的時(shí)間，在2040年之前，我們必須做點(diǎn)什么?！?,傳播科學(xué)的方法,書寫報(bào)告 (論文, 著作) 傳統(tǒng)的方式 口頭陳述 通常在最初對(duì)工作的介紹以得到發(fā)表前的反饋 海報(bào) 形象的工作綱要 – 用于討論會(huì)網(wǎng)頁(yè) 用于發(fā)表的報(bào)告并且達(dá)到交互式溝通,科學(xué)報(bào)告的組成,標(biāo)題 摘要 – 全面的概括 緒論 – 背景,