《生态学》
课程教案
开设学院：生物工程学院
主讲教师：
第一章生态学概论
第一节生态学的概念、起源及发展
一、生态学概念
1869年德国生物学家赫克尔(ErnstHeinrichHaeckel)提出：“可以将生态学定义为关于有机体与周围外部世界的关系的一般学科，外部世界是广义的生存条件”。
二、生态学的起源及分类
（一）生态学的起源
起源：生态学（尤其基础生态学）来源于生物学、生物学是研究生物的结构、功能、发生和发展规律的科学，包括动物学、植物学、微生物学、古生物学等。
（二）生态学的分类
分类方法：生态学按其研究对象的不同等级单元，按照生物栖息的不同场所可分为若干类型。此外，按照生态学在自然学科及社会学科领域中的运用，也可划分为若干类型。
三、生态学的发展
第二节生物生存环境
一、生物的能量环境
生物能量环境的特点：
其一是唯一性，即能量环境的能量唯一来源是太阳；
其二是区间性，即能量环境所提供的不同生物的生存环境条件具有时空上的差异，生物对于能量环境的利用也具有选择“最适区间”的内在趋势。
（一）光
光照强度：在地球表面有时间和空间的变化规律。空间变化包括纬度、海拔高度、地形、坡向；时间变化则有四季变化和昼夜变化。
光质：由于大气对太阳辐射的吸收和散射具有选择性，所以当太阳辐射通过大气后，不仅辐射强度减弱，而且光谱成分——光质也发生改变。随太阳高度升高，紫外线和可见光所占比例随之增大；反之，高度变小，长波光比例增加。
光照长度：地球上不同纬度日照长度的变化各不相同，呈周期性变化。纬度越低，最长日和最短日光照区别越小，纬度越高日照长短的变化越明显。
（二）温度
温度的空间变化：受纬度和海拔高度的影响。低纬度地区太阳高度角大，辐射量大，昼夜长短差异小，太阳辐射量的季节分配比较均匀。高山高原地区辐射较强，但由于空气稀薄，水蒸气和二氧化碳含量低，所以地面上辐射热量散失很大。一般，南坡太阳辐射量大，气温、土温比北坡高。
温度的时间变化：受季节变化和昼夜变化的影响。
能量环境的组成
二、生物的物质环境
（一）大气圈
大气的组成：包含恒定的（包括氮、氧、氩，约占99.97%，还有微量元素氖、氦、氪、氙以及臭氧等等）、可变的（二氧化碳和水蒸气）和不定的（尘埃、硫化氢、硫氧化物、氮氧化物等，主要由人为因素造成）三部分。
大气的分层：对流层、平流层、中间层（属于均质层），热层（非均质层），外层
大气圈的垂直结构
对流层
平流层
中间层
热层（电离层）
外层（逃逸层）
（二）水圈
由海洋、河流、湖泊、地下水、大气水和冰共同构成。水以大气环流、海洋和河流排水等形式在地球上流动和再分配，再通过蒸发、降雨、渗透等进行水分循环、不断往复，永无止境。
水的自然循环
水的地质作用
水循环是改变地表面貌的重要因素。
大气的降水、河水的流动、地下水的活动等等，一方面破坏地表及地下一定深度的岩石，一方面又形成新的岩石。
水是一切有机体的生长要素，而有机体是改变地球面貌的又一个重要的要素。由此可见，水是参与地球发展和地壳变化最积极的因素之一。
水在塑造地表形态的作用中占有极为重要的地位。海洋、河流、湖泊以及冰川等地表水是改造地表形态和盆地沉积等地质过程的主要营力，主要包括侵蚀、搬运和沉积三个阶段。而地下流体和部分地表水对矿产形成有着积极的作用。
（三）岩石圈和土壤圈
岩石圈是地球表面30-40km后的坚硬地壳层，是大气圈、水圈、土壤圈以及生物圈存在的牢固基础，也是土壤形成的物质基础。
土壤圈在地球陆地表面，由岩石圈表面物理风化而成的疏松层作母质，加上水和有机物质通过化学变化以及土壤母质的生物作用，经过相当长的时间形成，是有机界与无机界相互联系、相互作用的产物。
土壤的构成
三、生物圈
生物圈是由大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈这几个圈层的交接的界面构成的
生物圈是地球上最大的生态系统，生物圈中各种生物体活质以太阳能为动力，进行大规模的物质的循环与能量的转移。
第三节生态因子及其作用
一、生态因子概念及其分类
生境：任何一种生物都不可能脱离特定的生活环境，指的是在一定时间内对生命有机体生活、生长发育、繁殖以及对有机体存活数量有影响的空间条件及其他条件的综合，包含对生物体有影响的自然条件和生物体种内和种间的相互影响。
生态因子：组成生境的因素。主要包括两方面：a.非生物因素：即物理因素，如光、热、水、风、矿物质养分等；b.生物因素，即对某一生物而言的其它生物、如动物、植物、微生物，它们通过自己的活动直接或间接影响其它生物。另有一种观点将人为因子纳入第三种因素，即人类的砍伐、挖掘、采摘、引种