《生态学园林》PPT课件.ppt

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1、生 态 因 子于及 其 作 用,一、生态因子 概念是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境因素。一般来讲有五大生态因子：光、温、水、气、土壤。,第二节 生态因子及其作用,作用1、综合作用2、主导因子作用3、直接作用和间接作用4、阶段性作用5、不可替代性和补偿作用,生 态 因 子于及 其 作 用,1、综 合 作 用,生态因子之间相互影响、相互作用、相互制约，任何一因子的变化都会在不同程度上引起其它因子的变化。例如：水体温度与溶解氧的关系。,2、主导因子作用,主导因子:在诸多的环境因子中，有一个对植物起决定性作用的生态因子。对植物起作用的诸多因子是非等价的，其中有12个是

2、起主要作用的主导因子。主导因子的改变常会引起其他生态因子发生明显变化或使植物的生长发育发生明显变化，如光周期现象中的日照时间和植物春化阶段的低温因子就是主导因子。,3、直接和间接作用,区分生态因子的直接和间接作用对认识生物的生长、发育、繁殖及分布都很重要。环境中的地形因子，其起伏程度、坡向、坡度、海拔高度及经纬度等对生物的作用不是直接的，但它们能影响光照、温度、雨水等因子的分布，因而对生物产生间接作用，这些地方尖碑的光照、温度、水分状况对生物类型、生长和分布起直接作用。,4、阶 段 性 作 用,植物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。例如低温对冬小麦的春化阶段是必不

3、可少的，但在其后的生长阶段则是有害的。如大马哈鱼生活在海洋中，生殖季节回游到淡水河流中产卵。,5、不可替代性和补偿作用,不可替代性:生态因子虽非等价，但都不可缺少，一个因子的缺失不能由另一个因子来代替。如种子发芽试验：成熟种子+温度+无水 成熟种子+温度+过多水分 成熟种子+恰当的温度+恰当的水分+适当的空气,补偿作用,但某一因子的数量不足，有时可以由其他因子来补偿。但只能是在一定范围内作部分补偿。例如光照不足所引起的光合作用的下降可由CO2浓度的增加得到补偿。,对生物的影响,生物有机体不是孤立生存的，在其生存环境中甚至其体内都有其他生物存在，这些生物便构成了生物因子。生物与生物因子之间发生各

4、种相互关系，这种相互关系既表现在种内个体之间，也存在于不同的种间。生物之间的相互关系，可以概况为：竞争、捕食、寄生、中性、共生、互惠、偏利、偏害。,二、生物因子对生物的影响,生态学的研究对象和分支学科,一、生态学科分支（一）根据研究对象的组织水平划分,分子生态学 个体生态学 种群生态学 群落生态学 生态系统生态学 景观生态学 区域生态学 全球生态学,第三节 生态学科分支与研究方法,组织层次的谱（仿Odum 1971）,生态学的研究对象,生态学研究的层次,12,不同的组织水平,生态学的研究对象和分支学科,植物生态学(藻类生态学，蕨类生态学，)动物生态学（昆虫生态学，寄生虫生态学，)微生物生态学（

5、细菌生态学，真菌生态学，),（二）根据研究对象的分类群划分,生态学的研究对象和分支学科,（三）根据研究对象的环境类别划分 水域生态学 海洋生态学，河流生态学，湖泊生态学，陆地生态学 森林生态学，草原生态学，荒漠生态学，,生态学的研究对象和分支学科,（四）生态学的交叉学科 在生物学内的交叉：生理生态学,生态遗传学,行为生态学,与自然科学的交叉：数学生态学,化学生态学,与人文、经济和社会科学的交叉：经济生态学,社会生态学,政治生态学,人类生态学,民族生态学,哲学生态学，,生态学的研究对象和分支学科,生态学应用领域全面拓展，派生出一大批生态学的学科群：自然资源生态学，污染生态学，农业生态学，林业生态

6、学，城市生态学，园林生态学，产业生态学，生态毒理学，医学生态学，,（四）生态学的交叉学科,生态学研究方法,生态学研究方法大多数与相关学科的方法相同或近似。生态学研究需要先对自然界或实验室中的生态现象进行观察记载、测计度量和实验，再对资料数据进行分析综合，找出生态学规律。,二、生态学研究方法,生态学研究方法,生命物质有从大分子到细胞、器官、系统、机体、种群、群落等不同的结构层次。机体以下各层次的结构和功能由生物学的若干其他学科进行研究，机体以上的宏观层次则属于生态学的研究范畴。研究高级层次的宏观现象需要了解低级层次的结构功能及运动规律，从低级层次的结构功能动态中可以得到对高级层次宏观现象及其规律

7、的深入理解。,1、层次观,生态学研究方法,每一高级层次都具有其下级层次所不具有的某些整体特性。这些特性不是低层次单元特性的简单加合，而是在低层次单元以特定方式组建在一起时产生的。所以，由若干低层次单元所组成的高层次实际上就是高一级的新的“整体”。如种群是一个整体，它作为整体的种群水平上才能认识，在个体水平上则无从研究。总之，整体论要求始终把不同层次的研究对象作为一个生态整体来对待，注意其整体性的生态特征。,2、整体论,生态学研究方法,系统是由相互联系、互相作用的组分按一定结构组成的功能整体。一般所说的生态系统是指生物群落与环境组成的动态平衡体系。在生态学中，系统观点与层次观和整体论是不可分的。

8、系统分析的方法既区分出系统的各组分，研究它们的相互关系和动态变化，同时又综合各组分的行为，探讨系统的整体表现。,3、系统学说,生态学研究方法,各种生命层次及各层次的整体特性和系统功能，都是生物与环境长期协同进化的产物。如：在生物相互作用中，捕食者和被捕食者都在不断地提高自己的生存能力。有时相互作用的性质也会改变，如寄主为避免寄生物的侵害而发生种种适应性变化，有时这种变化可能使寄生关系转化成共生关系。在生物与环境间也存在着相互适应的现象，高等动物还会积极地改造所栖居的环境。总之，协同进化的观点应是生态学研究中由设计方案到解释结果的全过程的指导原则。,4、协同进化,生态学研究方法和技术,指在自然界

9、中实地对生物与环境关系的考察。原地观测是生态学的基本方法，包括野外考察、定位观测和原地实验等不同方法。野外考察 定位观察 原地实验,1、原地观测,三、方法和技术,生态学研究方法,是在模拟自然生态系统的受控生态实验系统中，研究单项或多项因子相互作用及其对种群或群落影响的方法技术。,2、受控的生态实验,生态学研究方法,指对原地观测或受控的生态实验的大量资料和数据进行综合归纳和分析，表达各组变量之间存在的种种关系，反映客观生态元规律性的方法技术。,3、生态学的综合方法,生态学研究方法,生态学现象观测数据资料，涉及多种学科领域、众多因素的变量集。各组变量（属性）的类型不同，量纲不一，尺度悬殊。为了便于

10、归纳分析，首先要进行数据的适当处理，包括对数据类型的转化，主要是把二元（定性）数据转化为定量数据，或者反之，以使数据类型一致。,4、资料的归纳和分析,生态学的研究与应用实例,基于化学生态学原理研制出性诱剂对实蝇实施诱捕，控制种群数量。,生态学研究发现性激素的引诱作用人工合成性激素对害虫进行诱扑,园 林 简 史,我国古典园林建造的历史始于何时，至今尚无明确的定论。旧石器和新石器时代 典型村落 第一个奴隶制国家夏朝宫殿建筑 封建社会秦代 唐代，继秦汉后较极盛时期,一、中国园林简史,第四节 园林简史,园 林 简 史,如果把我国园林艺术约3000年左右的历史划分阶段的话，大致可他为：商朝：园林雏形囿秦

11、汉：由囿 苑唐宋：由苑 园明清：我国古典园林的极盛时期,现代园林的发展,三个阶段：造园阶段（又称传统园林阶段）城市绿化阶段大地景观规划阶段当代园林包括以上三个方面内容，主体是指城镇中大量营建以人工园林植物群落为主体的绿色生态工程，发展对城镇居民生活、生产等方面有影响的各种园林绿地，如各种公园、行道,现代园林的发展,树、宅旁庭院、机关和厂矿企业周围的绿地、城市防护林、卫生林带、远近郊区森林、风景名胜古迹以及铁路、公路两旁的绿化带等，并以艺术手法配置，点、面、线与乔、灌、草、花卉等有机结合，形成统一的园林（绿地）生态系统，为人们提供良好的生存空间和陶冶情操的艺术境域，取得良好的生态效益、社会效益和

12、生态效益。,现代园林的发展,生态化的城市希望能够通过合理的斑块及生态功能结构来缓解城市生态的失衡，并通过园林植物及河流系统把大自然“请”回城市，让城市居民和大自然融为一体。合理的城市绿地系统的构造应包括:多样化的生态环境,优良的植物配置条件,贴近自然的地形营造,良好的植物群落,生态化的种植方式和多样性保护,适度的园林小品,完善的园林设施,有效的自然保护和完美的景观生态。,园 林 简 史,在古代，园林是表现王室统治的一种形式，不仅在中国在外国也一样，是政治、文化和经济的综合体现。最早有纪录的花园和园艺是产生于3500年以前的埃及。最有代表性的古埃及园林是发现于墓穴墙壁上的一个埃及贵族花园。,二、

13、外国园林简史,园林生态学,定义：研究有关园林植物与环境，园林植物之间相互关系的一门学科。,第五节 园林生态学,一、生态园林的背景,20世纪20年代西方已出现了生态林，那时的生态林是从保护原野上的自然景观出发的，与野景园有密切联系。,园林生态学,1925年，荷兰生物学家蒂济和园艺师西普克斯在2公顷土地上创造了一座自然景观园林，包括树林、池塘、沼泽地等。1937年，杰森和莱特建造了草原风格的林肯纪念园。1940年，布罗尔斯建造了2公顷生态公园。园林是涉及许多自然科学与社会科学的交叉学科。生态学是构成园林理论和指导园林实践的主要基础之一。从目前使用“生态园林”这个词来看，涉及到园林与生态学和生态系统

14、的许多方面。但重点不一：,园林生态学,有的强调应重视园林的生态效益，强调利用园林改善城市生态系统；有的强调造园要以植物为主要材料，充分发挥生态效益；有的强调造园要掌握植物生态习性并模拟再现自然植物群落；遥从人们厌恶城市环境，向往自然生态系统的审美意识出发，提倡自然景观的创造；还遥的研究植物的医疗保健作用，提倡建造保健饮料园林等。,园林生态学,生态园林的研究对象是园林，是一种主要分布在城市的人工生态系统。一般认为生态园林有三个方面的内涵：一是具有园林的观赏性，能创造景观，美化环境，为人们提供休憩、浏览和文体生活环境；二是具有改善环境的生态效应性，通过植物的光合、蒸腾、吸收和吸附作用，调节小气候，

15、吸收固定环境中的有害物质，减少噪音，防风降尘，维护生态平衡，改善城市环境；三是具有生态结构的合理性，它应具有合理的时间结构、空间结构和营养结构，与周围环境一起组成和谐的统一体。,二、生态园林,园林生态学,生态园林是城市园林建设的目标模式，是营造改善城市生态环境和满足景观欣赏要求等多重目的的城市生态园林系统，提高城市园林植物群落规划建设的质和量，完善其功能，建造兼具自然和人工特色的优美景观。景观生态学作为研究景观单元的类型组成、空间配置及其与生态过程相互作用的综合性学科，强调空间格局、生态过程及尺度之间的相互作用，其生态学理论对城市生态园林的建设有着重要的指导意义。,园林生态学涵义,园林生态学研

16、究范畴有：（1）城市生态系统中有关绿化生态效益的问题。包括绿化的量、布局、结构、植物种类与改善气候卫生状况之间的关系以及进一步对居民健康、舒适、生活方式的影响和从中产生的经济效益。（2）城市园林绿化中有关植物生态的问题。主要研究城市绿化中植物种的选择与布置如何适合。,三、园林生态学涵义,园林生态学涵义,（3）城市景观中自然景观(主要是人造的自然景观即绿色植物部分)与人工景观的协调问题。（4）风景名胜区开发中如何判定自然生态系统承受人为改造的能力以及原有生态平衡被破坏后生态循环的变化趋势；如何采用人工干预方法把植被及至整个生态系统的自然演替导向所期望的目标。（5）人们对自然的改造、破坏与对自然审

17、美意识的相互关系,人类社会生产力的水平与欣赏规则式的表现型园林艺术和自然式再现型园林艺术的关系等。,园林生态学涵义,城市园林生态设计。就是与生态过程相协调，尽量使其对环境的破坏影响达到最小的设计形式。城市园林的生态工程。符合城市化发展及城市林业建设及生态学规律的园林工程及生态恢复、修复技术，防治城市的水土流失，人类聚集所带来的水体、大气、土壤污染的具体工程技术手段及同园林植物的利用关系。,园林生态系统原理,园林生态系统的组成：由园林生态环境和园林生物群落组成。(一)园林生态环境:是园林生物群落存在的基础，为园林生物的生存、生长发育提供物质基础，主要包括以下三个部分：1.园林自然环境:自然气候和

18、自然物质。自然气候：即光照、温度、湿度、降水、气压、雷电等。,园林生态环境,自然物质：土壤、水分、氧、二氧化碳、各种无机盐类以及非生命的有机物质等。2.园林半自然环境：指经过人们适度的管理影响较小的园林环境。如大型的公园绿地环境、生产绿地环境、附属绿地环境等。3.园林人工环境：人工创建的，并受人类强烈干扰的园林环境。如温室、大棚及各种室内园林环境等。,园林生物群落,(二)园林生物群落:是园林生态系统的核心，是园林系统发挥各种效益的主体。包括园林植物、园林动物和园林微生物。1.园林植物:凡适合于各种风景名胜区、休闲疗养胜地和城乡各类型园林绿地应用的植物。包括:各种园林树木、草本、花卉等陆生和水生

19、植物。是园林生态系统中的初级生产者。,园林生物群落,2.园林动物：指在园林生态环境中生存的所有动物。对于指示园林生态环境有重要意义。常见的园林动物主要有鸟类、兽类、两栖类、爬行类、鱼类以及昆虫等。3.园林微生物：指在园林环境中生存的各种细菌、真菌、放线菌、藻类等。通常包括园林环境空气微生物、水体微生物和土壤微生物等。,园林生态系统结构,主要指构成园林生态系统的各种组成成分及量比关系,各组分在时间、空间上的分布,以及各组分间能量、物质、信息的流动途径和传递关系。主要包括物种结构、空间结构、营养结构、动态结构和层次结构。A.物种结构:指构成园林生态系统各种生物种类以及他们之间的数量组合关系。,园林

20、生态系统结构,园林生态系统的物种结构多种多样，如草坪，一或几种；小型绿地（行道树、小游园），几个到十几个生物种类组成；大型绿地系统（公园、植物园、树木园、城市森林等）由众多的园林植物、动物和微生物所构成的物种结构多样、功能健全的生态单元。B.空间结构:指系统中各种生物的空间配置状况。通常包括垂直结构和水平结构。,园林生态系统结构,C.时间结构:指由于时间的变化而产生的园林生态系统的结构变化。表现为季相变化和长期变化。D.营养结构：指园林生态系统中的各种生物通过食物为纽带所形成的特殊营养关系。主要表现为各种食物链所形成的事物网。E.层次结构：层级系统理论，任何系统都是由多种亚系统组成。,园林生态

21、学与其他学科关系,园林生态学是一门涉及植物学、园林学、生态学、人类学、城市生态学、生物多样性等学科的交叉应用学科。是为人类服务的一类应用性的生态学，必须以人类生态学为基础，其主要的理论与密切相关的生态学分支是城市生态学、景观生态学和园林学。,城 市 生 态 学,定义：城市生态学是生态学的一个分支，是以城市空间范围内生命系统和环境之间的联系为研究对象的学科。其研究内容主要包括：城市居民变动及其空间分布特征（城市人口生物特征、行为特征、社会特征）；城市物质代谢功能及其与城市环境质量之间的关系（城市物流、能流及经济特征研究）；,第六节 城市生态学,城 市 生 态 学,城市自然生态变化与城市环境的互动

22、影响（城市生物及非生物环境的演变过程）；城市生态管理与调控（城市交通、供水、生活物处理及其中的物质、能量利用、社会、自然和谐，系统动态调控方法研究）；城市自然生态特征的指标体系及城市合理容量。,城 市 园 林 生 态 学,定义：城市园林生态学是指在城市环境和园林植物之间的相互关系。城市生态环境的复杂性和特殊性,决定了园林生态不同于一般的自然生态学,它是介于自然生态学和人工生态学之间的生态学。城市生态系统中人为因素的社会性、经济性和文化性也是园林生态学的基础和背景。因此，研究城市园林生态学是一门新兴的复杂的生态学类别。,第七节 城市园林生态学,复习思考题,1、什么是生态学？简述生态学的发展史？生

23、态学的研究层次有哪些？2、试分析当代城市存在的主要环境问题和生态城市的内涵。3、什么是生态园林及其主要研究内容？4、园林生态学研究范畴有哪些？5、城市生态学和城市园林生态学的概念是？,课外读物,孙儒泳,李庆芬,牛翠娟,娄安如.2002.基础生态学.北京:高等教学出版社.1-4 李博主编.1999.生态学.北京：高等教育出版社.1-9 Robert E Ricklefs,2001.Ecology The Economy of Nature(5th Ed).&Company.6-22.,中文教材,英文教材,选用教材,其它参考书,建议访问网站,世界野生生物基金会 世界保护同盟 http:/美国生态学

24、会：美国长期生态学研究网络：中国生态学会 中国环境科学学会 中国地理学会 http:/,城市化和现代园林发展,城市化：人口向城市集中的过程，也称城镇化。城市环境问题：人类经济、社会发展和环境的协调关系被破坏，主要是资源的不合理利用和浪费、环境污染所造成的，主要体现在：一是人口的增长和经济的发展超出了环境承载能力和环境容量；二是当前的高生产、高消费政策浪费了大量的能源和资源，排出了大量的废物，破坏了城市环境；三是不能合理利用土地与空间，减弱了城市生态系统的自我调节功能。,绿色城市的兴起,特点：生物与文化资源的和谐体；具有完全的生存能力；保护自然环境资源，物质自我循环；广阔的自然空间；维护人类健康、享受自然；符合美学原则；提供全面的文化发展，充满欢乐与进步；是城市与人类社会科学规划的最终结果；面向未来，可持续发展。基本含义：是一个生态健康的城市、一个可持续发展的城市，又称为生态城市。,环境及人居环境,环境：主体而言的，一般是指围绕某个中心事物的外部客观存在的总和。人居环境：顾名思义是人类聚居生活的地方；现代城市生态学认为城市人居环境是指由围绕城市人群的。,环境及人居环境,人居环境的现状及战略原则：现状：人类社会进入工业化、城市化以来，人居环境遭到了破坏生态优先原则,