昆虫生态学绪论PPT课件.ppt
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1、昆虫生态学刘长仲甘肃农业大学草业学院 内内 容容绪绪论论第一节第一节 生态学的概念生态学的概念第二节第二节 种群的基本概念种群的基本概念第三节 种群的基本特征生态学(Ecology)一词,源于希腊文oikos+logos,意为“住所、栖息地”和“论述、学科”。从字义上讲,生态学是关于居住环境的科学。即研究生物的聚居地或生境。第一节第一节生态学的概念生态学的概念一、一、生态学的定义生态学的定义 1.Haeckel(1866):研究生物(特别是动物)生活过程中与环境的关系。2.Reiter(1885):有机体与环境间的相互关系。生态学定义 这两种定义简明而广泛。后来生态学将研究对象分为三个层次:个
2、体、种群和群落。生态学家研究的层次不同,提出的定义也就不同。植物生态学家主要强调个体和群落。3.Warming(1909)植物生态学研究环境因子对植物的影响。(个体和群落)4.Weaver&Clements(1929)强调生态学是一门野外科学。5.Braun Blanquet(1932)研究植物群落的科学。6.(1933)植物与其周围环境相互作用中的形态、结构与化学特点。(个体)生态学定义 动物生态学家主要强调个体和种群。7.Shelford(1907)研究有机体的生活要求和家务习性的科学。8.HaymoB(1955)研究动物的生活方式与生存条件的联系,以及动物生存条件对繁殖、生活数量及分布的
3、意义。9.Krebs(1972)环境与生物分布和数量的相互关系。生态学定义 随着生态系统概念的提出,研究重点开始向生态系统转移,动植物生态学合并,现代生态学家给生态学下了新的定义。强调生态系统及其能流、物流。10.Odum(1959)研究生态系统的结构和功能的科学。11.马世骏(1979):生态学是一门多学科的自然科学,它研究生命系统与环境系统之间的相互规律及其机理。生态学定义二、生态学的研究对象传统生态学是研究生物个体以上水平(个体、种群、群落、生态系统)的生物与生物、生物与环境之间关系的科学。它是生物学的基础学科之一(形态、生理、遗传等),同时又是唯一将研究对象扩大到生物体以外的科学。现代
4、生态学主要以生态系统为研究的基本单位,生态系统由生产者、消费者、分解者和非生物环境组成,其功能主要表现在物质流、能量流和信息流(稳态和调节功能)上,通过这三大流,生态系统的各个成员联系成为一个具有统一功能的系统。生态学研究对象生态学研究对象生态系统植物动物微生物无机物环境光能热能图1-1 生态系统 生物与环境和生物与生物之间的相互作用。生态学的研究内容如此广泛,我们认为采用最早的、简明而广泛的定义更加合适。即生态学是研究生物与环境间相互关系的科学。生物包括动物、植物、微生物和人类及其不同的层次;环境指生物生活其中的环境系统,包括无机、有机和社会环境(或因素)。生态学研究对象 自然科学和社会科学
5、相互渗透,形成了许多交叉学科,使得生态学的边界非常模糊。生态学研究对象 生态学不同于其它学科,它由许多学科归纳而成,系多源起源的。Odum把生物学的分支学科比作多层蛋糕,水平向按研究内容分为一些基础学科,如形态学、生理学、遗传学、生物化学、生态学、细胞学、分子生物学等,垂直向按生物的类群划分为植物学、动物学等分支学科。生态学是生物学的基础学科之一,不同的分类类群有其分支学科,它还与生物学之外的学科结合形成了许多边缘学科。三、生态学的分支生生命命科科学学基基础础学学科科生生物物分分类类生物学分支学科水平向按研究内容分为一些基础学科,垂直向按生物的类群划分为分支学科。生态学是生物学的基础学科之一,
6、不同的分类类群有其分支学科,它还与生物学之外的学科结合形成了许多边缘学科。现代生态学的进展与特点现代生态学的进展与特点1.描述实验(种间、种内的关系等)2.现象本质(分子生态学、生态遗传学)3.个体种群+群落生态系4.与生产实践密切结合(应用生态学)5.分支学科不断出现(污染生态学、工程生态学)生态学分支1.研究对象的分类类群:动物生态学(哺乳动物、昆虫、鸟类、鱼类生态学等);植物生态学(地衣、苔藓、森林、草原生态学等);微生物生态学(真菌、细菌、病毒生态学等);人类生态学(人口、民族、历史生态学等);土壤生态学;气象生态学;社会生态学;经济生态学;等等。生态学分支2.2.研究对象的组织水平研
7、究对象的组织水平微观生态学(个体以下的各层次生态学)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 全球生态学3.研究目的和性质研究目的和性质理论生态学:生态学理论和数学推理应用生态学:工程、技术、医学生态学等多数生态学分支学科。种群生态学研究的内容:种群生态学研究的内容:定量地研究种群的出生率、死亡率、迁入迁出率;了解影响种群波动的因素及种群存在、发生规律;了解种群波动所围绕的平均密度及种群衰落、灭绝的原因。目的:调控种群。生态学分支4.生物的生存环境陆地生态学 海洋生态学 淡水生态学 河口生态学 荒漠生态学 草原生态学 沼泽生态学 冻原生态学 土壤生态学 城市生态学 太空生态
8、学 5.研究方法 数学生态学 化学生态学 物理生态学 地理生态学 经济生态学 系统生态学 实验生态学 进化生态学 行为生态学 生理生态学 古生态学 等等四、生态学的发展历史四、生态学的发展历史(一)世界生态学发展(一)世界生态学发展1.萌芽期(公元前2世纪公元16世纪)生态学建立前期(一)世界生态学发展(一)世界生态学发展2.成长期(16世纪20世纪40年代)Raumur,1735,6卷昆虫学著作Malthus,1798,人口增长Liebig,1840,植物最低因子定律Lotka,1925,种群增长的数学模型Elton,1927,动物生态学Verhust,1938,Logistic方程(一)世
9、界生态学发展(一)世界生态学发展3.成熟期(20世纪50年代今)人才如云H.P.Odum,1953.Fundamentalsofecology.1957,1971再版1977年获美国泰勒生态学奖资源短缺能源危机人口爆炸粮食不足环境污染自实其果漫画Andrewartha,H.G.&Birch,L.C.1973.Thehistoryofinsectecology.In:Smith,R.F.etal.eds.Historyofentomology.Ann.Rev.Inc.pp.229-266.(二)中国古代(二)中国古代昆虫生态学成就昆虫生态学成就蝉方得意美荫而忘其身,螳螂执翳而搏之,见得而忘其形,
10、异鹊从利之。庄子庄子螳螂捕蝉,岂知黄雀在后。螳螂捕蝉中国古代陶器印模(二)中国古代昆虫生态学成就(二)中国古代昆虫生态学成就5200年前,中国人已经能养蚕纺纱。至少在2600年以前,人们已根据害虫的取食部位把植食性害虫分为螟、腾、蟊、贼4类。公元前707年就已开始较详细记载蝗灾的发生。战国时期已把耕作技术与害虫防治结合起来。公元30年已有了治虫法规。1600年前,我国南方橘农就已开始了生物防治实践。公元948950年间,隐帝承祐就下令禁捕取食蝗虫的鸟类。大约在宋代,一整套包括法规防治、人工防治、农业防治、生物防治、物理防治措施等的蝗虫综合治理体系已经形成。蟋蟀皇帝明宣宗中国蟋蟀文化中国科学家所
11、研究的成果在国外了解得中国科学家所研究的成果在国外了解得很不够,但他们在飞蝗种群动态的研究很不够,但他们在飞蝗种群动态的研究和粘虫远距离迁飞的研究等等,是世界和粘虫远距离迁飞的研究等等,是世界一流的。一流的。伊藤嘉昭伊藤嘉昭(1980)马世骏马世骏(19151991)中国科学院院士。山东人,北平大学农学院学士,美国犹他州立大学硕士,明尼苏达大学博士。是中国现代生态学的开拓者和奠基人。在国内外有一定影响。发表论文150余篇,专著5本。招收硕士研究生20余名,博士生17名。马世骏.昆虫动态与气象.北京:科学出版社,1957马世骏.中国昆虫生态地理概述.北京:科学出版社,1959马世骏(主编).现代
12、生态学透析.北京:科学出版社,1990 丁岩钦丁岩钦(1928)陕西人,1953年学士毕业于西北农学院,1961年硕士研究生毕业。主要从事蝗虫和棉花害虫的生态学研究。是我国昆虫数学生态学的奠基人。丁岩钦.昆虫种群数学生态学原理与应用.北京:科学出版社,1980丁岩钦.昆虫数学生态学.北京:科学出版社,1994 林昌善林昌善(191?2000)北京大学教授,以研究粘虫长距离迁飞而知名。林昌善(主编).粘虫生理生态学.北京:北京大学出版社,1990尚玉昌,蔡晓明.普通生态学(上册).北京:北京大学出版社,1992蔡晓明,尚玉昌.普通生态学(下册).北京:北京大学出版社,1995尚玉昌.行为生态学.
13、北京:北京大学出版社,1998张宗炳、张青文、孙平、阎凤鸣 李隆术李隆术()金陵大学研究生毕业。主要仓库害虫和螨类学研究。赵志模,郭依泉.群落生态学原理与方法.重庆:科学技术文献出版社重庆分社,1990赵志模,周心远.生态学引论害虫综合防治的理论及应用.重庆:科学技术文献出版社重庆分社,1984 庞雄飞庞雄飞(19302004)1953年学士毕业于华南农学院,后留苏获副博士学位,1997年当选为中国科学院院士。主要从事水稻害虫生态学和瓢虫分类学研究。庞雄飞,梁广文.昆虫种群系统控制.广州:广东科技出版社,1995庞雄飞,尤民生.昆虫群落生态学.北京:中国农业出版社,1996教材:昆虫学通论、普
14、通昆虫学 徐汝梅徐汝梅(1938)天津人,1959年毕业于北京师范大学。主要温室白粉虱生态学研究。徐汝梅.昆虫种群生态学.北京:北京师范大学出版社,1987(2005年第二版)徐汝梅.种群数量的时空动态对温室白粉虱的系统探讨.北京:北京师范大学出版社,1990徐汝梅.蒋南青.展望宏观生态学.武汉:湖北教育出版社,1998(三)种群生态学的发展种群生态学的主要来源是人口统计学(demography)和应用昆虫学(entomology)。(三)种群生态学的发展1.人口统计学人口统计学英国人Graunt是近代人口统计学的创始人,1662年他进行了人类种群数量的研究,强调了定量化测定人类种群的出生率、
15、死亡率、性比和年龄组配。Malthus(1798)发表人口论指出人口按几何级数增长而食物供应不大于算数级数,因而繁殖会受到制约。Darwin认为生存斗争是应用于整个动植物界的马尔萨斯理论。比利时Quetelet(1835)认为,种群增长的阻力,是与种群增长率的平方成比例增加的,其意义在于,种群以几何级数增长的潜力,被种群增长的阻力所平衡。其学生Verhurst(1838)建立了Logistic方程。(三)种群生态学的发展2.应用昆虫学英国昆虫学家Ross(1908)用表示病原体、传病按蚊与人类数量的相互关系的数学式描述了疟病流行。他提出的公式即是Lotka-Volterra模型的原型。1889
16、年,Koebele引进澳洲瓢虫防治吹绵蚧获得成功。从此,应用昆虫学开始注意研究天敌与害虫的相互关系,这方面的研究促进了种群生态学的发展。Howard(1911)首次提出昆虫死亡的原因分为两大类:与密度无关的大变动因素(catastrophic factor),和与密度相关的因素(facultative factor)。1920年,Lotka导出寄主与寄生物之间数量上相互关系的数学模型。此外,其他学科的发展也为种群生态学做出了贡献。1896年,丹麦Peterson首次用标记重捕的方法估计鱼类数量。意大利数学家Volterra导出天敌-猎物相互作用方程,以及近缘种之间的竞争方程,等等。五、种群生态
17、学的研究内容、目的内容:种群的空间格局;种群的数量动态及其调节;种群的空间动态(扩散、迁移)及其调节;种群间的相互作用。目的:了解种群密度的水平,即某地某时间序列上种群的数量;了解种群数量变动及其原因;了解种群的空间分布;了解种群间相互作用及协同进化的问题。生态学生态学教学教学参考书籍参考书籍n徐汝梅.昆虫种群生态学.北京师范大学出版社,1987(2005)n孙儒泳等.基础生态学.高等教育出版社,2003.n孙儒泳.动物生态学原理(第三版).北京师范大学出版社,2001.n王刚,张大勇.生物竞争理论.陕西科学技术出版社,1996n张大勇等.理论生态学研究.高等教育出版社,2000n尚玉昌,蔡晓
18、明编.普通生态学.北京大学出版社,1992.n曲仲湘,吴玉树,王焕校,姜汉桥,唐廷贵编.植物生态学(第二版).高等教育出版社,1983.生态学生态学教学教学参考书籍参考书籍nBegon M.,Mortimer M.Population Ecology.Blackwell Scientific Publications,1981nMackenzie A,Ball AS,Virde SR.Ecology.Bios Scientific Publishers Limited,1999.nMolles,M.C.生态学:概念与应用 Ecology:Concepts and Applications.科学
19、出版社 McGraw-Hill,2000.nChapman JL,Reiss MJ.生态学:原理与应用 Ecology:principles and applications.清华大学出版社,Cambridge University Press,2001.n张金屯,李素清.应用生态学.科学出版社,2003.nRichard B.Primack.保护生物学概论.湖南科学技术出版社,1996.(祁承经译)n赵志模,郭依泉编著,群落生态学原理与方法,科学技术文献出版社重庆分社,1990n庞雄飞等.昆虫群落生态学.中国农业出版社,1996生态学生态学期刊期刊n生态学报 中国生态学会,1982n生态杂志
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