生态学的基本概念
第八章 城市生态与城市环境
第一节 生态学及城市生态学基本知识 一、生态学的基本概念
生态学（ecology）是由德国生物学家赫克尔（ Ernst Heinrich Haeckel）于1869年首次 提出。生态学研究的基本对象是两个方面的关系，其一为生物之间的关系，其二为生物与 环境之间的关系。据此，生态学可以简洁地表述为：生态学是研究生物之间、生物与环境 之间的相互关系的科学。
生物生存环境
二、生态学的研究内容 （一）生物生存环境
生物的生存环境由物理环境和生物环境所构成。物理环境又包括物质环境和能量环境 两部 分，它们是生物生存的重要基础和基本条件。地球上所有生物构成生物环境，生物圈 是生物环境的集中反映。 1.生物的物质环境
生物的物质环境由大气圈、水圈、岩石圈及土壤圈等组成，它们具有两个明显的特 征：其一为空间性，即提供了生物栖息、生长、繁衍的空间场所；其二为营养性，即提供 了生物发育繁殖所需的各种营养物质。 2.生物的能量环境
生命存在的一个重要条件是能量环境，生物的能量环境的能量来源为太阳。太阳光 发挥两种不同的功能：一种是热能，它给地球送来了热量，使地球表面土壤、水体变 得温暖，推动空气流动，引起了空气和水的循环；另一种功能是光能，它在光合作用 中被绿色植物利用，形成了碳水化合物，这些有机物所包含的能量沿着食物链在生态 系统中不停地流动，这就是生物的能量环境。能量环境的具体组成为光环境和温度环 境。
生物的能量环境有两个特点：其一是惟一性，即能量环境的能量惟一来源是太阳，太 阳的功能是不可代替的；其二为区间性，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。
3.生物圈
生物圈（ biosphere） ，也叫生态圈，是地球上活的（生物的）有机体存在和与其他有 机体以及非生命（非生物的）环境相互作用的部分，位于大气圈、水圈、岩石圈、土壤 圈这几个圈层的交接的界面处。生物圈是地球上最大的生态系统，包含着无数小的生态系 统。生物圈中各种生命体物质以太阳能为动力，进行不同规模的能量和物质（元素）的 循环。生物圈总处在不断发展变化之中，它的每个发展阶段具有历史形成的相对稳定的物 质结构和组成。生物圈现阶段的平衡是生物有机体与其栖居的自然环境经过长期相互作 用、协调适应共同形成的。
生态因子
（二）生态因子
任何一种生物都不可能脱离特定的生活环境，也称生境。生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的总和。这里 不仅包括对生命有机体有影响的自然条件，也包括生物种内和种间的相互影响。生物存在 尽管有各种各样的条件，但归根到底不外乎是物质和能量两个方面。组成生境的因素称生 态因子。生态因子影响了动物、植物、微生物的生长、发育和分布，影响了群落的特征。 生态因子主要由两方面因素所组成：非生物因子跟生物因子。
生态系统的成分，不论是陆地还是水域，或大或小，都可概括为非生物和生物两大部 分，或者可分为生物环境与非生物环境、生产者、消费者和分解者四种基本成分，其中非 生物环境是地球生命的支持系统，而生物部分则是生态系统的功能基础。
种群、群落
（三）种群 1.种群的基本概念 种群指在一定时空中同种个体的总和，也就是在特定的时间和一定的空间中生活和繁 殖的同种个体所组成的群体。种群是物种存在的基本单位，是生物群落的基本组成单位和 生态系统研究的基础。
2.个体与种群的区别
种群虽然是由同种个体组成的，但并不等于个体的简单相加。个体与种群各自具有既 相互联系又互为区别的特征。个体生物的特征主要为：出生、生长、发育、衰老及死亡 等；而种群特征则表现为：出生率、死亡率、年龄结构、性别比、社群关系和数量变化 等。生物个体的特性是每一个体皆具备的，而种群的特性则是个体水平及层次上不具有、 只有在组成种群以后才出现的新的特征。种群具有整体性和统一性，反映了生物作为一个 整体所具有的特征。 （四）群落 1.群落的基本概念 生物群落简称群落，指一定时间内居住在一定空间范围内的生物种群的集合。它包括 植物、动物和微生物等各个物种的种群，共同组成生态系统中有生命的部分。
2.群落的一些特点
①群落内的各种生物不是偶然散布的、孤立的，相互之间存在物质循环和能量转移的 复杂联系，群落具有一定的组成和营养结构。②在随时间变化的过程中，生物群落经常改 变其外貌，并具有一定的顺序状态，即具有发展和演变的动态特征。③群落的特征不是其 组成物种的特征的简单总和。④群落是生态学研究对象中的→个高级层次。它是一个新的 整体，是一个新的复合体，具有个体和种群层次所不能包括的特征和规律。⑤在一个群落 中，物种是多样的，生物个体的数量是大量的。 3.群落的类型
群落可简单地分植物群落、动物群落和微生物群落三大类，也可分为陆生生物群落与 水域生物群落两种。
生态系统的基本功能（上） （五）生态系统
生态系统一词由英国生态学家（植物群落学家） A·G·坦斯利于1935年首先提出。 生态系统指包括特定地段中的全部生物和物理环境的统一体。具体说：生态系统是一 定空间内生物和非生物成分通过物质的循环、能量的流动和信息的交换而相互作用、相互 依存所构成的一个生态学功能单位。
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