生态学的科学概念及其演变与当代生态学学科体系之商榷

生态学既是生物学的分支学科,也是环境科学、地球系统科学的重要组成部分,其研究成果可直接服务于植物、动物、微生物的生物多样性保护、生物资源利用及生物产业管理等应用领域。生态系统概念将经典生态学或者基础生态学研究扩展到了生态系统生态学或者生态系统科学的新阶段,奠定了大尺度及全球生态环境科学研究的理论基础,促进了生物学、地理学及环境科学研究的大融合,推动了自然科学与人文科学和社会经济学的学科交叉。在这一大融合的历史过程中,生态学在不断地汲取不同学科营养的同时,提出了许多科学概念或理论学说,并在相关科学研究中得到应用和发展,形成了以认知生态系统与资源环境及人类社会的互馈关系为核心的当代生态学及生态系统科学体系。本文从生态学思想起源与发展、生态学概念的科学内涵及其扩展等方面综合讨论了当代生态学的科学概念、基础理论及其学科体系,并尝试性地对当代生态学的科学内涵、学科范畴、学科体系进行梳理、考察和分析,提出了基础生态学及应用生态学研究的分支学科体系分类方案,期望与学界共同商榷,为完善和重构当代生态学学科体系提供参考。     

应用生态学的现状与展望

应用生态学是迅猛发展的现代生态学的主体．寻求解决人口、资源、环境等问题是应用生态学发展的主要动力．经过40年的发展,应用生态学已发展成为一个庞大的学科门类．应用生态学未来的发展应更多地关注受人类影响和管理的生态系统并将人视为生态系统的组成成分．应用生态学在当前和今后应给予优先重视的研究领域,包括生态系统与生物圈的可持续利用、生态系统服务与生态设计、转基因生物的生态学评价、生物入侵生态学、流行病生态学、生态预报、生态过程及其调控等．在今后若干年内。围绕这些领域,可能会出现广泛而活跃的研究热潮以及一些新的特点．     

红壤生态学

红壤是一种重要类型的土壤,面积大、分布广,条件优越,开发利用潜力巨大。当前,红壤退化严重、生态环境问题突出,亟待研究治理。建立红壤生态学,将红壤生态学的理论与技术运用到红壤的生态治理、环境改善及其合理开发利用中,既是现实需要又是形势所迫,势在必行。红壤生态学是由土壤学与生态学交叉、复合而形成的一门新兴、边缘农业应用科学,是土壤生态学的一个分支学科。红壤生态学以红壤为研究对象,探索红壤生态系统中生物与生物、生物与环境、环境因子与环境因子之间的相互关系及其作用机理,深入揭示红壤生态系统的结构、功能、演变规律及调控措施,最终目标是要实现红壤资源的可持续利用和红壤生态系统的可持续发展。红壤生态学着重研究以下7个方面的内容:(1)红壤生态系统的结构;(2)红壤生态系统的功能;(3)红壤生态系统的演变;(4)红壤生态系统的退化;(5)红壤生态系统的平衡;(6)红壤生态系统的调控;(7)红壤资源的开发利用。红壤生态学具有以下几个明显的特征:交叉性与边缘性、复合性与综合性、实践性与应用性、理论性与学术性、多样性与复杂性、层次性与系统性,以及长期性与战略性。今后,红壤生态学将向着规范化、数字化、高效化、国际化方向发展。为促进红壤生态学的又好又快发展,应采取以下战略对策:一是培养专门人才;二是增加物质投入;三是建设研发平台;四是加强交流合作;五是勇于开拓创新。     

分子生态学应用研究现状

生态学（Ecology）是一门以个体、种群、群落和生态系统为中心的宏观生物学学科,从宏观角度来研究生物和环境的关系,研究对象包括种群、群落、生态系统、生物圈等。随着生命科学的发展,特别是分子生物学的快速发展,分子生物学理论和技术开始向生态学领域渗透和发展。1992年,《Molecular Ecology》杂志在英国正式创刊,标志着分子生态学作为一门独立的学科正式诞生,     

21世纪植物微生态学、植物宏观生态学、植物分子生态学的发展和统一

微生态学问世30年,发展之迅速出乎人的意料。尤其是对生态学发展起了积极的推动作用。但微生态学学科本身尚有不足之处,关于边界不清就是一例。1992年巴西环境与发展大会是全球环境保护与生态建设的一个重要里程碑。生态学发展至今,已不仅仅是研究和揭示生态系统与环境系统相互关系的一门学科,它已经成为指导人类行为准则的一门学科。微生态学越来越引起人们注意,但微生态学边界不清,妨碍了学科发展。尤其在植物病理学科界,认识差距较大,微生态学者正在努力,使其早日求得统一。     

生态学

(一) 生态学的地位和作用生态学是从个体、种群、群落和生态系统等水平研究生物与环境以及生物与生物之间相互关系的科学。在为农、林、牧、渔、狩猎和医疗卫生等事业服务过程中,生态学发展了它的理论和技术。随着社会经济高速发展,全球性的人口、粮食、资源、环境等当代重大社会问题相继出现,促进了生态学的迅速发展。当前,生态学已发展成了一个多学科交叉的科学体系。现代生态学是有关人类生存的科学,它帮助人类协调经济发展和保护生态环境的相互关系,它是     

中国园林生态学发展综述

运用文献计量等方法对已有科研成果进行统计分析,结果表明:中国近50年园林生态学科领域科研发展经过了起步探索(1962-1981)、缓慢发展(1982-2001)、快速发展(2002-2011)3个时期,园林生态学作为生态学一个新的分支学科,于20世纪90年代末初见端倪,作为一门新兴独立的应用生态学分支学科于21世纪初已基本形成.中国园林生态学领域的研究包括园林生态系统中生物与环境相互作用关系问题、人与环境相互作用关系问题以及园林生态系统与其他生态系统之间相互作用关系问题.当代园林生态研究主要有生态效益研究、生物与环境研究、人的需求与行为研究、生态规划与生态管理研究4个方面,目前园林生态学研究主要侧重生物与环境研究和生态效益研究,两方面的研究成果占总体研究成果的76.3％.不同研究方面也有各自的侧重点,如生物与环境研究侧重对植物的研究,生态效益研究侧重净化环境、水土保持和防灾减灾,生态规划与生态管理研究则侧重生态规划与设计.对四个研究方面的论文主题词检索和高频主题关键词的分布进行统计,结果显示,研究的热点有多样性、群落、水土保持、防灾避险、净化环境、生态规划与设计等.对CNKI中4个研究方面成果中获基金资助项目论文进行统计(不排重),总体成果中基金项目论文所占比重为10.8％,国家和地方基金是园林生态学科研基金资助的主要来源,基金论文比例之和达到85.4％,且国家和地方基金资助论文较多的是“生态与环境研究”和“生态效益研究”,合计占基金论文79.1％.SCI-E中收录的文献基金论文率为47.1％,是CNKI数据库收录的文献基金论文率的4.3倍,且国际基金是基金论文的主要资助来源之一,说明中国园林生态学领域部分科研成果得到国际学界关注.基于CNKI相关主题词统计,“园林生态学”的研究成果只有“景观生态学”的1％,“城市生态学”的8.3％,“园林生态学”学科系统理论研究在相关生态学科研究中所占比重很低,其理论和方法研究还较薄弱.今后在进一步完善学科理论体系、持续开展生态效益和园林植物研究的同时,为更好地研究和解决人-自然复合生态系统问题,提供更多的科学理论支撑,还需拓展交叉生态心理学或环境心理学等其他相关理论,更多地关注人与环境互相作用关系以及生态规划与生态管理等方面的研究,既使环境更好地满足人的行为需求,也使人认识到改变一些行为能更好地保护环境.     

遥感在生态系统生态学上应用的机遇与挑战

生态学正朝着区域和宏观尺度及定量化方向发展,社会经济发展对生态学研究也提出了新的要求。遥感作为有效技术手段在生态学研究的应用上得到了越来越多的重视。研究遥感的功能与生态学研究中存在的问题,寻求遥感技术与生态学结合切入点,不仅是遥感应用发展的需要,更是解决生态学问题的有益途径。对于非遥感专业的生态学研究人员及从事专业遥感的科研人员来说,生态学和遥感的结合还缺少相关的背景知识介绍。本文从生态学研究的发展趋势、遥感技术的特点,综合论述遥感在生态学研究中的特点、历史发展及未来趋势。本综述主要针对于生态系统尺度以上生态学的研究,具体包括遥感在生态系统环境、生态系统生物组成、生态系统结构、生态系统物质循环和流动及生态系统功能等方面的应用。结合遥感技术的发展,论述了遥感与生态学研究有效结合的组分,同时论述了各套遥感数据在不同方面应用的优缺点,提出了遥感在生态学研究上应用的相关建议。     

生态学和它的发展

生态学是研究生物及其与环境之间相互关系的科学。当代生态学研究。主要体现在种群、群落、生态系统、景观、生物圈等几个水平层次上。本文对几个层次的研究作简要的介绍。随着研究的对象和范围不同，许多生态名词被提了出来。生态学起源于实践，今天的发展同样负有认识自然，解决人类面临的生态学问题和发展一国一地的经济，改善人类生态环境的职责。目前生态学研究的焦点是研究生态系统的结构和功能，生物多样性保护、全球变化对人     

恢复生态学焦点问题

就恢复生态学的概念、近期的发展趋势与前沿命题、传统生态学理论在生态恢复过程中的应用及恢复生态学的社会性等核心问题展开论述。恢复生态学是一门年轻的学科,迄今尚无统一的定义。代表性的有3方面的学术观点。第1种强调受损的生态系统要恢复到理想的状态;第2种强调其应用生态学过程;第3种强调生态整合性恢复。笔者认为,恢复生态学是研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复与重建的技术与方法、过程与机理的科学。从近年的国际恢复生态学大会来看,恢复生态学研究近期主要有3个方面的发展趋势。一是强调自然恢复与社会、人文的耦合。认为恢复生态是全球性的,不只是自然的过程,应有全社会的支持,包括政治、经济和人文的介入。二是强调无论是在地域上还是在理论上都要跨越边界。有效的生态恢复实践在地域上要求多地区甚至是多国家的合作,在理论上要求多学科的交叉与耦合。三是强调以生态系统为基点,在景观尺度表达。随着环境和经济问题的全球化,生态系统和景观尺度的恢复生态学研究引起了越来越多的关注。2004年第15届国际恢复生态学大会的会议主题已定为：恢复、景观与设计。在当前研究趋势的基础上,提出了恢复生态学当前研究的6个前沿命题：恢复生态学的学科理论框架研究、恢复生态系统的功益研究、生物多样性在生态恢复中的作用研究、生态恢复对全球变化的响应研究、生态恢复立法研究和生态恢复与社会、经济的整合性研究。退化生态系统的恢复与重建是一项十分复杂的系统工程,尤其需要生态学理论的指导。多数生态学理论已被应用于恢复生态学的研究与实践。结合实例,着重阐述了生态系统演替理论在生态恢复中的应用。恢复生态与全球变化间的相互作用研究越来越多的引起了人们的关注,但多数研究仍停滞在定性研究阶段。在广东的恢复生态学研究表明,广东省从1986年至1998年,植被覆盖从26％到51％,新造林绿化的植被每年可吸收、固定广东省年排放CO2量的一半。人类社会与自然环境的协调可持续发展,不仅要求实现生态环境的可持续,同时亦要求实现人类社会与经济的可持续发展。这就要求生态系统的恢复与重建必须同时实现生态、经济与社会效率的三重优化。中国科学院华南植物研究所生态中心在中国热带、南亚热带进行的退化生态系统的恢复与重建研究历时30余年,所产生的显著的经济和社会效益,在各个实验站点均已有所反映。     

How ecological engineering can serve in coastal protection

Traditionally, protection of the coastal area from flooding is approached from an engineering perspective. This approach has often resulted in negative or unforeseen impacts on local ecology and is even known to impact surrounding ecosystems on larger scales. In this paper, the utilization of ecosystem engineering species for achieving civil-engineering objectives or the facilitation of multiple use of limited space in coastal protection is focused upon, either by using ecosystem engineering species that trap sediment and damp waves (oyster beds, mussel beds, willow floodplains and marram grass), or by adjusting hard substrates to enhance ecological functioning. Translating desired coastal protection functionality into designs that make use of the capability of appropriate ecosystem engineering species is, however, hampered by lack of a generic framework to decide which ecosystem engineering species or what type of hard-substrate adaptations may be used where and when. In this paper we review successful implementation of ecosystem engineering species in coastal protection for a sandy shore and propose a framework to select the appropriate measures based on the spatial and temporal scale of coastal protection, resulting in a dynamic interaction between engineering and ecology. Modeling and monitoring the bio-physical interactions is needed, as it allows to upscale successful implementations and predict otherwise unforeseen impacts.     

景感生态学方法与实践综述

当前生态学研究前沿正在走向城市,更加关注城市中人类福祉的多元化。而我们在工作中也深刻体会到,对于以人为核心的城市复合生态系统,有一些问题用已有学科是难以解决的。在这一情况下,提出了景感生态学这一研究方向。系统阐述了景感生态学的概念与内涵、学科框架、研究框架,从国家重大开发建设中的生态环境保障系统方案和景感生态规划与设计等方面总结了景感生态学的研究进展,并就景感生态学发展方向和重点提出展望。     

区域生态学的特点、学科定位及其与相邻学科的关系

区域生态学作为生态学的一门重要分支学科,起源于20世纪70年代的区域综合科学考察和环境污染调查,旨在研究区域生态环境问题形成背景和驱动因子,探讨区域生态环境问题解决的思路和方法。基于前人研究成果和文献综述,系统分析了区域生态学研究的特点,剖析了区域生态学的性质和学科定位。在此基础上进一步比较了区域生态学与景观生态学、生态系统生态学、区域自然地理学和宏观生态学的共性与差异。认为:(1)区域生态学研究对象是具有特定生态环境属性的区域生态综合体,既具有特定要素主导下的空间均质性,也具有多种要素耦合作用下的空间异质性特征,是一门问题导向的应用性基础学科;(2)区域生态学研究需要具有多元综合、问题导向和系统集成的思维,从多层次、多视角探讨区域生态环境问题的解决方案;(3)区域生态学属于宏观生态学研究的范畴,处于分子生态学、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、区域生态学和全球生态学这个生态学学科体系的较高层次。     

Residents’ valuation of ecosystem services in a Mediterranean coastal dune ecosystem: The case of the Ritoque dunes in central Chile

Coastal dunes provide a variety of cultural and ecological ecosystem services to local communities. However, most of these ecosystems are globally threatened by anthropic factors. Chile is home to important dune ecosystems such as the emblematic Ritoque coastal dunes located in the hotspot for biodiversity conservation in central Chile where there is a delicate relationship between conservation and human development interests, among local communities and authorities. Here, we performed a choice experiment study to determined willingness to implement conservation measures in the Ritoque dunes. In particular, we assessed residents’ preferences for improvements of the current state of local ecosystem services such as scenic beauty, biodiversity and archaeological sites. Residents showed preferences for improvements in Ritoque coastal dunes’ ecosystem services, and a high willingness to pay for protecting biodiversity and archeological sites, rather than for recreational infrastructure. Our study highlights the importance of place-based research that specifically addresses residents and stakeholders’ conservation priorities, which could be used to design and implement effective conservation management strategies for coastal ecosystems and coastal cities near them.     

转型期城市生态学前沿研究进展

城市是一类以人类活动为中心听社会－经济－自然复合生态系统。城市人类活动对局地、区域和全球环境的胁迫效应,自然生态系统的响应机制,城市时、空、量、构、序的耦合规律、动力学机制和控制论方法是当前国际社会和学术界关注的热点。介绍了转型期城市人类生态影响研究的一些主要国际科学计划,如ＳＣＯＰＥ及ＩＨＤＰ等,综述了城市生态学研究三大前沿领域的国际研究动向和案例,即人居生态学、产业生态学和城镇生命支持系统生态     

The “ReDune” index (Restoration of coastal Dunes Index) to assess the need and viability of coastal dune restoration

Overpopulation and deficient management of the worlds coastlines have seriously degraded beaches and coastal dunes, which are environments that provide valuable ecosystem services to society. The need to restore these ecosystems is increasingly urgent; however, this is a complex task since variables that differ widely (i.e. ecological, geomorphological and socio-economic) must all be taken into consideration. The present study proposes an index in the form of a weighted checklist named the “ReDune” Index (Restoration of coastal Dunes). This index allows decision makers and non-specialized professionals with some level of understanding of coastal dynamics to decide whether coastal dunes (foredunes) require and can be restored. Furthermore, in cases where more than one coastal dune system is to be evaluated, the index can distinguish which are in the most urgent need of restoration. The index consists of four sections: the first evaluates the degree of perturbation. The second determines the presence of endogenous and exogenous stress factors that may compromise the long-term stability of the restoration. The third section is focused on highlighting the abiotic and biotic elements that may facilitate restoration. Finally, the fourth section contributes to the identification of interests related to the conservation of the site and the provision of ecosystem services. The index was tested on 31 locations along the Gulf of Mexico, with differing sedimentary, ecological and human pressure characteristics and clearly distinguished between locations where restoration is urgent from those where it is not. This index can be applied on any foredune.     

Mapping ecosystem functions to the valuation of ecosystem services: implications of species–habitat associations for coastal land-use decisions

Habitats and the ecosystem services they provide are part of the world’s portfolio of natural capital assets. Like many components of this portfolio, it is difficult to assess the full economic value of these services, which tends to over-emphasize the value of extractive activities such as coastal development. Building on recent ecological studies of species–habitat linkages, we use a bioeconomic model to value multiple types of habitats as natural capital, using mangroves, sea grass, and coral reefs as our model system. We show how key ecological variables and processes, including obligate and facultative behaviors map into habitat values and how the valuation of these ecological processes can inform decisions regarding coastal development (habitat clearing). Our stylized modeling framework also provides a clear and concise road map for researchers interested in understanding how to make the link between ecosystem function, ecosystem service, and conservation policy decisions. Our findings also highlight the importance of additional ecological research into how species utilize habitats and that this research is not just important for ecological science, but it can and will influence ecosystem service values that, in turn, will impact coastal land-use decisions. While refining valuation methods is not necessarily going to lead to more rational coastal land-use decisions, it will improve our understanding on the ecological–economic mechanisms that contribute to the value of our natural capital assets. Electronic supplementary material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

海岛生态服务功能保护初探

生态系统是人类经济社会生存和发展的基础。海岛作为人类通向海洋的桥头堡,保护海岛及其周边海域生态系统,对于维护国家海洋权益,保障海防安全,发展海洋经济、保护海洋生态、构建和谐社会等具有重要战略意义。本文从介绍海岛生态系统功能特征及服务价值入手,分析了海岛生态系统服务功能受损的深层原因及对其带来的负面影响,并在此基础上,提出了摸清海岛生态资源状况、规范海岛开发秩序、实施海岛生态修复与整治工程,推进海岛保护区建设,加强海岛生态环境保护的科学研究与国际合作,以及多渠道获取海岛生态保护资金等方面策略,初步探讨了海岛生态服务功能的保护。     

旅游生态学研究体系

旅游生态学是一门新兴的应用性交叉学科,学科建立的时间短,学科体系发展有待完善.从学科体系研究入手,从学科的概念、研究领域、研究内容和研究方法等方面来探讨如何构建和完善旅游生态学研究体系.提出了旅游生态系统是旅游生态学研究的核心;旅游生态系统的组成、结构、功能和管理等是旅游生态学学科研究的主要支撑,是旅游生态学的重要研究内容;旅游野外研究方法、空间分析方法、旅游生态评价和旅游生态管理等方法为学科的主要研究方法.     

流域生态学及模型系统

流域生态学是一门复杂的交叉学科,主要研究流域自然、社会和经济之间的动态关系。虽然流域生态学的发展较晚,尚处于初期阶段,但却有重要的研究意义和应用前景。分析了目前国内外流域生态学研究的现状和存在的问题,然后结合在荷兰参与流域生态研究的经验探讨流域生态学研究的一些思路和框架;重点论述了如何应用现代计算科学和信息技术建立流域生态学研究的定量方法和模型系统,最后给出了荷兰Veluwe湖和莱茵河下游的流域生态研究及模型实例。