森林生态学绪论

FORESTECOLOGY吴明作Email:wumingzuo@

mingzuowu@.cn

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1课程基本信息必修、专业学位课学时：20成绩平时表现×10%课堂讨论×30%课程考试×60%李俊清.2010.森林生态学(第2版).北京:高等教育出版社.河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

2课堂讨论题目形式：自选；读书汇报；教师指定讨论形式：教师主持，学生自由发言。演讲形式：可采用PPT、黑板板书、演讲稿等河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

3考核参考标准参与程度(30分)思路表达(15分)论点论据(15分)专业术语使用规范性(20分)语言运用能力(20分)河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

4课程考试内容：课程所讲内容基本内容专题讲座内容题型名词解释(20分)问答题(40分)论述题(40分)河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

5参考读物李景文.1994.森林生态学(第2版).北京:中国林业出版社.薛建辉.2006.森林生态学(修订版).北京:中国林业出版社.河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

6推荐读物杨持.2011.生态学.北京:高等教育出版社.牛翠娟,娄安如,孙儒泳,等.2007.基础生态学(第2版).北京:高等教育出版社.河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

7课程主要内容森林生态学绪论生物与环境森林种群生态学森林群落生态学森林生态系统进展讲座案例讲座河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

8绪论内容森林生态学的概念森林生态学的研究内容森林生态学的产生与发展森林生态学的研究方法森林生态学与可持续林业河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

9绪论内容导学掌握：森林、生态学、森林生态学、可持续林业、森林可持续经营等基本概念。简单应用：森林与人类的关系。了解：生态学的学科体系；森林生态学的产生与发展、研究内容、研究方法。河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

101森林生态学的概念(1)生态学(ecology)的概念研究有机体及其周围环境相互关系的科学-德国学者EHHaeckel(1869)其它翻译研究生物与生物以及生物与环境之间相互关系的科学研究生物在其生活过程中环境之间相互关系的科学河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

11AbioticconditionshumanOtherorganismsOrganismanditsenvironmenthouse/placetolive-家居？eco-oikos+logos河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

12风水？河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

13地灵人杰河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

14中国风水河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

15(2)生态学的研究对象生态域细胞组织器官器官系统有机体种群群落生态系统生物圈地球行星太阳系宇宙分子原子生物组织层次谱河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

16(3)生态学的分支学科组织水平划分分类学类群划分栖息地划分按交叉的学科划分按应用领域划分MolecularEcology、EvolutionaryEcologyAutecology/PhysiologicalEcologySynecology(PopulationEcology,CommunityEcology)EcosystemEcologyLandscapeEcologyGlobalEcologyPlantEcologyAnimalEcologyMicrobialecologyInsectecologyHumanEcologyWater-bodyecology(FreshwaterEcology、EstuaryEcology、MarineEcology、WetlandEcology)TerrestrialEcology(ForestEcology、GrasslandEcology、DesertEcology、Tundraecology)mathematicalecology、chemicalecology、physicalecology、geographicecology、physiologicalecology、evolutionaryecology、behavioralecology、geneticecology、economicecologyAgroecology、UrbanEcology、PollutionEcology、FisheryEcology、RadioEcology、ResourceEcology河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

17(4)什么是森林?？？×只见树木不见森林forest河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

18森林的概念一般常用：森林是在一定地域上，以大量乔木为主体，林木(树木)彼此之间及其与环境之间相互作用的，并能生产大量木材、林副产品和起着关键性的维持陆地良好的生态环境的生物群体。简单解释：森林是以多年生高大木本植物为主的生物群落或生态系统。Barnes(1998)：森林是一个由乔木和其他木本植物占优势，并与环境或者地球基质相互作用的动态三维生态系统。中国林业部门：面积大于或等于0.667hm2的土地、高度可以达到2m或以上、郁闭度等于或大于0.2，以树木为主体的生物群落；包括达到以上标准的竹林、天然林或人工幼林(未成林幼林)，两行以上、行距小于或等于4m或树冠幅度等于或大于10m的林带以及特定的灌木林。河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

19森林的分类天然林(自然发生形成的森林，包括原始林和次生林)人工林(人工方式形成的森林，如直播造林、直苗造林、飞播造林等)天然林与人工林相比具有以下特征:(1)种类丰富；(2)层次结构复杂；(3)功能完善，对生态平衡的贡献大；(4)生命周期和演替系列长河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

20森林的分类阔叶林(由阔叶树组成的森林)针叶林(以针叶树为建群种的森林)混交林(由针叶树和阔叶树组成的森林)河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

21森林的分类温带森林寒带森林热带森林河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

22(5)森林地理现象森林是一种地理现象：在一定的地理区域内，必然有与该地理环境相应的森林出现，一定的地理条件是森林群落形成的根据。森林群落是各种生物及其所在环境长时间相互作用的产物。自然界没有两个完全相同的森林群落。如果生境和历史条件相似，相似的森林群落就可能重复出现。河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

23(6)什么是森林生态学？ForestEcology李俊清：研究以乔木和其他木本植物为主体的森林群落与环境之间关系的科学。薛建辉：研究森林中乔木树种之间、乔木树种与其它生物之间，以及与其所处的外界环境之间相互关系的学科。河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

242森林生态学的研究内容传统生态学的研究内容生命成分基因细胞器官有机体种群群落环境要素物质能量(时间、空间、多样性)研究层次分子细胞细胞器组织物种群体生物系统基因系统细胞系统器官系统有机体系统种群系统生态系统学科领域分子生物学细胞生物学生理学生态学河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

25个体生态学内容环境对林木个体的塑造作用光、温度、水分等群落中因子的变化-生态效益林木对环境的适应性及分布生理生态学与生态生理学河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

26种群生态学内容数量及其动态：基本特征、种群密度、种间关系、增长动态及其影响因素、数量调节规律、生态对策等。空间及其动态：空间分布格局目前森林生态学研究热点之一河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

27群落生态学内容静态：群落的组成、结构、数量、外貌特征，群落类型、地理分布动态：群落发生、形成和发展规律森林生态学中研究得较多，也较成熟河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

28生态系统生态学内容生态系统的结构、功能和演变系统内能量转换、物质生产，物质循环过程与分室模型生态系统输入和输出的动态平衡和生态系统的调控机制河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

29研究方向大尺度区域环境变迁，甚至全球变化规律；适应地区经济和社会发展需要的实践问题；解决人与环境关系尤其是人类生存问题；生物多样性的全球格局、生态安全以森林为对象，探讨森林动态规律、森林对区域环境的屏障作用以及森林涵养水源和保持水土的作用机理森林的固碳功能、生态系统结构与功能稳定性维持、全球变化与森林生态系统响应和适应、森林健康，以及外来物种入侵寻找能够解决人类与森林资源和谐共存的并且能够可持续的森林经营途径河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

303森林生态学的产生与发展经典生态学现代生态学以20世纪60年代为分界线(1)生态学的发展河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

31产生基础生态思想的萌芽道法自然进化的理论基础生态学的基本原理：生存竞争、自然选择、生物改造环境生态学理论：生物经过自然选择而进化的理论；自然选择是一种生态现象，物种形成是真正的生态过程，生态学的任务是揭开适应之谜。科学实践基础观察-仔细观察-归纳总结-理论上升CharlesRobertDarwin河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

32经典生态学远古时代的萌芽时期以古代思想家、农学家对生物与环境相互关系的朴素的整体观为其特点。19世纪末的创立时期始于16世纪文艺复兴之后。各学科的科学家都为生态学的诞生做了大量的工作巩固时期20世纪30-40年代的百家争鸣时期。动、植物生态学分别在各自独立的方面有较大的发展。河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

33现代生态学时期特点(始于20世纪60年代)从野外转向室内，从定性走向定量研究重点从个体转移到种群和群落，进而发展到以生态系统研究为中心新兴学科不断出现从自然生态转向污染生态(或半自然生态)，进而发展到对社会生态系统的研究从理论走向应用河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

34新生态学的基本特点强调尺度的重要性强调时空异质性重视生态系统的开放性既注意微细的人类影响，也重视灾变的作用生态系统处于恒定的复杂变动之中过程(processes)比端点(endpoint)更为重要从传统生态学的平衡范式(equilibriumparadigm)移向多平衡范式(multipleequilibriumparadigm)及非平衡范式(non-equilibriumparadigm)河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

35标志生态科学进展的几项国际研究计划60年代70年代至今90年代至今2001年启动生物生产力人与自然圈层间关系全球变化自然、人文与政策国际生物学计划IBP人与生物圈计划MAB国际地圈生物圈计划IGBP千年生态系统评估MA河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

36(2)森林生态学的产生基本是由植物生态学分支而来最早：德国人AHumboldt(洪堡德)的专著《植物地理学知识》(1807)，对世界植物分布做了理论上阐述最早著作：德国人Mayer“林木对光和遮荫的反应”(1852)，系统论述了林木耐荫性理论河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

37发展简史1950年代以后，生态学理论进一步发展，出现了明确的研究森林与环境相互关系等自然规律为方向的森林生态学，逐渐形成了独立的森林生态学学科，此后，森林生态学的研究发展迅速，专著大量出版。Toumey,《森林经营学的生态基础》(1947)；S.H.Spurr,《森林生态学》(1982)；R.H.Waring等1985年著的《森林生态系统概念及经营》等。英美学派、法瑞学派、北欧学派、前苏联学派河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

38英美学派代表人物：美国的FDClements英国的AGTansly分别是单元顶极学说和多元顶极学说的代表人物。特点：重视群落的动态从植物群落演替观点提出演替系列、演替阶段群落分类方法，并提出了演替顶极的概念(Climax)。曲仲湘河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

39法瑞学派代表人物：瑞士的苏黎士(Zurich)大学Rubel著有《地植物学的研究方法》(1922)；法国的蒙特利埃(Montpellier)大学Braun-Blanquet著有《植物社会学》(1928)特点：重视群落研究的方法，用特征种和区别种划分群落的类型，建立了严密的植被等级分类系统。苏黎士大学河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

40北欧学派代表人物：DeRietz。以瑞典Uppsala大学为中心特点重视群落分析、森林群落与土壤pH值关系1935年以后，与法瑞学派合流，合称西欧学派或大陆学派，不过仍保留把植物群落分得很细的特点。Uppsala大学河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

41前苏联学派以VNSukachev院士为代表注重建群种与优势种，建立了一个植被等级分类系统重视植被生态与植被地理工作很重视制图工作，完成了全苏植被图河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

42我国发展20世纪40~50前没有一本专门的森林生态学书籍。有关森林生态学内容,多分散在植物生态学、植物群落学、造林学、植物生理学等书刊中。20世纪50年代初期，森林生态学和森林经营学一起合成为当时全国高等林业院校的《森林学》。森林生态学从森林学中分出，成为一门独立的学科，其标志是由东北林学院负责主编的《森林生态学》(1981)教材。河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

43生态学专业院校/国内教育部武汉大学中国科学评价研究中心武书连/研究生院学校名称等级学校名称等级学校名称等级兰州大学A+兰州大学A+北京师范大学5★北京师范大学A+北京师范大学A+浙江大学5★华东师范大学A+中山大学A+兰州大学5★东北师范大学A+东北林业大学A+武汉大学5★东北林业大学A华东师范大学A+北京大学5★浙江大学A浙江大学A华东师范大学4★北京大学A南京大学A中山大学4★南京农业大学A北京大学A东北林业大学4★北京林业大学A复旦大学A复旦大学4★复旦大学A东北师范大学A清华大学4★云南大学A南京林业大学A南京大学4★西北农林科技大学A云南大学A东北师范大学4★华南农业大学A武汉大学A云南大学4★中国农业大学A清华大学A南京林业大学4★中山大学A华南农业大学A中国农业大学4★厦门大学A西北农林科技大学A西北农林科技大学4★西南大学A西南大学A中国科学技术大学4★南京林业大学A厦门大学A南京农业大学4★北京林业大学A北京林业大学4★华南农业大学4★河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

44生态学专业院校/国内B+等(28个)：湖南农业大学、南京大学、内蒙古大学、中国海洋大学、武汉大学、中南林业科技大学、安徽师范大学、福建农林大学、东北农业大学、山西大学、南开大学、华中农业大学、西南林学院、安徽大学、四川大学、新疆大学、广西大学、安徽农业大学、甘肃农业大学、河北师范大学、杭州师范大学、华中科技大学、山东大学、河北农业大学、海南师范大学、湖北大学、华南热带农业大学、浙江师范大学B等(28个)：河南农业大学、陕西师范大学、扬州大学、上海交通大学、西华师范大学、三峡大学、新疆农业大学、湖南师范大学、西北大学、吉首大学、河南大学、山西农业大学、广西师范大学、山西师范大学、华南师范大学、贵州大学、青海师范大学、沈阳农业大学、浙江林学院、清华大学、哈尔滨师范大学、昆明理工大学、首都师范大学、辽宁大学、江苏大学、内蒙古农业大学、贵州师范大学、宁夏大学C等(19个)：名单略教育部B+等(28个)：内蒙古大学、中国农业大学、湖南农业大学、南京农业大学、西北第二民族学院、甘肃农业大学、山西大学、中国海洋大学、新疆大学、东北农业大学、安徽师范大学、安徽大学、华中科技大学、南开大学、中南林业科技大学、福建农林大学、四川大学、广西大学、河南大学、上海交通大学、华中农业大学、山东大学、河北师范大学、海南师范大学、新疆农业大学、河北农业大学、西华师范大学、河南农业大学B等(27个)：浙江林学院、陕西师范大学、西南林学院、内蒙古农业大学、华南师范大学、华南热带农业大学、首都师范大学、湖南师范大学、安徽农业大学、鲁东大学、江西农业大学、杭州师范大学、山西农业大学、湖北大学、吉首大学、河南科技大学、江苏大学、沈阳农业大学、浙江师范大学、西北师范大学、西北大学、广西师范大学、南京信息工程大学、青海师范大学、扬州大学、吉林农业大学、兰州交通大学C等(19个)：名单略武汉大学中国科学评价研究中心河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

45生态学专业院校/国外美国学校/USNews加拿大学校/?加州大学-伯克利分校多伦多大学哈佛大学卡尔加里大学加州大学-戴维斯分校滑铁卢大学芝加哥大学斯坦福大学康奈尔大学德克萨斯大学-奥斯汀分校耶鲁大学普林斯顿大学亚利桑那大学生态学专业/华人农业与林学专业/Times牛津大学诺丁汉大学剑桥大学雷丁大学伦敦大学学院HarperAdamsUniversityCollege帝国理工大学纽卡斯尔大学利物浦大学阿伯丁大学伦敦大学皇家霍洛威学院阿伯里斯特维斯阿伯丁大学贝尔法斯特女王大学利兹大学威尔士班戈大学爱丁堡大学普利茅斯大学布里斯托大学林肯大学圣安德鲁斯大学西英格兰大学卡迪夫大学RoyalAgriculturalCollege华威大学格林威治大学艾克斯特大学哥比亚大学杜伦大学诺丁汉特伦特大学莱斯特大学谢菲尔德哈莱姆大学巴斯大学波恩茅斯大学曼切斯特大学伍斯特大学伯明翰大学普利茅斯大学(英国学校)河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

46野外的(fieldapproach)实验的(experimentalapproach)理论的(theoreticalapproach)4森林生态学研究方法河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

47(1)野外观测是指在自然界原生境对生物与环境关系进行考察。包括野外考察、定位长期观测和原地实验等方法。野外考察：考察特定种群或群落与自然地理环境的空间分异的关系。只能通过适合于各类生物的规范化抽样调查方法。样地或样本的大小、数量和空间配置，都要符合统计学原理，保证得到的数据能反映总体特征。

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48野外考察河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

49定位观测定位观测是考察某个体、种群、群落或生态系统的结构和功能与其环境关系在时间上变化。定位观测先要设立一块可供长期观测的固定样地，样地必须能反映所研究的种群或群落及其生境的整体特征。定位观测时间，决定于研究对象和目的。若是观测微生物种群，只需要几天的时间即可，若观测群落演替，则需要几年、十几年、几十年甚至上百年的时间。

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50定位站点分布河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

51(2)原地实验原地实验是在自然条件下采取某些措施获得有关某个因素的变化对种群或群落及其他因素的影响。在野外森林、草地群落中，人为去除其或引进某个种群，观测该种群对群落和生境的影响在自然保护区，人为地对森林进行疏伐，以观测某些阳性珍稀濒危植物物种的生长。河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

52模型黄土高原出处：黄河生态网http:///kjzh/show.asp?id=756河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

53野外人工降雨出处：黄河网/shuitu/dongtai/201004/t20100424_74779.htm甘肃西峰南小河沟北京水利局引进的国外摆动式人工降雨装置河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

54(3)受控实验受控实验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。如所谓“微宇宙”(microcosm)模拟系统是在人工气候室或人工水族箱中建立自然的生态系统的模拟系统，即在光照、温室、风力、土质、营养元素等大气物理或水分营养元素的数量与质量都完全可控制的条件中，通过改变其中某一因素或多个因素，来研究实验生物的个体、种群以及小型生物群落系统的结构、功能、生活史动态过程，及其变化的动因和机理。河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

55人工气候室邯郸开发区清易电子科技有限公司/index.asp阳光房人工气候室在近地面空气中增加CO2浓度，模拟未来CO2增加的微域生态环境。FACE系统(FreeAirCO2Enrichment)河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

56(4)理论综合方法生态学的综合方法是指对原地观测或受控生态系统实验的大量资料和数据进行综合归纳分析，表达各种变量之间存在的种种相互关系，反映客观生态规律性的方法技术。资料的归纳和分析生态学的数值分类和排序生态模型和模拟河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

57生态模型和模拟黄耀,于永强,张稳,等.Agro-C：一个模拟农田生态系统碳收支的生物地球物理模型。图7NEE季节变化模拟值与实际值的比较(山东禹城)河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

585森林生态学与可持续林业世界森林分布河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

59中国林地河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

60中国林业河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

61水资源水源性缺水水质性缺水河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

62南水北调工程西线中线东线河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

63调水对环境的影响输入区输出区输水通过区外水引入，水量增加灌溉土地盐渍化输水渗水阻水蓄水水量减少化学元素迁移、传染病迁移水文网（水文过程）变化补给地下水（中线）灌溉土地盐渍化与东西河流交叉，影响排灌地下水坝，影响排灌新生水生生态系统影响枯水年的枯水季节泥沙淤积、污染加重、海水倒灌河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

64可持续发展的概念世界环境与发展委员会(WorldCommissiononEnvironmentandDevelopment,WCED)于1987年向联合国提交了一份题为“我们共同的未来(OurCommonFuture)”又称“布仑特兰德”报告。可持续发展：“在满足当代人需要的同时，不损害人类后代满足其自身需要和发展的能力”。河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

65古人对森林功能的认识：山下出泉，蒙(méng)森林的内涵易经第四卦，山水蒙，上艮下坎象曰：山下出泉，蒙。君子以果行育德河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

66森林生态系统对人类生态系统特别重要森林是生产者，是人类生存(吃、穿、用、生产、生活资料)的物质基础森林是生物产量最大的生态系统。植物量占陆地生物量的90%，森林生物量占植物量的90%森林是保护物种、繁育物种的基地，是最丰富的基因库森林生态系统有强大的多方面改造环境的功能文化意义:传统文化的保持，对人类意想不到的帮助等河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

67森林的作用(生态效益)森林是生态平衡的主要调节器森林能够有效控制污染和酸沉降，改善人类和其他生物的生存环境森林能够有效保护生物多样性森林能够有效地防治土壤流失和退化森林可以涵养水源森林可以有效防治土地荒漠化森林能够有效缓解温室效应，维护全球碳循环森林能够防灾减灾，保护农牧业稳产高产河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

68原始需求--简单需求--现代需求现代需求的特点总量上的迅速扩大和需求结构的分化经济需求生态需求人类对森林的需求河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

69人类对森林的主要压力粮食短缺耕地压力林地减少消耗增加木材输出增加破坏森林基础设施建设占用林地河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

70流淌泥浆的河流陕西黄陵县街道的泥层热带雨林的消失森林的破坏河南农业大学林学院(WMZ)参考资料来自各文献

71可持续林业概念对森林生态系统在确保其生产力和可更新能力以及森林生态系统的物种和生态多样性不受损害前提下的林业实践活动。森林可持续经营通过现实和潜在森林生态系统的科学管理、合理经营，维持森林生态系统的健康和活力，维护