1、生态学,使全人类幸福的学问,欢迎学习生态学,生命的四个基本问题之一：进化、遗传、发育、生态生态学是考察这个日益拥挤的星球，掌握生物界、人类社会和每个人生存原理的工具尽管提出许多“危机”事件，但生态学所提供的和谐蓝图仍然会使你振奋。生态学是使全人类幸福的工具！,生态学的概念、内容,生态学的定义研究多层次生命系统结构、功能及其与环境关系的科学对象：社会-生态系统自然生态系统人工生态系统、人工“非生态”系统方法论：纯粹生态学与应用生态学 内核与外延,学习生态学的好处,增进知识、拓宽视野从广阔的角度思考问题培养普遍联系的思维习惯用全面的观点看待当前的事物培养思想善于观察、学会思考学习科学方法和方法论端
2、正科学态度了解科学技术的两面性，明确正确的人文关怀,生态学的起源与发展,生态学之前古典生态学：eco-对象生态学生态系统野外新古典生态学人类新家园,人类在全球生命系统自组织中的作用,人类社会已经不可逆转地成为全球生命系统的调控者人不仅调控社会自身人类社会的意识、知识和决策决定着全球的生态命运单优降低系统复杂性人过于优势某国家过于优势某文明过于优势自毁与利他人类调控全球生命系统稳定可持续发展可能性,生态学与相关学科的关系,以数理学科为基础与经济学相互映射宗旨和内容接近，对象不同某些方面共同起源与进化科学在两个尺度间自相似历史科学与实验科学与分子生物学相互交叉一种思想方法既研究关系，也研究实体，是
3、一个学科群都不是单个学科，而是学科群,生态学在生命科学中的尺度,最大的学科群组织层次（等级层次）、生物系统谱研究对象和思想上都宏观尺度在有些层面是一种思想方法，渗透进整个自然科学中,相邻学科的贡献,庸俗生态学（vulgarecology),“庸俗”指以现象为主，不从理论出发为既有利益辩护，厚古薄今保持原始“生态” 自然保护-博物学 充满活力的大家庭几百种种“-生态学”，“生态-”生态文明,生态学与环保主义者截然不同,环保爱好者环保主义者思想与运动阅读与讨论,生态学对文明发展的贡献,工具文明、地缘文明与生态文明生态文明是从未有过的另一类，向前看生态意识、生态文学艺术、生态运动、生态伦理只有一个地
4、球，多样性是美好的！生态文明需要科学基础来支持“生态文明”中用到了哪些“生态”？多样性：单一意识形态的“普世”民主的失败三次输出：希腊、拿破仑与欧美,生态学中的前沿问题,城市化 全球变化 生物多样性 可持续发展 生态系统服务重要但不足“人类福祉悖论”、非生态系统服务,生态学中的成熟领域,个体结构与功能 种群统计学 群落学（自然植被） 能量生态学（自然生态系统） 。,生态学中的创新领域,城市生态学：ecology in urban or urban ecology基于群落学方法论找出主导因素 基于元素生态循环，发展人类驱动下的经济-生物地球化学循环 跨越层次的自组织推演,生物学中综合与整合的努力
5、和进步,理解一个学科先从大处入手20世纪50年代左右有过几次大的努力和进步Huxley（1942）著名的进化论：现代综合将进化、数量遗传、发育、生态等方面的知识综合在一起，提出一个新的理论模式。这标志着进化理论一个新阶段的开始。Crick在60年代提出分子层次的“中心法则”Odum（1957）生物学谱21世纪初兴盛的整合生物学 这些努力奠定了生物学大统一的基础,Helix of the life systems,原来认识的生物系统谱只是”一级结构”,事实上还有”二级结构”谱带螺旋上升，各个系统的尺度逐渐加大不同的系统按一定规律出现周期性回到原来方位，但提高一个等级层次,P族完全系统的共同特点,
6、完全系统是结构及功能耦合的系统由多个子系统通过结构耦合形成大系统完全系统组织化、多样性和复杂性高；自我调节能力强；有完整典型的系统生活史，都会有死亡有不死的生物？是可以独立行使功能、独立生存的自持单元,P族包括5个组织层次,生物大分子（Biomacromolecule）细胞（Cell）多细胞有机体（Multicellular organism）城核系统全球生命系统,S族服务系统的共同特点,服务系统也由子系统构成系统功能单一、结构破缺，需要与其它系统耦合不是一个自持单元也有比较复杂的结构和过程生长、发育、生产和一定的自我调节等功能单一，且为大系统服务；其结构由大系统决定、过程也是受控运行,S族包
7、括4个组织层次,细胞器（Organelle） 器官（Organ） 生态器（Organeco），即为城核系统提供特定功能的生态系统 全球构件（未来成熟）,I族同形系统的共同特点,由多个同形的完全系统构成，因而系统内各组分的结构和功能都相同，更接近于“集合”结构简单，系统过程主要以组分数量变化为核心，自我调节体现在密度和数量的自稳定方面系统组分可以分离和扩散，扩大系统规模或建立新系统系统自身基本没有寿命，只要条件合适，可以一直存在,I族包括4个组织层次,生物大分子群（Macromolecule population, Mopo）组织（Tissue）种群（Population）城核系统群（clust
8、er，已有雏形，未来成熟）,等级层次生命系统之间的差异性,体积显著增大组分和所包含的等级层次增多结构与功能的复杂化生物适应能力提高系统结构发育过程涉及的调控机制复杂化系统内部状态的相对更稳定寿命延长。有利于生态上的竞争增加单位土地面积上的生命物质密度，更充分利用空间等资源,尺度推演,等级层次系统中存在着相似结构和过程的系统系统周期性排列，周期为3二级结构中同族系统的结构可推理一级结构中相邻系统的过程具有整合（约束-包含）论文及本教材部分,基于周期表的预测,根据周期性推测出P族有新层次，因此我们所知的3个层次之上，找到了更高的层次：具核系统和全球生命系统将生态系统排列在S族上，意味着它在结构和功
9、能上的定向化。由此发现了生态器、生态核和生态质,P族的新层次系统,P族上发现了一个新层次这个系统应该是刚刚形成的城乡耦合系统在P族上，尺度介于多细胞有机体和全球生命系统之间在一维谱上，正好包含生态系统（类似真核细胞与原核细胞的关系）因为尚处于形成期，因而结构还不明朗可通过真核细胞类比推测结构过程，利于优化设计拓展知识：类比,从原生态系统到城核系统,城核生态系统的核城市（生态核，）城核生态系统的质田野（生态质）生态结构制造器位于城市边缘工业园区（原）生态系统生物能量制造器分散在田野中的农田生态器保护区-原生态系统循环经济,生态系统的聚合-突生假说,破缺耦合形成了比原生态系统更大型的城核生态系统城
10、核生态系统包含了由原生态系统破缺而成的生态器和相对匀质的、支持生态器的生态质（ecoplasm）城核生态系统的核是城市，并且是中心城市,新范式强调人类对全球生命系统的有利影响,产生新型信息文字的划时代意义文因（Mime）具有基因的所有特征使生态系统发生对称破缺和耦合分工提高生产力和效率特化后的生态系统再耦合成更大的系统使全球系统组分耦合成一个系统,生态器举例生态工程,生态工程：能源、工业、农业、旅游、环保等生态技术：医药和木材质量控制、多级利用能量物质，城市设计和管理，地区人际-环境关系，绿色食品的害虫控制，等等。,Nature Climate Change,生态器,像生态学家一样思考,课堂阅
11、读-作为科学家的生态学家生态学的认识论生态学的方法论生态学的概念体系与逻辑体系实践应用,纯粹生态学,理论生态学寻找生态学中的一般规律演绎：建立推理系统描述世界和预测世界 实验生态学观测、实验、归纳、分析、预测,研究步骤,认识问题-搜集资料-提出假说-检验假说-评价数据-结果报道提出假说，发展理论实验证伪、发展技术提出新问题-，-,生命科学研究的方法论和方法,像生态学家一样思考,作为社会服务的生态学家 作为政策顾问的生态学家 为什么生态学家意见分歧形式逻辑同学也可以加入讨论,讨论：如何看待低碳和转基因？,提示：个人行为与社会行为全球责任感与民族利益科学与政治话语权生态帝国主义概念争论、逻辑争论、
12、原理争论明确变量后的定量化是避免无谓争论的途径,应用生态学,污染生态学农业生态学资源生态学恢复生态学生态工程学产业生态学。,人工生态系统是从修饰原生态系统（宽泛）到按人类需求设计建造（严格）的一系列生态系统人工生态系统已覆盖全球75%无冰陆地面积，包含陆地90%的NPP和80%森林覆盖地球系统已超越将生态系统修复到过去状态的传统理念，未来地球很大一部分将由不同程度人类影响的生态系统所组成（Palmer et al., 2004）,拥挤地球的生态学,学好生态学,课堂阅读,本课程教学方法,教学交互式课堂讲授，教材和文献阅读提问、报告和讨论，书面讨论实验多动脑他组织+自组织读书考试、期中考试、期末考
13、试掌握概念体系与逻辑体系好奇心、想象力与批判思维,为什么总是被批评好奇心、想象力与批判思维不够？,“现在的学生聪明、视野开阔，接受新生事物快，但科研创新的动力却明显不足。”创新动力不足，最重要的原因是对科研的兴趣与好奇心不足。“我没有特殊的才能，我只是激情般地好奇。”爱因斯坦的话耳熟能详。什么是科学发明最重要的要素，基础扎实、数学好，甚至没有选择勤奋、努力，而是兴趣与好奇心。当前我们面临的现状是，“受教育越多，好奇心和想象力越少”一流成果的取得建立在对问题持续关注和默默坚持的基础上。尤其是在基础研究中，一个问题往往需要几年甚至十几年，没有足够的兴趣与强大的好奇心难以坚持。,本教材及生态学学习技巧,反复读目录，掌握全书结构第一、二章原理需要反复体会才能掌握，学到后面再回顾概念系统与逻辑系统运用原理分析，学以致用注意模型的前提、形式和生态学意义,成绩构成,平时：40%（含实验），卷面60%平时：复习、预习、翻译论文、讲解考试：生态学概念、逻辑、原理生态学学习方法阅读教材第12章网址：http:/ 生态学可以使你更加有力地参与社会生活。 使你更好地理解生态政策的潜力和局限性。 生态学原理可以运用到生活中的许多方面。无论你阅读、旅行、管理一个部门甚至坐在中南海的办公桌前，你都将会为学习过生态学而感到欣慰！,
