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第一章 绪论 1

第一节 了解生态学 1

一、生态学的内容与学科特点 1

二、生态学的分支学科及与其他学科的关系 2

三、生态学与环保组织对世界理解和行动上的差别 4

第二节 理解生态学 5

一、从分子到全球——螺旋形的等级层次结构 5

二、可推理的生态学——生物系统周期表在研究方法论上的意义 6

第三节 像生态学家一样思考 7

一、作为科学家的生态学家 7

二、作为政策顾问的生态学家 9

三、直接提供社会服务的生态学家 9

第四节 学好生态学 10

一、生态学的思维训练 11

二、如何面对互联网上的信息 14

三、学会制作图表 14

四、运用基本原理解答生态问题 15

五、善用模型分析生态问题 16

六、有效使用本教科书 16

第二章 生态学的基本原理 17

第一节 生态学中的十大基本范式 17

范式一、生态学的五大认识论原则 17

范式二、生态因子对生命系统作用的五个基本特点 18

范式三、生命系统的结构、过程和功能三个基本属性 18

范式四、生物系统与环境有作用、适应和反作用三种基本关系 19

范式五、生态作用有质、量和持续时间三种基本形式 19

范式六、生命系统对生态因子量的响应有低、适、高三基点 20

范式七、生态关系中的限制因子、主导因子和驱动因子 21

范式八、生态因子分为非生物因子与生物因子两大类 21

范式九、多样性与同一性是表象与本质的对立统一 22

范式十、生命世界中普遍存在着S形曲线 22

第二节 生命系统自组织的生态学原理 23

一、等级层次系统理论和生物系统谱 23

二、生物系统谱一级结构的意义 24

三、生物系统谱二级结构的属性 24

四、基于生物系统周期表对等级层次系统的定位和预测 27

第三节 生命系统与环境的基本方面 31

一、环境的基本概念 31

二、环境的类型 32

三、生态因子的类型 33

四、系统边界 33

五、生态学中的复杂性 33

六、模型的意义 33

第三章 有机体系统的结构和过程 35

第一节 生物有机体的外貌和结构 35

一、有机体的外貌 35

二、有机体的基本结构 36

三、骨骼的生态意义 37

四、生物体外貌和结构的生态学意义 38

第二节 有机体的生长和发育 40

一、营养生长的一般过程 40

二、植物与动物生长方式的异同 42

三、植物与动物发育方式的多样性 43

四、生物体的衰老和死亡 44

五、生物体的繁殖 45

第三节 有机体系统中物质和能量的生物化学循环 45

一、生物体摄取营养的方式和类型 46

二、植物体的能量和物质收支 47

三、动物体的营养和能量代谢 52

四、物质和能量在有机体内的运输、分配和存储 55

第四节 生物体中的信息流 58

一、生物体对环境的感应 59

二、激素在信息传递中的作用 59

三、神经在信息传递中的作用 60

第五节 生物体的行为 61

一、本能行为 61

二、学习行为 62

三、行为事件 64

四、学习行为的生态意义 68

第四章 生态系统Ⅰ：群落生态学 69

第一节 生态系统的空间结构和时间动态 69

一、生物群落的外貌 69

二、生物群落的边界和水平结构 70

三、生物群落的垂直结构 70

四、生物群落的时间动态 72

第二节 生态系统的生物结构组分 73

一、群落中结构性物种的地位类型 73

二、群落中非结构性物种的地位类型 73

三、群落中物种的数量特征 74

四、群落中物种的多样性 75

第三节 生态系统的生长和发育 78

一、生态系统的生长 78

二、生态系统的发育 79

三、生态系统的变态——生物群落的演替 79

四、影响生态系统发育的主要因素 84

第五章 生态系统Ⅱ：生态关系 85

第一节 生态系统中非生物组分与生物的关系 85

一、生态系统中的光照格局及其与生物的关系 85

二、生态系统中的温度及其与生物的关系 88

三、生态系统中的水因子及其与生物的关系 92

四、生态系统中的空气因子及其与生物的关系 94

五、生态系统中的土壤因子及其与生物的关系 96

六、盐与生物的关系 98

七、生态系统中的小气候及其与生物的关系 99

八、环境污染 100

第二节 生态系统中的营养关系 101

一、生态系统中的功能群 102

二、食物链 103

三、营养级和生态金字塔 106

第三节 生态系统中的生态循环 108

一、生态系统中的能流途径及特点 108

二、生态系统能流模型 109

三、生态系统中能流强度的时空分异 110

四、生态系统中物质的生态循环 111

五、生态系统中的信息流 116

第六章 城核系统的结构和过程（选读） 118

第一节 城核系统的空间结构和时间动态 118

一、城核系统的外貌 118

二、城核系统的水平结构 118

三、城核系统的垂直结构 120

四、城核系统的网络结构 121

五、城核系统的时间动态 122

第二节 城核系统的功能组分 122

一、初级生产生态器 122

二、高级生产生态器 126

三、分解生态器 127

四、调控生态器——生态核 129

五、生态质——生命支持系统 129

第三节 城核系统的生长和发育 129

一、城核系统的生长 130

二、城核系统的发育 133

三、影响城核系统生长和发育的因素 135

第四节 城核系统中能量物质的经济生态循环 136

一、经济驱动下城核系统中的能量流 136

二、经济驱动下城核系统中的物质流 138

三、人类主导的信息流 145

第五节 城核系统中的生态系统服务 146

一、生态质的服务 147

二、生态器的服务 148

三、生态核的服务 148

四、和谐社会 149

第七章 全球生命系统Ⅰ：生物圈生态学 150

第一节 全球生命系统的空间结构和时间动态 150

一、全球生命系统的外貌 150

二、生物圈的结构——生物群区和生态系统分布的地带性 151

三、全球主要生物群区 152

四、全球主要生态系统的地带性分布 152

五、全球主要非地带性植被 156

六、中国陆地生态系统的分布与特点 156

七、人工生态系统 156

八、全球生命系统中各组分间的关联 157

九、全球生命系统的时间动态 157

第二节 全球生命系统的非生物组分——生命支持圈层 158

一、全球系统中的光照 158

二、全球生命系统中温度的大尺度格局 159

三、水圈 160

四、内层大气圈 162

五、土壤圈 162

六、全球的气候带与气候区 163

七、有毒有害物质的大尺度影响 166

第三节 生物多样性 168

一、全球物种区系及多样性格局 168

二、全球生命系统中的生态系统多样性 171

三、景观多样性 177

四、多样性保护 178

第八章 全球生命系统Ⅱ：生态过程 181

第一节 全球生命系统中的能量流动 181

一、全球生命系统的能量收支 181

二、能量在全球生命系统各组分之间的流动与转化 182

三、全球生命系统中的有害能量 185

第二节 全球生命系统中的生物地球化学循环 186

一、生物地球化学循环的一般特征 186

二、全球水循环 187

三、全球营养物质的气体型循环 189

四、全球营养物质的沉积型循环 199

五、全球有毒有害物质的循环 202

六、全球物质循环与能量流的关系 205

第三节 全球生命系统中的生态系统服务 205

一、生物群区的生态系统服务 205

二、区域、国家与城核系统间的互补服务 208

三、全球生命系统的可持续发展 208

第九章 种群生态学 210

第一节 种群系统的空间结构 210

一、种群的空间特征 210

二、种群的遗传结构 212

三、种群的年龄结构 213

四、种群的性别结构 214

五、种群的社会结构 217

第二节 理想状态下种群内个体的数量动态 218

一、理想状态下的种群增长的模式 219

二、种群的衰落和灭亡 226

第三节 真实世界中种群内个体的数量变动 226

一、自然界中的种群增长 226

二、真实世界中种群内个体的数量变化 227

三、种群稳定的机制 232

第四节 多种群相互动态 243

一、种间竞争 243

二、捕食 249

三、食草 252

四、寄生和拟寄生 253

五、共生与合作 255

六、附生 256

第十章 多层次系统的自组织调节 257

第一节 生物有机体的自我调控 258

一、有机体系统的内稳态 259

二、环境胁迫的生态作用与生物响应 263

三、生物体对环境胁迫的适应 265

四、生物体行为的调控意义 266

第二节 生态系统的自我调控 267

一、生态系统的内稳态调节 267

二、生态系统的恢复和再生 268

三、生态系统结构过程的调节机制 271

第三节 城核系统和全球系统的自我调节 274

一、城核系统的内稳态 274

二、Gaia假说的推进——全球生命系统的内稳态调节 277

三、城核系统和全球生命系统结构的演变、修复和再生 278

四、人类在城核系统和全球生命系统中的地位与作用 282

第四节 生态过程及调控模型 285

一、生态系统过程的主要模型 285

二、人类主导生态过程的模型 286

三、产业模型 287

四、全球生物地球化学模型 288

第十一章 生态学中的经济分析 290

第一节 有机体和种群系统中的经济分析 291

一、植物趋同适应中的收益-成本分析 291

二、动物行为的经济学分析 294

三、繁殖相关过程的经济学分析 298

四、种间关系的经济学分析 301

第二节 生态系统中的经济效率分析 303

一、生态系统的生态效率 303

二、生态系统的分解效率 305

三、生态系统中的消费、交换和流通 306

第三节 城核系统的经济生态分析 309

一、城核系统中的经济-生物生产 309

二、城核系统中的经济-生物分解 310

三、城核系统中的交换和流通 311

四、城核系统中的分配 312

五、能源效率、循环经济与低碳经济 312

第四节 全球生命系统中的生态-地学-经济过程 319

一、全球生物生产力 319

二、全球经济生产力及其时空分布特点 321

三、生态足迹 322

四、经济驱动下的全球温室气体释放 323

第五节 生态-经济调控政策和制度 326

一、公共事物悲剧及解决策略 326

二、生态系统服务及其货币化评估 326

三、公共产品和资源的成本-收益分析 327

四、公共产品和资源调控的手段 327

五、生态-经济-社会协调发展的未来 331

第十二章 多层次系统的进化生态学 333

第一节 进化生态的基本概念及原理 333

一、微进化、宏进化与生态学 333

二、进化与发育 333

三、广义进化 333

四、生命系统的进化是一个自组织过程 334

五、临界问题 335

第二节 作为生态适应积累的微进化 335

一、自然选择与人类选择 336

二、生态型 338

三、物种的形成与绝灭 339

第三节 生物体对环境的生态进化适应 341

一、生物体对光环境的进化适应 341

二、生物体对温度的进化适应 342

三、生物体对水分条件的进化适应 343

四、生物体对土壤的进化适应 345

五、植物对含盐生境的长期适应 345

六、生物体对风的长期适应 346

七、生物体对综合环境的进化适应——生活型 346

八、适应组合 348

第四节 行为的生态进化 349

一、通讯行为在进化过程中的强化趋势 349

二、攻击和防御敌对关系在进化过程中的弱化趋势 349

三、求偶行为在进化过程中的强化趋势 349

四、育幼行为在进化过程中的强化趋势 350

五、进化链上行为适应能力的加强 350

六、行为的协同进化 350

七、种内关系的进化——种群对环境适应能力的提高 352

第五节 生命系统进化过程中不断产生的新质 353

一、生物体的骨骼化及其生态意义 353

二、性及其生态意义 353

三、生命系统等级层次中城市的突生 354

四、在自组织升级后自然生态系统的归属 356

五、文因的突生和成熟——生命进化史上的第三次飞跃 357

六、全球生命系统稳定及可持续发展的可能性 358

主要参考文献 360

索引 363