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1、水水域域生生态态学学概概论论 B Br ri ie ef f I In nt tr ro od du uc ct ti io on n o of f A Aq qu ua at ti ic c E Ec co ol lo og gy y王王 岩岩 水域生态与鱼类营养实验室水域生态与鱼类营养实验室 AEFN第一章绪论（2）1.生态学的概念、对象和内容2.生态学发展史3.水域生态学的概念、对象和内容4.水域生态学发展史5.水域生态学研究的发展趋势及部分前沿问题第二章水域环境（4）1.理化环境（2）海洋：大洋沿岸水体河口湾内陆水域：湖泊池塘河流湿地2.生物环境（2）浮游生物游泳动物底栖动物水生植物周
2、丛生物第三章水生生物对环境的适应（4）1.水生生物对环境的适应温度盐度光溶氧食物2.水生生物对环境的主动适应3.水生生物地理分布第四章水生生物种群（4）1.种群概念2.种群特征3.水生生物种群分布与变动规律浮游生物底栖动物第五章水生生物群落（4）1.群落的概念2.群落特征和群落分析3.群落的演替群落格局4.群落内的种间关系上行效应与下行效应5.水生生物群落第六章水域生态系统（8）1.生态系统概念（2）2.生态系统组成要素及一般特点3.生态系统结构：格局与演替（2）3.1种类结构3.2营养结构食物链与食物网3.3时、空结构4.生态系统功能：物质循环与能量流动4.1水域生产力生产力概念初级生产力浮
3、游植物大型水生植物次级生产力浮游动物底栖动物游泳动物4.2能量流动与物质循环（2）碳循环氮循环磷循环微生物环第七章水域生态系统服务与管理（4）1.水产养殖（2）环境容量可持续的水产养殖模式2.水域污染与富营养化污染生态学水域污染与富营养化概念水域富营养化评价3.水域生态系统规划与管理（2）生态工程生态工程的概念生态工程原理水域富营养化的治理生物操纵第八章水域生态学研究方法（2）1.个体生态学2.种群生态学3.生态系统生态学专题（4）1.鱼类补偿生长2.环境因素对枝角类摄食、生长、繁殖和代谢的影响3.鱼类下行效应4.水产养殖模式优化第第一一章章 绪绪 论论 AEFN AEFN AEFN AEFN
4、生生态态学学概概念念和和研研究究内内容容AEFNAEFN AEFN研究研究“动物与其有机和无机环境的关系动物与其有机和无机环境的关系”“生物或生物群体及其环境的关系生物或生物群体及其环境的关系”“生活着的生物及其环境间的关系生活着的生物及其环境间的关系”的科学的科学(ErnstHaeckel.,1869)AEFN生态学的概念生态学的概念植物生态学植物生态学(AnimalEcology)动物生态学动物生态学(PlantEcology)微生物生态学微生物生态学(Micro-Ecology) AEFN生态学学科分支生态学学科分支按研究生物对象陆地生态学陆地生态学(Epeirology)：研究陆地栖息
5、地研究陆地栖息地陆水生态学陆水生态学(Limnology)：研究内陆水域研究内陆水域海洋生态学海洋生态学(Oceanology)：研究海洋研究海洋 AEFN生态学学科分支生态学学科分支按研究理化环境陆地生态学陆地生态学(TerrestrialEcology)草原生态学草原生态学(GrasslandEcology)森林生态学森林生态学(ForestEcology)荒漠生态学荒漠生态学(DesertEcology)湿地生态学湿地生态学(WetlandEcology)水域生态学水域生态学(AquaticEcology)淡水生态学淡水生态学(FreshwaterEcology)海洋生态学海洋生态学(M
6、arineEcology) AEFN |个体生态学个体生态学(Autecology)|群体生态学群体生态学(Synecology)种群生态学种群生态学(Population)群落生态学群落生态学(Community)生态系统生态学生态系统生态学(Ecosystem) AEFN生态学学科分支生态学学科分支按研究组织层次能量生态学能量生态学进化生态学进化生态学数学生态学数学生态学分子生态学分子生态学化学生态学化学生态学行为生态学行为生态学古生态学（古生态学（Paleoecology）景观生态学景观生态学 AEFN生态学学科分支生态学学科分支按学科交叉|普通生态学普通生态学(GeneralEcolo
7、gy)实验生态学实验生态学理论生态学理论生态学|应用生态学应用生态学(AppliedEcology) AEFN生态学学科分支生态学学科分支按研究目的和手段农业生态学农业生态学森林生态学森林生态学草地生态学草地生态学渔业生态学渔业生态学(FisheriesEcology)污染生态学污染生态学(PollutionEcology)保护生物（生态）学保护生物（生态）学(ConversationBiology)生态工程学生态工程学经济生态学经济生态学人类生态学人类生态学资源生态学资源生态学城市生态学城市生态学辐射生态学辐射生态学 AEFN应用生态学分支应用生态学分支公元公元15世纪至世纪至20世纪世纪4
8、0年代年代vBoyle(1627-1691)：低气压对动物效应的研究低气压对动物效应的研究动物生理生态学开始动物生理生态学开始vReaumur(1757-1863)：积温与昆虫发育积温与昆虫发育vBuffon(1707-1788)：生物种的可变性及生物数量动态概念生物种的可变性及生物数量动态概念vHumboldt(1769-1859)：结合气候与地理因素影响描述物种分布规律结合气候与地理因素影响描述物种分布规律vHumboldt(1807)：提出提出“植物群落和外貌植物群落和外貌”等概念等概念vMalthus(1766-1834)：生物学应用统计学。生物学应用统计学。vGasparin(184
9、4)：确定确定5oC为植物发育的起点温度为植物发育的起点温度vLillieandKnowton(1897)：绘制动物的温度发育曲线绘制动物的温度发育曲线vLiebig(1840)：营养最小率营养最小率vSchroter(1896):提出个体生态学和群体生态学概念提出个体生态学和群体生态学概念 AEFN生态学研究简史生态学研究简史-120世纪世纪50年代前年代前vClements(1916)：顶级群落顶级群落(Climax)、演替动态演替动态vElton（1927）：）：生态位生态位vHutchinson（1957）:多维生态位的概念多维生态位的概念vHardin(1960)：竞争排斥，或称竞争
10、排斥，或称Gause原理原理vChapman(1928)：生物潜能生物潜能vShelford(1936)：生物群落生物群落(Biome)vTansley(1935)：生态系统的概念。生态系统的概念。vLindeman(1942)：生态系统物质生产率的渐减法则（生态系统物质生产率的渐减法则（10%定律）。定律）。20世纪世纪50年代后，种群生态学进一步发展。年代后，种群生态学进一步发展。20世纪世纪70年代后，群落生态学和生态系统生态学成为研究的焦点。年代后，群落生态学和生态系统生态学成为研究的焦点。20世纪末，分子生态学研究兴起。世纪末，分子生态学研究兴起。 AEFN生态学研究简史生态学研究简
11、史-2生态学的发展趋势：生态学的发展趋势：（1）越越来来越越关关注注大大尺尺度度的的生生态态变变化化：个个体体生生态态学学-种种群群生生态态学学-群群落落生生态态学学-生生态态系系统统生生态态学学-景景观观生生态态学学-全全球球生生态态学学（遥遥感感技技术术，自自动动监监测测系系统、数学模型方法为增加生态学研究尺度提供了可能性）。统、数学模型方法为增加生态学研究尺度提供了可能性）。（2）更更注注重重生生态态学学机机制制和和过过程程，从从微微观观的的角角度度解解释释生生态态现现象象，由由于于分分子子生生物物学学技技术术的的发发展展和和渗渗透透，产产生生了了分分子子生生态态学学（进进化化生生物物学
12、学、生生态态毒理学）毒理学）。关注的问题：生物多样性；生态系统的持续性；全球变化（臭氧层变化）关注的问题：生物多样性；生态系统的持续性；全球变化（臭氧层变化）（中国国家自然科学基金委员会，（中国国家自然科学基金委员会，1997a）生态学与其它学科如系统理论，生态学与其它学科如系统理论，社会科学特别是经济学的交叉和渗透社会科学特别是经济学的交叉和渗透（李博，（李博，1993） AEFN生态学研究简史生态学研究简史-3|国际生物学规划（国际生物学规划（IBP）（）（1969-1974）|人与生物圈规划（人与生物圈规划（MAB）（）（1971-）|国国际际地地圈圈生生物物圈圈计计划划（IGBP）：1
13、986年年确确立立，已已经经确确定定了了8个个核核心计划和心计划和3个支撑计划个支撑计划|国国际际气气候候研研究究计计划划（WCRP）：1980年年开开始始实实施施，包包括括6个个子子计计划划|国际地质相关计划（国际地质相关计划（IGCP）|国际水文计划（国际水文计划（IHP）|全球环境变化的人文因素计划（全球环境变化的人文因素计划（IHDP）|生物多样性计划（生物多样性计划（Diversities）：）：1991年发起，年发起，1996年进入第年进入第2期。期。 AEFN国际生态学研究计划国际生态学研究计划|国际全球大气化学计划（国际全球大气化学计划（IGAC）|全球海洋通量研究（全球海洋通
14、量研究（JGOFS）（）（1990年年3月开始实施）月开始实施）|过去的全球变化（过去的全球变化（PAGES）|全球变化与陆地生态系统（全球变化与陆地生态系统（GCTE）|水循环的生物学方面（水循环的生物学方面（BAHC）|海岸带陆海相互作用（海岸带陆海相互作用（LOICZ）|全球海洋生态系统动力学（全球海洋生态系统动力学（GLOBEC）（）（1995）|土地利用与土地覆盖变化计划（土地利用与土地覆盖变化计划（LUCC）|全球分析、解释与建摸（全球分析、解释与建摸（GAIM）|数据与信息系统（数据与信息系统（IGBP-DIS）|全球变化的分析、研究和培训系统（全球变化的分析、研究和培训系统（S
15、TART）|全全球球变变化化与与山山地地系系统统（Globalchangesandmountainregions）：在在IGBP的的多多个个核核心心计计划划基基础础上上，由由IHDP发发起起，BAHG、GCTE、PAGEES和和LUCC与与1999年年5月提出。月提出。 AEFN国际地圈生物圈计划（国际地圈生物圈计划（IGBP）1980年开始实施，包括年开始实施，包括6个子计划个子计划|热带海洋与全球大气计划（热带海洋与全球大气计划（TOGA）|世界大洋环流实验（世界大洋环流实验（WOCE）|全球能量与水循环实验（全球能量与水循环实验（GEWEX）|平流层过程及其在气候中的作用（平流层过程及其
16、在气候中的作用（SPARC）|北极气候及其系统科学（北极气候及其系统科学（ACSYS）|气候变率及其可预报性计划（气候变率及其可预报性计划（CLIVAR） AEFN国际气候研究计划（国际气候研究计划（WCRP）水水域域生生态态学学概概念念和和研研究究内内容容 AEFN概概念念：研研究究海海洋洋、湖湖泊泊、河河流流、水水库库、池池塘塘等等天天然然或或人人工工水水域域生生态态系系统统的的生生态态学学现现象象和和过过程程，揭揭示示水水域域生生态态系系统统存存在在和和发发展展一一般般规规律律的生态学分支学科。的生态学分支学科。内内容容：不不同同尺尺度度水水域域生生态态系系统统的的生生态态格格局局、演演
17、替替以以及及与与水水域域生生态态系系统统演演替替过过程程中中的的能能量量流流动动和和物物质质循循环环;水水域域生生态态系系统统动动力力学学;人人类类活活动对水域生态系统的影响。动对水域生态系统的影响。目目的的：为为人人类类合合理理利利用用水水资资源源,预预见见和和控控制制水水域域生生态态系系统统演演替替方方向向与进程提供理论依据。与进程提供理论依据。 王岩，王岩，2000水域生态学水域生态学 AEFN湖沼学湖沼学(Limnology)海洋生态学海洋生态学(Oceanology)水域生态学分支水域生态学分支 AEFN淡水生态学（淡水生态学（Freshwaterecology）河流生态学河流生态学
18、湖泊生态学湖泊生态学池塘生态学池塘生态学海洋生态学（海洋生态学（Marineecology）沿岸带生态学（沿岸带生态学（CoastalwatersEcology)大洋生态学大洋生态学河口湾生态学（河口湾生态学（Estuaryecology）应用生态学：应用生态学：渔业生态学渔业生态学水产养殖生态学水产养殖生态学 AEFN|18世纪初，开始进行海洋生物调查世纪初，开始进行海洋生物调查|Forbs用用低低拖拖网网采采集集并并观观察察底底栖栖动动物物，提提出出海海洋洋生生物物垂垂直直分分布布的的分分带带现象：潮间带；昆布带；珊瑚藻带；深海珊瑚带现象：潮间带；昆布带；珊瑚藻带；深海珊瑚带|19世世 纪
19、纪 后后 期期 ， 大大 洋洋 调调 查查 ， Hensen （ 1887） 浮浮 游游 生生 物物 ；Haeckel（1891）底栖生物和游泳生物底栖生物和游泳生物|20世世纪纪50年年代代前前，在在定定性性研研究究基基础础上上开开展展定定量量调调查查，研研究究浮浮游游生生物物和和底栖生物的数量分布、群落组成及其与环境的关系底栖生物的数量分布、群落组成及其与环境的关系|20世世纪纪50年年代代后后，Nielsen（1952）用用C14方方法法直直接接测测定定碳碳同同化化，全全球球海海洋洋生生物物生生产产力力（IBP）研研究究，不不同同类类型型海海洋洋生生态态系系统统能能量量流流动动特特征征的
20、研究，海洋生物个体生态学的研究的研究，海洋生物个体生态学的研究|20世世纪纪80年年代代后后，对对海海洋洋生生态态系系统统物物质质循循环环中中微微生生物物食食物物环环的的研研究究，海洋微型和超微浮游生物的研究海洋微型和超微浮游生物的研究|21世纪，海洋生态学与全球变化的研究世纪，海洋生态学与全球变化的研究海洋生态学研究简史海洋生态学研究简史 AEFN|17世世纪纪，特特别别是是18世世纪纪开开始始研研究究水水生生生生物物及及其其摄摄食食习习性性、在在水水中中的的分分布布和和行行为为等等，但但未未涉涉及及到到生生物物与与自自然然环环境境的的关关系系，这这些些研研究究被被看看作作是是水水生生生生物
21、物学学而而不不是是湖湖沼沼学学。Junge（1885）和和Forbes（1887）首首次次将将自然水体做为一个微宇宙标志着自然水体做为一个微宇宙标志着Limnology开始。开始。|Naumann(1917)首首先先考考虑虑到到湖湖泊泊水水柱柱内内的的生生物物学学关关系系，特特别别是是浮浮游游植植物物生生产产力力，并并根根据据特特定定的的沉沉积积物物特特征征（有有机机质质含含量量）对对湖湖泊泊类类型型进进行行分类。分类。|在在1922年年举举行行的的国国际际理理论论和和应应用用湖湖沼沼学学学学会会成成立立大大会会上上，流流水水水水体体被被纳纳入入到到湖湖沼沼学学领领域域中中，从从此此湖湖沼沼学
22、学成成为为研研究究内内陆陆水水体体的的科科学学（Rodhe，1974）。）。|Gaarder和和Gran（1927）首首次次采采用用黑黑白白瓶瓶法法（或或Gran方方法法）测测定定天天然然水体初级生产力；水体初级生产力；Lindeman（1946）提出了营养传递的概念提出了营养传递的概念|对对天天然然水水体体内内物物质质平平衡衡的的详详细细深深入入的的研研究究是是从从淡淡水水生生物物学学到到湖湖沼沼学学转转变的特征。变的特征。（Schwoerbel，1987）淡水生态学研究简史淡水生态学研究简史 AEFN|1958-1961全国海洋普查全国海洋普查|鲐鲐鱼鱼、大大黄黄鱼鱼、小小黄黄鱼鱼、带带鱼
23、鱼、对对虾虾、中中国国毛毛虾虾等等重重要经济种类的种群生态学研究要经济种类的种群生态学研究|20世世纪纪80年年代代， 全全国国海海岸岸带带及及滩滩涂涂资资源源综综合合调调查查（1981-1988），全全国国海海岛岛调调查查（1989-1991），黑黑潮潮考察考察|20世世纪纪90年年代代后后：南南沙沙考考察察；三三峡峡工工程程对对长长江江口口生生态态系系统统的的影影响响；极极地地（南南极极和和北北极极）生生态态学学研研究究；渤渤海海和黄东海生态系统动力学研究；赤潮研究和黄东海生态系统动力学研究；赤潮研究|大亚湾核电站零点生态调查和胶洲湾生态学研究大亚湾核电站零点生态调查和胶洲湾生态学研究|东
24、海碳通量的研究东海碳通量的研究我国水域生态学研究状况我国水域生态学研究状况海洋生态学 AEFN|20世世纪纪50-60年年代代，几几种种经经济济鱼鱼类类（四四大大家家鱼鱼）的的个个体生态和繁殖生理体生态和繁殖生理|长江中下游三省大规模湖泊调查长江中下游三省大规模湖泊调查|1979-1984，黑黑龙龙江江、黄黄河河、珠珠江江和和长长江江水水系系的的渔渔业业资源调查资源调查|东湖生态学研究东湖生态学研究|中国淡水鱼池生态学研究中国淡水鱼池生态学研究我国水域生态学研究状况我国水域生态学研究状况淡水生态学 AEFN|大连水产学院（大连）大连水产学院（大连）|中国国家海洋局海洋环保所（大连）中国国家海洋
25、局海洋环保所（大连）|中国科学院海洋研究所（青岛）中国科学院海洋研究所（青岛）|中国国家海洋局第一海洋研究所中国国家海洋局第一海洋研究所( (青岛青岛) )|中国水产科学院黄海水产研究所中国水产科学院黄海水产研究所( (青岛青岛) )|中国海洋大学中国海洋大学( (青岛青岛) )|中国水产科学院东海水产研究所（上海）中国水产科学院东海水产研究所（上海）|华东师范大学（上海）华东师范大学（上海）|上海水产大学（上海）上海水产大学（上海）|中国国家海洋局第二海洋研究所（杭州）中国国家海洋局第二海洋研究所（杭州）|宁波大学（宁波）宁波大学（宁波）|中国国家海洋局第三海洋研究所（厦门）中国国家海洋局第
26、三海洋研究所（厦门）|厦门大学（厦门）厦门大学（厦门）|中国科学院南海海洋研究所（广州）中国科学院南海海洋研究所（广州）|中国水产科学院南海水产研究所（广州）中国水产科学院南海水产研究所（广州）|暨南大学（广州）暨南大学（广州）|湛江海洋大学湛江海洋大学 （湛江）（湛江）|海南大学（海口）海南大学（海口）我国海洋生态学主要科研单位我国海洋生态学主要科研单位 AEFN|中国水产科学院黑龙江水产研究所（哈尔滨）中国水产科学院黑龙江水产研究所（哈尔滨）|大连水产学院（大连）大连水产学院（大连）|中国海洋大学中国海洋大学(青岛青岛)|中国科学院动物研究所（北京）中国科学院动物研究所（北京）|中国科学院
27、水生生物研究所（武汉）中国科学院水生生物研究所（武汉）|武汉大学（武汉）武汉大学（武汉）|华中农业大学（武汉）华中农业大学（武汉）|中国水产科学院无锡淡水渔业中心（无锡）中国水产科学院无锡淡水渔业中心（无锡）|上海水产大学（上海）上海水产大学（上海）|中国科学院湖泊地理研究所（南京）中国科学院湖泊地理研究所（南京）|南京大学（南京）南京大学（南京）|中国水产科学院长江水产研究所（沙市）中国水产科学院长江水产研究所（沙市）|中国水产科学院珠江水产研究所（广州）中国水产科学院珠江水产研究所（广州）我国淡水生态学主要科研单位我国淡水生态学主要科研单位 AEFN|东东湖湖生生态态系系统统试试验验站站：
28、中中国国科科学学院院水水生生生生物物研究所研究所|太太湖湖生生态态系系统统试试验验站站：中中国国科科学学院院湖湖泊泊地地理理研究所研究所|胶胶洲洲湾湾海海洋洋生生态态试试验验站站：中中国国科科学学院院海海洋洋研究所研究所|大大亚亚湾湾海海洋洋生生态态系系统统试试验验站站：中中国国科科学学院院南海海洋研究所南海海洋研究所中国生态系统网络中国生态系统网络 AEFN|Nature|Science|Ecology|JournalofEcology|TheJournalofAnimalEcology|TheJournalofAppliedEcology|EcologicalMonographs|Ecol
29、ogicalReviews|LimnologyandOceanography*|JournalofExperimentalMarineBiologyandEcology|MarineBiology*|MarineEcology|JournalofPlanktonResearch*|CanadianFisheriesandAquaticScience*|JournalofFreshwaterBiology*|FreshwaterEcology*|Hydrobiologia*水域生态学方面的部分国际期刊水域生态学方面的部分国际期刊 AEFN|Archirf r-Hydrobiologia*|Aqu
30、aticEcology|Journal of Marine Biological Association of UnitedKingdom|JournalofMarineResearch|DeepSeaResearch|AustralianJournalofMarineandFreshwaterResearch|EnvironmentalFishBiology*|JournalofFishBiology*|JournalofAppliedIchthyology*|JournalofShellfish*|Crustacean*|JournalofCrustaceanBiology*|Aquati
31、cLivingResources*|Aquaculture*|AquacultureEngineering*|AquacultureResearch*水域生态学方面的部分国际期刊水域生态学方面的部分国际期刊 AEFN|中国科学中国科学|科学通报科学通报|动物学报动物学报*|生态学报生态学报*|海洋与湖沼海洋与湖沼*|JournalofChineseLimnologyandOceanology*|水生生物学报水生生物学报*|应用生态学报应用生态学报*|海洋学报海洋学报*|应用与环境生物学报应用与环境生物学报*|动物学研究动物学研究*|湖泊科学湖泊科学*|环境科学环境科学|热带海洋学报热带海洋学报|水产学报水产学报*|中国水产科学中国水产科学*水域生态学方面的部分国内期刊水域生态学方面的部分国内期刊 AEFN
