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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