《恢复生态学》是恢复生态学方向的专业教材。全书四篇十四章,内容包括恢复生态学的原理与基础,共三章,主要介绍恢复生态学的概念、基本内容与目标、发展历史与现状,阐述恢复生态学的基本原理与主要方法;恢复生态学原理的应用与实践,共三章,主要叙述种群和群落的生态恢复应用与实践,介绍农田、草地、森林和工矿废弃地等陆域生态系统,及海岸带、河流、湖泊和内陆湿地生态系统的恢复重建的原理与方法;全球生态恢复的典型案例,共五章,全面介绍不同类型生态系统恢复的典型案例,其中包括北美、欧洲、非洲、亚澳地区14个案例以及中国5个案例;与恢复生态学发展密切相关的前沿科学理论,共三章,主要介绍与恢复生态学进一步发展有密切关系的新的前沿科学理论,包含生态系统服务与健康管理、全球变化与响应对策、可持续发展与生态环境保护。
《恢复生态学》可作为生态学和环境科学专业本科生和研究生教材,同时可供地理、生物、农林、资源等多个相关专业的教学、科研、管理人员学习参考。
《恢复生态学》在内容设计和编写安排上具有如下特点:重视恢复生态学理论体系和知识点的阐述,使学生能系统掌握恢复生态学的基础理论知识;强调恢复生态学的应用生态学属性,使学生能够全面认识恢复生态学的实践价值;注重恢复生态学最新研究案例和前沿领域的引述,使学生能够及时掌握国内外恢复生态学的先进理念和方法。
20世纪以来,全球范围的技术进步和经济发展带来了严重的生态环境问题。由人口激增、全球气候变暖、工农业污染引发的土地贫瘠化和水资源缺乏等问题正严重威胁着地球生命系统;矿产资源的过度采挖、农业生产用地的过度利用、高寒与极地脆弱生态系统资源的不当开发、干旱半干旱草地生态系统的超载过牧、热带雨林的大面积毁坏等生产和开发活动,使生态系统的结构和发展过程受到破坏,生态系统的功能和价值大幅下降。生态环境问题的全球性使得世界各国更加重视生态环境方面的科学研究和技术开发工作,恢复生态学因此备受世界各国重视,并成为发展速度最快的学科之一。
恢复生态学是传统的生态学理论与当前生态环境恢复与治理实践相结合产生的新的学科,是生态学领域中最具活力和实践性的学科之一,随着科学理论体系的发展,恢复生态学专业也迅速发展。20世纪80年代以来,欧美等发达国家的高等学校和科研院所在生态学、环境科学和其他相关专业领域相继开设了“恢复生态学”课程,并出版了供研究生或本科生使用的专业教材。20世纪90年代末,我国部分院校和科研院所也为环境科学和生态学专业的本科生、研究生开设了“恢复生态学”专业课程,推动了我国生态恢复学科和生态恢复建设事业的发展。但是,与“恢复生态学”课程建设的发展速度相比,“恢复生态学”的教材建设相对滞后。目前已经出版的几本恢复生态学方面的学术专著,其主要内容或是对某些地区进行生态恢复专题研究成果的系统总结,或是对国内外生态恢复的发展概况、原理和实践的具体介绍。作为供高等学校教师和学生使用的专业教材,需要在整体性、系统性、综合性和逻辑性上有所突出和强化。
基于上述认识,北京师范大学环境学院董世魁和刘世梁、中国农业大学草地研究所邵新庆、云南大学资源环境与地球科学学院黄晓霞等,在汲取国内外恢复生态学的最新理论、引述国内外恢复生态学典型案例的基础上,编写了这本教材,力求理论性强、知识点全面、案例形象生动。本书在内容设计和编写安排上具有如下特点:重视恢复生态学理论体系和知识点的阐述,使学生能系统掌握恢复生态学的基础理论知识;强调恢复生态学的应用生态学属性,使学生能够全面认识恢复生态学的实践价值;注重恢复生态学最新研究案例和前沿领域的引述,使学生能够及时掌握国内外恢复生态学的先进理念和方法。为了调动学生的学习兴趣、加深对有关知识的理解,本书在章后设置了“思考题”,以提高学生探究和解决问题的能力。
第一篇 恢复生态学的原理与基础
第一章 绪论
第一节 恢复生态学的概念与内涵
一、恢复生态学的定义与属性
二、生态恢复的概念与内涵
第二节 恢复生态学诞生的背景和意义
一、全球生态系统退化问题
二、生态系统退化的类型及成因
三、生态系统退化的诊断及控制
第三节 恢复生态学的内容与目标
一、恢复生态学的主要内容
二、恢复生态学的基本目标
第四节 恢复生态学的发展历史与现状
一、恢复生态学的发展过程
二、恢复生态学的发展现状
三、恢复生态学的发展方向
思考题
第二章 理论生态学基础
第一节 普通生态学的基本概念与原理
一、生态学的定义与内涵
二、生态学的研究对象
第二节 生物与环境的关系
一、环境对生物的作用
二、生态因子的作用特点
三、生物对环境的适应
第三节 种群生态学基础
一、种群的基本特征
二、种群数量调节
三、种群对策与种间关系
第四节 群落生态学基础
一、群落的基本特征
二、群落的演替
三、群落的稳定性
第五节 生态系统生态学基础
一、生态系统的基本特征
二、生态系统的能量流动与物质循环
三、生态平衡及其反馈调节机制
第六节 景观生态学的理论基础
一、耗散结构与自组织理论
二、等级理论
三、空间异质性与景观格局
四、时空尺度理论
五、景观连接度理论
六、岛屿生物地理学理论
七、复合种群理论
八、源一汇理论
第七节 恢复生态学的基本理论
一、恢复生态学理论基础的发展现状
二、传统生态学的理论基础
三、现代生态学的理论基础
四、恢复生态学自身的基本理论
思考题
第三章 应用生态学基础
第一节 应用生态学概论
一、应用生态学的定义
二、应用生态学的范围
三、应用生态学的理论框架
四、应用生态学的发展方向
第二节 自然资源生态学基础
一、农业生态学基础
二、草地生态学基础
三、森林生态学基础
四、湿地生态学基础
五、海洋生态学基础
第三节 污染生态学基础
一、污染生态学概论
二、环境污染的类型与成因
三、污染效应的发生机制
四、生态系统的污染效应
五、污染的生态过程与控制途径
第四节 可持续发展生态学基础
一、可持续发展生态学概论
二、可持续发展生态学的基本原理
三、可持续生态系统的评价
四、可持续生态系统的规划
五、可持续生态系统建设
第五节 恢复生态学的方法实践
一、生态恢复的方法与原则
二、生态恢复的操作指南与程序
三、生态恢复的判定与评价
思考题
第二篇 恢复生态学原理的应用与实践
第四章 种群和群落的生态恢复应用与实践
第一节 物种保护与种群恢复
一、物种保护的重要性和必要性
二、物种多样性保护的方法
三、种群恢复的途径和技术
第二节 群落结构和功能的恢复
一、群落结构和功能恢复的基本原理
二、群落结构和功能恢复方法
第三节 栖息地生态系统的保护与重建
一、栖息地概述
二、栖息地退化的机理
三、栖息地恢复技术
第四节 生态廊道的开辟与恢复
一、生态廊道的内涵
二、生态廊道理论
三、生态廊道的类型及构建
思考题
第五章 陆域生态系统的恢复重建
第一节 农业生态系统的恢复重建
一、农业生态系统的概念
二、农业生态系统的功能
三、全球农业生态系统的概况
四、农业生态系统的可持续发展
第二节 草地生态系统的恢复重建
一、草地生态系统的定义
二、草地生态系统的功能
三、全球草地生态系统概况
四、草地退化与恢复
第三节 森林生态系统的恢复重建
一、森林生态系统的概念
二、森林生态系统的功能
三、全球森林生态系统概况
四、森林生态系统的退化与恢复
第四节 工矿废弃地生态系统的恢复重建
一、废弃地生态系统的定义与类型
二、工矿废弃地对生态环境的危害
三、工矿废弃地生态恢复
四、工矿废弃地的恢复效果评价
思考题
第六章 水域与湿地生态系统的恢复重建
第一节 岸带生态系统的恢复重建
一、海岸带生态系统的恢复重建
二、河岸带生态系统的恢复重建
第二节 河流生态系统的恢复重建
一、河流系统的功能
二、河流生态系统恢复的迫切性
三、河流生态系统恢复重建的原则和方法
第三节 湖泊生态系统的恢复重建
一、湖泊生态系统服务功能
二、外界干扰对湖泊生态系统的影响
三、湖泊生态恢复的主要内容
……
第三篇 全球生态恢复的典型案例
第七章 北美地区的典型案例
第八章 欧洲地区的典型案例
第九章 非洲地区的典型案例
第十章 亚澳地区的典型案例
第十一章 中国生态系统恢复的典型案例
第四篇 与恢复生态学发展密切相关的前沿科学理论
第十二章 生态系统服务与健康管理
第十三章 全球变化与响应对策
第十四章 可持续发展与生态环境保护
参考文献
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五、海洋生态学基础
(一)海洋生态学的概念
海洋生态学(ocean ecology)是研究海洋生物与海洋环境间相互关系的科学,它是生态学的一个重要分支。海洋生态学通过研究海洋生物在海洋环境中的繁殖、生长、分布和数量变化,以及生物与环境相互作用,阐明生物海洋学的规律,为海洋生物资源的开发、利用、管理和增养殖,保护海洋环境和生态平衡等,提供科学依据。
(二)海洋生态学的主要研究内容
海洋生态学的研究对象是生物的个体、种群、群落以及整个海洋生态系统,其研究内容包括:
1.海洋生态系统的生物成分研究
该研究包括各类海洋生物的繁殖生长、栖息营养、数量分布、生物学和生理学特性,及其现实与潜在的生产性能与经济性能等。这些研究与海洋经济动植物的资源开发、利用和管理,以及有害生物的控制和防除密切相关。研究对象目前主要是游泳生物、游泳性底栖生物和某些浮游生物,对一些可供渔业捕捞生产的经济种研究较多。
2.生物组分与环境的相互作用研究
该研究包括水热、能量、养分、盐分等海洋环境要素,及管理利用水平对海洋生物(包括动物、植物和微生物)生长、发育的影响,特别是它们之间的定量关系等。
3.海洋生态系统的能量流动研究
该研究包括海洋生态系统的能量环境、能量代谢、能量流动、各营养级之间的生态效率及其调控途径,以及维持特定能流水平的有效措施等。
4.海洋生态系统的物质循环研究
该研究包括海洋生态系统中的养分库及其动态变化,海洋生物对不同元素的利用及养分平衡,各种元素沿食物链的流动、生物组分的分解过程及速率,生态系统的养分平衡及其调控途径等。