– 人工控制实验：是在受控条件下研究各因子 对生物的作用。
– 分子标记技术：探讨种群遗传物质上的变化。
• 1992年Molecular Ecology杂志创刊，认为该年 为分子生态学诞生年。
–分子生态学研究在20世纪50年代后期就已 开展，并且主要是进行分子水平的群体遗传 学研究和进化生物学研究。
• 80年代，国际地圈－生物圈计划(IGBP)
• 这些国际计划均以生态系统为基础，通过 生态系统生态学和景观生态学方法，研究 生态系统的结构、功能以及人类活动对生 态系统的影响。
– 海洋生物地球化学过程对气候变化的影响
– 全球气候变化对陆地生态系统的影响
• 3S技术在宏观生态学研究中得到了广泛利 用
大家好
生态学专业多媒体课件系列
现代生态学研究方法与技术
ECOLOGICAL METHODOLOGY 王文强 教授
延安大学 生命科学学院
主要参考书
Krebs, Ecological Methodology ( 2nd edition), 1998.
Sutherland, 生态学调查方法手册，1997， 科学技术文献版社.
• 中国生态系统研究网络 –20世纪80年代始建，包括29个野外定位站， 并形成了网络化。 –农田 –森林 –草原 –湖泊 –海洋
– 目的：对这些生态系统及其环境因子进行长期 监测，研究其结构、功能和动态，以及自然资 源的持续利用。
二、生态学研究方法概述
2 实验方法
– 原地实验或野外实验：是指自然或半自然条 件下通过某些措施获得某些因子的变化对生 物的影响。
热带森林，极地 苔原，温带森林 和沙漠
• 1993年，LTER召开了第一次会议 （workshop)并达成以下共识：
–从事长期生态研究的科学家能进行世界范围 的交流及信息共享，对监测数据进行全球尺 度上的比较和建模。
–建立全球长期生态研究站点名录。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
–鼓励发展建立其它长期生态研究站点。
–建立适宜的标准取样和试验设计方法。
• 同工酶标记isozyme • DNA分子标记（RAPD, ALFP) • 微卫星标记（SSR)
–确定种群的源和汇：种群迁移和扩散路线
–确定动物的繁殖策略
二、生态学研究方法概述
3 数学模型与数量分析方法
“ 生态学本质上是一门数学”
------E.C.Pielou «数学生态学引论» – 系统分析及数学模型方法是生态系统研究最理想的方
生态学报、生态学杂志（中文） ECOLOGY（英文） Molecular ecology(英文）
课程讲授内容
引言 动植物种群数量调查方法 种群的空间格局判断方法 样方及取样数的确定方法 常用抽样技术 生态学研究试验设计方法 群落、物种多样性及生态位研究方法 种群存活率估计方法 生态学研究资料的数据转化方法
– 是一门应用性课程，课程体系跨度大。 – 是介绍研究方法的原理和操作，是要回答做什
么？如何做？做得如何？等问题。 – 课程范围广泛，无绝对界限。
一、生态研究法课程的性质
–研究方法层出不穷，不断添新，要求研究者紧 跟生态学发展步伐，不断吸取新知识、掌握新 方法。(阅读文献）
– 本课程着重于生态学研究中的种群大小估计、 空间分布、种群生存率估计、群落研究和数据 转换等方法，并且重点是试验调查、设计与计 算等普遍使用的方法。而并非是一些具体实验 方法介绍。
• 生态学所研究的生物组织水平有哪些？ 分子－个体－种群－群落－生态系统－景观－全球
landscape：生态学上的景观是指一定空间范围内， 由不同生态系统所组成的，具有重复性格局的异质 性地域单元(Forman 1986)。
景观 Landscape
一、生态研究法课程的性质
• 生态研究法是一门介绍生态学研究中所需 的基本方法的原理和操作的应用性课程。
– GIS – RS – GPS
地理信息技术GIS
目前应用较广的GIS软件： ▪ArcGIS ▪ArcView GIS ▪Mapinfo
地理信息技术
GIS系统由一些基本模块和众多扩展模块组成，包括： ▪ 数据输入：用于采集和处理各种空间数据和属性数据 （如，普通地图，航空图片，遥感图像，实测数据、 田间调查资料等） ▪ 数据库管理：用于数据贮存、查询、校验、修改，用 数字化表示空间或地图数据是GIS的一个基本特征 ▪ 空间数据的操作和分析：用来分析数据要素层之间和 要素层内的关系 ▪ 数据输出：用来显示图形或报表。
三、现代生态学发展特点和趋势
1 生态学研究有越来越向宏观发展的趋势
– 生态系统生态学 – 景观生态学 – 全球生态学
• 20世纪60年代，国际生物学计划(International Biological Programme, IBP)
• 70年代，人与生物圈计划(Man and the Biosphere Programme, MAB)
第一章 引言
• 课程性质 • 生态学研究方法概述 • 现代生态学发展特点和趋势
课程前知识回顾
• ECOLOGY的定义？
生态学是研究生物有机体与其周围环境(包括生物环 境和非生物环境)相互关系的科学。……Haeckel (1869) 生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学。
……马世骏(1979)
• 美国长期生态研究网络LTER (海拔涉及0－4000m) • 中国生态系统研究网络(29个生态站)
Long-Term Ecological Research Network
• LTER目的
– 在较大地理区域内促进不同学科的合 作研究。
• LTER涉及的地理区域
– 美国北部、中部和南部 – 欧洲西部、中部和东部 – 东亚 – 澳大利亚 – 新西兰
法。只有它才能解决诸如预测系统的行为及提出治理 的最佳方案。 – 生物统计方法在生态学试验和数据分析中不可缺少。
– 促进生态模型发展的两个重要因素
• 计算机技术的快速发展
• 工业化的高速发展
• 20世纪70年代形成的系统生态学被著名生态学 家O.P.Odum誉为“生态学中的革命”
• 诺贝尔奖获得者朱棣文预言“在今后的几十年中， 一部分物理学将会和一些生命科学结合起来，这 意味着系统分析和数学模型将占有越来越重要的 地位”。
二、生态学研究方法概述
1 野外观察和定位站
– 野外观察：是生态学研究的最基本方法
– 定位观察站
• 全球变化生态学是现代生态学研究的热点之一， 它的研究需要大尺度上的时间和空间数据。
• 国际地圈－生物圈计划(International Geosphere Biosphere Programme, IGBP)