中国古生态学研究的历史和现状

古生态学是一门较为年轻的科学,是古生物学、沉积学(沉积岩石学、沉积相学)及生态学等等学科远缘杂交的高级理论综合产物。它研究古代生物(化石生物)与古代环境之间的相互关系。从这门科学当前从事研究的人员,以及它直接的服务对象、应用目的来看,它属于地质科学范畴。然而,也可以认为它是广义生态学(研究整个古今生物与古今环境的相互关系的学科)的一部分,因而也是属于生物科学范畴的。正由于它所具有的这种边缘科学的性质,是现代科学的重要生长点,所以,在它诞生以来大约百年的历程里,发展十分迅速。这门科学在中国,则是起步较晚而后来居上的新兴学科,有着无限广阔的前景。回顾起来,中国古生态学的发展大致经历了以下三个阶段:     

先秦生态认识举隅

生态学(Ecology)是研究生物与其生活环境之间相互关系的科学,它是生物科学的基础学科之一。如果说,生态学作为一个独立的生物学分支被大家所接受,已经是迟至上世纪末、本世纪初;如果说,生态学发展为一门具有明确的理论基础和特殊方法论的成熟学科、它之崛起于现代科学丛林而     

浅谈我国地球环境与生命过程研究中的一些科学问题

社会可持续发展的需求与人类环保意识的增强对地球地表环境与生命协同演变的研究提出了更高和更具体的要求. 地球表层环境生物地球化学过程及地生物学效应是认识与解决地表环境与生命演化的关键科学问题, 其核心研究内容概括为生源要素的环境生物界面动力学及生态效应; 毒害污染物的环境生物地球化学过程及机体影响; 地表环境变化的地生物学响应与生命适应机制; 污染地表环境的生态风险评估与生物修复等. 古生物学作为一门地质学和生物学的古老交叉学科, 在地球系统科学研究中能够发挥独特的作用. 古生物学家和地质学家应当更加关注地质历史时期环境的变化对生物演化的影响, 从而为研究现代环境和生物多样性的关系提供更多历史的借鉴. 基于我国地层古生物学研究的现状和资源的优势, 提出了我国在地史时期环境变迁与生命演化研究领域值得关注的几个热点的科学问题. 经济的快速发展推动了地球科学发展的同时也产生一些新的问题, 如荒漠化加重、环境污染的加重、化石资源的破坏等, 这些都对我国地球环境与生命过程的研究提出了严峻的挑战.     

中国荒漠与沙地生物土壤结皮研究

生物土壤结皮广泛分布于干旱半干旱区,其盖度占该区域地表活体覆盖的40%以上,是联结荒漠地表生物与非生物成分的"生态系统工程师"和荒漠/沙地生态系统健康的重要标志,也是干旱区地球表面过程研究中生物学与地球科学交叉研究的热点科学问题.21世纪初,相关研究绝大多数来自国外,且集中在热带荒漠、寒漠和欧洲草原,很少有来自中国和温性荒漠的报道.本文评述了2000年以来中国学者在这一研究领域开展的系列创新性研究,涉及生物土壤结皮组成、分布和演替,对环境胁迫及全球变化的生理生态学响应,与土壤生态、水文过程,与维管植物和土壤动物关系,对干扰响应和人工培养及在生态恢复实践中的应用等,介绍了中国学者对国际生物土壤结皮研究所做的贡献.     

从古生物学到地球生物学的跨越

以学科体系和科学问题为导向, 对当前国际上出现的地球生物学从学科分类体系、形成背景、主要研究方向、亟待突破的分支学科及其与之相关的研究领域进行了评述. 作为地球科学与生命科学相结合而形成的新兴交叉学科, 地球生物学在地球科学中应具有独立的一级学科地位, 类似于地球化学和地球物理学. 地球生物学主要研究地球系统的生命运动, 涉及地球环境与生命系统的相互作用. 它的形成与发展既是当今科学技术发展的结果, 也是当今世界对所面临重大人类-环境-资源问题的响应. 分子地球生物学、地球微生物学、地球生态学、地球生理学等地球生物学中的二级学科还有待尽快突破, 以形成地球生物学的成熟理论框架和方法体系.     

环境哲学:自然科学与社会科学的汇流

自从地球上出现生物以来,生物就与环境构成了复杂庞大的生态系统,而生态学则是一门研究生物及其环境之间相互关系的科学。20世纪70年代之后,随着把人和自然相互作用的演变作为统一的课题来研     

分子生态学及其在未来生态学发展中的地位和作用

<正> 1 学科概述 生态学(Oecology)这一名词首先是由德国动物学家Ernst Haeckel在1866年提出的。当时他认为生态学是研究生物学与其环境相互作用的科学。1869年,Haeckel进一步解释,生态学是研究Darwin提及的生存条件中的全部复杂关系,也即适应性研究。与此同时,早先的Oecology也被省略了开头的字母“O”,变成现在使用的英语词Ecology。尽管上世纪末生态学已经成为生物学三大分支之一,与生理学和形态学相并列,但直到1920年才成为一门获得普遍承认的科学。本世纪20～40年代是生态学理论、方法逐渐成熟,研究     

在总体生物学中使用随机积分的问题

二十世纪进入到七十年代以来,在总体生物学(即总体遗传学、数理生态学以及扩散理论)中,常常把生物个体(或群体)的变化、运动、迁移及扩散等过程,用伊藤(It(?))随机微分方程所描述的随机过程来表示.于是,为了求出伊藤随机微分方程的解过程,一般要引入不同意义的随机积分的概念.那末,总体生物学中的模型如何与这些积分一致呢?使用时又存在着哪些差别和困难呢?下面分别就这些问题     

西藏是世界上最大的黑颈鹤越冬地

一项首次确证西藏是世界上最大的黑颈鹤越冬地区的科学成果《西藏黑颈鹤越冬数量统计及生态学研究》,日前在拉萨通过专家鉴定。过去,学术界一直认为中国云南是世界最大的黑颈鹤越冬地。在西藏统计的黑颈鹤数量也从来没有超过一千只。1990年以来,西藏自治区高原生物大型研究所与国际鹤类基金会合作,经过四年艰苦的野外考察,对黑颈鹤的越冬,数量、分布、栖息地特征以及繁殖和越冬生态学等,作了广     

死态学与古死态学——研究生物死亡后与环境关系的科学

死态学和古死态学分别与生态学和古生态学相对应，是研究生物死亡后的变化过程及其与环境之间相互关系的科学。     

土壤有益真菌和有害真菌互作影响亚热带森林群落植物多样性维持

<正>生物多样性的形成和维持机制是生态学领域的核心科学问题之一。在生物多样性极其丰富的森林群落中,生态位相似的物种如何共存一直是生态学研究的未解之谜。JanzenConnell假说被认为是解释热带森林群落物种共存机制的核心理论之一。该假说认为,自然天敌(如病原微生物、植食性昆虫等)在成年树个体周围聚集,通过损害邻近同种个体的种子和幼苗,使得同种个体具有较高的     

充满生机的南大洋

本世纪70年代出现了专门研究生物之间及生物与环境之间的科学——生态学,将其运用于海洋环境的研究就叫做海洋生态学。 生态学研究可以使“社会发展”与“环境保护”同时并举、有机结合统一,以达到可持续发展的目的。 随着生态学研究的深入,人们越来越强烈地认识到我们“只有一个地球,一个海洋”,人类及生物伙伴均     

地质微生物功能群: 生命与环境相互作用的重要突破口

微生物类型丰富、数量巨大, 是联系其他生物和环境的重要纽带. 但由于在地质体中保存下来的细菌和古菌缺乏形态和结构的多样性, 不能像动植物那样可以从形态上开展属种水平的研究, 这个难点问题一直影响着地质微生物的研究. 地质微生物功能群因在生理学、生态学和生物地球化学等方面的功能明确, 并能在地质体中留下各种记录而将成为瓶颈突破的关键点, 它是当前古生物学向地球生物学发展的一个重点研究内容. 本文评述了与碳、硫、氮和铁等重要元素代谢和循环有关的地质微生物功能群的特点、起源及其在地质体中的识别标志,分析了这些微生物功能群在参与形成地质历史时期的异常气候、硫化海洋、低浓度硫酸盐海洋、地质营养条件以及前寒武纪条带状铁建造等方面的重要作用.     

协合学

当科学以巨人的步伐迅速发展的时候,它分成越来越多的专门学科。从表面上看来,这些学科不仅有它们自己的语言,而且是由完全不同的现象和原理支配着。协合学则是学科间交叉研究的一个新领域,它在揭示一些看上去完全不同的学科的共同本质特征方面获得了颇为惊人的成功。协合学是如何进行研究的,以及迄今为止它取得了一些什么成就,这些是本文的主题。确实,在物理学、天体物理学、化学、生物学、生态学、电气和机械工程、社会学以及其他一     

行为生态学的基本概念

行为生态学是研究生物行为与其环境互相作用的科学。近年来发展迅速,特别是吸收了一些数学、物理学的基本概念,形成了一个有严密的理论体系的学科。本文拟对基本概念作一简单的介绍,希望能引起有关研究者的注意和兴趣。综合起来,行为生态学建立在以下几个基本概念之上。基因选择论利他行为是生物界普遍存在的。亲代对子代的哺育,膜翅目社会性昆虫的职虫勇刺敌害而牺牲自已,群集活动动物的“哨兵”发现敌害时发出的报警声使同伴能尽早逃走,也把敌害的注意力吸引到自己身上,增加了自己的风险。根据“适者生存”经典的进化论这类利他行为会在自然选择过程中被淘汰,单纯的利已行为的个体才具有适应性而保存下来。经典进化     

放射生态学——即将来临的时代

放射生态学作为一门多学科的科学，大约诞生在50年前。它综合了物理、化学、数学、生物学、生态学和辐射防护应用领域等基本学科．组成了一个全新的、激动人心的交叉学科。那么它的前景如何呢？在1945年到1963年的大规模核武器试验时期．放射生态学处于幼年期，这也是它的兴旺期。开始出现许多问题，但已获解决的似乎不多。不过许多问题很简单，通过观察和测量就能相当容易回答。核武器试验时期之后，开始建立有前途的商用核电站。这为进一步了解环境中放射性的转移及其影响，提供了源源不断的原动力。然而，由于核动力经受了早期不断增多的…     

生物钟与圆周自映射

本刊前曾发表有关生物生活节律的文章,《生物钟与圆周自映射》则是从数学角度探讨这种生活节律,把数学概念同生物学研究结合起来的一篇文章,计量科学与精确性密切相关     

分类学的回顾与前瞻

分类学是一门基础科学,地球上生物纷纭万状,必须对它们的种类详加鉴别,才能认识自然、利用自然和改造自然,为人类生活谋福利,所以没有分类学,其他学科就难以着手研究,无论形态学、生理学、生态学、毒理学、医学、农业科学,都需要首先弄清物种,才能作进一步的研究。近代有人主张把生物学归     

中国动物生态学家的当前任务

“中华人民共和国发展国民经济的第一个五年计划”和“1956—1967年全国农业发展纲要草案”两个具有历史意义的文件都明确地指出了中国动物学家在发展我们的国民经济方面所应担当的光荣而艰巨的任务。例如,在发展农业的措施中,在提高粮食和经济作物的单位面积产量、增加作物种植面积、发展渔业、水产业及畜牧业等方面,就有如保持水土、改良土壤、开垦荒地、消灭病害虫害、增加产量、提高质量等问题。这些问题无一不与生物学和动物学的研究有关。为了更好地解决上面所提出的一系列的问题,动物学工作者必须进行研究一种比较年轻的动物科学,即动物生态学。     

能否由生物学数据产生完整的生命图像?

生物学中有大量的描述性数据——而且这些数据正与时俱增。大规模研究样品的方法如DNA排序、显微阵列和自动化基因功能研究，正在不断地充实着新的数据库。许多生物学分支学科，从生物力学到生态学已走向数字化，其结果是观察更精确、更丰富。