【文章內容簡介】 性強而對群落的特性起決定作用的物種 )、相對豐盛度 (群落中不同物種的相對比例 )、營養(yǎng)結構等。 （一）生物組成的多樣性 一個群落總是包含著很多種生物，其中有植物、動物和微生物。我們在研究群落的時候，首先應識別組成群落的各種生物并列出它們的名錄，這是測定一個群落中物種多樣性的最簡單的方法。 （二）植物生長型和群落層次性 組成群落的各種植物常常極不相同的外貌，根據(jù)植物的外貌可以把它們分成不同的生長型如喬木、灌木、草本和苔蘚 等，這些不同的生長型將決定群落的層次性。 （三）優(yōu)勢現(xiàn)象 在組成群落的成百上千個物種中，可能只有少數(shù)物種能夠憑借自己的大小、數(shù)量和活力對群落產生重大影響，這些種類就稱為群落中的優(yōu)勢種，優(yōu)勢種具有高度的生態(tài)適應性，它的存在常影 13 響著其他生物的存活和生長。 （四）相對數(shù)量 群落中各種生物的數(shù)量是不一樣的，測定物種間的相對數(shù)量可以采用物種的多度、密度、蓋度、頻度、體積和重量等指標。 （五）營養(yǎng)結構 指群落中各種生物之間的取食關系和各自所處的位置，這種取食關系決定 著物質和能量的流動方向（植物－ 植食動物 肉食動物 頂位肉食動物）。 —— 植物群落的演替是指在植物群落發(fā)展變化過程中 ,由低級到高級 .由簡單到復雜 .一個階段接著一個階段，一個群落代替另一個群落的自然演變現(xiàn)象。 在大多數(shù)情況下，生物群落演替過程中的主導組分是植物，動物和微生物只是伴隨植物的改變而發(fā)生改變的。植物的演變的基本原因是先定居在一個地方的植物，通過它們的殘落物的積累和分解，增加有機物質到土壤中，改變了土壤的性質（包括肥力），同時通過遮蔭改變了周圍的小氣候，有些還通過根的分泌給土壤 增加某些有機化合物，這樣群落內環(huán)境發(fā)生改變就為另外物種的侵入創(chuàng)造了條件。當改變積累到一定程度時，反而對原有植物自己的生存和繁殖不利，于是就發(fā)生演替。 —— 群落演替的根本原因是群落基因庫的改變。 群落演替的原因有外因和內因兩種。 1） 外因動態(tài)演替 外因動態(tài)演替是指由于群落以外的因素所引起的演。如⑴氣候性演替⑵土壤性演替⑶動物性演替⑷火成演替⑸人為因素演替 2) 內因動態(tài)演替 內因動態(tài)演替是指群落內部的植物體改變了生態(tài)環(huán)境而引起的演替。 —— 生態(tài)系統(tǒng)的結構可以 從兩個方面理解。其一是形態(tài)結構，如生物種類，種群數(shù)量，種群的空間格局，種群的時間變化，以及群落的垂直和水平結構等。形態(tài)結構與植物群落的結構特征相一致，外加土壤、大氣中非生物成分以及消費者、分解者的形態(tài)結構。其二為營養(yǎng)結構，營養(yǎng)結構是以營養(yǎng)為紐帶，把生物和非生物緊密結合起來的功能單位，構成以生產者、消費者和分解者為中心的三大功能類群，它們與環(huán)境之間發(fā)生密切的物質循環(huán)和能量流動。 —— 按照生物與生物之間的關系可將食物鏈分為捕食食物鏈、腐食食物鏈（碎食食物鏈）、和寄生食物鏈。 類型 —— 能量金字塔，數(shù)量金字塔，生物量金字塔 —— 1. 森林生態(tài)系統(tǒng)， 2. 草原生態(tài)系統(tǒng)， 3. 海洋生態(tài)系統(tǒng)， 4. 濕地生態(tài) 14 系統(tǒng)， 5. 農田生態(tài)系統(tǒng) —— 能量攝取效率；同化效率；生產效率；利用效率 掌握： —— 首先，生態(tài)學研究對象的多層次性更加明顯。 其次，生態(tài)學在研究技術和方法上取得很大進展。 第三，生態(tài)學在理論、應用方面都獲得了全面的發(fā)展。 第四，生態(tài)學研究的國際性是其發(fā)展的趨勢。 總的來講，現(xiàn)代生態(tài)學發(fā)展具有以下特點： ① 從 野外考察轉向實驗分析。 近年來，諸如受控生態(tài)系統(tǒng)、微宇宙、人工模擬實驗室等，被大量應用于進一步揭示生物與環(huán)境的相互關系，也使得生態(tài)學進入了實驗研究時期。 ② 從定性走向定量。 近年來，隨著電子技術，遙控技術等新技術的引入，以及數(shù)學、物理學、化學、系統(tǒng)學、工程學等的相互滲透，使群體生態(tài)學的研究進入了定量化階段，數(shù)學生態(tài)學、定位生態(tài)學、系統(tǒng)生態(tài)學等生態(tài)學新領域不斷涌現(xiàn)。 ③ 研究重點轉移，從個體轉移到種群和群落，進而發(fā)展到以生態(tài)系統(tǒng)研究為中心。 20 初到 50年代的動物生態(tài)學，已把種群的數(shù)量變動問題作為中心，而植物生態(tài) 學則著重發(fā)展群落的結構、演替和經(jīng)典的植被分析。近 20 多年來，在迫切要求解決環(huán)境、自然保護、資源管理、害蟲控制等課題的影響下，多學科的綜合性研究迅速發(fā)展?，F(xiàn)代生態(tài)學以整體觀和系統(tǒng)觀為指導思想，研究生態(tài)系統(tǒng)的結構、功能和調控，自然 社會 經(jīng)濟復合生態(tài)系統(tǒng)的研究已成為新的領域 ④ 從自然生態(tài)轉向人工或半自然生態(tài)，進而發(fā)展到對社會生態(tài)系統(tǒng)的研究。 自人類產生以來，自然生態(tài)系統(tǒng)或多或少地受到干擾和破壞，在人口爆炸的時代，自然生態(tài)系統(tǒng)幾乎不存在了，因而對半自然 (或人工的 )生態(tài)系統(tǒng) (或受污染生態(tài)系統(tǒng) )和人類賴以生存的社會生 態(tài)系統(tǒng)的研究，已成為現(xiàn)代生態(tài)學研究的熱門。 ⑤ 從理論走向應用。 生態(tài)學的原理與人類的整個實踐領域密切結合，產生良好的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益。許多學者認為，生態(tài)學原理是指導解決世界環(huán)境問題的理論基礎。環(huán)境科學工作者應用生態(tài)學原理解決了許多重大環(huán)境問題；農學家運用生態(tài)學理論研究農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、解決糧食問題；生態(tài)學與經(jīng)濟學密切結合，生態(tài)經(jīng)濟學（或經(jīng)濟生態(tài)學）應運而生。城市規(guī)劃也紛紛要求生態(tài)學工作者參加研究、設計和評價。另外，以模擬自然生態(tài)系統(tǒng)的物質多層利用和物種共生原理的生態(tài)工程思想也逐漸為社會所接受。 ； 15 ； —— 他感作用就是一種植物通過向體外分泌代謝過程中的化學物質，對其他植物產生直接或間接的影響。 他感作用的生態(tài)學意義。在自然界，植物一般均以群落的形式存在，從植物他感作用的角度來看其種間結合的關系是形成群落的原因之一。 重要的意義。 ，他感作用是造成種類成分對群落的選擇性以及某種植物的出現(xiàn)引起另一類消退的主要原因之一。 ， 但大體上又分為外因和內因兩大類，關于植物群落演替的內在因素，至今報道不多，目前認為他感作用是重要的因素之一 —— 多樣性指數(shù)是豐富度和均勻性的綜合指標，有人稱為異質性指數(shù)或種的不齊性。 計算公式： ： 辛普森多樣性指數(shù) =隨機取樣的兩個個體屬于不同種的概率 =1隨機取樣的兩個個體屬于同種的概率 設種 i 的個體占群落中總個數(shù)的比例為 pi,那么隨機取種 i 兩個個體的聯(lián)合概率應用（ pi,） * （ pi,）或（ iP2 ），如果將群落中的概 率合起來，就可以得到辛普森多樣性指數(shù)。即： 假設取樣總體是一個無限總體，那么 iP 的真值是未知的，它的最大必然估計量是 NNP ii /? , 用： ?? ?? ??? si iSi i NNP 1 21 2 )/(11 作 為 總 體 D 的 一 個 估 計 值 （ 它 是 有 偏 差 的 ） 于 是? ??? ?? ???? si iSi i NNPD 1 21 2 /11 (常用公式 ) 例如：甲群落 A、 B 兩個種的個體數(shù)分別為 99 和 1，而乙群落中的個體數(shù)為 50，按照辛普森多樣性指數(shù)計算則： ? ? 100 1100991/112221212 ??????????? ??????????????????? ???? i iSii NNPD ? ? 1212 ??????????? ??????????????????? ???? i iSii NNPD 乙群落的多樣性高于甲群落，造成兩個群落多樣性差異的主要原因是種的不均勻性，從豐富度來看，兩個群落是一樣的，但均勻度是不同的。 16 威納指數(shù)：信息論中熵的公式原來是表示信息的紊亂和不確定程度的，我們也可以用來描述種的個體出現(xiàn)的紊亂和不確定性，這就是種的多樣性。計算公式為： isi i PpH 21 log????。 H 為信息量，即物種的多樣性指數(shù)， S 為物種數(shù)目。 個體尼特 /) o o (l o g 22211 ???????? ?? isi i PpH 個體尼特 /) (l og 22212 ???????? ?? isi i PpH 可見，乙群落的多樣性高一些。 在香農 威納多樣性指數(shù)含兩個因素： 1 種類數(shù)目，豐富度 。 —— 自然保護區(qū)從某種意義上來說，是受其周圍生境“海洋”所包圍的島嶼，因此島嶼生態(tài)理論對對自然保護區(qū)的設計有指導意義。一般來說，保護區(qū)面積越大，越能支持或供養(yǎng)更多的物種數(shù)，面積越小，支持的物種數(shù)也少，但是有兩地需要說明： 立保護區(qū)意味著出現(xiàn)了邊緣生境（如森林開發(fā)為農田后建立的森林保護區(qū)），適應于邊緣生境的種 類受到額外的支持 ，小保護區(qū)比大保護區(qū)可能生活的更好。 另一個問題是同樣的面積下，大保護區(qū)好還是小保護區(qū)好決定與： 是相同的種，那么大保護區(qū)能支持更多的種。 ，隔離的小保護區(qū)有更好的防治傳播作用。 ，多個小保護區(qū)能提高空間異質性，有利于物種的多樣性。 ，增長率緩慢的大型動物，為了保護其遺傳的特性，較大的保護區(qū)是必須的。保護區(qū)過小，種群數(shù)量過低，可能由于近交使遺傳特征退化，也易于因遺傳漂移而丟失優(yōu)良特性 。 在各個小保護區(qū)之間的通道或走廊，對于保護是很有幫助的。 保護區(qū)，有利于遷入。 —— 生態(tài)系統(tǒng)是由生物成分和非生物成分兩部分組成，分別為：無機物質、有機化合物、氣候因素、生產者、消費者、分解者。生態(tài)系統(tǒng)中的生物成分在生態(tài)系統(tǒng)中的作用分為 3 類，生產者，消費者。分解者，由于他們是依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中的功能劃分的而與分類類群無關，所以稱為生態(tài)系統(tǒng)的三大功能類群。生產者包括所以綠色植物，藻類和少數(shù)化能合成細菌等自養(yǎng)生物，通過光合作用合成碳水化合物、蛋白質 和脂肪等有機化合物。生態(tài)系統(tǒng)中的消費者和分解者是直接依靠生產者的。消費者是依靠活著的動植物為食的動物，直接吃植物的叫一級消費者，吃動物的叫二級消費者，雜食動物，還有食碎屑者。也包括寄生生物。 17 分解者在生態(tài)系統(tǒng)中的基本功能是把動植物死亡后的殘渣分解為簡單的化合物，最終分解為最簡單的無機物并把他們釋放到環(huán)境中去。供生產者重新吸收和利用。因此除細菌和真菌兩類主要的分解者外，其他以動植物殘體為食的也在發(fā)揮作用，如禿鷲。甲蟲、白蟻、蚯蚓和軟體動物。有人把他們叫大分解者，細菌和真菌叫小分解者。 與生態(tài)穩(wěn)定性的關系 —— 生態(tài)系統(tǒng)中物種多樣性導致種群或生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的學說。該學說認為，簡單的生態(tài)系統(tǒng)具有較小的抗干預能力（ resilience） ,容易導致物種滅絕。如由一種捕食者和一種被捕食者構成的簡單系統(tǒng)，如果捕食者的捕殺能力強或被捕食者逃避能力弱，就很容易造成被捕食者滅絕，接著捕食者也無法存活，整個生態(tài)系統(tǒng)立刻瓦解。如果增加被食者品種或增加環(huán)境隱蔽條件或逃避通道，則可增加被食者生存的機會，從而增加了系統(tǒng)持續(xù)性或穩(wěn)定性。任何生態(tài)系統(tǒng)都是比較復雜的，由于復雜的構成成分和相互聯(lián)系途徑，因而組成了復雜的食物鏈、 食物網(wǎng)關系，以及復雜而有效的能量與物質流轉、循環(huán)方式。在這個龐大而復雜的體系中，局部地方遭受外力干預受到破壞以后，容易被自我修復。農田和人工單種植物造林是人為簡單化了的生態(tài)系統(tǒng)，很容易遭受病蟲害襲擊，經(jīng)常需要大量人工調節(jié)才能維持系統(tǒng)生產。有的學者對復雜性 穩(wěn)定性理論持懷疑態(tài)度，認為不能簡單把信息網(wǎng)與食物網(wǎng)加以類比，因為信息的流通是自由的，而食物網(wǎng)中食物是經(jīng)自然選擇保存下來的生物個體，是有拒絕被吃傾向，因而是阻礙食物網(wǎng)自動流轉的。有的學者提出另一種看法，認為是環(huán)境穩(wěn)定性決定物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，而不是反過來。依照這一觀點，認為復雜生態(tài)系統(tǒng)內物種間相互依賴性更強，一個環(huán)節(jié)的破壞會造成鏈鎖效應。例如熱帶森林中以某一植物種子為食的鳥能吃它并幫助進行種子散布。如果該種植物死亡則會使以種子為食的鳥在一段時間內無種子可食而不能生存。因此，熱帶森林系統(tǒng)復雜性反而說明其生態(tài)脆弱性，而不是穩(wěn)定性。因此熱帶森 林保護更值得生態(tài)學者和環(huán)境保護工作者的重視。 能量流動和物質循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)中兩個基本的過程，使生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級別之間和各成分之間組成一個完整的功能單位。但是他們是不同的，能量流經(jīng)生 態(tài)系統(tǒng)最終以熱量的形式消散，能量流動是單方面的，因此生態(tài)系統(tǒng)必須不斷從外界獲得能量，而物質的流動是循環(huán)式的，各種物質可被植物利用的形式重返環(huán)境。能量流動和物質循環(huán)都是借助與生物之間的取食過程而進行，但是這兩個過程是緊密相連的，因為能量通過呼吸過程被釋放出來用于做功的時候，該化合物被分解并以較簡單的物質形式釋放到環(huán)境中去。 18 第二部分 專業(yè)理論知識 一、園林設計 (一 )園林設計的依據(jù)與原則 1． 園林設計的依據(jù)與原則 —— 一、科學依據(jù) 要依據(jù)設計要求結合原地形進行園林的地形和水體規(guī)劃。設計者必須對該地段的水文 、地質、地貌、地下水位、北方的冰凍線深度、土壤狀況等資料進行詳細了解。有建筑科學技術方面的，有園林植物、甚至還有動物方面的虱而蔚薇萬所以了菌森擻計的首要間題是要有科學依據(jù)。 二、社會需要 園林是屬于上層建筑范疇，應該滿足不同年齡和層次的人們和大眾的需要。 三、功能要求 設計者應該根據(jù)大眾的審美要求，活動規(guī)律、功能等內容來創(chuàng)造舒適的景觀空間 四、經(jīng)濟條件 經(jīng)濟條件是園林設計的重要依據(jù)。設計者應當在有限的投資條件下，發(fā)揮最佳設計技能，節(jié)省開支，創(chuàng)造出最理想的作品。 —— “適用、經(jīng)濟、美 觀”是園林設計必須遵循的原則。三者之間是辨證