理论生态学简介课件.ppt

1、著名理论生态学家著名理论生态学家Robert H.MacArthur(1930-1972)G.Evelyn Hutchinson(1903-1991)G.Evelyn HutchinsonG.Evelyn Hutchinson G.Evelyn Hutchinson的学术系统树的学术系统树Robert H.MacArthurRobert H.MacArthur Robert H.MacArthur(1930-1972)Robert M.MayRobert M.May Robert H.MacArthur(1930-1972)Robert M.May(b.1936)1976年年第一版第一版198

2、1年第二版年第二版 理论 观 模式 过程实 察 pattern process 验图1.1 科学研究的三个基本途径。发发现现模模式式基础代谢率与体重的基础代谢率与体重的3/4幂指数关系，为什么？幂指数关系，为什么？根据传统解释而得出的幂指数为根据传统解释而得出的幂指数为 2/3，而不是，而不是观察到的观察到的 In 1883,German physiologist Max Rubner proposed that an animals metabolic rate is proportional to its mass raised to the 2/3 power.This idea was

3、 rooted in simple geometry.If one animal is,say,twice as big as another animal in each linear dimension,then its total volume,or mass,is 23 times as large,but its skin surface is only 22 times as large.Since an animal must dissipate metabolic heat through its skin,Rubner reasoned that its metabolic

4、rate should be proportional to its skin surface,which works out to mass to the 2/3 power.代谢生态学理论的兴起！（代谢生态学理论的兴起！（WBE 1997,1999）群落内物种相对多度曲线基本上都是群落内物种相对多度曲线基本上都是S型，为什么？型，为什么？发发现现模模式式传统的生态位理论无能为力！传统的生态位理论无能为力！中性生态学理论的兴起！（中性生态学理论的兴起！（Hubbell 2001）Stephen P.Hubbell(b.1942)To raise new questions,new possi

5、bilities,to regard old problems from a new angle,requires creative imagination and marks real advance in science.Albert Einstein 恐怕大恐怕大多数人多数人的回答的回答都是：都是：No！Colyvan M.&L.R.Ginzburg.2003.Laws of nature and laws of ecology.Oikos,101:649-653.生态学与哲学生态学与哲学 大牛科学家似乎总要跟哲学发生点关系，就像大牛科学家似乎总要跟哲学发生点关系，就像娱乐明星总要闹点绯

6、闻一样娱乐明星总要闹点绯闻一样来自网络来自网络 Just as life is too short to take everything seriously,it is also too short not to take some things seriously.Walter K.Dodds(2009).大一统理论能否成功？大一统理论能否成功？还原论与整体论还原论与整体论 魏斯曼/孟德尔达尔文1850-1900经验种群遗传学+生态学+进化DobzhanskyHuxley,MayrSimpsonStebbins数学种群遗传学FisherWrightHaldane数学种群生态学PearlLot

7、kaVolterra1920-1930“现代综合”统一MacArthur/Williams 进化和行为生态学 Maynard Smith,MacArthur,Hamilton 生态系统行为学理论 实验种群Gause,Park,Crombie1930-19401960-现在图1.2 生态学理论和进化生物学理论发展示意图。“不从进化来看，生物学中的一切都毫无意义不从进化来看，生物学中的一切都毫无意义”-T.Dobzhansky-T.Dobzhansky 1973 19731 1、个体生态学、个体生态学 最适点 下限 上限 环境梯度 适宜区 生长或生殖表现 1 1、个体生态学、个体生态学1 1、个体

8、生态学、个体生态学1 1、个体生态学、个体生态学1 1、个体生态学、个体生态学2 2、种群生态学、种群生态学马尔萨斯方程rDBNdtdN1逻辑斯谛方程KNrNdtdN112 2、种群生态学、种群生态学 t N 逻辑斯谛 增长曲线 马尔萨斯 增长曲线 2 2、种群生态学、种群生态学 K dN d t K/2 2 2、种群生态学、种群生态学2 2、种群生态学、种群生态学2 2、种群生态学、种群生态学资源竞争似然竞争捕食者1捕食者2资源-+-捕食者猎物 1猎物 2+-+-2 2、种群生态学、种群生态学2 2、种群生态学、种群生态学捕食者与猎物的相互适应捕食者与猎物的相互适应2 2、种群生态学、种群生态学3 3、群落生态学、群落生态学The worlds biomes change following the global patterns of temperature and precipitation.AzcScASzlogloglog物种面积关系