生态学未来之展望

韩兴国、伍业钢主编的《生态学未来之展望——挑战对策与战略》是几位海外知名华人学者在中国科学院举办的“中国生态大讲堂高级研讨班”系列讲座的演讲荟萃。本书以生态系统的复杂性与可持续性为主题，探讨了未来生态学关注的三大焦点问题，即全球环境变化，区域生态服务以及人群生态健康，其内容包括生态系统复杂性、全球变化生态学、生态系统生态学、景观生态学、生物地球化学循环、生态可持续性科学和社会生态学等方面，涉及尺度从全球到家庭，对象从陆地、湖泊到海洋，视野从生态修复技术到管理体制，内容丰富，文字清新。

   本书根据中国科学院沈阳应用生态研究所和中华海外生态学者协会主办的“生态学未来之展望2009年高级研讨班”讲授内容编辑而成，涵盖了生态学发展的前沿及许多对中国生态学发展极具前瞻性的思考，具体包括从全球变化到景观动态，从模型模拟到同位素技术，从湿地生态系统到森林生态系统，从生态学理论到生态系统管理和决策，从应用生态学到交叉综合大科学的研究成果和展望。   希望本书的研究成果、技术、方法、理念与更多的生态学工作者、研究人员、学生以及可持续发展管理者和环境保护爱好者共享。

第1章 自持续优化——生命系统供需尺度关系的新概念和理论框架 李百炼
1.1 生物个体大小的生物学意义
1.2 异速生长的生物、物理和数学基础
1.3 个体大小、能量消费与多样性稳定之间的关系
1.4 动物活动范围和种群密度
1.5 种的个体大小与气温变化的关系
1.6 自持续优化：一个生命支持／需要比例的新颖概念
第2章 景观生态学的过去、现在和将来 邬建国
2.1 什么是“景观生态学”？
2.2 景观生态学中的十大研究论题
2.3 景观生态学和可持续性科学
第3章 交叉综合大科学与生态学未来 陈吉泉
3.1 生物气象学
3.2 森林生态学
3.3 景观生态学
3.4 景观模拟与火生态学
3.5 食物链与种群生态学
3.6 空间生态学与全球生态学
3.7 草原生态学
3.8 社会学和经济学的因素
3.9 生物能源
3.10 总结
第4章 生态系统生态学和恢复生态学面临的一些理论和实践的挑战与解决方法 缪世利
4.1 前言
4.2 突发事件或波动性事件对于生态系统结构、功能和过程的影响
4.3 火干扰之后不同水分梯度对于植物恢复的影响
4.4 树岛上攀援蕨类植物的生物入侵研究
4.5 生态学研究的实验设计
第5章 生态系统生态学的进展：生态系统的测量、野外模拟和数学模型 唐剑武
5.1 未来生态学的任务
5.2 陆地生态系统的过程
5.3 生态系统的测量
5.4 生态系统的野外模拟实验
5.5 生态系统的数学模型
第6章 模拟森林生长、生产力和碳动态：从未次冰川期到未来 彭长辉
6.1 模型概述
6.2 三个模型应用实例
6.3 生态学模型研究面临的机遇和挑战
第7章 木本植物入侵对稀树草原的影响：土壤碳的空间分布、不确定度及采样策略 刘峰武昕原白娥Thomas Boutton StevenR.Archer
7.1 引言
7.2 数据和方法
7.3 结果
7.4 讨论
第8章 森林水文学研究——中国植被恢复和气候变化对水资源的影响 孙阁
8.1 研究森林一水资源关系的重要性
8.2 中美两国森林水资源主要关心的问题
8.3 森林水文学研究的主要科学问题
第9章 水生态系统危机的挑战和可持续水资源管理 刘秦勤
9.1 前言
9.2 水资源与生态系统危机
9.3 科学研究、生态服务和可持续水资源综合管理的途径
第10章 雨水资源利用与生态工程研究 潘绪斌
10.1 降雨流程分析
10.2 雨水资源
10.3 雨水污染
10.4 美国城市雨水生态工程
10.5 美国雨水很好管理实践评估
10.6 关于中国实施生态工程的建议
第11章 “根离土”与“土离根” 程维信
11.1 根际的重要性
11.2 根际激活效应
11.3 全球变暖和根际激活效应的关系
11.4 “根离土”的问题
第12章 稳定同位素生态学研究进展 林光辉
12.1 前言
12.2 稳定同位素生态学学科发展历史
12.3 稳定同位素生态学学科特点
12.4 稳定同位素生态学近期新研究进展
12.5 中国稳定同位素生态学现状与发展策略
第13章 氮稳定同位素分析在研究人类活动对水生态系统影响中的应用 古滨河
13.1 前言
13.2 氮稳定同位素分析的基本理论
13.3 生态系统对人类影响的反馈：氮稳定同位素的应用
13.4 结语
第14章 生态风险评估在疏浚工程中的应用 黄长志
14.1 疏浚淤泥安置与风险评估的关系
14.2 风险评估方法在疏浚淤泥评估中的应用
14.3 风险评估的计算案例
14.4 结论和摘要
第15章 应用于入侵种生态风险评估与决策的生态指标体系 伍业钢
15.1 入侵种的生态风险评估
15.2 斑马贻贝生态指标体系建立的方法
15.3 生态指标与生态风险评估
15.4 生态风险评估与决策
第16章 生态系统模型与生态风险评估 伍业钢
16.1 生态风险评估的意义
16.2 除莠津污染的风险评估及水生生态系统模拟
16.3 生态系统模型参数的确定
16.4 模拟生态系统生产力及除莠津的影响
16.5 对除莠津的生态风险提出决策建议

    Forman和Godron在北美出版的景观生态学专著Landscape Ecology，为北美的景观生态学奠定了基础，将景观定义为“由反复出现并形成某种规律性空间格局的多个生态系统所组成的、方圆几十至几百平方千米的地理单元”，将景观生态学定义为“研究景观的结构、功能和变化的科学”（Forman and Godron，1986）。具体而言，景观结构指“不同生态系统间的空间关系”，景观功能指“生态系统间的能量、物质和物种流”，景观变化指“生态系统镶嵌体的结构和功能随时间的变化”（Forman and Godron，1986；Forman，1995）。与Troll的原始定义相比，Forman和Godron（1986）的景观生态学定义显然是突出了将景观空间格局和生态学过程整合到一起的一面，而忽视了将社会、经济、文化诸因素综合为景观一体的整体论的一面。然而，斑块一廊道一基底模式为研究景观空间格局和过程提供了一个系统的概念框架，对景观生态学在北美乃至全球的迅速发展起到了重要作用（Forman and Godron，1981；Forman and Godron，1986）。
    景观生态学明确地强调空间格局。具体而言，景观生态学考虑空间异质性的发展和动态、异质性景观间的时空互动与交流、空间异质性对生物与非生物过程的作用以及空间异质性管理（Risser et al.，1984）。景观生态学不是一个独立的学科，也不是生态学的一个分支，而是很多学科的高度交叉和综合，研究的重点是景观格局的时空动态（Risser et al.，1984）。
    景观生态学是研究空间格局和生态过程相互作用的科学，关注空间动态（包括物流、能流和生物流）及其在异质基底中流（fluxes）的控制方式（Pickett andCadenasso，1995）。景观生态学强调空间格局和生态过程的相互作用，即系列尺度上的空间异质性的致因和后果；景观生态学与生态学的其他学科相比，明确强调生态过程中空间配置的重要性，并且研究的空间范围往往大于传统生态学科（Turner et al.，2001）。Wu和Hobbs（2007）在综述了大量文献的基础上，通过国际景观生态学家的探讨，提出了如下定义：景观生态学是研究不同时间、空间和组织尺度上的景观的空间格局及其生态后果的科学和艺术的整合。景观生态学为在不同尺度上理解空间异质性的形成、动态、生态影响以及格局—过程的关系提供了理论基础；景观生态学的艺术性表现为整合生物物理、社会经济和文化组成的人文特征和整体性，具体体现为景观设计、规划和管理。