二、研究方法
由于生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容和范圍非常廣泛,同時近代生態(tài)學(xué)的發(fā)展主要是與其他科學(xué)相互滲透,使得生態(tài)學(xué)研究方法變得十分復(fù)雜。在長期發(fā)展中生態(tài)學(xué)形成了自己完整的研究方法,其主要研究途徑可歸納成以下幾方面。
1.野外調(diào)查研究
野外調(diào)查研究是指在自然界原生境對生物與環(huán)境關(guān)系進(jìn)行考察。包括野外考察、定位長期觀測和原地實驗等不同方法。
(1)野外考察
野外考察是考察特定種群或群落與自然地理環(huán)境的空間分異的關(guān)系。首先有一個劃定生境邊界的問題,然后在確定的種群或群落生存活動空間范圍內(nèi),進(jìn)行種群行為或群落結(jié)構(gòu)與生境各種條件相互作用的觀察記錄。
野外考察種群或群落的特征和計測生境的環(huán)境條件,不可能在原地內(nèi)進(jìn)行普遍的觀測,只能通過適合于各類生物的規(guī)范化抽樣調(diào)查方法。如動物種群調(diào)查中取樣方法有樣方法、標(biāo)記重捕法、去除取樣法等。植物種群和群落調(diào)查中的取樣法有樣方法、無樣地取樣法、相鄰格子取樣法等。樣地或樣本的大小、數(shù)量和空間配置,都要符合統(tǒng)計學(xué)原理,保證得到的數(shù)據(jù)能反映總體特征。
(2)定位觀測
定位觀測是考察某個體、種群、群落或生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能與其環(huán)境關(guān)系在時間上變化。定位觀測先要設(shè)立一塊可供長期觀測的固定樣地,樣地必須能反映所研究的種群或群落及其生境的整體特征。定位觀測時間,決定于研究對象和目的。若是觀測微生物種群,只需要幾天的時間即可,若觀測群落演替,則需要幾年、十幾年、幾十年甚至上百年的時間。
(3)原地實驗
原地實驗是在自然條件下采取某些措施獲得有關(guān)某個因素的變化對種群或群落及其他因素的影響。例如,在野外森林、草地群落中,認(rèn)為去除其或引進(jìn)某個種群,觀測該種群對群落和生境的影響;在自然保護(hù)區(qū),人為地對森林進(jìn)行疏伐,以觀測某些陽性珍稀瀕危植物物種的生長。
2.實驗室研究
實驗室研究包括控制實驗和實驗室分析。生態(tài)學(xué)的許多研究需要在實驗室條件下進(jìn)行控制實驗,如個體生態(tài)學(xué)研究中,研究生態(tài)因子對生物代謝過程的影響等??刂茖嶒炇悄M自然生態(tài)系統(tǒng)中單項或多項因子相互作用,及其對生物影響的方法。如昆蟲種群研究中,考察環(huán)境因子對種群消長影響的實驗就是最普通的控制實驗;“微宇宙”模擬系統(tǒng)是在人工氣候室或人工水族箱中建立自然生態(tài)系統(tǒng)的模擬系統(tǒng)等。除一般生物學(xué)、生理學(xué)和毒理學(xué)研究方法外,還要結(jié)合化學(xué)、物理學(xué),尤其是分析化學(xué)、儀器分析、物理儀器和放射性同位素測定等方法進(jìn)行實驗室分析。
3.模型模擬研究
模型模擬研究主要通過系統(tǒng)分析來研究生態(tài)系統(tǒng),是把研究對象視為系統(tǒng)的一種研究和解決問題的方法。系統(tǒng)分析除了繼續(xù)依賴經(jīng)驗、實物模型等手段以外,越來越多地借助于數(shù)學(xué)和計算機作為工具。因此,系統(tǒng)分析又更多地是指有步驟地收集系統(tǒng)信息,通過建立與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能有關(guān)的數(shù)學(xué)模型,利用計算機對信息進(jìn)行整理、加工、綜合,從而能解釋與研究對象有關(guān)的現(xiàn)象,對系統(tǒng)的行為和發(fā)展作出評價和預(yù)測,并對系統(tǒng)作出適當(dāng)調(diào)控的一種方法。
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