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单元 2：生态

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    生态学是研究活生物体与其环境的相互作用。 生态学的核心目标之一是了解物理环境中生物的分布和丰度。 实现这一目标需要整合生物学内外的科学学科，例如生物化学、生理学、进化、生物多样性、分子生物学、地质学和气候学。 一些生态学研究还应用了化学和物理学的各个方面，并且经常使用数学模型。

    为什么要学习生态学？ 也许你有兴趣了解自然世界以及生物如何适应环境的物理条件。 或者，也许你是一位未来的医生，想了解人类健康与生态之间的联系。

    人类是生态景观的一部分，人类健康是人类与我们的物理和生活环境互动的重要组成部分。 例如，莱姆病是我们健康与自然世界之间联系的现代例子之一。 莱姆病更正式地称为莱姆疏螺旋体病，是一种细菌感染，当人类被鹿蜱咬伤（Ixodes scapularis）时，可以传播给人类，而鹿蜱是这种疾病的主要媒介（图\(\PageIndex{a}\)）。 但是，并非所有的鹿蜱都携带会导致人类莱姆病的细菌，除了鹿之外，肩腱杆菌还可能有其他宿主。 事实上，事实证明，感染的概率取决于蜱发育的宿主类型：生活在白脚老鼠身上的蜱携带细菌的比例高于生活在鹿身上的蜱虫。 了解宿主物种丰富的环境和种群密度将有助于医生或流行病学家更好地了解莱姆病是如何传播的，以及如何降低其发病率。

    照片 (a) 显示树叶上有一只鹿虱。 刻度线的主体为棕色椭圆形，正面有一个较小的圆形椭圆形。 头部和腿部是黑色的。 照片 (b) 显示手臂上有红色的圆形皮疹，包裹在环状皮疹中。 照片（c）显示了一只棕色的老鼠，腹部和腿是白色的，耳朵又大又圆。
    图\(\PageIndex{a}\)：（a）鹿蜱携带在人类中产生莱姆病的细菌，通常在（b）有症状的牛眼疹中很明显。 (c) 白脚老鼠是携带莱姆病细菌的鹿蜱的众所周知宿主之一。 （来源 a：美国农业部 ARS Scott Bauer 对作品的修改；来源 b：CDC James Gathany 对作品的修改；来源 c：Rob Ireton 对作品的修改）

    生态学家在生物组织的四个层面提出问题——生物、种群、社区和生态系统。 在生物层面，生态学家研究单个生物及其与环境的相互作用。 在种群和群落层面，生态学家分别探索生物种群如何随着时间的推移而变化，以及该种群与群落中其他物种相互作用的方式。 研究生态系统的生态学家研究生态系统的活物种（生物成分）以及环境中的非生物部分（非生物成分），例如空气、水和土壤。 本单元的目标是进一步探讨这些主题以及它们如何与环境科学联系和重叠。

    归因

    由 OpenStax 的《生态与生物圈》中的 Melissa Ha 和 Rachel Schleiger 修改（获得 CC-BY 许可）

    缩略图-“Orchid mantis” 属于公共领域