生态学课程教学大纲.doc
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1、?生态学?课程教学大纲一、课程根本信息课程代码:260350课程名称:生态学 英文名称:Ecology课程类别:公共选修课 学 时:27学分:适用对象: 非环境专业考核方式:考察平时成绩占40%,课程论文占60%先修课程:二、课程简介本课程是大学本科非生态学专业学生为普及生态学知识,以满足其不断提高的生态环境意识需要而开设的。它对于培养“根底扎实,知识面宽,能力强,素质高的实用型技术人才具有重要的作用。生态学是研究生物及环境关系的科学。在地球环境强烈变化的今天,公众对人类及生态环境相互影响的重要性认识程度已有了很大的提高。中共中央15大文件中已经将生态学作为国家开展的关键问题;联合国教科文组织
2、也要求把生态学知识普及到每一个人。尽管目前生态这个名词已经在各种媒体上经常出现,但生态学的知识与思想还远远没有普及。作为21世纪的大学生,应该掌握生态学的根本知识与原理。同时,因为生态学研究要涉及到极为错综复杂的关系,生态学特有的宏观思维方式、处理复杂事物的方法甚至是“纯生态学的理论与事实也在为生物学乃至整个自然科学,甚至哲学、社会科学、人文学科与文学艺术提供理论、方法论与知识的支持。非生物科学专业的学生也将通过学习这门课程而获益。 三、课程性质及教学目的课程性质:本课程是为我院园林、生物工程、工商、食品、市场、国贸与计算机等专业的学生开设的公共选修课。教学目的: 通过学习本课程,学生应该掌握
3、:1生物及环境关系的一般原理;2全球生命系统的构造、过程与变化,以及人类在全球系统中的作用与责任;3生态系统的构造、过程、对外部环境的改造;4种群的根本特征、种群构造与动态、种间关系及物种进化对策等;5生物个体的构造、功能及及环境之间的相互关系;6生态学各个组织层次的共同规律以及生态学在社会生产实践中的广泛应用。 本课程采用课堂讲授、学生发言及问题讨论的方式进展课堂教学,努力贯彻理论联系实际的原那么,培养学生独立思考问题,研究与解决生态学相关问题的能力。 四、教学内容及要求 第一章 绪 论(一) 目的及要求1 掌握生态学 生物环境 非生物环境 种群 群落 生态系统 生物圈 副生物圈 进化生态学
4、 化学生态学 GAIA学说等概念;2 熟悉生态学的研究对象与任务;3 了解生态学的产生及开展简史,生态学的研究方法。 (二) 教学内容 一、生态学的定义 介绍生态学的概念。应包括不同作者的定义,但应该对最为简单的、最为广泛采用的定义有肯定的赞同。 二、生态学研究历史、对象及范围 简单介绍生态学的开展历史,以及在各个阶段的研究的中心内容。重点介绍生态学的研究对象。 三、生态学的分支科学、穿插学科 1. 分支学科 2. 及生物学分支学科的穿插; 3. 生态学在生命科学体系中的应用性学科;4. 生态学及自然科学相关学科的穿插; 5. 生态学及人文社会科学的穿插。 四、生态学的开展动态 1. 作为根底
5、科学的生态学的开展动态; 2. 生态学应用领域及其应用学科的开展动态; 3. 生态哲学、生态智慧 五、生态学的研究方法 1. 科学研究的根本方法; 2. 生态学的观察、实验 3. 生态学如何以小见大:样方技术,取样技术(三) 课后练习1、什么是生态学?你认为生态学的本质是研究什么? 2、生态学的研究层次有哪些?这些层次在生态学不同的开展时期各有哪些偏重? 3、生态学的开展分为那几个时期?各时期的主要代表人物是哪些?各时期的研究对象有什么特点? 4、现代生态学的开展有哪些特点?如何认识“生态学的社会化、生态学必须科学化?(四) 教学方法及手段课堂讲授、学生发言及讨论第二章 生物及环境(一) 目的
6、及要求1 掌握物种种, 种群,环境 生态因子 环境因子 主导因子 最小因子法那么 耐受性法那么 限制因子 生态幅 适合度指示生物 阳性植物 昼行性动物 光周期现象 短日照植物 Bergman规律Allen规律 三基点 活动积温 物侯生态因子作用的特点;2 熟悉光、温、水、土对生物的作用,正常条件下生物如何适应环境;3 了解生物的适应组合;适应辐射。 (二) 教学内容本节介绍环境因子生态因子的定义。并解释在环境学中及生态学中“环境概念上的差异范围的限定。 介绍环境因子作用的规律,其中包括生态学的一些根本定律或规律。包括许多生态学最根本的理论问题。一、 环境、环境因子及其类别 1 、环境的概念,环
7、境因子及生态因子 2 非生物因子及生物因子 3 、直接因子与间接因子 4. 大环境、小环境;内环境及外环境 二、 生态因子作用的规律与生物的适应特征 1 生态因子作用的综合性 生物的适应组合 2 非等价性,主导因子 3 不可替代性及互补性 4 限制作用:最小因子法那么/耐受性法那么;三基点 5 大环境与小环境 三、 生物对环境因子的适应途径 1 、形态适应 2 、生理适应:驯化;内稳态机制 3 、行为适应:休眠、迁徙、滞育等。 4 适应的遗传根底 稍提即可 环境因子:光 一、 陆生环境中的光因子 1 、光在时间与空间的上的分布特点 2 、光强度对植物的生态影响 阳性植物、
8、阴性植物 光补偿点、饱与点 3 、光照强度对动物的影响 4 、光的周期性变化对动物与植物的生态效应 二、水生环境的光因子 1 、水体光的分布特点 2 、水生生物对光的适应 环境因子:温度 一、温度的分布特征及生态意义 1 、温度的分布特征 2 、温度的生态意义:代谢;分布 二、温度对生物分布与生命活动的影响 1 、极端低温/高温对生物的影响 2 、生物表现的形态适应:动物表现的形态适应 1BERGMAN规律;2ALLEN规律等 3 、生物表现的生理适应:极端高温对生物的影响及生物的生理适应 4 、生物表现的行为适应 5 、温度及生物的发育:1有效积温;2物候 И
9、715; 环境因子:水 一、 水的分布及水因子的生态意义 1 、水陆环境的主要差异 2 、水的理化性质 3 、水的生态意义组份,代谢介质,分布,形态塑造 二、生物对水因子的适应 1 、水、陆生植物对水因子的适应 1水生植物 2陆生植物 2 、动物对水因子的适应 1水生动物的渗透压调节 2陆生动物对干旱的适应 3适应组合 环境因子:土壤及其它非生物因子 一、土壤因子 1 、土壤的生态意义 2 、土壤的物理性质对生物的影响 3 、土壤的化学性质对生物的影响 4 、土壤环境及动物的适应 二、 火因子 1、火烧的影响及其生态作用 2、植物/动物对火因子的适应 三、人类活动对生物的
10、影响 1 、人类活动对生物的积极意义: 1选择 2伴人适应及进化 2 、人类活动对环境因子的改变: 1 生态破坏及环境污染 2人类活动对生物的生态影响 四、生物对环境的适应表现 1、趋同适应及生活型 2、趋异适应及生态型 再强调:环境因子的综合作用 本章小结: 生态因子的特点及其对生物的影响方式; 生物对生态因子的适应。 (三) 课后练习1、生态因子一般被分为哪五大类型?哪些是直接作用?哪些是间接作用? 生态因子作用有什么特点? 2、Liebig的最小因子法那么与Shelford 的耐受性法那么分别是说明生态因子作用的什么特点?生物的耐受曲线在生态幅宽狭不同的生物中,其图
11、形上有什么特点? 3、多个生态因子的综合作用对生物的适合度有何影响?请举例说明。 4、生物对生态因子的限制作用的调整主要表现在哪些方面?它们分别是对哪些生态条件的适应?具有哪些生态意义? 5、内稳态生物与非内稳态生物在适应环境的方式、能力上有何差异?内稳态生物如何保持其稳态机制的? 6、举例说明什么是适应组合?生物为什么要出现适应组合? 7、光在时间与空间上的配置对植物与动物产生哪些影响?它们又是如何适应这些变化的? 8、温度有哪些生态意义?低温与高温对生物会产生哪些影响?植物与动物如何在形态、生理、行为上进展适应?为什么温度能够限制生物的分布? 9、什么叫有效积温?利用它在实际生产中有哪些价
12、值? 10、水环境与陆生环境有哪些不同? 植物在适应方式上又有何不同? 11、 水生动物与陆生动物在对水因子方面的适应中主要面临哪些矛盾?它们又如何适应? 12、 水体介质及其低氧环境对生物的形态与构造及其能量耗散产生哪些影响? 13、盐碱土对植物有哪些不利影响?盐土植物对植物的适应方式有哪些?(四) 教学方法及手段课堂讲授、学生发言及讨论第三章 种群及其根本特征(一) 目的及要求1 掌握种群增长模型 及密度相关的; 种群调节方式假说; 繁殖成效 亲本投入、繁殖本钱;繁殖格局:一次及屡次,生活年限与繁殖; 繁殖策略:K选择与r选择; R-C-S型生活史式样; 生物的性行为: 有/无性生殖;性别
13、系统,婚配制度;他感作用;性选择。 种内关系:密度效应 最后产量衡值法那么,3/2自疏法那么; 种间关系:竞争与生态位。 2 熟悉植物的防卫作用;植物及食草动物之间的协同进化等。 3 了解种群的遗传变异,物种的形成及分化了解环境的组成及构造; (二) 教学内容 一、 种群的概念 种群的定义、种群在不同学科中的称谓。种群定义所表现的时空、遗传与数量特征。 二、 种群的各种参数 1 、种群大小及密度 2 、种群的分布,种群分布的判断 3 、种群概念的扩展:单体生物及构件生物,构件 4 、种群的构造特征:年龄构造及性比 种群动态 一、生命表及种群动态参数 生命表的编制;静态生命
14、表及动态生命表; 1 、研究种群动态的参数 生命表的分析 种群增长率r/内禀增长率rm/瞬时增长率 周限增长率 2 、生存曲线 二、 种群动态的模型研究 1 、指数增长模型 2 、LOGISTIC增长模型 3 、及密度有关的不连续增长模型 4 、具时滞效应的、及密度有关的不连续增长模型 三、自然种群的数量变化 1 、季节性增长 2 、周期性波动 3 、种群大爆发及种群的灭亡 四、种群调节 1 、种群调节概念 2 、种内竞争 动物及植物种内竞争的差异 3 、种群调节各学说简介及评价 种群的遗传及进化 一、 种群遗传学根本概念 1 、种、种群与进化 2 、遗传与变异 3 、哈
15、迪魏伯格原理 二、生物的进化要素1 、突变与重组 2 、自然选择 3 、基因流动 4 、随机遗传漂变 三、进化中的自然种群 1 、种群内遗传平衡多态现象 2 、生活史对策 1 r与K对策 2 C、S与R对策 四、物种的形成 1 、物种形成过程 2 、物种形成机制 3 、种的形成方式 种间关系 一、 种间竞争 1 、种间竞争模型 Lotka-Voltarra模型 Tilman模型 2 、竞争排斥原理 3 、生态位理论 4 、自然种群的种间竞争表现 二、 捕食关系 1 、捕食关系的概念:广义及狭义的概念 2 、种间竞争模型 3、Lotka-Voltarra捕食模型 4 、自然
16、界捕食关系的表现 5 、捕食关系在生物控制中的作用:Holling反响的应用 三、 寄生关系 1 、有关寄生的各种概念:寄生、拟寄生、内/外寄生 2 、寄生作用及协同进化 四、其它种间关系 1 、互利共生 2 、种间关系的各种表现及实际判断问题 种群的行为 一、植物种群的密度效应 最后产量恒值法那么及-3/2自疏法那么 二、动物种群的各类社会行为及其生物学意义 1 、啄序 2 、社群等级 3 、领域行为 三、 行为的适应性与遗传性 四、 家系选择与集团选择 (三) 课后练习1、为什么说种群是物种在自然界存在的根本单位与进化单位? 2、种群的密度与分布有什么区别与联系?种群的不同分布形式对种群的
17、开展各有哪些影响? 4、动态生命表与静态生命表有哪些不同?如果研究一个区域的人口的开展动态,你认为两种生命表各有何优劣点? 5、关键因子分析是怎样反映环境因子对种群开展影响的? 6、比拟分析种群增长的非密度制约指数增长模型离散型与连续型、密度制约增长模型离散型与连续型成立的条件与建模的要求,各模型具有哪些生态学意义。 7、比拟分析自然选择与遗传漂变对种群进化的作用特点。 8、自然选择按照选择的结果分为哪种类型?并举例说明。 9、物种的形成为什么要经过生殖隔离?生殖隔离有哪些形式与方式? 11、有性生殖与无性繁殖在生态适应中各具有什么利弊? 为什么大多的植物都选择雌雄同株的性别系统? 12、领域
18、性行为与社会等级对于生物适应环境有何积极意义? 13、根据Lotka-Volterra中间竞争的模型, 说明竞争排斥与共存的条件。 14、根据Tilman的ZNGI 模型说明植物竞争的特点及其相互排斥与共存的条件。 16、 利用有关模型说明动物捕食者与猎物之间的周期性数量波动。 17、植物对食草动物的取食有哪些适应机制? 二者之间是如何协同进化的? 18、寄生生物如何适应寄生生活的? 二者之间是如何协同进化的? (四) 教学方法及手段课堂讲授、学生发言及讨论第四章 生物群落(一) 目的及要求1 掌握群落 群落交织区 机体论学派 个体论学派 优势种 建群种 显著度 相对多度、密度、盖度比 频度
19、优势度重要值IV SDR 生物多样性 生活型 生活型谱 等生活型线 生态等值种 垂直构造 外貌 层片 季相 边缘效应 同资源种团 等价种 抽彩式竞争 MacArthur平衡说 空间异质性 演替 原生演替次生演替 群丛 群系 植被型 纬向地带性 经向地带性 垂直地带性 三向地带性 潮间带等概念;2 熟悉群落的物种组成、构造;影响群落构造的因素等。3 了解岛屿生物学理论;演替顶级理论与学说。 (二) 教学内容一、 生物群落的概念 二、 生物群落的根本特征简介 1 、群落的物种组成 物种的不同性质:优势种、建群种等 物种多样性 2 、群落的构造特征 群落的时间特征 群落的空间特征 群落的营养构造 &
20、#1048715; 群落的构造特征分析 一、 群落的物种构成 1 、生物多样性概念简述 生物多样性定义,物种多样性及生物多样性 生物多样性范围:研究中心,遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。 (3)物种多样性的度量 2 、影响物种多样性的因素 二、 群落的构造单元 1 、生活型及其划分 2 、层片及其划分 三、 垂直构造及水平构造 四、 群落的外貌及季相, 五、 群落交织区:边缘效应 六、 影响群落的构造的要素 1 、竞争 2 、捕食 3 、干扰 4 、空间异质性 七、 岛屿生物学现象,岛屿生态及自然保护 群落的动态 一 、群落短期动态 1 、昼夜变化 2 、季节变化
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