一、主要内容

  本课程从个体生态、种群生态、群落生态、生态系统生态、景观生态和全球生态等水平介绍生态学的基础理论、基本原理、基本研究方法,生态学的发展历史及现代生态学的进展,生态学在工、农业生产、资源和环境保护等方面的应用。


二、教学目的和要求

生态学是高等院校生物学专业的必修课程之一。根据教学计划,本课程开设于植物学、动物学、植物生理学、微生物学和遗传学等专业课程之后。

本课程目的在于:

1. 使学生对生物及其周围环境相互关系有比较全面和系统的认识,掌握生态学中的基本概念与原理,通过自主学习与拓展研究,了解本学科的发展动态。

2. 使学生能初步运用生态学的基本原理,说明和解决实际生活、生产中与生态学有关的问题,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。

3. 使学生能够胜任中小学生物学课程中有关生态学内容的教学工作、农林业相关工作以及为攻读研究生奠定基础。


三、教学方法

本课程采用课前自主学习、课堂讲授、专题讨论、课后拓展学习的教学方法,在教学过程中积极结合自媒体,发挥微课与微信公众平台的辅助作用,将与实际生活、生产相关的内容充实到课程教学中。


四、考核方式

采用作业、笔试与专题讨论发言相结合的考核方式。


五、使用教材及依据

本课程选用牛翠娟、娄安如、孙儒泳和李庆芬主编、高等教育出版社出版的《基础生态学(第2版)》教材。教材内容紧扣生态学发展前沿,反映了当代生态学发展水平和研究成果,联系实际生活与生产,是国内高校普遍使用的生态学教材之一。


六、教学内容与学时分配

1. 教学总学时:54学时

2. 教学内容

生态学是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。《生态学》课程内容分为基础和应用两部分。基础部分按照有机体、种群、群落和生态系统等层次进行课堂教学。应用部分包括全球变暖与环境污染、生物入侵、生物防治、生物多样性与保育、生态农业等,通过微课和微信推送的方式进行拓展学习。

 

0绪论

0.1 生态学的定义

0.2 生态学的研究对象

0.3 生态学的分支学科

0.4 生态学的研究方法

第一部分 有机体与环境

生物与环境

1.1 生态因子

1.2 生物与环境的相互作用

1.3 最小因子、限制因子与耐受限度

能量环境

2.1 光的生态作用及生物对光的适应

2.2 生物对温度的适应

2.3 风对生物的作用及防风林

2.4 火作为生态因子对于生物的影响及管理

物质环境

3.1 地球上水的存在形式及分布

3.2 生物对水分的适应

3.3 大气组成及其生态作用

3.4 土壤的理化性质及其对生物的影响

第二部分 种群生态学

种群及其基本特征

4.1种群的概念

4.2种群动态

4.3种群调节

4.4集合种群动态

5生物种及其变异与进化

5.1生物种的概念

5.2种群的遗传、变异与自然选择

5.3物种形成

6生活史对策

6.1能量分配与权衡

6.2体型效应

6.3生殖对策

6.4滞育与休眠

6.5迁移

6.6复杂的生活周期

6.7衰老

种内与种间关系

7.1种内关系

7.2种间关系

第三部分 群落生态学

群落的组成与结构

8.1生物群落的概念

8.2群落的种类组成

8.3群落的结构

8.4群落组织——影响群落结构的因素

9群落的动态

9.1生物群落的内部动态

9.2生物群落的演替

10群落的分类与排序

10.1群落分类

10.2群落排序

第四部分 生态系统生态学

11 生态系统的一般特征

11.1生态系统的基本概念

11.2生态系统的组成与结构

11.3食物链与食物网

11.4营养级与生态金字塔

11.5生态效率

11.6生态系统的反馈调节和生态平衡

12生态系统中的能量流动

12.1生态系统的初级生产

12.2生态系统中的次级生产

12.3生态系统中的分解

12.4生态系统中的能量流动

12.5分解者和消费者在能流中的相对作用

13生态系统的物质循环

13.1物质循环的一般特征、

13.2全球水循环

13.3碳循环

13.4氮循环

13.5磷循环

13.6硫循环

14地球上生态系统的主要类型及其分析

14.1陆地生态系统分布的基本规律

14.2淡水生态系统的类型及其分布

14.3海洋生态系统的类型及其分布

14.4世界陆地主要生态系统的类型及其分布

第五部分 应用生态学

15 应用生态学

第六部分 现代生态学的发展

16 分子生态学

17 景观生态学


第一章  绪论

一、教学目标

1. 掌握生态学的定义

2. 了解生态学的研究对象

3. 了解生态学的分支学科

4. 了解生态学的三种研究方法

二、教学重难点

1. 重点:生态学的定义;生态学的研究对象

2. 难点:三种研究方法


第二章 生物与环境

2.1 生态因子

一、教学目标

1. 了解环境的概念及分类

2. 掌握生态因子的概念、分类和作用特征

二、教学重难点

1. 重点:生态因子的种类;生态因子的特征

2. 难点:大环境和小环境的影响作用;生态因子的四种分类方式

 

2.2 生物与环境的相互作用

一、教学目标

1. 理解环境对生物的多种作用及生物对环境的适应

2. 掌握生物钟的概念和作用

3. 理解生物对环境的反作用及生物之间的相互作用

二、教学重难点

1. 重点:环境对生物的作用;生物钟;生物对环境的反作用

2. 难点:生物钟的概念;生物之间的相互作用

 

2.3最小因子、限制因子与耐受限度

一、教学目标

1. 掌握利比希最小因子定律

2. 理解限制因子的概念和意义

3. 理解耐受性定律和生态幅

二、教学重难点

1.重点:利比希最小因子定律的主要内容;限制因子的意义;耐受性定律的含义及发展

2.难点:耐受性定律、广温性生物与狭温性生物生态幅的比较


第三章  能量环境

3.1 光的生态作用及生物对光的适应

一、教学目标

1. 了解地球上光的分布

2. 理解不同植物对光的适应

3. 理解不同动物对光的适应

4. 掌握生物的昼夜节律和光周期现象

二、教学重难点

1. 重点:光照强度对植物的影响以及植物对环境的适应;四种植物对光照强度的反应;动物光周期的四种现象

2. 难点:四种植物对光照强度的反应;动物光周期的四种现象

 

3.2生物对温度的适应

一、教学目标

1. 了解土壤、水土与温度变化的关系

2. 了解不同温度对生物反应的影响

3. 理解生物对极端环境和周期性变温的适应机制

4. 理解物种分布和环境温度的关系

二、教学重难点

1.重点:不同温度对生物反应的影响;生物对极端环境和周期性变温的适应机制

2.难点:生物对周期性变温的适应机制

 

3.3 风对生物的作用及防风林

一、教学目标

1. 了解风对生物生长及形态的影响

2. 了解风对动植物的运输作用

3. 了解风的破坏作用

4. 掌握防风林的作用

二、教学重难点

1.重点:风对生物生长及形态的影响;防风林的作用

2.难点:风对生物生长及形态的影响

 

3.4 火作为生态因子对于生物的影响及管理

一、教学目标

1. 了解火对生物的有益作用

2. 了解火对生物的有害作用

3. 掌握防火管理的方法

二、教学重难点

1. 重点:火对生物的作用;防火管理的方法

2. 难点:火对生物的有益作用和有害作用

 


第四章 物质环境

4.1 地球上水的存在形式及分布

一、教学目标

1. 掌握水具有性质以及水的存在形式。

    2. 掌握降水量和大气湿度的概念。

    3. 了解降水量在我国的地域分布。

二、教学重难点

1. 重点:地球上水的不同存在形式

    2. 难点:降水量地域分布在我国农业生产上的应用

 

4.2 生物对水分的适应

一、教学目标

1. 掌握不同种类的植物对水分的适应。

    2. 掌握不同种类的动物对水分的适应。

    3. 了解生物对水分的适应规律,将其应用到实际生产生活中。

二、教学重难点

1. 重点:陆生植物的水平衡;水生动物和陆生动物的水平衡

    2. 难点:不同种类生物水平衡的应用

 

4.3 大气组成及其生态作用

一、教学目标

1. 掌握大气组成的基本成分。

    2. 掌握氧、二氧化碳对生物的影响作用,增强环保意识。

二、教学重难点

1. 重点:氧是生物依赖的媒质;二氧化碳对生物的重要作用

    2. 难点:内温动物对高海拔低氧的适应

 

4.4 土壤的理化性质及其对生物的影响

一、教学目标

1. 掌握土壤的物理性质及其对生物的影响。

    2. 掌握土壤的化学性质及其对生物的影响。

    3. 掌握土壤的生物特性。

    4. 了解植物与土壤之间的适应关系。

二、教学重难点

1. 重点:土壤的物理性质;土壤的化学性质;土壤的生物特性

    2. 难点:土壤理化性质在生态实践中的应用

 


第六章 生物种及其变异与进化

6.1 生物种的概念

一、教学目标

1. 掌握生物钟的概念

2. 掌握生物种的特点

3. 理解物种是维持生态系统能流、物流和信息流的关键

二、教学重难点

1. 重点:生物种的概念

    2. 难点:生物种的概念

 

6.2 种群的遗传、变异与自然选择

一、教学目标

   1. 掌握哈代-温伯格定律成立的前提条件

   2. 掌握种群基因型频率与基因频率的计算

   3. 理解多态现象

    4. 理解变异是选择的基础

  5. 了解三种表型自然选择模型 

二、教学重难点

    1. 重点:哈代-温伯格定律成立的前提条件;种群基因频率与基因型频率的计算;自然选择和遗传漂变是种群进化的动力;种群经过瓶颈后的特点

    2. 难点:理解选择是对有差别的存活能力和生殖能力的选择;种群基因频率与基因型频率的计算;

 

6.3 物种形成

一、教学目标

   1. 掌握地理物种形成学说的三个步骤

   2. 了解生物种的繁殖隔离的机制

 3. 掌握物种形成的三种方式

 4. 掌握植物形成新物种的途径

   5. 理解适应辐射现象

  二、教学重难点

   1. 重点:地理物种形成学说的三个步骤;物种形成的三种方式

   2. 难点:异域性物种形成、邻域性物种形成、同域性物种形成


第七章 生活史对策

7.0 绪论

一、教学目标

1. 理解生活史及生活史对策的含义

2. 掌握生活史的关键组成

3. 掌握生活史对策的类型

4. 了解生活史的类型

二、教学重难点

    1. 重点:生活史的关键组分;生活史对策的形成类型

    2. 难点:生活史对策的类型

 

7.1 能量分配与权衡

一、教学目标 

   1. 理解“达尔文魔鬼”(理想的具高度适应性的生物)是不存在的

   2. 掌握生物进行能量分配的方式及结果

二、教学重难点

1. 重点:生物的生长和繁殖间能量的分配与能量分配后产生的结果

2. 难点:生物能量分配的权衡

 

7.2 体型效应

一、教学目标

    1. 掌握生物体型大小与其寿命的线性关系

    2. 掌握生物体型大小与其内禀增长率的线性关系

    3. 了解体型效应产生的原因

二、教学重难点

    1. 重点:生物体型大小与寿命和内禀增长率的关系;体型效应的生态学意义;

    2. 难点:体型效应产生的原因

 

7.3 生殖策略

一、教学目标

    1. 掌握r选择和k选择理论的特征和两者之间的区别

    2. 掌握“两面下注”理论、CSR三角形对策理论及机遇、平衡和周期性生活史对策理论

    3. 理解生殖价的规律与差异作用

    4. 了解不同生殖对策在不同生物中的应用

二、教学重难点

   1. 重点:r选择和k选择的比较

   2. 难点:r选择与k选择的比较;“两面下注”理论、CSR三角形对策理论及机遇、平衡和周期性生活史对策理论的划分依据

 

7.4 滞育与休眠

一、教学目标

1. 理解动、植物滞育或休眠的生态学意义

    2. 了解不同种群度过不利时期的具体策略

 二、教学重难点

    1. 重点:滞育与休眠的生态学意义;滞育与休眠发生的条件

    2. 难点:休眠过程中生物体内发生的代谢变化

 

7.5 迁移

一、教学目标

1. 掌握迁徙与扩散的区别

2. 理解生物迁移的生态学意义

二、教学重难点

1. 重点:迁移的生态学意义;迁移的三种模式

2. 难点:迁移的三种模式

 

7.6 复杂的生活周期

一、教学目标

    1. 理解复杂的生活周期可使个体与世代之间发生的形态变化

    2. 理解复杂的生活周期是生物对不同环境的适应

    3. 了解生物最佳生活史对策变化的影响因素

二、教学重难点

    1. 重点:个体生活史中的变态发育;世代间的形态转换;复杂生活周期的生态学意义

2. 难点:世代间的形态转换

 

7.7 衰老

   一、教学目标

     1. 掌握两种竞争性衰老模型(突变积累、颉抗性多效)

     2. 理解生物衰老后身体会恶化的原因

     3. 了解生物体衰老后的代谢变化

  二、教学重难点

     1. 重点:突变积累衰老模型、颉抗性多效衰老模型

     2. 难点:突变积累衰老模型、颉抗性多效衰老模型


第八章  种内与种间关系

8.0 绪论

一、教学目标

1. 掌握种内与种间相互作用的基本类型

2. 理解种内、种间相互作用所产生的影响结果

二、教学重难点

  1. 重点:种内与种间的相互作用类型

  2. 难点:种间相互作用所产生的影响结果

 

8.1种内关系

一、教学目标

 1. 掌握密度效应的两个特殊规律

 2. 掌握有性生殖的生态学优势

 3. 理解领域行为与社会等级对种群调节的重要作用

 4. 了解他感作用的生态学作用

二、教学重难点

 1. 重点:密度效应的两大特殊规律(最后产量恒量法则、-3/2自疏法则);有性生殖的优势

   2. 难点:-3/2自疏法则(局域资源竞争、局域交配竞争);性选择产生的途径;性比偏离的原因

 

8.2 种间关系

一、教学目标

1. 掌握种间相互作用的类型

2. 掌握高斯假说(竞争排斥原理)的内容

3. 理解生态位变化对生物种群生存与繁殖的影响

4. 理解动物间协同进化(红皇后效应)的关系

5. 了解管理草原的科学途径

6. 了解Lotka-Volterra模型

二、教学重难点

    1. 重点:种间关系的类型、竞争排斥原理、红皇后效应、生态位变化对种内、种间竞争的影响

    2. 难点:Lotka-Volterra模型、极限相似性

 


第九章  群落的组成与结构

9.1生物群落的概念

一、教学目标

1. 理解生物群落的概念

2. 掌握生物群落的基本特征

3. 了解机体论学派和个体论学派的主要内容

二、重点难点

1. 重点:生物群落的基本特征

2. 难点:机体论学派和个体论学派的比较

 

9.2 群落的种类组成

一、教学目标

1. 掌握种类组成数量特征的几种指标

2. 了解几种常用的群落成员型

3. 理解生物多样性的种类及其含义

4. 了解物种多样性空间变化规律的几种学说

二、重点难点

1. 重点:生物多样性的种类及其含义的理解

2. 难点:多样性指标的计算

 

9.3群落的结构

一、教学目标

1. 掌握群落生活型的概念及分类

2. 理解群落的时空格局及其生态意义

3. 了解生态过渡态及其主要特征

二、重点难点

1. 重点:群落的时间结构和空间结构的理解

2. 难点:生态过渡态的含义的理解

 

9.4 群落组织——影响群落结构的因素

一、教学目标

1. 理解竞争、捕食和干扰对群落结构的影响

2. 了解空间异质性的概念及其对生物群落的影响

3. 理解物种丰富度的简单模型

4. 了解平衡说和非平衡说的主要内容

二、重点难点

1. 重点:影响群落结构的因素

2. 物种丰富度模型的理解

 


第十章 群落的动态

10.1 生物群落的内部动态

一、教学目标

1. 理解生物群落年变化的含义

2. 掌握群落波动的类型及其特点

3. 理解研究群落波动的意义

二、重点难点

1. 重点:三种群落波动的特点的掌握

2. 难点:研究群落波动的意义

 

10.2生物群落的演替

一、教学目标

1. 掌握群落演替的概念及其类型

2. 理解水生演替系列和旱生演替系列的过程

3. 了解演替的方向及影响演替的主要因素

4. 理解演替过程的理论模型

5. 理解演替顶级学说的内容

二、重点难点

1. 重点:群落演替的概念、方向及其影响因素

2. 难点:几种演替理论模型的理解和比较


第十章 群落的动态

10.1 生物群落的内部动态

一、教学目标

1. 理解生物群落年变化的含义

2. 掌握群落波动的类型及其特点

3. 理解研究群落波动的意义

二、重点难点

1. 重点:三种群落波动的特点的掌握

2. 难点:研究群落波动的意义

 

10.2生物群落的演替

一、教学目标

1. 掌握群落演替的概念及其类型

2. 理解水生演替系列和旱生演替系列的过程

3. 了解演替的方向及影响演替的主要因素

4. 理解演替过程的理论模型

5. 理解演替顶级学说的内容

二、重点难点

1. 重点:群落演替的概念、方向及其影响因素

2. 难点:几种演替理论模型的理解和比较


第十一章  群落的分类与排序

一、教学目标

1. 了解中国群落分类的原则、单位与系统;

2. 掌握植被型、群系、群丛及其命名方式;

3. 掌握《中国植被》如何将中国植被进行分类;

4. 掌握群落排序的类型、特点。

教学重难点

1. 重点:植被型、群系、群丛及其命名方式;群落排序的类型、特点。

2. 难点:群落排序的类型、特点。

 


第十二章  生态系统的一般特征

一、教学目标

1. 掌握生态系统的主要组成成分及其如何构成生态系统;

2. 掌握食物链、食物网和营养级的概念;

3. 掌握生态椎体的形成方式;

4. 掌握同化效率、生长效率、消费效率和林德曼效率的关系;

5. 掌握负反馈调节的概念,认识负反馈调节对维护生态平衡的指导意义。

、教学重难点

1. 重点:生态系统的主要组成成分及其如何构成生态系统;同化效率、生长效率、消费效率和林德曼效率的关系;负反馈调节对维护生态平衡的指导意义。

2. 难点:同化效率、生长效率、消费效率和林德曼效率的关系。


第十三章  生态系统中的能量流动

一、教学目标:

1. 掌握生物量总初级生产量呼吸量和净初级生产量的变化关系

2. 掌握测定初级生产量的方法;

3. 掌握生态系统次级生产过程的一般模式;

4. 掌握如何估计次级生产量;

5. 掌握决定分解过程的特点和速率的因素;

6. 掌握自养生态系统和异养生态系统的区别

7. 掌握吃活食的牧食链与吃碎食的碎食食物链的特点。

、教学重难点

1. 重点:生物量总初级生产量呼吸量和净初级生产量的变化关系;生态系统次级生产过程的一般模式;决定分解过程的特点和速率的因素;自养生态系统和异养生态系统的区别

2. 难点:估计次级生产量的方法。


第十四章  生态系统的物质循环

一、教学目标

1. 区分物质循环和能量流动;

2. 学会以分室模型的方法研究元素循环;

3. 理解物质循环的两个尺度及其关系;

4. 说出全球循的分类已经它们之间的关系;

5. 比较气体型与沉积型两类循环的特点;

6. 说出全球碳循环包括哪些重要的生物的和非生物的过程;

7. 分析全球碳循环与全球气候变化有什么重要的联系;

8. 理解氮循环的复杂性,并对人工固氮的正反两方面后果做一个评价。

二、教学重点

1. 气体型与沉积型两类循环的特点;

2. 全球碳循环包括哪些重要的生物的和非生物的过程;

3. 全球碳循环与全球气候变化有什么重要的联系;

4. 氮循环的复杂性,并对人工固氮的正反两方面后果做一个评价。

、教学难点

1. 以分室模型的方法研究元素循环;

2. 全球碳循环与全球气候变化有什么重要的联系;

3. 氮循环的复杂性,并对人工固氮的正反两方面后果做一个评价。

 


第十五章  地球上生态系统的主要类型及其分布

一、教学目标

1. 理解陆地生态系统分布的基本规律;

2. 理解世界陆地主要的生态系统的类型及其分布;

3. 说出热带雨林的特点,知道世界热带雨林的分布。

二、教学重点

1. 陆地生态系统分布规律、类型及其分布;

2. 植被在地球的分布主要取决于气候条件。

、教学难点

1. 世界陆地主要生态系统的类型和分布,特别是在我国的分布

 


第十六章 应用生态学

一、教学目标

1. 理解应用生态学、温室效应和生态农业的概念;

2. 理解全球变暖的影响;

3. 阐述臭氧层缺损的原因及其危害;

4. 概述人类活动造成的各种环境污染以及如何保护环境;

5. 理解资源的分类;

6. 说出我国生态农业的几种典型模式各包含哪些生态学原理;

7. 概述生物多样性的价值、现状、原因以及保育对策;

8. 了解生态系统服务;

9. 说出如何管理生态系统;

10. 阐述有害生物防治有哪些途径并解释使用杀虫剂所产生的问题。

二、 教学重点

1. 人类活动造成的各种环境污染以及如何保护环境;

2. 我国生态农业的几种典型模式各包含哪些生态学原理;

3. 生物多样性的价值、现状、原因以及保育对策;

4. 如何管理生态系统。

三、教学难点

1. 我国生态农业的几种典型模式各包含哪些生态学原理;

2. 收获理论。