【课程编号】BIO11002
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【所属模块】学科基础课
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【学分数】2
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【适用专业】生物科学、生态学、生物技术
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【学时数】32
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【开设学期】春季
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【已开设次数】 20
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【建议选课人数】50
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【授课教师姓名】牛翠娟
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【授课教师职称】教授
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【授课教师联系方式】cjniu@bnu.edu.cn
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【开课单位】生命科学学院
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【先修课要求】高等数学、植物生物学、动物生物学
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一、 课程目标:
通过本课程的学习,同学们将能够:1. 系统掌握生态学的基本理论和原理,学会用生态思想思考现实问题;2. 了解生态学的历史、研究方法、研究进展和在社会生产、生活中的应用,树立生态观念;
3. 锻炼课堂表达能力与交流能力;4. 培养提出问题、分析问题和解决问题的能力;5. 增加对生命、环境的尊重与热爱;6 为学习其他生态专业课奠定基础。
二、教学内容和学时分配:
绪论 1学时
主要内容:
1 生态学定义、研究内容与对象,为什么要学习生态学?
2 生态学发展简史、分支学科及主要研究方法。
教学要求:
了解: 生态学发展简史、分支学科以及生态学的主要研究方法。理解: 生态学、生物圈定义,生态学的研究内容与研究对象,认识:学习生态学的重要意义。
重点、难点:生态学、生物圈的定义,生态学的研究内容与研究对象。
第一部分 有机体与环境 7学时
第1章 生物与环境
1-1 环境与生态因子的概念,生态因子作用的特征,生物与环境相互作用的规律
1-2 利比希最小因子定律,限制因子定律、谢尔福德耐受性定律,生物对生态因子耐受范围的调整
第二章 能量环境
2-1 光质、光强的生态作用,生物对光质、光强的适应,生物的光周期现象
2-2 地球上温度在大气、土壤、水体中的时空变化,温度的生态作用,冷害 冻害 耐受冻结 超冷现象 有效积温法则
2-3 生物对低温、高温和变温的适应
第三章 物质环境
3-1 水因子的特点、时空分布与生态作用,植物、水生动物、陆地动物对水的适应
3-2 大气、土壤、火因子的生态作用,生物对高原低氧、植物对盐碱土、沙土的适应
教学要求:
了解:不同生态因子的特点及其主要生态作用;理解环境与生态因子相互作用的规律,及生物对生态因子的适应特点;掌握:生物的光周期现象、生物适应低温、高温和变温的机制;鱼类渗透压调节和陆生动物保持水平衡的机理。
重点、难点:谢尔福德的耐受性定律及生态幅随不同条件的变化,生物对生态因子耐受限度的调整,生物的光周期现象及其应用,有效积温法则及其应用,内温动物对低温、高温的适应,硬骨鱼类的渗透压调节及沙漠动物对缺水的适应,动物的低氧适应。
第二部分 种群生态学 8学时
第4章 种群及其基本特征
4-1 种群的概念、基本特征
4-2 种群动态与生命表
4-3 种群增长模型
4-4 种群调节理论,集合种群动态
第5章 生物种及其变异与进化
5-1 物种、进化与遗传,哈代-温伯格定律
5-2 两种进化动力,建立者效应,表型的自然选择
5-3 物种形成方式、适应辐射
第6章 生活史对策
6-1 生活史、生活史对策,能量分配与权衡,体型效应
6-2 生殖对策,植物的CSR对策
第7章 种内种间关系
7-1 种内关系:密度效应,性别关系,领域,社会等级,他感作用,集群
7-2 种间关系1:种间竞争的类型、一般特征,竞争排斥原理,Lotka-Volterra竞争模型,生态位理论
7-3 种间关系2:捕食作用,食草作用,寄生作用,共生作用,协同进化
教学要求:
了解:种群调节的各种理论假说与集合种群动态;理解:种群的特征与数量变动,物种的进化与生活史对策,种内种间关系;掌握:种群的概念及种群参数、生命表,指数与逻辑斯谛增长方程,进化动力与物种形成方式,r-对策与K-对策,竞争排斥原理、生态位与竞争模型,协同进化的概念,种内、种间关系的特点与规律。
重点、难点:种群的概念、各种种群参数及其测定方法,生命表的构建及内秉增长率等参数的计算、存活曲线,种群的增长模型及其生物学意义,种群调节理论、集合种群的概念,两种进化动力、物种形成的方式,适应辐射,r-对策与k-对策,植物的密度效应、动物的婚配制度、他感效应,种间竞争模型,竞争排斥原理,协同进化,食肉、食草动物与植物的相互作用及协同进化,寄生与共生。
第三部分 群落生态学 6学时
第8章 群落的组成与结构
8-1 生物群落的概念,基本特征
8-2 群落的种类组成,物种多样性
8-3 群落的结构单元,空间结构,时间结构,群落交错区与边缘效应
8-4 影响群落结构的因素:竞争、捕食、干扰、空间异质性、岛屿
第9章 群落动态
9-1 群落的内部动态
9-2 群落的演替
第10章 群落的分类与排序
10-1 群落的分类与命名
10-2 群落的排序:间接梯度分析、直接梯度分析
教学要求:
了解:群落的基本特征、结构特征、演替系列、调查方法、分类和排序;理解:群落结构形成的原因、影响群落结构的因素、群落结构的变化;掌握:群落的调查方法,物种多样性,群落分布与环境因子之间的相互关系。
重点、难点:群落具有自己的内部环境、具有一定的结构、具有一定的动态特征、具有一定的分布范围、具有边界特征等等,这是它有别于种群的根本所在。群落种类组成的数量特征,群落调查与分析技术。群落的空间结构、时间结构。影响群落结构的生物因素与非生物因素、中度干扰理论。群落的波动、演替、演替学说、顶级演替理论。群落分类系统、中国植被分类系统、群落的直接排序与间接排序。
第四部分 生态系统生态学 8学时
第11章 生态系统的一般特征
11-1 生态系统的概念、组成与结构
11-2 食物链、食物网、营养级和生态金字塔
11-3 生态效率,生态平衡
第12章 生态系统中的能量流动
12-1 生态系统中的初级生产
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
第13章 生态系统中的物质循环
13-1 物质循环的一般特征
13-2 水循环
13-3 碳循环、氮循环
13-4 磷循环、硫循环
第14章 地球上生物群落的主要类型及其分布
14-1 陆地生态系统分布的基本规律
14-2 淡水与海洋生态系统的类型与分布
14-3 世界陆地上主要生态系统的类型及其分布
教学要求:
了解:生态系统的基本特征、能量流动、物质循环的一般特征以及主要的生态系统类型;理解:生态系统的功能结构、生态系统的生产过程及其影响因素、物质循环的意义、植被分布的基本规律;掌握:生态系统的功能结构、生产过程与评定方法、物质循环规律、地带性植被的特点及其决定因素。
重点、难点:生态系统的概念、组成与特点;生态系统功能结构、食物链理论、生态效率;初级生产及其影响因素、测定方法;次级生产、影响因素与测定方法;分解过程及其影响因素;水循环、气体型循环、沉积型循环。陆地上主要生态系统的类型、特点与分布
第五部分 应用生态学 2学时
第15章 应用生态学
15-1 全球气候变化,臭氧层破坏,污染问题
15-2 生物多样性保育与生态系统服务
15-3 收获理论与有害生物防治
教学要求:
了解:环境污染、资源问题‘,生态系统服务,生物防治;理解:保护环境与维护生物多样性的重要意义;掌握:导致全球气候变化的因素,生物多样性理论、收获理论与有害生物防治的方法。
重点、难点:温室效应、
臭氧层破坏、荒漠化;生物多样性丧失的原因;最大持续产量、配额限制与努力限制。
三、考核方式
本课程成绩由平时成绩(40%)和期末考试成绩(闭卷考试,60%)两部分组成。平时成绩根据课堂表现、参与线上讨论与作业完成情况等进行综合评价。