生态学(2025春-牛翠娟)

       生态学是生物科学、生态学专业本科生的一门重要专业基础课,也可作为其他专业如环境科学本科生的专业选修课。本课程面向生态学初学者,从生态学的基本概念、发展历史和研究内容出发,在个体生态学、种群生态学、群落生态学和生态系统生态学四个研究层次上,利用丰富的案例、形象的图表和生动的语言简明扼要地讲述了生态学的基本理论与研究方法。课程内容分为4大部分共32课时,包括生态学概念、研究......   展开


【课程编号】BIO11002

【所属模块】学科基础课

【学分数】2

【适用专业】生物科学、生态学、生物技术

【学时数】32

【开设学期】春季

【已开设次数】 20

【建议选课人数】50 

【授课教师姓名】牛翠娟

【授课教师职称】教授

【授课教师联系方式】cjniu@bnu.edu.cn

【开课单位】生命科学学院

【先修课要求】高等数学、植物生物学、动物生物学


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。