湿地生态学(Wetland ecology)课程基本信息课程总学时:32实验学时:0学时课程编号:02051065课程性质:选修课程属性:专业类开设学期:第7学期课程负贡人:郭二辉课程团队:郭二辉、任伟征授课语言:中文适用专业:生态学、环境科学对先修的要求:基础生态学、自然地理学、生态环境工程对后续的支撑:无审核人:主撰人:郭二辉大纲制定(修订)日期:2023年一、课程的教学理念、性质、目标和任务湿地被誉为“地球之肾”,是地球上最具生产力和生物多样性最高的生态系统之一,具有水质净化、涵养水源、调蓄洪涝、调节区域微气候、维持生物多样性、提供农产品和生产物资等的重要生态服务功能。湿地与人类文明的起源和发展紧密相连,并为现代人类的提供了重要的休闲、娱乐和生态旅游场所。湿地生态学是生态学和环境科学专业的选修课,本课程主要讲述湿地生态系统结构、过程、功能、评价、管理和恢复的原理和主要研究方法,使学生掌握各种类型湿地生态系统的群落结构、功能、生态过程和演化规律及其与理化因子、生物组分之间的相互作用机制,同时使学生能初步运用所学的理论知识解决一些实际问题。二、课程教学的基本要求1.理论知识方面:通过本课程的学习,学生将明确湿地生态系统的定义和分类,能够判别主要的湿地类型;明确湿地生态系统的基本生物构成和关键生态因子:能够解释湿地生态系统中关键元素的生物地球化学循环特征:熟悉湿地的主要生态功能和湿地服务价值:了解湿地生态系统的常规监测:并了解全球湿地生态保护的主要途径和形式等。掌握湿地生物地球化学循环、能量流动、植被演替和系统发育、生态服务评价和管理以及生态修复和工程湿地的营造等。2.实验技能方面:能够理解并掌握湿地生态因子的测定方法及其作用机理,掌握湿地生态系统的生态调查生态健康评价和生态修复方案的设计和人工湿地的营造等。三、课程的教学设计1.教学设计说明本课程理共32学时,采用理论与案例相结合的教学策略,结合学生分组讨论的教学方式完成教学内容,达到教学目标。297
297 湿地生态学 (Wetland ecology) 课程基本信息 课程编号:02051065 课程总学时:32 实验学时: 0 学时 课程性质:选修 课程属性:专业类 开设学期:第 7 学期 课程负责人:郭二辉 课程团队:郭二辉、任伟征 授课语言:中文 适用专业:生态学、环境科学 对先修的要求:基础生态学、自然地理学、生态环境工程 对后续的支撑:无 主撰人:郭二辉 审核人: 大纲制定(修订)日期:2023 年 一、课程的教学理念、性质、目标和任务 湿地被誉为“地球之肾”,是地球上最具生产力和生物多样性最高的生态系统之一,具 有水质净化、涵养水源、调蓄洪涝、调节区域微气候、维持生物多样性、提供农产品和生产 物资等的重要生态服务功能。湿地与人类文明的起源和发展紧密相连,并为现代人类的提供 了重要的休闲、娱乐和生态旅游场所。湿地生态学是生态学和环境科学专业的选修课,本课 程主要讲述湿地生态系统结构、过程、功能、评价、管理和恢复的原理和主要研究方法,使 学生掌握各种类型湿地生态系统的群落结构、功能、生态过程和演化规律及其与理化因子、 生物组分之间的相互作用机制,同时使学生能初步运用所学的理论知识解决一些实际问题。 二、课程教学的基本要求 1.理论知识方面: 通过本课程的学习,学生将明确湿地生态系统的定义和分类,能够判别主要的湿地类型; 明确湿地生态系统的基本生物构成和关键生态因子;能够解释湿地生态系统中关键元素的生 物地球化学循环特征;熟悉湿地的主要生态功能和湿地服务价值;了解湿地生态系统的常规 监测;并了解全球湿地生态保护的主要途径和形式等。掌握湿地生物地球化学循环、能量流 动、植被演替和系统发育、生态服务评价和管理以及生态修复和工程湿地的营造等。 2.实验技能方面: 能够理解并掌握湿地生态因子的测定方法及其作用机理,掌握湿地生态系统的生态调查、 生态健康评价和生态修复方案的设计和人工湿地的营造等。 三、课程的教学设计 1.教学设计说明 本课程理共 32 学时,采用理论与案例相结合的教学策略,结合学生分组讨论的教学方 式完成教学内容,达到教学目标
2.课程目标及对毕业要求的支撑序号毕业要求课程目标11目标1.掌握湿地生态学的基本理论和知识22目标2:使学生具备湿地生态调查、生态评价和生态修复方案制定等基本设计能力。3目标3:通过课程的学习,使学生具备对湿地生态系统进行生态修复和生态管理的能力。3四、理论教学内容及学时分配(32学时)第一章湿地生态系统的类型学时数:4教学目标:明确湿地的定义,能够判别主要的湿地类型。教学重点和难点:滨海湿地和内陆湿地的概念和分类。教学主要内容及要求:了解:湿地的分类和相关特征。理解:湿地分类的依据。掌握:不同湿地类型的概念。熟练掌握:滨海湿地、内陆湿地、人工湿地的特点。第一节滨海湿地(2学时):滨海湿地的概念和分类,包括盐沼湿地、红树林湿地、海草床、珊瑚礁、河口沙洲湿地、岩石离岛等的环境特征和生物特征,我国的滨海湿地分布和特征。第二节内陆湿地(1学时):内陆湿地的概念和分类,包括湖泊湿地、河流湿地、泥炭湿地、淡水林泽、湿草甸,我国的内陆湿地分布和特征。第三节人工湿地(1学时):包括人工湿地的分类,工程湿地、生产型湿地、景观湿地、其它人工湿地的特征。教学组织与实施:根据学生认知规律和接受特点,结合教学辅助视频由浅入深,促进师生、生生之间的交流互动,做到资源共享,并根据学生线上线下的反馈及时调整教学方式,提高教学效果。第二章湿地生态系统的结构学时数:4教学目标:明确湿地生态系统的基本生物构成,了解湿地关键生态因子的主要特征。教学重点和难点:(1)湿地生态系统的生产者。(2)维管束植物的适应性教学主要内容及要求:了解:湿地生态系统的结构。理解:湿地植物和动物对环境的适应性。掌握:湿地生态系统的生物组分。298
298 2.课程目标及对毕业要求的支撑 序号 课程目标 毕业要求 1 目标 1.掌握湿地生态学的基本理论和知识 1 2 目标 2:使学生具备湿地生态调查、生态评价和生态修复方案制定等基本设计能力。 2 3 目标 3:通过课程的学习,使学生具备对湿地生态系统进行生态修复和生态管理的能力。 3 四、理论教学内容及学时分配(32 学时) 第一章 湿地生态系统的类型 学时数:4 教学目标:明确湿地的定义,能够判别主要的湿地类型。 教学重点和难点:滨海湿地和内陆湿地的概念和分类。 教学主要内容及要求: 了解:湿地的分类和相关特征。 理解:湿地分类的依据。 掌握:不同湿地类型的概念。 熟练掌握:滨海湿地、内陆湿地、人工湿地的特点。 第一节 滨海湿地(2 学时):滨海湿地的概念和分类,包括盐沼湿地、红树林湿地、 海草床、珊瑚礁、河口沙洲湿地、岩石离岛等的环境特征和生物特征,我国的滨海湿地分布 和特征。 第二节 内陆湿地 (1 学时):内陆湿地的概念和分类,包括湖泊湿地、河流湿地、 泥炭湿地、淡水林泽、湿草甸,我国的内陆湿地分布和特征。 第三节 人工湿地 (1 学时):包括人工湿地的分类,工程湿地、生产型湿地、景观 湿地、其它人工湿地的特征。 教学组织与实施:根据学生认知规律和接受特点,结合教学辅助视频由浅入深,促进师生、 生生之间的交流互动,做到资源共享,并根据学生线上线下的反馈及时调整教学方式,提高 教学效果。 第二章 湿地生态系统的结构 学时数:4 教学目标:明确湿地生态系统的基本生物构成,了解湿地关键生态因子的主要特征。 教学重点和难点: (1)湿地生态系统的生产者。 (2)维管束植物的适应性。 教学主要内容及要求: 了解:湿地生态系统的结构。 理解:湿地植物和动物对环境的适应性。 掌握:湿地生态系统的生物组分
熟练掌握:湿地生物组分的生态作用。第一节湿地生态系统的生物组分(2学时):湿地植被、湿地生态系统的消费者(湿地鸟类、底栖动物、鱼类等水生动物)、湿地生态系统的分解者(微生物)。第二节湿地生物的生态适应(2学时):细胞水平的适应、维管束植物的适应性、动物的适应性、互惠共生。教学组织与实施:根据学生认知规律和接受特点,由浅入深,采用理论讲授、问题讨论和实地考察相结合的教学方式,促进师生、生生之间的交流互动:另外,教学辅助资源共享,并及时回答学生的线上线下的问题,根据其反馈调整教学方式,提高教学效果。学时数:4第三章湿地的生态水文过程教学目标:掌握湿地水文过程在湿地生态系统中的地位和作用。教学重点和难点:(1)湿地水量预算。(2)水文过程对湿地的影响。主要教学内容及要求:了解:湿地的水文周期。理解:湿地水文过程对湿地生态系统的影响掌握:湿地的水量预算方法和技术。熟练掌握:湿地生物对水文过程的影响。第一节湿地水文周期(1学时):湿地水位的季节性变化格局。第二节湿地水量预算(1学时):降水量、表面流、地下水、蒸发和蒸腾作用、潮汐。第三节水文过程对湿地的影响(1学时):物种组成与丰富度、初级生产力、有机物的累积和输出、营养物质循环。第四节湿地生物对水文过程的影响(1学时):湿地植物、湿地动物、湿地微生物等对水文过程的影响。教学组织与实施:教学过程中由浅入深,由表面现象深入到原因机理揭示其湿地的水文过程,促进师生、生生之间的交流互动:另外,及时回答学生的线上线下的问题,根据其反馈调整教学方式,提高教学效果。第四章湿地的生物地球化学循环学时数:4教学目标:掌握湿地生态系统中碳、氮、磷等关键元素的生物地球化学循环特征。教学重点和难点:(1)氧和氧化还原电位和氮的转化。(2)湿地的物质平衡。299
299 熟练掌握:湿地生物组分的生态作用。 第一节 湿地生态系统的生物组分(2 学时):湿地植被、湿地生态系统的消费者(湿 地鸟类、底栖动物、鱼类等水生动物)、湿地生态系统的分解者(微生物)。 第二节 湿地生物的生态适应(2 学时):细胞水平的适应、维管束植物的适应性、动 物的适应性、互惠共生。 教学组织与实施:根据学生认知规律和接受特点,由浅入深,采用理论讲授、问题讨论和实 地考察相结合的教学方式,促进师生、生生之间的交流互动;另外,教学辅助资源共享,并 及时回答学生的线上线下的问题,根据其反馈调整教学方式,提高教学效果。 第三章 湿地的生态水文过程 学时数:4 教学目标:掌握湿地水文过程在湿地生态系统中的地位和作用。 教学重点和难点: (1)湿地水量预算。 (2)水文过程对湿地的影响。 主要教学内容及要求: 了解:湿地的水文周期。 理解:湿地水文过程对湿地生态系统的影响。 掌握:湿地的水量预算方法和技术。 熟练掌握:湿地生物对水文过程的影响。 第一节 湿地水文周期(1 学时):湿地水位的季节性变化格局。 第二节 湿地水量预算(1 学时):降水量、表面流、地下水、蒸发和蒸腾作用、潮汐。 第三节 水文过程对湿地的影响(1 学时):物种组成与丰富度、初级生产力、有机物 的累积和输出、营养物质循环。 第四节 湿地生物对水文过程的影响(1 学时):湿地植物、湿地动物、湿地微生物等 对水文过程的影响。 教学组织与实施:教学过程中由浅入深,由表面现象深入到原因机理揭示其湿地的水文过程, 促进师生、生生之间的交流互动;另外,及时回答学生的线上线下的问题,根据其反馈调整 教学方式,提高教学效果。 第四章 湿地的生物地球化学循环 学时数:4 教学目标:掌握湿地生态系统中碳、氮、磷等关键元素的生物地球化学循环特征。 教学重点和难点: (1)氧和氧化还原电位和氮的转化。 (2)湿地的物质平衡
主要教学内容及要求:了解:湿地水文和物质循环。理解:湿地生态系统中的物质迁移和转化规律掌握:湿地生态系统中的化学转化。熟练掌握:氮的转化、铁和锰的转化、硫的转化、碳的转化、磷的转化。第一节湿地土壤(1学时):湿地土壤的基本特征、有机土壤、矿质土壤。第二节湿地生态系统中的化学转化(2学时):氧和氧化还原电位、氮的转化、铁和锰的转化、硫的转化、碳的转化、磷的转化。第三节湿地物质的输入及其平衡(1学时):湿地物质的输入、湿地物质的平衡。教学组织与实施:根据学生认知规律和接受特点,由浅入深,采用理论讲授、问题讨论和实地考察相结合的教学方式,提高教学效果。第五章湿地生态系统的能流学时数:4教学目标:掌握湿地生态系统中的能量流动特征和规律。教学重点和难点:(1)初级生产的限制因子,(2)能流与能流预算。主要教学内容及要求:了解:能流的基本模式。理解:H.T.Odum的能流线路语言。掌握:能流与体现能、能留与流理论等。熟练掌握:初级生产及其分解与消费。第一节能流基本模式(1学时)第二节初级生产及其分解与消费(2学时):初级生产的基本特征、限制因子、分解与消费。第三节能流(1学时):H.T.Odum的能流线路语言、能流与能流预算、能流与体现能、能留与熵流理论。教学组织与实施:根据学生认知规律和接受特点,采用理论讲授、问题讨论和实地考察相结合的教学方式,提高教学效果。第六章湿地的生态演替学时数:4教学目标:掌握湿地生态演替的规律与影响因素。教学重点和难点:(1)生态演替的机制一一内因与外因。(2)湿地的系统发育和生态演替对策。主要教学内容及要求:了解:湿地的发育特征。300
300 主要教学内容及要求: 了解:湿地水文和物质循环。 理解:湿地生态系统中的物质迁移和转化规律。 掌握:湿地生态系统中的化学转化。 熟练掌握:氮的转化、铁和锰的转化、硫的转化、碳的转化、磷的转化。 第一节 湿地土壤(1 学时):湿地土壤的基本特征、有机土壤、矿质土壤。 第二节 湿地生态系统中的化学转化(2 学时):氧和氧化还原电位、氮的转化、铁和 锰的转化、硫的转化、碳的转化、磷的转化。 第三节 湿地物质的输入及其平衡(1 学时):湿地物质的输入、湿地物质的平衡。 教学组织与实施:根据学生认知规律和接受特点,由浅入深,采用理论讲授、问题讨论和实 地考察相结合的教学方式,提高教学效果。 第五章 湿地生态系统的能流 学时数:4 教学目标:掌握湿地生态系统中的能量流动特征和规律。 教学重点和难点:(1) 初级生产的限制因子,(2) 能流与能流预算。 主要教学内容及要求: 了解:能流的基本模式。 理解:H.T.Odum 的能流线路语言。 掌握:能流与体现能、能留与熵流理论等。 熟练掌握:初级生产及其分解与消费。 第一节 能流基本模式(1 学时) 第二节 初级生产及其分解与消费(2 学时):初级生产的基本特征、限制因子、分解 与消费。 第三节 能流(1 学时):H.T.Odum 的能流线路语言、能流与能流预算、能流与体现能、 能留与熵流理论。 教学组织与实施:根据学生认知规律和接受特点,采用理论讲授、问题讨论和实地考察相结 合的教学方式,提高教学效果。 第六章 湿地的生态演替 学时数:4 教学目标:掌握湿地生态演替的规律与影响因素。 教学重点和难点: (1) 生态演替的机制——内因与外因。 (2) 湿地的系统发育和生态演替对策。 主要教学内容及要求: 了解:湿地的发育特征
理解:湿地的景观格局。掌握:生态演替的概念与机制。熟练掌握:湿地生物群落的演替。第一节生态演替的概念与机制(2学时):自发演替与异发演替、生态演替的机制、生态系统整体研究。第二节湿地的生态演替过程与特征(2学时):湿地生物群落的演替、湿地生态系统的发育特征、湿地的系统发育和生态演替对策、湿地的景观格局教学组织与实施:根据学生认知规律和接受特点,采用理论讲授、问题讨论和实地考察相结合的教学方式,提高教学效果。第七章湿地评价与管理学时数:4教学目标:湿地生态系统的生态系统服务与价值评估。教学重点和难点:(1)核心服务、理论服务价值与现实服务价值。(2)湿地几项主要生态服务功能价值估算。(3)湿地的多目标管理。主要教学内容及要求:了解:湿地的生态系统服务。理解:生态系统服务的定量评价方法。掌握:生态服务的价值分类。熟练掌握:湿地生态服务的价值评估和湿地的管理。第一节湿地生态系统的服务(1学时):物质生产、能量转换、水分供给、调节气候、气体调节、调蓄水量、净化水质、生物多样性保育、人文功能等。第二节湿地生态服务的价值评估(2学时):生态系统服务的定量评价方法,价值量评估方法,生态服务的价值分类,核心服务、理论服务价值与现实服务价值,湿地儿项主要生态系统服务功能的价值估算,研究案例。第三节湿地的管理(1学时):湿地的单一目标管理,湿地的系统管理。教学组织与实施:根据学生认知规律和接受特点,采用理论讲授、问题讨论和实地考察相结合的教学方式,提高教学效果。第八章湿地生态修复和重建学时数:4301
301 理解:湿地的景观格局。 掌握:生态演替的概念与机制。 熟练掌握:湿地生物群落的演替。 第一节 生态演替的概念与机制(2 学时):自发演替与异发演替、生态演替的机制、 生态系统整体研究。 第二节 湿地的生态演替过程与特征(2 学时):湿地生物群落的演替、湿地生态系统 的发育 特征、湿地的系统发育和生态演替对策、湿地的景观格局 教学组织与实施:根据学生认知规律和接受特点,采用理论讲授、问题讨论和实地考察相结 合的教学方式,提高教学效果。 第七章 湿地评价与管理 学时数:4 教学目标:湿地生态系统的生态系统服务与价值评估。 教学重点和难点: (1)核心服务、理论服务价值与现实服务价值。 (2)湿地几项主要生态服务功能价值估算。 (3)湿地的多目标管理。 主要教学内容及要求: 了解:湿地的生态系统服务。 理解:生态系统服务的定量评价方法。 掌握:生态服务的价值分类。 熟练掌握:湿地生态服务的价值评估和湿地的管理。 第一节 湿地生态系统的服务(1 学时):物质生产、能量转换、水分供给、调节气候、 气体 调节、调蓄水量、净化水质、生物多样性保育、人文功能等。 第二节 湿地生态服务的价值评估(2 学时):生态系统服务的定量评价方法,价值量 评估方 法,生态服务的价值分类,核心服务、理论服务价值与现实服务价值,湿地几项主要生态系 统服务功能的价值估算,研究案例。 第三节 湿地的管理(1 学时):湿地的单一目标管理,湿地的系统管理。 教学组织与实施:根据学生认知规律和接受特点,采用理论讲授、问题讨论和实地考察相结 合的教学方式,提高教学效果。 第八章 湿地生态修复和重建 学时数:4