基础生态学(Basic Ecology)课程基本信息课程编号:02051005课程总学时:56实验学时:16学时课程性质:必修课程属性:专业类开设学期:第3学期课程团队:王婷,牛存洋,寿文凯授课语言:中文课程负人:主婷适用专业:生态学,环境科学,环境工程对先修的要求:生态学导论对后续的支撑:生态环境工程,生态系统健康与管理审核人:主撰人:王婷、寿文凯大纲制定(修订)日期:2023.6.14一、课程的教学理念、性质、目标和任务基础生态学是研究生物和环境之间相互关系的学科,是生态学专业的专业基础课之一。本课程着重从生物有机体的个体、种群、群落和生态系统四个层次讲授生态学的基本概念和基础理论,阐明生物与其周围环境的关系及其规律。另外,结合本学科发展动态,介绍与本学科密切相关的全球环境变化、资源的合理开发、利用和保护以及人类本身在地球上持续生存等重要领域中的生态问题和研究方法。目前人类社会和生物环境正在恶化,如何维持环境的稳定、持续发展,这是关系到子孙万代的大事。必须用生态学这一武器去认识、理解和管理环境。现代环境管理已向传统的许多旧观念提出挑战,随着对生态系统的结构、功能和动态有了更多了解和认识,推动了环境生态学等新概念、新方法或新途径的形成。生态兴则文明兴、生态衰则文明衰,绿水青山就是金山银山,山水林田湖草沙生命共同体,生态保护的新提法不断出现。这些概念的共同之处均是以生态学为基础,以维持和创造人类高质量生活环境为目标,防止用经济法则替代自然的生物法则所带来的不良后果,环保工作者必须扩大视野,改变旧概念、旧做法,不应只是执行有关规程或规定,更重要的必须深入基层和实践中去认识环境的奥秘,要根据生态环境的具体情况和细微变化,既是生态环境的监测者,同时又是生态环境保护的执行者通过本课程的教学使学生掌握生态学的基本理论和基本规律,了解学科发展的前沿动态从思想上明确认识到生物有机体与环境是相互依存、相互作用、相互制约的统一体,树立正确的自然观,通过各教学环节的实施注重培养学生思考、分析、解决问题的能力和主动获取知识的能力,树立实事求是、严谨治学的学风。104
104 基础生态学 (Basic Ecology) 课程基本信息 课程编号:02051005 课程总学时:56 实验学时:16 学时 课程性质:必修 课程属性:专业类 开设学期:第 3 学期 课程负责人:王婷 课程团队:王婷,牛存洋,寿文凯 授课语言:中文 适用专业:生态学,环境科学,环境工程 对先修的要求:生态学导论 对后续的支撑:生态环境工程,生态系统健康与管理 主撰人:王婷、寿文凯 审核人: 大纲制定(修订)日期:2023.6.14 一、课程的教学理念、性质、目标和任务 基础生态学是研究生物和环境之间相互关系的学科,是生态学专业的专业基础课之一。 本课程着重从生物有机体的个体、种群、群落和生态系统四个层次讲授生态学的基本概念和 基础理论,阐明生物与其周围环境的关系及其规律。另外,结合本学科发展动态,介绍与本 学科密切相关的全球环境变化、资源的合理开发、利用和保护以及人类本身在地球上持续生 存等重要领域中的生态问题和研究方法。 目前人类社会和生物环境正在恶化,如何维持环境的稳定、持续发展,这是关系到子孙 万代的大事。必须用生态学这一武器去认识、理解和管理环境。现代环境管理已向传统的许 多旧观念提出挑战,随着对生态系统的结构、功能和动态有了更多了解和认识,推动了环境 生态学等新概念、新方法或新途径的形成。生态兴则文明兴、生态衰则文明衰,绿水青山就 是金山银山,山水林田湖草沙生命共同体,生态保护的新提法不断出现。这些概念的共同之 处均是以生态学为基础,以维持和创造人类高质量生活环境为目标,防止用经济法则替代自 然的生物法则所带来的不良后果,环保工作者必须扩大视野,改变旧概念、旧做法,不应只 是执行有关规程或规定,更重要的必须深入基层和实践中去认识环境的奥秘,要根据生态环 境的具体情况和细微变化,既是生态环境的监测者,同时又是生态环境保护的执行者。 通过本课程的教学使学生掌握生态学的基本理论和基本规律,了解学科发展的前沿动态, 从思想上明确认识到生物有机体与环境是相互依存、相互作用、相互制约的统一体,树立正 确的自然观,通过各教学环节的实施注重培养学生思考、分析、解决问题的能力和主动获取 知识的能力,树立实事求是、严谨治学的学风
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,要求学生应能理解并掌握生态学的基本原理与基本规律,能理解并掌握生态学中个体、种群、群落及生态系统各层次中的有关理论与知识,掌握其基本内容:能够从个体、种群、群落以及生态系统等四个层次上理解并解释生态环境的发展规律,运用生态学的原理了解如何保持环境的可持续发展的方法与途径。通过本课程的学习,具体了解和掌握如下内容:生态学的基本概念、研究对象、内容、方法和生态学发展概况。生态因子的生态作用的一般规律及生物的耐性调节机制、适应特征与类型。种群的基本特征和增长模型、种群数量的时空动态与调节机制、生活史对策以及种内、种间关系。生物群落的基本特征、群落的组成与结构、群落动态与分类、植被分布的地带性规律。生态系统的基本特征、能量流动与物质循环的基本规律,地球上主要生态系统类型的特征。全球环境问题与环境保护的生态学基础,生物多样性与自然资源的保护、合理利用及可持续发展关系及对策。2.实验技能方面:通过课程实验及实习,能够理解并掌握各生态因子的测定方法及其作用机理,理解并掌握植物群体对环境的改善作用,理解并掌握在种群及群落等层次上来测定及衡量生态系统的结构、功能及其它方面的方法。三、课程的教学设计1.教学设计说明教学目标是:了解生态学科发展的前沿动态,认识到生物有机体与环境是相互依存、相互作用、相互制约的统一体,树立止确的自然观,通过各教学环节的实施注重培养学生思考、分析、解决问题的能力和主动获取知识的能力。要求学生应能理解并掌握生态学的基本原理与基本规律,能理解并掌握生态学中个体、种群、群落及生态系统各层次中的有关理论与知识;能够从个体、种群、群落以及生态系统等四个层次上理解并解释生态环境的发展规律,运用生态学的原理了解如何保持环境的可持续发展的方法与途径。理解并掌握各生态因子的测定方法及其作用机理,植物群体对环境的改善作用,群落多样性测定及衡量生态系统的结构、功能及其它方面的方法。教学方法:采用理论讲授和问题讨论法讲解生态学的基本概念和基本理论,以及生物有机体与环境的关系。以理论讲授和问题讨论法讲解个体、种群、群落以及生态系统等四个层次并解释生态环境的发展规律,渗透课程设计实验与实地考察等。教学过程:在导入新课方面,采用直接导入和情境导入的教学方法;在课程讲授先将基本的概念和知识讲解清楚。然后讲解各章节难点和重点,最后进行小结和课后作业布置。教学评价:每章节对整个教学过程进行评价,反思教学中的不足,有效提高教学效果。2.课程目标及对毕业要求的支撑105
105 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,要求学生应能理解并掌握生态学的基本原理与基 本规律,能理解并掌握生态学中个体、种群、群落及生态系统各层次中的有关理论与知识, 掌握其基本内容;能够从个体、种群、群落以及生态系统等四个层次上理解并解释生态环境 的发展规律,运用生态学的原理了解如何保持环境的可持续发展的方法与途径。 通过本课程的学习,具体了解和掌握如下内容:生态学的基本概念、研究对象、内容、 方法和生态学发展概况。生态因子的生态作用的一般规律及生物的耐性调节机制、适应特征 与类型。种群的基本特征和增长模型、种群数量的时空动态与调节机制、生活史对策以及种 内、种间关系。生物群落的基本特征、群落的组成与结构、群落动态与分类、植被分布的地 带性规律。生态系统的基本特征、能量流动与物质循环的基本规律,地球上主要生态系统类 型的特征。全球环境问题与环境保护的生态学基础,生物多样性与自然资源的保护、合理利 用及可持续发展关系及对策。 2.实验技能方面:通过课程实验及实习,能够理解并掌握各生态因子的测定方法及其作 用机理,理解并掌握植物群体对环境的改善作用,理解并掌握在种群及群落等层次上来测定 及衡量生态系统的结构、功能及其它方面的方法。 三、课程的教学设计 1.教学设计说明 教学目标是:了解生态学科发展的前沿动态,认识到生物有机体与环境是相互依存、相 互作用、相互制约的统一体,树立正确的自然观,通过各教学环节的实施注重培养学生思考、 分析、解决问题的能力和主动获取知识的能力。要求学生应能理解并掌握生态学的基本原理 与基本规律,能理解并掌握生态学中个体、种群、群落及生态系统各层次中的有关理论与知 识;能够从个体、种群、群落以及生态系统等四个层次上理解并解释生态环境的发展规律, 运用生态学的原理了解如何保持环境的可持续发展的方法与途径。理解并掌握各生态因子的 测定方法及其作用机理,植物群体对环境的改善作用,群落多样性测定及衡量生态系统的结 构、功能及其它方面的方法。 教学方法:采用理论讲授和问题讨论法讲解生态学的基本概念和基本理论,以及生物有 机体与环境的关系。以理论讲授和问题讨论法讲解个体、种群、群落以及生态系统等四个层 次并解释生态环境的发展规律,渗透课程设计实验与实地考察等。 教学过程:在导入新课方面,采用直接导入和情境导入的教学方法;在课程讲授先将基 本的概念和知识讲解清楚。然后讲解各章节难点和重点,最后进行小结和课后作业布置。 教学评价:每章节对整个教学过程进行评价,反思教学中的不足,有效提高教学效果。 2.课程目标及对毕业要求的支撑
序号毕业要求课程目标目标1:了解生态学科发展的前沿动态,认识到生物有机体与环境是相互依存相互作用、相互制约的统一体,树立正确的自然观,通过各教学环节的实施注重1、21培养学生思考、分析、解决问题的能力和主动获取知识的能力。目标2:要求学生应能理解并掌握生态学的基本原理与基本规律,能理解并掌握生态学中个体、种群、群落及生态系统各层次中的有关理论与知识:能够从个体、2种群、群落以及生态系统等四个层次上理解并解释生态环境的发展规律,运用生态学的原理了解如何保持环境的可持续发展的方法与途径。目标3:理解并掌握各生态因子的测定方法及其作用机理,植物群体对环境的改3、4善作用,群落多样性测定及衡量生态系统的结构、功能及其它方面的方法。提出3生物多样性与自然资源的保护、合理利用及可持续发展关系及对策。四、理论教学内容及学时分配(40学时)绪论学时数:2教学目标:基本内容、性质、任务及发展简史与趋势,本课程的学习方法等。教学重点和难点:基本内容、性质、任务及发展简史与趋势,本课程的学习方法等。主要教学内容及要求:1、生态学的定义(熟练掌握)2、生态学的研究对象(掌握)3、生态学的分支学科(理解)4、生态学的研究方法(了解)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,并采用线上线下灵活的教学方式,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。第一部分有机体与环境第一章生物与环境学时数:2教学目标:熟练掌握生境、生态因子及其作用规律、限制因子、主导因子、Shelford”s耐性定律、Liebigs最小因子法则。教学重点和难点:生境、生态因子及其作用规律、限制因子、主导因子、Shelford’s耐性定律、Liebigs最小因子法则。主要教学内容及要求:1、生态因子(熟练掌握)2、生物与环境的相互作用(理解)3、最小因子、限制因子与耐受定律(掌握)106
106 序号 课程目标 毕业要求 1 目标 1:了解生态学科发展的前沿动态,认识到生物有机体与环境是相互依存、 相互作用、相互制约的统一体,树立正确的自然观,通过各教学环节的实施注重 培养学生思考、分析、解决问题的能力和主动获取知识的能力。 1、2 2 目标 2:要求学生应能理解并掌握生态学的基本原理与基本规律,能理解并掌握 生态学中个体、种群、群落及生态系统各层次中的有关理论与知识;能够从个体、 种群、群落以及生态系统等四个层次上理解并解释生态环境的发展规律,运用生 态学的原理了解如何保持环境的可持续发展的方法与途径。 2 3 目标 3:理解并掌握各生态因子的测定方法及其作用机理,植物群体对环境的改 善作用,群落多样性测定及衡量生态系统的结构、功能及其它方面的方法。提出 生物多样性与自然资源的保护、合理利用及可持续发展关系及对策。 3、4 四、理论教学内容及学时分配(40 学时) 绪论 学时数:2 教学目标:基本内容、性质、任务及发展简史与趋势,本课程的学习方法等。 教学重点和难点:基本内容、性质、任务及发展简史与趋势,本课程的学习方法等。 主要教学内容及要求: 1、 生态学的定义(熟练掌握) 2、 生态学的研究对象(掌握) 3、 生态学的分支学科(理解) 4、 生态学的研究方法(了解) 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,并采用线上 线下灵活的教学方式,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。 第一部分 有机体与环境 第一章 生物与环境 学时数:2 教学目标:熟练掌握生境、生态因子及其作用规律、限制因子、主导因子、Shelford’s 耐 性定律、 Liebig’s 最小因子法则。 教学重点和难点:生境、生态因子及其作用规律、限制因子、主导因子、Shelford’s 耐性 定律、 Liebig’s 最小因子法则。 主要教学内容及要求: 1、生态因子(熟练掌握) 2、生物与环境的相互作用(理解) 3、最小因子、限制因子与耐受定律(掌握)
教学组织与实施:根据学生认知规律和接受特点,由浅入深,采用线上线下灵活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第二章能量环境教学目标:掌握地球上温度和光的分布及生态作用、生物对温度和光的适应方式及特征,了解个体生态学的基本研究方法,学会分析相关图表资料。教学重点和难点:光照与温度对生物的作用及其规律;生物对光照强度、光周期、极端温度、周期性变温等条件的适应及其类型。主要教学内容及要求:1、光的生态作用及生物对光的适应(掌握)2、生物对温度的适应(理解)3、风对生物的作用及防风林(了解)4、火作为生态因子对于生物的影响及管理(了解)教学组织与实施:光、温度、风、火是我们能看见或者能感知的事物,教学过程中由表面现象深入到原因机理,并采用线上线下灵活的教学方式,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。第三章物质环境学时数:2教学目标:了解地球上水的存在形式及分布、大气组成及氧的生态作用,掌握生物对水的适应特征及动物的水盐代谢的类型:了解主壤和火的生态作用。教学重点和难点:不同形态的降水对生物的作用:生物对水分条件的适应及其类型:森林对降水的分配及其影响:温室效应。主要教学内容及要求:1、地球上水的存在形式及分布(理解)2、生物对水分的适应(了解)3、大气组成及其生态作用(了解)4、土壤的理化性质及其对生物的影响(了解)教学组织与实施:水、大气、土壤也是我们日常接触最频繁的事物,教学过程中由浅入深,由表面现象深入到原因机理揭示其生态作用,并采用线上线下灵活的教学方式,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。第二部分种群生态学学时数:4第四章种群及其基本特征107
107 教学组织与实施:根据学生认知规律和接受特点,由浅入深,采用线上线下灵活的教学方式, 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。 第二章 能量环境 学时数:4 教学目标:掌握地球上温度和光的分布及生态作用、生物对温度和光的适应方式及特征,了 解个体生态学的基本研究方法,学会分析相关图表资料。 教学重点和难点:光照与温度对生物的作用及其规律;生物对光照强度、光周期、极端温度、 周期性变温等条件的适应及其类型。 主要教学内容及要求: 1、 光的生态作用及生物对光的适应(掌握) 2、 生物对温度的适应(理解) 3、 风对生物的作用及防风林(了解) 4、 火作为生态因子对于生物的影响及管理(了解) 教学组织与实施:光、温度、风、火是我们能看见或者能感知的事物,教学过程中由表面现 象深入到原因机理,并采用线上线下灵活的教学方式,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。 第三章 物质环境 学时数:2 教学目标:了解地球上水的存在形式及分布、大气组成及氧的生态作用,掌握生物对水的适 应特征及动物的水盐代谢的类型;了解土壤和火的生态作用。 教学重点和难点:不同形态的降水对生物的作用;生物对水分条件的适应及其类型;森林对 降水的分配及其影响;温室效应。 主要教学内容及要求: 1、 地球上水的存在形式及分布(理解) 2、 生物对水分的适应(了解) 3、 大气组成及其生态作用(了解) 4、 土壤的理化性质及其对生物的影响(了解) 教学组织与实施:水、大气、土壤也是我们日常接触最频繁的事物,教学过程中由浅入深, 由表面现象深入到原因机理揭示其生态作用,并采用线上线下灵活的教学方式,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。 第二部分 种群生态学 第四章 种群及其基本特征 学时数:4
教学目标:掌握种群的概念和特征了解种群动态的变化规律与种群调节理论,熟悉种群动态变化的数学模型及其相关参数的生物学意义,教学重点和难点:种群的基本特征;种群的内分布型及外分布型;编制种群的生命表及生殖力表;绘制种群的存活曲线:种群的指数式及Logistic式增长方程、增长规律与实践应用;集合种群动态。主要教学内容及要求:1、种群的概念(熟练掌握)2、种群的动态(理解)3、种群调节(了解)4、集合种群动态(理解)教学组织与实施:从本章开始内容开始变得抽象,教学过程中需要列举很多例子,由浅入深并采用线上线下灵活的教学方式,促进师生、生生之间的交流互动:及时回答学生的线上线下的问题,并根据其反馈调整教学方式,提高教学效果。学时数:2第五章生物种及其变异与进化教学目标:掌握自然物种的基本概念,明确基因变异、自然选择和遗传漂变的进化作用,了解物种形成的基本过程、主要方式及其与环境的关系。教学重点和难点:生物种的概念;自然选择与遗传漂变:瓶颈效应与建立者效应;自然选择及其类型;物种形成的过程与方式。主要教学内容及要求:1、生物种的概念(熟练掌握)2、种群的遗传、变异与自然选择(理解)3、物种形成(了解)教学组织与实施:由于高中时期接触过基因、基因型等概念,本章内容学起来相对容易,教学过程中需要结合很多例子,由浅入深,并采用线上线下灵活的教学方式,促进师生、生生之间的交流互动:及时回答学生的线上线下的问题,并根据其反馈调整教学方式,提高教学效果。学时数:2第六章生活史对策教学目标:掌握生物的体型大小、世代长度和能量分配等参数之间变化的关联及其繁殖对策,理解生活史对策的适应意义及r-选择与k-选择的区别,了解生境类型与生活史对策的关系。教学重点和难点:能量分配与权衡;主要生殖对策包括r-选择、K-选择,生殖价与生殖效率;Grime生境分类。108
108 教学目标:掌握种群的概念和特征了解种群动态的变化规律与种群调节理论,熟悉种群动态 变化的数学模型及其相关参数的生物学意义。 教学重点和难点:种群的基本特征;种群的内分布型及外分布型;编制种群的生命表及生殖 力表;绘制种群的存活曲线;种群的指数式及 Logistic 式增长方程、增长规律与实践应用; 集合种群动态。 主要教学内容及要求: 1、 种群的概念(熟练掌握) 2、 种群的动态(理解) 3、 种群调节(了解) 4、 集合种群动态(理解) 教学组织与实施:从本章开始内容开始变得抽象,教学过程中需要列举很多例子,由浅入深, 并采用线上线下灵活的教学方式,促进师生、生生之间的交流互动;及时回答学生的线上线 下的问题,并根据其反馈调整教学方式,提高教学效果。 第五章 生物种及其变异与进化 学时数:2 教学目标:掌握自然物种的基本概念,明确基因变异、自然选择和遗传漂变的进化作用,了 解物种形成的基本过程、主要方式及其与环境的关系。 教学重点和难点:生物种的概念;自然选择与遗传漂变;瓶颈效应与建立者效应;自然选择 及其类型;物种形成的过程与方式。 主要教学内容及要求: 1、 生物种的概念(熟练掌握) 2、 种群的遗传、变异与自然选择(理解) 3、 物种形成(了解) 教学组织与实施:由于高中时期接触过基因、基因型等概念,本章内容学起来相对容易,教 学过程中需要结合很多例子,由浅入深,并采用线上线下灵活的教学方式,促进师生、生生 之间的交流互动;及时回答学生的线上线下的问题,并根据其反馈调整教学方式,提高教学 效果。 第六章 生活史对策 学时数:2 教学目标:掌握生物的体型大小、世代长度和能量分配等参数之间变化的关联及其繁殖对策, 理解生活史对策的适应意义及 r-选择与 k-选择的区别,了解生境类型与生活史对策的关系。 教学重点和难点:能量分配与权衡;主要生殖对策包括 r-选择、K-选择,生殖价与生殖效 率;Grime 生境分类