森林生态学(Forest Ecology)课程基本信息课程编号:02011153h课程总学时:48实验学时:16学时课程性质:必修课程属性:基础类开设学期:第4学期课程负责人:周梦丽课程团队:靳娜娜授课语言:中文适用专业:经济林;核心对先修的要求:具备植物学、土壤学、数理统计学等基本知识,如植物学、森林土壤学、林业试验设计与统计分析等课程。对后续的支撑:为经济林栽培学、经济林病虫害防治、水土保持学等课程提供生态学理论与方法。主撰人:靳娜娜审核人:毕会涛大纲制定(修订)日期:2023一、课程的教学理念、性质、目标和任务森林生态学是研究森林生物和环境之间相互关系的学科,是林学院经济林专业的专业基础课之一,为核心课程。通过本课程的教学使学生掌握森林生态学的基本理论和基本规律,了解本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、生态观,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,为后续课程奠定生态学思想基础。本课程着重从森林有机体的个体、种群、群落和生态系统四个层次讲授森林生态学的基本概念和基础理论,阐明森林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,介绍与经济林专业密切相关的全球环境变化、森林资源的合理开发、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。本课程在经济林专业教学中采用以理论讲授和实验操作相结合方式开展,在此基础上采用线下教学模式,适时抛出现实生活中典型的生态学现象引导学生思考、调查、讨论,使学生能自觉地用生态学基本思想去理解后学课程的相关知识点以及周围自然世界。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森林生态学的基本原理与基本规律,能理解并掌握森林生态学中个体、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:34
34 森林生态学 (Forest Ecology) 课程基本信息 课程编号:02011153h 课程总学时:48 实验学时:16 学时 课程性质:必修 课程属性:基础类 开设学期:第 4 学期 课程负责人:周梦丽 课程团队:靳姗姗 授课语言:中文 适用专业:经济林;核心 对先修的要求:具备植物学、土壤学、数理统计学等基本知识,如植物学、森林土壤学、林业试 验设计与统计分析等课程。 对后续的支撑:为经济林栽培学、经济林病虫害防治、水土保持学等课程提供生态学理论与方 法。 主撰人:靳姗姗 审核人:毕会涛 大纲制定(修订)日期:2023 一、课程的教学理念、性质、目标和任务 森林生态学是研究森林生物和环境之间相互关系的学科,是林学院经济林专业的专业基础课 之一,为核心课程。通过本课程的教学使学生掌握森林生态学的基本理论和基本规律,了解本学 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、生态观,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,为后续课程奠定生态学思想 基础。 本课程着重从森林有机体的个体、种群、群落和生态系统四个层次讲授森林生态学的基本概 念和基础理论,阐明森林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 与经济林专业密切相关的全球环境变化、森林资源的合理开发、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。本课程在经济林专业教学中采用以理论讲授和 实验操作相结合方式开展,在此基础上采用线下教学模式,适时抛出现实生活中典型的生态学现 象引导学生思考、调查、讨论,使学生能自觉地用生态学基本思想去理解后学课程的相关知识点 以及周围自然世界。 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森林生态学的基本原理与基本规律,能理解并 掌握森林生态学中个体、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森林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:森林生态学的基本概念、研究对象、内容、方法和森林生态学发展概况。森林环境和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。森林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。森林群落的基本特征、森林群落的组成与结构、群落动态与分类、森林植被分布的地带性规律。森林生态系统的基本特征、能量流动与物质循环的基本规律,地球上主要森林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保护、合理利用及可持续发展关系及对策。2.实验技能方面:森林生态学本科教学除了理论知识传授之外,更要注重学生理论联系实际,实验操作技能的培养,使学生掌握生态学中基本研究方法以及指导生产实践的一些手段,通过开展若干验证性实验和探索性实验,培养学生的基本科研技能和创新能力。结合经济林专业特点,从森林有机体的个体、种群、群落和生态系统四个层面设计8个相关实验,加强对生态学基本理论和基本实验技能的理解与训练,引导学生独立思考,勇于动手操作,体会生态学的魅力,树立实事求是、严谨治学的科学思维。三、课程的教学设计1.教学设计说明本课程教学紧紧围绕让学生熟练掌握生态学基本知识点,使学生树立生态学思想这一目标,在任课教师讲透森林生态学基本知识的前提下,注重学生学习中的易接受性、积极参与性和主动思考性,以过程性行评价为主要考核手段,通过多媒体教学,实验设计及动手操作,身边生态热点问题讨论,校园及家乡生态调查,书面作业等多重手段,运用线下教学,翻转课堂等形式,用不同权重设置书面作业、实验报告、调查论文、平时出勤、卷面考试等环节综合评定成绩,科学合理地评价教学效果。2.课程目标及对毕业要求的支撑序号毕业要求课程目标了解森林生态学的内涵,研究内容和前沿研究方法,掌握森林生物与各生态因子之101间的关系,森林种群的结构和群落数量特征的调查和分析方法,森林群落演替的规律,森林生态系统组成、结构及能量流动和物质循环等基础理论知识。从生态学的视角和方法,发现和解决自然和人工生态系统存在的问题,从而激发学42生热爱自然、保护自然的生态意识,提高生态素养,自觉抵触违背自然规律的各5种不科学、不道德的行为。35
35 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森林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:森林生态学的基本概念、研究对象、内容、 方法和森林生态学发展概况。森林环境和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。森林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。森林群落的基本特征、森林群落的组成与结构、群落动态与分类、 森林植被分布的地带性规律。森林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 上主要森林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 源保护、合理利用及可持续发展关系及对策。 2.实验技能方面: 森林生态学本科教学除了理论知识传授之外,更要注重学生理论联系实际,实验操作技能的 培养,使学生掌握生态学中基本研究方法以及指导生产实践的一些手段,通过开展若干验证性实 验和探索性实验,培养学生的基本科研技能和创新能力。结合经济林专业特点,从森林有机体的 个体、种群、群落和生态系统四个层面设计 8 个相关实验,加强对生态学基本理论和基本实验技 能的理解与训练,引导学生独立思考,勇于动手操作,体会生态学的魅力,树立实事求是、严谨 治学的科学思维。 三、课程的教学设计 1.教学设计说明 本课程教学紧紧围绕让学生熟练掌握生态学基本知识点,使学生树立生态学思想这一目标, 在任课教师讲透森林生态学基本知识的前提下,注重学生学习中的易接受性、积极参与性和主动 思考性,以过程性行评价为主要考核手段,通过多媒体教学,实验设计及动手操作,身边生态热 点问题讨论,校园及家乡生态调查,书面作业等多重手段,运用线下教学,翻转课堂等形式,用 不同权重设置书面作业、实验报告、调查论文、平时出勤、卷面考试等环节综合评定成绩,科学 合理地评价教学效果。 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 了解森林生态学的内涵,研究内容和前沿研究方法,掌握森林生物与各生态因子之 间的关系,森林种群的结构和群落数量特征的调查和分析方法,森林群落演替的规 律,森林生态系统组成、结构及能量流动和物质循环等基础理论知识。 10 2 从生态学的视角和方法,发现和解决自然和人工生态系统存在的问题,从而激发学 生热爱自然、保护自然的生态意识,提高生态素养,自觉抵触违背自然规律的各 种不科学、不道德的行为。 4 5
掌握核心专业外语词汇,关注森林生态学研究热点、生态与环境等重大国际发展问13题,勇于接触国际前沿,能够利用生态学学科的特殊视野,提炼课程中蕴含的文化9基因和价值范式,形成热爱自然、欣赏自然并尊重自然的人文素养。四、理论教学内容及学时分配(32学时)绪论学时数:2教学目标:森林生态学研究基本内容、性质、任务及发展简史与趋势,本课程的学习方法等。教学重点与难点:森林生态学研究基本内容、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:了解:生态学的分支学科理解:森林生态学与经济林的关系,森林生态学的研究方法:掌握:森林生态学的研究对象;熟练掌握:森林生态学的定义。教学组织与实施:以多媒体教学为主要教学手段,课件提前下发,以森林生态现象视频导入,给学生以直观印象,线上引导学生讨论生态现象,课后布置生态话题让学生写感想。第一章生物与森林环境学时数: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、Liebig's最小因子法则。主要教学内容及要求:了解:主导因子与限制因子的关系;理解:森林生物与环境的相互作用:掌握:最小因子、限制因子与耐受定律:熟练掌握:生态因子。教学组织与实施:以多媒体教学为主要教学手段,课件提前下发供学生预习,提前提出相关生态现象,课中学生线上讨论,答疑,理解主要知识点。学时数:4第二章森林能量环境教学目标:掌握地球上温度和光的分布及生态作用、森林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,了解风、火的生态作用,学会分析相关图表资料。36
36 3 掌握核心专业外语词汇,关注森林生态学研究热点、生态与环境等重大国际发展问 题,勇于接触国际前沿,能够利用生态学学科的特殊视野,提炼课程中蕴含的文化 基因和价值范式,形成热爱自然、欣赏自然并尊重自然的人文素养。 1 9 四、理论教学内容及学时分配(32 学时) 绪论 学时数:2 教学目标:森林生态学研究基本内容、性质、任务及发展简史与趋势,本课程的学习方法等。 教学重点与难点:森林生态学研究基本内容、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: 了解:生态学的分支学科; 理解:森林生态学与经济林的关系,森林生态学的研究方法; 掌握:森林生态学的研究对象; 熟练掌握:森林生态学的定义。 教学组织与实施:以多媒体教学为主要教学手段,课件提前下发,以森林生态现象视频导入,给 学生以直观印象,线上引导学生讨论生态现象,课后布置生态话题让学生写感想。 第一章 生物与森林环境 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: 了解:主导因子与限制因子的关系; 理解:森林生物与环境的相互作用; 掌握:最小因子、限制因子与耐受定律; 熟练掌握:生态因子。 教学组织与实施:以多媒体教学为主要教学手段,课件提前下发供学生预习,提前提出相关生态 现象,课中学生线上讨论,答疑,理解主要知识点。 第二章 森林能量环境 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、森林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,了解风、火的生态作用,学会分析相关图表资料
教学重点和难点:光照与温度对森林生物的作用及其规律:森林生物对光照强度、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:掌握:温度的生态作用及森林生物对温度的适应;理解:风对森林生物的作用及防风林:了解:火对森林生物的影响及防火管理;熟练掌握:光的生态作用及森林生物对光的适应,教学组织与实施:以多媒体教学为主要教学手段,课件提前下发供学生预习,提前提出相关生态现象,课中学生线上讨论,答疑,理解主要知识点,用辩证思维理解光、温度、风、火生态因子。学时数:4第三章森林物质环境教学目标:掌握森林生物对水的适应特征及动物的水盐代谢类型;掌握土壤的生态作用及其对森林生物的影响: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。教学重点和难点:不同形态的降水对森林生物的作用:森林生物对水分条件的适应及其类型:土壤理化性质对森林生物的影响;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:了解:大气组成及其生态作用;理解:森林生物对水分的适应;掌握:主壤的理化性质及其对森林生物的影响;熟练掌握:水的生态作用及地球上水的存在形式及分布。教学组织与实施:以多媒体教学为主要教学手段,课件提前下发供学生预习,提前提出相关生态现象,课中学生线上讨论,答疑,理解主要知识点,手写本篇章作业。第四章森林种群及其基本特征、生活史对策学时数:4教学目标:掌握种群的概念和特征,了解森林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。理解生物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:种群的基本特征;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。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。主要教学内容及要求:了解:种群调节:掌握:生殖对策;37
37 教学重点和难点:光照与温度对森林生物的作用及其规律;森林生物对光照强度、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: 掌握:温度的生态作用及森林生物对温度的适应; 理解:风对森林生物的作用及防风林; 了解:火对森林生物的影响及防火管理; 熟练掌握:光的生态作用及森林生物对光的适应。 教学组织与实施:以多媒体教学为主要教学手段,课件提前下发供学生预习,提前提出相关生态 现象,课中学生线上讨论,答疑,理解主要知识点,用辩证思维理解光、温度、风、火生态因 子。 第三章 森林物质环境 学时数:4 教学目标:掌握森林生物对水的适应特征及动物的水盐代谢类型;掌握土壤的生态作用及其对森 林生物的影响;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。 教学重点和难点:不同形态的降水对森林生物的作用;森林生物对水分条件的适应及其类型;土 壤理化性质对森林生物的影响;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: 了解:大气组成及其生态作用; 理解:森林生物对水分的适应; 掌握:土壤的理化性质及其对森林生物的影响; 熟练掌握:水的生态作用及地球上水的存在形式及分布。 教学组织与实施:以多媒体教学为主要教学手段,课件提前下发供学生预习,提前提出相关生态 现象,课中学生线上讨论,答疑,理解主要知识点,手写本篇章作业。 第四章 森林种群及其基本特征、生活史对策 学时数:4 教学目标:掌握种群的概念和特征,了解森林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。理解生物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:种群的基本特征;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。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。 主要教学内容及要求: 了解:种群调节; 掌握:生殖对策;
理解:种群动态,集合种群动态,复杂的生活周期:熟练掌握:种群的概念,能量分配与权衡。教学组织与实施:以多媒体教学为主要教学手段,课件提前下发供学生预习,提前提出相关生态现象,课中学生线上讨论,答疑,理解主要知识点。第五章森林种群内和种群间关系学时数:4教学目标:掌握种内关系的复杂性及竞争的密度效应,理解种间相互依存的协同进化关系,了解种间关系的类型。教学重点和难点:密度效应与-3/2法则:领域性、社会等级;互利共生:种间竞争与生态位:捕食作用;寄生。主要教学内容及要求:了解:种群竞争理论模型;理解:种间相互依存的协同进化关系:掌握:密度效应与-3/2法则;熟练掌握:种内关系,种间关系。教学组织与实施:以多媒体教学为主要教学手段,课件提前下发供学生预习,提前提出相关生态现象,课中学生线上讨论,答疑,理解主要知识点,手写本篇章作业。学时数:3第六章森林群落的组成与结构教学目标:理解森林群落的概念、特征、组成与群落结构,理解影响群落结构几个主要因素。教学重点和难点:森林群落及其基本特征;森林群落的种类组成及其调查方法:最小面积、种类的数量与结构特征:种的多样性:优势度、层片、季相、交错区、边缘效应:干扰学说与平衡学说;影响森林结构的因素:岛屿生物地理学与自然保护区。主要教学内容及要求:了解:森林群落的种类组成;理解:森林群落组织--影响群落结构的因素:掌握:森林群落的结构:熟练掌握:森林群落的概念、特征与类型。教学组织与实施:以多媒体教学为主要教学手段,课件提前下发供学生预习,提前提出相关生态现象,课中学生线上讨论,答疑,理解主要知识点。第七章森林群落的动态学时数:3教学目标:掌握森林群落演替的概念、类型、系列和演替的方向,理解森林群落演替的影响因素和相关理论。了解群落分类的目的、意义和基本方法。38
38 理解:种群动态,集合种群动态,复杂的生活周期; 熟练掌握:种群的概念,能量分配与权衡。 教学组织与实施:以多媒体教学为主要教学手段,课件提前下发供学生预习,提前提出相关生态 现象,课中学生线上讨论,答疑,理解主要知识点。 第五章 森林种群内和种群间关系 学时数:4 教学目标:掌握种内关系的复杂性及竞争的密度效应,理解种间相互依存的协同进化关系,了解 种间关系的类型。 教学重点和难点:密度效应与-3/2 法则;领域性、社会等级;互利共生;种间竞争与生态位;捕 食作用;寄生。 主要教学内容及要求: 了解:种群竞争理论模型; 理解:种间相互依存的协同进化关系; 掌握:密度效应与-3/2 法则; 熟练掌握:种内关系,种间关系。 教学组织与实施:以多媒体教学为主要教学手段,课件提前下发供学生预习,提前提出相关生态 现象,课中学生线上讨论,答疑,理解主要知识点,手写本篇章作业。 第六章 森林群落的组成与结构 学时数:3 教学目标:理解森林群落的概念、特征、组成与群落结构,理解影响群落结构几个主要因素。 教学重点和难点:森林群落及其基本特征;森林群落的种类组成及其调查方法;最小面积、种类 的数量与结构特征;种的多样性;优势度、层片、季相、交错区、边缘效应;干扰学说与平衡学 说;影响森林结构的因素;岛屿生物地理学与自然保护区。 主要教学内容及要求: 了解:森林群落的种类组成; 理解:森林群落组织-影响群落结构的因素; 掌握:森林群落的结构; 熟练掌握:森林群落的概念、特征与类型。 教学组织与实施:以多媒体教学为主要教学手段,课件提前下发供学生预习,提前提出相关生态 现象,课中学生线上讨论,答疑,理解主要知识点。 第七章 森林群落的动态 学时数:3 教学目标:掌握森林群落演替的概念、类型、系列和演替的方向,理解森林群落演替的影响因素 和相关理论。了解群落分类的目的、意义和基本方法