《普通生态学》教学大纲

1、普通生态学教学大纲 一、基本信息 课程名称普通生态学课程编号1252047英文名称Basic Ecology课程类型科类基础课总学时54理论学时42实验学时12实践学时学分3预修课程普通生物学，生物化学，遗传学，植物生理学适用对象生态学专业课程简介（200字左右）该课程主要从个体、种群和群落等三个层次学习生物与环境相互作用的规律。主要讲授陆地和水域生态系统的类型及其特征；生态因子对生物个体的影响以及生物的适应；环境因子对生物种群分布和数量、动态格局和增长的影响；种间相互作用特征；生物群落多样性和群落演替；生态系统内初级生产、能量流动和物质循环特征。二、教学目标及任务 普通生态学是本科生态学专业

2、的专业基础课，旨在为学习应用生态学核心课程奠定基础。通过本课程的学习，使学生了解有关个体、种群、群落与环境相互关系的基本概念，理解生物与环境相互关系的基本原理和基本方法论，掌握探究生物与环境复杂关系的基本途径和方法论。 三、学时分配 教学课时分配章节章节内容讲课实验实践合计绪论生态学的概念、发展历史、主要研究内容以及在人类生存和发展的地位3第一章温度因子的生态作用及生物的适应3第二章水因子的生态作用及生物的适应3第三章能量和营养因子的生态作用及生物的适应3第四章种群分布与数量动态3第五章种群增长与生活史策略36第六章竞争与共生3第七章捕食、植食、寄生和疾病3第八章应用生态学：农业有害生物治理

3、3第九章应用生态学：保护生物学36第十章物种多样性3第十一章食物网和群落演替3第十二章生态系统中的能量流动3第十三章生态系统中的物质循环3第十四章生态系统类型概述3合计4212四、教学内容及教学要求 第一章 绪论第一节 生态学的定义第二节 生态学的分支发展第三节 生态学发展历史第四节 生态学研究的途径与方法论第五节 生态学研究举例第六节 生态学展望第七节 课程简介本章重点、难点：重点在于第五节“生态学研究举例”，通过介绍代表性研究案例使学生感知生态学家做什么、如何做。难点在于如何激起学生对该课程的学习兴趣。本章教学要求：了解生态学的基本概念、主要内容和历史脉络。理解生物与环境关系的复杂性。掌握

4、研究生态学问题采取的主要途径及其相互关系。习题要点：介绍一个生态学网站。 第一章 温度因子的生态作用及生物的适应 第一节 大气候与局部景观相互作用产生小气候第二节 大多数生物在一个狭窄的温度范围内表现最适第三节 大多数生物演化出通过调节体温来弥补环境温度的变化第四节 大多数生物通过进入休眠期来躲避极端恶劣温度本章重点、难点：本章重点为生物对温度的各种适应方式；本章难点为解释清楚生物对极端温度的生理滞育原理。本章教学要求：了解小气候概念、生物气候图组成、适温区概念、动植物体温平衡公式等；理解生物对温度适应的基本原理；掌握生物对极端温度的主要适应方式。习题要点：1）比较温度对恒温和变温动物的影响。

5、 2）生物气候图的组成。 3）变温动物调整体温的方式。第二章 水因子的生态作用及生物的适应 掌握要点：渗透作用的概念和分类、陆生和水生生物调节体内水分的适应特征。第一节 水分沿浓度梯度渗透决定着生物获得水分的状况第二节 陆地动、植物通过平衡水分得失来调节体内水分第三节 海洋和淡水生物利用补偿机制来调节体内水分和盐本章重点、难点：重点是第一节“水分沿浓度梯度渗透决定着生物获得水分的状况”；难点是水生生物调节体内水分和盐分平衡的各种机制。本章教学要求：了解有关渗透的基本概念和体内水平平衡公式；理解水分沿浓度梯度运行的原理；掌握陆生和水生生物调节体内水分平衡和盐分平衡的适应方式。习题要点：1）比较陆

6、生动物与水生动物对水因子的适应方式。 2）测度植物需水状态的方式。第三章 能量和营养因子的生态作用及生物的适应 第一节 生物利用三种主要能量之一：光、有机分子 或者无机分子第二节 生物获取能量的速率是有限的第三节 最优搜寻理论试图模拟生物是如何以最优过程取食的本章重点、难点：重点是第二节中强调如何生物的营养资源都是有限的；难点是用最优觅食理论解释生物获取营养资源的机制。本章教学要求：了解生物的主要能量来源、营养资源的有限性原则；理解能量和营养资源是如何成为生物的有限资源；掌握竞争产生的根源在于资源的有限性及其生物对营养资源利用的适应性。习题要点：1）比较动物与植物在获取能量上的异同。 2）资源

7、有限原则的原理。第四章 种群分布与数量动态 掌握要点：。第一节 小范围内的种群内的个体以一定的格局分布第二节 种群密度随生物体型增大而下降第三节 生存曲线概括了种群中生存的格局第四节 种群中的年龄分布反映了其存活历史、生殖、及未来增长潜力第五节 用结合生殖力进程的生命表可以估计净生殖率（R0）、几何增长率（）、世代时间（T）和单位增长率（r）本章重点、难点：重点是种群内个体空间分布型及其机制，阐明种群数量动态变化的规律；难点是体型与种群密度之间相互关系的复杂性；解释估计种群数量变化的模型及其局限性。本章教学要求：了解影响种群分布的环境因素、主要分布格局的特征，种群生存曲线主要类型的特点、影响种

8、群动态的主要因素；理解造成种群内个体空间分布型的主要成因；掌握用空间尺度大小解释生物种群分布型的原理和重要性。习题要点：1）种群个体分布的主要类型及其特征。 2）个体分布型的成因。 3）衡量种群数量增长的生命表方法第五章 种群增长规律与生活史策略 第一节 无限丰富资源环境中的种群以几何速率或指数律增长第二节 有限资源环境中的种群增长速率减缓并最终停止Logistic增长第三节 环境通过改变出生率和死亡率限制种群增长第四节 生物体型大小与单位增长率r的关系第五节 生活史策略本章重点、难点：重点是掌握种群增长与资源限制的关系，掌握生活史策略的特点；难点是理解种群增长的数学模型。本章教学要求：了解种

9、群数量增长的规律和模型、影响种群数量增长的因素，生活史策略的特征；理解资源限制是种群增长的主要阻力之一；掌握几个描述种群增长的模型特点。习题要点：1）几种常见的种群增长方式及其数学表达式。 2）种群增长与个体生活史特征的关系。第六章 竞争与共生第一节 种内竞争研究为资源有限观点提供了证据第二节 生态位反映了物种对环境的需求第三节 数学和实验室模型为研究野外竞争作用提供了理论基础第四节 竞争对物种生态位可能有着明显的生态和演化作用第五节 植物在与多种细菌、真菌以及动物的互惠关系中获益本章重点、难点：重点是讲解种内和种间竞争如何影响种群数量动态和种间关系；难点是种间竞争的数学模型。本章教学要求：了

10、解动物和植物种内竞争的特征、生态位概念、竞争的实证模型、共生的含义；理解种间竞争和共生在群落结构组成与功能中的作用；掌握竞争在种间关系中的重要意义。习题要点：1）常见的种间竞争类型。 2）表示种间竞争的数学模型。 3）生态位含义及其应用价值。 4）常见共生现象。第七章 捕食、植食、寄生和疾病 第一节 种间对立关系把种群织入了复杂的网络第二节 捕食者、寄生物和病菌影响猎物和寄主种群分布、数量和结构第三节 捕食者猎物、寄主寄生物以及寄主病原菌等关系的动态第四节 寄主和猎物的庇护所本章重点、难点：重点是种间对立关系的多样性和复杂性；难点是种间对立关系的数学模型。本章教学要求：了解捕食、植食、寄生的主

11、要特征；理解捕食者、寄生物和病菌对种群动态的影响，以及寄主和猎物的适应对策；掌握概括种间对立关系的模型要素。习题要点：1）种间对立关系的常见类型。 2）种间对立关系对物种分布和数量的影响。 3）对立物种间的适应特征。第八章 应用生态学：农业害虫治理第一节 生物防治案例第二节 生物防治理论第三节 害虫的遗传防治第四节 综合治理本章重点、难点：重点讲解生物防治理论；难点综合治理的生态学理论基础。本章教学要求：了解害虫治理的主要途径；理解害虫治理的生态学原理；掌握害虫防治的基本生态学原理。习题要点：1）生物防治的主要生态学原理。 2）害虫遗传防治的种群生态学原理。第九章 应用生态学：保护生物学第一节

12、 小种群范例 第二节 衰亡种群范例 第三节 引进物种的影响第四节 保护地设计与选择本章重点是保护生物学的主要研究内容、存在的主要问题。本章教学要求：了解保护生物学科的主要内容；理解生态学原理在保护生物学实践中应用；掌握实施生物保护的原则。习题要点：1）生态学原理在保护生物学实践中的应用价值。 2）自然保护区设计与选择中如何运用生态学知识。第十章 物种多样性 第一节 物种数量及其相对丰富度共同决定物种多样性第二节 物种多样性的时、空特征第三节 影响物种多样性变化的因素本章重点、难点：重点讲解物种多样性的时、空变化特征；难点在于如何科学测度多样性。本章教学要求：了解物种多样性的相关概念和测度公式；

13、理解物种多样性受多种因素的共同影响，掌握常用的物种多样性测度方法。习题要点：1）生物多样性的主要测度方法。 2）影响生物多样性的主要因素。第十一章 食物网与群落演替 第一节 食物链和营养级第二节 功能作用及其功能团第三节 关键种、优势种第四节 群落稳定性第五节 群落演替的类型和动力本章重点、难点：重点是讲解食物链在群落组成和稳定性中的作用；难点是讲解捕食和竞争在群落平衡中的作用。本章教学要求：了解食物链（网）、功能团、关键种、优势种等概念；理解捕食和竞争在群落动态中的作用；掌握不同重要物种在群落中发挥不同的作用。 习题要点：1）理解几个核心概念的含义。 2）测定食物网的主要数量方法。 3) 群

14、落演替的主要机制。第十二章 次级生产和能量流动 第一节 陆地的次级生产通常受温度和湿度的限制第二节 水域初级生产通常受营养物质限制第三节 消费者可能影响水域和陆地生态系统中的初级生产率第四节 能量损失限制生态系统中营养层次的数量本章重点、难点：重点是第一、二节的内容，即影响次级生产的因素；难点是能量流动决定生态系统的功能的原理。本章教学要求：了解能量流动的有关基本概念；理解能量流动与生态系统功能的关系；掌握影响陆地和水域生态系统次级生产的主要因素。习题要点：1）比较陆地与水域生态系统在次级生产方面的异同。 2）生态系统能量流动的主要研究方法。第十三章 营养循环和保持 第一节 分解率受温度、湿度

15、、和分解物化学组成与环境的影响第二节 动、植物能够改变生态系统中营养物质的分布和循环第三节 干扰增大生态系统中的营养损失本章重点、难点：重点是第一、二节内容。本章教学要求：了解影响分解的主要因素；理解动物和植物对于生态系统中的营养物质分布和循环的重要作用；掌握物质循环的特点。习题要点：1）影响物质分解的主要因素。 2）影响营养循环的主要因素。第十四章 生态系统类型概述 第一节 陆地生态系统第二节 水域生态系统本章重点是抓住生态系统类型的主要生物学和环境特征。本章教学要求：了解各生态系统的地理位置和环境特征；理解生态系统演化规律；掌握主要陆地生态系统的生物学特征。习题要点：1）主要陆地生态系统类

16、型的特征。 2）主要水域生态系统类型的特征。实验课内容和安排试验内容分为两大类：一是有关竞争的试验，另一是生物多样性。涵盖种群生态学和群落生态的学习内容。具体如下：实验一、植物种间和种内竞争实验 通过盆栽试验和野外试验，观察种内竞争和种间竞争的规律。要求学生分小组分别按不同的试验设计进行试验，然后进行交流。从而达到事半功倍的效果。通过实验使学生了解植物竞争试验的主要方法；理解植物竞争研究的设计原理，掌握植物竞争试验研究的关键要素。实验二、蚜虫种内竞争的实验 利用盆栽蚕豆观察黑豆蚜的种内竞争。通过实验使学生了解昆虫种内竞争试验的主要方法；理解昆虫种内竞争研究的设计原理，掌握昆虫种内竞争试验研究的

17、关键要素。实验三、草地昆虫多样性时、空变化规律的研究性实验 选择不同面积或位置的城市绿化草坪或草地为实验样地，在植物生长季节的不同时期，进行抽样调查昆虫种类及其数量，分析影响其多样性变化的空间因子和时间特征。要求学生分小组自主设计、长期观察、分析数据、比较结果。通过实验使学生了解生态学试验研究的特点，理解生态学试验设计的基本原理，掌握群落多样性研究的基本要素。五、考核方式及要求 本课程的考核方式包括平时回答问题、平时作业、实验课和期末闭卷考试等形式。平时提问旨在考察学生对基本概念和基本原理的掌握情况；平时作业旨在考察学生综合分析问题的能力；实验课旨在考察试验设计、实施能力；期末考试旨在考核学生全面掌握的情况。平时成绩（提问和作业）占20%，实验课占20%，期末考试占60%。 六、推荐教材及教学参考书 教 材：Ecology: Concepts & Applications （4th edition），Manuel C. Molles Jr编著，高等教育出版社，2007年，标准书号：ISBN：978-7-04-022087-2。参考书：基础生态学，孙儒勇等编著，高等教育出版社，2002年，标准书号：ISBN：7-04-011027-X。Ecology(5th edition), Charles J. Krebs编著，科学出版社