普通环境生态学深刻复习大纲.docx

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普通环境生态学深刻复习大纲

普通生态学

一、课程名称：

普通生态学

二、课程性质：

专业必修

三、课程教学目的

生态学是研究生物与环境相互关系的科学。

随着当前环境问题的出现，诸如能源耗费、资源枯竭、人口膨胀、粮食短缺、环境退化、生态平衡失调等基本问题的解决，都有赖于生态学理论的指导。

通过本门课程的学习，使学生系统地掌握生态学的基础知识、基本理论和基本科研方法和技能，对学科前沿和热点问题、发展动态及新的成就有所了解，为学生从事生态领域的科研、管理及教学打下坚实的基础。

四、课程教学原则和教学方法

（一）教学原则

在教学中，既要做到对基本概念和基本理论的准确阐明，保证教学内容的科学性，又要介绍学科的发展动态、不同的理论和学派。

在教学内容上，从生物与环境、种群、群落、生态系统、景观生态学五个层次介绍生态学基本原理，从生物多样性保护、可持续发展、人口与资源问题、农业生态学、生态恢复与工程六个方面介绍应用生态学，从多角度论述生态学的基本原理及其应用情况，传播生态学学术思想，促进学生生态意识的发展。

（二）教学方法

主要以课堂讲授为主，同时结合多媒体教学、录像资料片等辅助性手段。

根据学到的一些重要生态学理论和生态学的热点问题，提出具有启发性的思考题或作业。

实验教学也是生态学课程重要的环节，配合课程安排有6个实验，包括室内实验、野外观测和实验课件学习训练。

五、课程总学时：

78学时（理论部分60学时+试验部分18学时）

六、课程教学内容要点及建议学时分配

（一）教学内容要点

绪论

教学目标：

1.掌握生态学的概念、研究对象和内容、学科地位。

2.了解生态学的发展历史及现代生态学的发展趋势。

3.了解生态学的分支学科。

教学内容要点：

第一节生态学的定义

第二节生态学的研究对象及分支学科

一、分子水平及分子生态学

二、经典的生态学

三、景观及生物圈水平的生态学

第三节生态学的发展简史；

一、生态学的萌芽时期（公元16世纪及以前）

二、生态学的建立时期（公元17世纪至19世纪）

三、生态学的巩固时期（20世纪初至20世纪50年代）

四、现代生态学时期（20世纪60年代至今）

第四节生态研究的方法论

作业：

1.什么是生态学？

生态学的本质是研究什么？

2.生态学的研究层次有哪些？

在生态学研究的不同发展时期各有哪些偏重？

第一部分个体生态学

第一章个体生态学-生物与环境

教学目标：

1.掌握生态环境及生态因子概念、类型、作用规律。

2.重点掌握生物与环境相互作用的基本原理。

3.掌握光、温度、水、土壤生态因子对生物的生态作用及生物对生态因子的适应。

4.了解大气的生态作用、风的生态作用及防风林建设。

5.了解火对生物的影响及管理。

6.通过温度胁迫对植物的影响的试验研究，使学生增强对理论问题的认识，培养他们分析问题、解决问题等研究性学习的能力。

教学内容要点：

第一节环境与生态因子

一、环境概念

二、生态因子的类型

第二节生物与环境关系的基本原理

一、生态因子作用的特点

1.综合作用

2.非等价性（主导因子作用）

3.直接作用和间接作用

4.限定性（因子作用的阶段性）

5.不可代替性和补偿作用

二、生物对非生物因子的耐受限度

三、生物对生态因子耐受限度的调整

1.生物的内稳态机制

2.驯化

3.休眠

4.昼夜节律和其他周期性的补偿变化

5.组合适应

6.指示生物

第三节生物与主要生态因子的相互关系

一、生物与光的关系

1.光照强度变化对生物的影响及生物的适应

2.光质变化对生物的影响及生物的适应

3.生物的光周期现象

二、生物与温度的关系

1.温度对生物的作用（温度因子的生态作用）

2.生物对环境温度的适应

三、生物与水的关系

1.水因子的生态作用

2.生物对水因子的适应

四、生物与土壤的关系

1.土壤的生态学意义

2.土壤的理化性质及其对生物的影响

3.植物对土壤因子的适应

五、大气的组成及其生态作用

六、火作为生态因子对生物的影响及管理

作业：

1.生态因子一般被分为哪五大类型？

哪些是直接作用？

哪些是间接作用？

生态因子作用有什么特点？

2.光在时间和空间上的配置对植物和动物产生哪些影响？

它们又是如何适应这些变化的？

3.温度有哪些生态意义？

低温和高温对生物会产生哪些影响？

植物和动物如何在形态、生理、行为上进行适应？

为什么温度能够限制生物的分布？

第二部分种群生态学

第二章种群及其基本特征

教学目标：

1.掌握种群定义和基本内涵。

2.重点掌握种群的群体特征和种群动态。

3.掌握种群不同分布格局的特征和形成原因。

4.了解种群生物学与种群生态学、单体生物和构件生物的概念及其区别。

5.重点掌握种群的增长模型及其应用。

6.了解不同生态学家对种群数量变动机制的解释。

7.通过“种群生命表的编制与存活曲线分析”和“动物种群在有限环境中Logistic方程的拟合”试验，使学生增强对理论问题的认识，并培养他们分析问题、解决问题等研究性学习的能力。

教学内容要点：

第一节种群的基本概念及基本内涵

一、种群定义；

二、种群的基本内涵：

三、种群生物学与种群生态学

四、单体生物和构件生物

五、研究种群生态学的意义

第二节、种群特征.

一、种群的主要特征

二、种群的群体特征

三、种群动态是种群生态学研究的核心

第三节、种群动态

一、种群的密度

单体生物和构件生物

二、种群统计学

（一）种群的年龄结构和性比

1.年龄结构

2.性比

（二）生命表

1.生命表的编制

2.生命表类型

（三）种群增长率

三、种群的增长模型

（一）与密度无关的种群增长模型（非密度制约种群增长模型）

1.离散增长模型

2.连续增长模型

（二）与密度有关的种群增长模型（密度制约种群增长模型）

连续增长模型

四、自然种群的数量变动

1.种群增长

2.季节消长

3.种群数量的年变动（波动）

4.种群暴发

5.种群平衡

6.种群的衰落和灭亡

7.生态入侵

第四节种群的空间格局

第五节种群调节

一、气候学派

二、生物学派

三、自动调节学派

1.行为调节

2.内分泌调节

3.遗传调节

作业：

1.为什么说种群是物种在自然界存在的基本单位和进化单位？

2.比较分析种群增长的非密度制约指数增长模型（离散型和连续型）、密度制约增长模型（离散型和连续型）成立的条件和建模的要求，各模型具有哪些生态学意义。

第三章种群的遗传与进化

教学目标：

1.掌握物种形成的步骤和方式。

2.掌握种群的数量和质量的关系。

3.了解自然选择和遗传漂变两种进化的动力的作用特点。

4.了解变异、遗传漂变、适应辐射等基本概念。

教学内容要点：

第一节遗传变异

一、基因库和基因频率

二、变异和遗传多样性

第二节物种进化

一、进化动力

二、自然选择类型

三、种群对自然选择压力反应的时空变化

第三节物种形成

一、物种形成的步骤

二、物种形成的方式

第四节种群进化对策

作业：

1.比较分析自然选择和遗传漂变对种群进化的作用特点。

2.自然选择按照选择的结果分为哪种类型？

并举例说明。

3.物种的形成为什么要经过生殖隔离？

生殖隔离有哪些形式和方式？

第四章种群生活史

教学目标：

1.了解动植物生活史特点和生态学意义。

2.了解繁殖价值、亲本投资的概念和特点。

3.掌握r-对策和K-对策生物的特点。

4.掌握繁殖格局形成原因和生态学意义。

5.了解植物和动物的性选择特点。

教学内容要点：

第一节生活史概述

一、关于生活史的基本概念；

二、个体大小与寿命;

三、生长与发育

1.生长

2.发育

3.生长测量方法

4.生长曲线

四、繁殖

1.繁殖方式类型

2.生物繁殖方式的生态学意义

五、扩散

1.定义

2.扩散方式类型

3.植物的扩散

4.动物的扩散

5.动植物扩散的生物学和生态学意义

第二节繁殖成效

一、繁殖价值；

二、繁殖价值的特点;

三、相对生殖价

四、亲本投资

五、繁殖成本

六、体型效应

第三节繁殖格局

一、次繁殖和多次繁殖

二、生活年限与繁殖

第四节繁殖策略（生活史对策）

一、r-对策和K-对策

1.r-对策和K-对策的提出

2.r-和K-对策生物的特点

3.r-和K-对策生物的的优缺点

4.r-对策和K-对策种群的增长曲线比较

5.r-K策略连续系统

二、植物种群生态对策;

三、木本植物的快－慢连续假说

第五节性选择

一、植物的选择受精;

二、动物的性选择

作业：

1.r-对策和K-对策在进化过程中各有什么优缺点？

2.有性生殖和无性繁殖在生态适应中各具有什么利弊？

为什么大多的植物都选择雌雄同株的性别系统？

第五章种内与种间关系

教学目标：

1.重点掌握密度效应的两个基本的规律：

最后产量恒值法则和-3／2自疏法则。

2.掌握他感作用的概念和生态学意义。

3.重点掌握洛特卡-沃尔泰勒（Lotka-Volterra）模型。

4.重点掌握有关生态位的理论及其对种间竞争的解释。

5.掌握领域行为的概念和有关原理以及领域的特征与意义。

6.了解社会等级的概念和生态学意义。

7.了解动物婚配体制形式以及决定婚配体制的环境因素。

8.了解种间竞争类型及其一般特征。

9.了解捕食作用、食草作用、寄生、共生的概念和生态学作用。

10.通过种间关系分析（课件）-他感作用试验探讨供体植物（他感植物）通过化学物质对受体植物（目标植物）所产生的直接或间接影响，认识种间关系中他感作用的存在。

教学内容要点：

第一节种内关系

一、密度效应

1.最后产量恒值法则

2.-3／2自疏法则

二、求偶与婚配

三、领域行为

四、社会等级

五、合作和利他行为

六、他感作用

第二节种间关系

一、竞争

1.高斯假说

2.竞争模型

二、捕食作用

三、寄生

四、共生

作业：

1.简述密度效应的两个基本的规律。

2.领域性行为和社会等级对于生物适应环境有何积极意义？

3.根据生态位理论，阐述竞争排斥原理？

4.根据Lotka-Volterra种间竞争的模型，说明竞争排斥和共存的条件。

第三部分群落生态学

第六章生物群落的组成与结构

教学目标：

1.掌握生物群落的概念与特征

2.重点掌握生物群落种类组成的性质。

3.掌握生物群落的数量特征和综合特征。

4.重点掌握生活型的概念、生活型系统以及层片概念。

5.掌握群落的时空结构特点和生态学意义。

6了解影响群落结构的因素。

7.通过“草地群落种类组成数量特征和层片结构分析”野外试验使学生初步掌握群落种类组成数量特征的测定方法和层片结构分析的方法，加深对群落基本特征的理解。

教学内容要点：

第一节生物群落的基本概念

一、生物群落的定义

二、群落的基本特征

三、群落的性质

第二节群落的种类组成

一、种类组成的性质分析

（一）区系成份

（二）生态成份

（三）群落成员型

1.优势种和建群种

2.亚优势种

3.伴生种

4.偶见种或罕见种

二、种类组成的数量特征

（一）登记种类组成的方法

（二）种类组成的数量特征

1.种的个体数量指标

2.综合数量指标

三、种间关联

第三节群落的结构

一、群落的结构要素

（一）生活型

（二）叶片大小、性质及叶面积指数

（三）层片

（四）同资源种团

（五）生态位

二、群落的外貌与季相

三、群落的垂直结构

四、群落的水平结构

五、群落的时间结构

六、群落交错区与边缘效应

第四节影响群落组成和结构的因素

一、生物因素

二、干扰

三、空间异质性

四、岛屿化

（一）岛屿的种数—面积关系

（二）岛屿上物种数预测：

MacArthur的平衡说

（三）岛屿群落的进化

（四）岛屿生态与自然保护

五、物种丰富度的简单模型

六、平衡说和非平衡说

作业：

1.群落具有哪些基本特征？

它和种群有哪些区别和联系？

群落的性质如何？

2.比较分析层片和层次的生态含义及异同点。

3.论述群落的时空结构格局及其生态学意义？

4.阐述两种生活型系统，并对其特点进行评述。

第七章生物群落的动态

教学目标：

1.重点掌握演替的有关概念、理论和不同演替系列的演替过程。

2.掌握影响群落演替的因素和演替机制。

3.了解群落变化类型和特点。

4.掌握演替顶极学说。

5.通过“群落演替分析（课件）试验使学生认识什么是群落演替，为什么会发生演替以及各种不同的演替过程。

教学内容要点：

第一节生物群落的内部动态

第二节生物群落的演替

一、群落演替的基本概念；

二、演替的类型

三、群落演替的实例。

四、演替顶极学说

五、影响生物群落演替的因素

六、演替的机制

作业：

1.群落演替的分类及其主要类型的特点。

2.群落演替过程中群落的物种多样性如何变化？

3.简述影响群落演替的因素。

第八章生物群落的分类与排序

教学目标：

1.掌握中国植物群落分类原则和分类系统。

2.了解法瑞学派、英美学派等群落分类。

3.了解群落数量分类、排序的基本原理。

教学内容要点：

第一节生物群落的分类

一、中国的植物群落分类

二、法瑞学派的群落分类

三、英美学派的群落分类

四、群落的数量分类

第二节生物群落的排序

一、群落排序的概念

二、直接梯度分析

三、间接梯度分析

作业：

1.为什么要进行群落分类？

2.试述中国植物群落分类原则和分类系统。

第四部分生态系统生态学

第九章生态系统的一般特征

教学目标：

1.理解和掌握生态系统的基本概念、特征、类型、组成、营养结构、能流模式及生态金字塔、各种生态效率。

2.掌握生态系统的反馈调节与生态平衡。

3.了解生态系统结构的一般性模型的一般构成、主要相互作用、系统成员与非生物环境的联系及自然生态系统形成原因。

4.了解生态系统生态学发展过程、趋势和对揭示客观世界的作用。

教学内容要点：

第一节生态系统的基本概念

一、生态系统的概念；

二、生态系统的发展

三、生态系统理论深刻揭示了客观世界

四、目前有关生态系统的研究工作

第二节生态系统的组成成分

第三节生态系统的结构

一、空间结构

二、时间结构

三、营养结构

（一）食物链

（二）食物网

（三）食物链的特征

（四）营养级

（五）生态锥体

（六）生态效率

I常用的几个能量参数

1.摄取量（I）

2.同化量（A）

3.呼吸量（R）

4.生产量（P）

II营养级位之内的生态效率

1.同化效率

2.生长效率

III营养级位之间的生态效率

1.消费或利用效率

2.林德曼效率

第四节生态系统的功能

一、能量流动

二、物质循环

三、信息传递

第五节生态系统的反馈调节与生态平衡

作业：

1.何为生态系统？

它具有哪些特征？

为什么要从生态系统的角度研究生态学？

2.生态系统的功能类群分为哪几类？

各具有什么作用？

各包括哪些生物类群？

它们是通过怎样的方式联系成为一个功能整体的？

第十章生态系统的能量流动

教学目标：

1.掌握生物生产的基本概念、陆地初级生产力的分布特征和影响因素、次级生产量的生产过程和生产效率。

2.重点掌握生态系统的能量流动分析。

3.了解生态系统信息流的特点。

4.了解初级生产和次级生产的测定方法。

5.了解生态系统中的分解过程、分解生物、理化环境对分解的影响。

教学内容要点：

第一节生态系统的生物生产

一、生物生产的基本概念

1.生物生产

2.生物量与生产量

二、初级生产

1.总初级生产与净初级生产

2.影响初级生产的因素

3.初级生产量的测定方法

三、次级生产

1.次级生产的基本特点

2.次级生产量的测定方法

3.次级生产量的生态效率

第二节生态系统中的分解

一、分解过程的性质

二、分解者生物

三、资源质量

四、理化环境对分解的影响

第三节生态系统的能流分析

一、生态系统能量流动规律

二、生态系统中能流途径

三、能流分析

1.研究生态系统能流的途径

2.生态系统层次上能流研究的原理

3.生态系统层次上能流研究的步骤

4.能流分析的实例

5.生态系统能流模型

第四节生态系统的信息传递

一、信息与信息量

二、信息及其传递

1.物理信息及其传递

2.化学信息及其传递

3.行为信息

4.营养信息

作业：

1.影响初级生产的因素有哪些？

如何提高初级生产？

2.在生态系统发育的各阶段中，生物量、总初级生产量、呼吸量和净初级生产量是如何变化的？

3.图解一个食物网中的一个营养级能量流动的状况；分析为什么复杂的生态系统中的能流的效率更高？

第十一章生态系统的物质循环

教学目标：

1.掌握物质循环的概念、类型、特点。

2.掌握生态系统几种重要的生物地化循环以及相关的生态问题的起因和解决办法。

教学内容要点：

第一节生物地化循环的概念

一、生物地化循环

二、生物地化循环的特点

三、生物地化循环的类型

第二节水循环

第三节气体型循环

一、碳循环

1.碳循环途径

2.存在的问题

二、氮循环

1.氮循环途径

2.存在的问题

第四节沉积型循环

一、磷循环

1.磷循环途径

2.存在的问题

二、硫循环

1.硫循环途径

2.存在的问题

第五节有毒物质的迁移和转化

一、有毒物质的类型

二、有毒物质的迁移和转化

三、有毒有害物质循环实例

作业：

1.何谓生物地化循环？

有哪些主要特点？

2.概述生态系统中碳循环的主要过程和特点，并对“温室效应”的形成机制作一说明。

3.气体型循环与沉积型循环各有何特点，各循环类型的代表物质有哪些？

第十二章陆地生态系统

教学目标：

1.掌握影响陆地生态系统分布的格局和影响因素。

2.了解各种陆地生态系统的气候特征、种类组成和群落结构特点。

3.通过“生态系统多样性分析（课件）”试验使学生认识生态系统多样性成因，理解不同生态系统结构和功能特点，分析生态系统保护和合理利用的基础。

教学内容要点：

第一节陆地生物群落的分布格局

一、影响陆地生态系统分布的因素

二、陆地生态系统的水平分布格局

三、陆地生态系统的垂直分布格局

第二节森林生态系统

一、热带雨林生态系统

二、常绿阔叶林生态系统

三、落叶阔叶林生态系统

四、针叶林生态系统

第三节草原生态系统

第四节荒漠生态系统

第五节苔原生态系统

作业：

试说明影响植被分布的主要因素和植被分布的地带性规律。

第十三章水域生态系统

教学目标：

1.了解湿地生态系统的资源特性、结构和功能特征。

2.了解淡水生态系统和海洋生态系统资源特性、结构和功能特征。

教学内容要点：

第一节简述

第二节水域生态系统的主要类型及其分布

作业：

简述湿地生态系统的物质循环过程和主要服务功能。

第五部分景观生态学

第十四章景观生态学

教学目标：

1.掌握景观生态学中的基本概念。

2.了解景观生态学的研究对象和内容和有关理论。

3.了解景观生态学的研究方法和应用。

教学内容要点：

第一节景观和景观主态学

一、定义

二、景观生态学的研究对象和内容

第二节景观生态学中的一般概念和理论

一、尺度及有关概念

二、格局与过程

三、空间异质性和缀块性

四、种-面积关系和岛屿生物地理学理论

五、缀块一廊道一基底模式

六、边缘效应

七、Meta一种群理论

八、景观连接度、渗透理论和中性模型

九、等级理论

第三节景观生态学的研究方法

一、遥感和地理信息系统在景观生态学中的应用

1.遥感

2.地理信息系统

二、景观结构分析的数量方法

三、景观模型

第四节景观生态学的应用

作业：

1.论述格局、过程和尺度的关系

2.景观生态学应用领域有哪些？

第六部分应用生态学

第十五章应用生态学

教学目标：

1.掌握全球变化、生物多样性保护、可持续发展、荒漠化等几个与人类生存密切相关，且为当前生态学研究的热点的问题。

掌握其生态学成因和解决上述问题措施的生态学机理。

2.了解其它的资源环境问题、人口问题、生态农业、生态恢复与工程。

3.初步掌握用生态学原理分析和解决问题的能力，激发学生学习普通生态学和有关应用生态学的兴趣。

教学内容要点：

第一节环境问题

一、环境问题的实质

二、全球性的环境问题

（一）全球变化与温室效应

1.全球变化概述

2.全球变化的生态后果

3.减缓全球气候变暖的途径

（二）臭氧层的破坏

（三）烟雾事件

（四）酸雨

三、生态环境的变化

（一）荒漠化

1.草原退化

2.沙漠化

3.土地利用与土地覆盖变化

第二节生物多样性保护

一、生物多样性的概念

1.遗传多样性

2.物种多样性

3.生态系统多样性和景观多样性

二、生物多样性的测度

（一）各种生物多样性指标的测定

1.遗传多样性的测定

2.物种和群落或生态系统水平上生物多样性的测定

3.景观生物多样性的测定

（二）快速生态学评估

三、濒危生物的评估与分级

第三节可持续发展

一、可持续发展概论

1.公平性原则

2.持续性原则

3.共同性原则（系统性原则）

二、资源与可持续发展

三、环境保护与可持续发展

第四节人口与资源问题

一、人口问题

1.世界人口动态、问题与对策

2.我国人口增长状况及其问题与对策

3.人口老龄化问题

二、资源问题

1.资源的概念与分类

2.能源

3.土地资源

4.水资源

5.生物资源

第五节农业生态学

一、农业的发展及其对生态系统的影响

二、生态农业

第六节生态系统服务

一、生态系统服务的概念和意义

二、生态系统服务的价值

三、生态系统服务项目内容

四、生态系统服务的价值比较

第七节生态风险评价与生态规划

一、生态风险评价

1.生态风险评价的步骤

2.生态风险评价的方法

二、生态规划

1.生态规划的概念

2.生态规划的原则

3.生态规划的工作程序与主要内容

作业:

1.当今人类面临哪几大问题？

它们是如何产生的？

2.农业生态系统具有什么特点？

我国的社会条件要求我国走怎样的农业发展道路？

生态农业具有什么特点？

为什么要在我国大力推进和发展生态农业？

3.我国人口数量控制对策包括哪两个方面？

如何从种群生态学的角度理解我国现行的人口数量控制对策？

（二）建议学时分配

绪论2学时

第一部分个体生态学

第一章个体生态学-生物与环境11学时

第二部分种群生态学

第二章种群及其基本特征5学时

第三章种群的遗传与进化2学时

第四章种群生活史4学时

第五章种内、种间关系4学时

第三部分群落生态学

第六章生物群落的组成与结构4学时

第七章生物群落的动态3学时

第八章生物群落的分类与排序3学时

第四部分生态系统生态学

第九章生态系统的一般特征4学时

第十章生态系统的能量流动2学时

第十一章生态系统的物质循环4学时

第十二章陆地生态系统2学时

第十三章水域生态系统2学时

第五部分景观生态学

第十四章景观生态学2学时

第六部分应用生态学

第十六章应用生态学6学时

实验1