《普通生态学》教案

课程名称：

普通生态学

课程性质：

修课、专业课

授课学时：

32

任课教师：

黄文娟

职 称：

教授

授课对象：

生物技术、应用生物科学

授课学年：

2020-2021学年，第1学期

授课周次：

第1周至第8周

课程名称

普通生态学

学分

2.0

总学时：32

理论：32学时

实验：0 学时

课程性质

必修课（∨） 选修课（ ）

基础课（ ） 专业课（∨ ）

任课教师

黄文娟

职称

教授

授课对象

生物技术、应用生物科学专业 2018级1、2班

教材分析

1、该教材是面向21世纪课程教材；

2、教材在内容上侧重理论和实践有机结合，但更注重实际的应用；

3、教学对象为生物技术、应用生物科学等；在内容上囊括生态学的理论与新技术，具有伸缩性，可供不同专业的学生有选择的余地。

教学目的和

要求

生态学是研究生物与环境之间相互作用关系的科学，是生态科学体系中的重要基础学科，也是草业、生物科学、环境科学本科学生必修的基础课程。通过本课程的学习，学生应达到以下目的和要求：

1．掌握个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学以及应用生态学的基本理论知识与相关技能。

2．使学生逐步形成生态观，提高生态学专业素养，促进学生牢固建立可持续发展思想。

3．通过对本门课程的系统学习，了解生态学的发展历史、生态学的学科体系、研究新进展以及今后的发展趋势，领会社会经济发展对生态学提出的任务。

教学重点

和难点

1. 教学重点：个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学。

2. 教学难点：生态学具有很强的综合性、科学性和实践性，是一门应用性较强的学科，应注意多学科相结合，理论与实践相结合。教学难点有种群生态学和生态系统生态学等内容。

教学方法和手段

以课堂讲授为主，采用多媒体、录像等手段，辅以课堂讨论、座谈、学术沙龙、野外考察等多种形式。

主要参考资料

1．教材：杨持 主编.《普通生态学》第3版.高等教育出版社.2014.1

2．参考资料：（1）李博 主编.《生态学》.高等教育出版社.2000

（2）尚玉昌 编著.《普通生态学（第二版）.北京大学出版社.2002

（3）傅伯杰 等编著.景观生态学原理及应用.科学出版社.2002

（4）J.L.Chapman,M.J.Reiss,Ecology：principlesand applications（second edition）.Cambridge UniversityPress(生态学：原理与应用.科学出版社.影印版.2001)

教案内容

教学设计

第一章 绪论

基本内容：

一、生态学的定义

二、生态学的研究对象及分支学科

三、生态学的研究方法

四、生态学的发展史及现状

五、学习生态学的意义

新课导入：

从理解生命活动过程入手，分析任何生物的生存和发展都需要从环境中获取资源，环境对生物而言就是资源的同意语；在这种情况下生物就与环境产生了生态关系；生态学就是研究这种关系的一门科学。

教学重点：

生态学的本质与内容：环境对生物的决定和塑造作用，生物对环境的适应；适应环境的生物对环境的改变作用。

教学难点：

生态学的研究方法论：观察法；实验法

科学研究的基本思路。

教学内容解析（概念、原理、范例）：

主要概念：生态学 生物环境 非生物环境 种群 群落 生态系统 生物圈

内容分析：

一、生态学的定义

介绍生态学的概念。重点介绍最为经典、简单和最为广泛采用的生态学定义。其他定义简单提及

二、生态学研究对象、分支学科

重点介绍生态学的研究对象，并阐明研究对象的含义。

简单介绍生态学的分支科学、交叉学科

1. 分枝学科

2. 与生物学分支学科的交叉；

3. 生态学在生命科学体系中的应用性学科；

4. 生态学与自然科学相关学科的交叉；

5. 生态学与人文社会科学的交叉。

三、生态学的研究方法

1. 科学研究的基本方法；

2. 生态学的观察、实验

3. 生态学如何以小见大：样方技术，取样技术

四、生态学的发展史及现状

1. 生态学的发展史，作为基础科学的生态学的发展动态；

2. 生态学应用领域及其应用学科的发展动态；

3. 生态哲学、生态智慧

五、学习生态学的意义

从近年来大家关注的全球性问题入手，阐明各种关乎人类生存和发展的问题都需要直接或间接利用生态学知识来解决。

本章小结：

生态学是什么？ —— 研究对象，概念，分支学科，交叉学科

形成和发展；—— 主要的历史阶段，代表性任务，重要学术著作

现状如何？—— 对象变化；手段变化；范围扩大

如何学习？

课外作业：

1、什么是生态学？你认为生态学的本质是研究什么？

2、生态学的研究层次有哪些？这些层次在生态学不同的发展时期各有哪些偏重？

3、生态学的发展分为那几个时期？各时期的研究对象有什么特点？

4、现代生态学的发展有哪些特点？如何认识“生态学的社会化、生态学必须科学化”？

建议读物：

1、孙儒泳，李庆芬，牛翠娟，娄安如. 2010. 基础生态学. 高等教育出版社, 1-4

2、孙儒泳，李博，诸葛阳，尚玉昌编.2005. 普通生态学. 高等教育出版社, 1-10

3、李博主编.2000. 生态学. 高等教育出版社, 1-9

本章计划课时为1

5分钟

10分钟

15分钟

10分钟

5

展开问题的思路：

不同历史时期生态学研究对象的扩大与解决人类生存发展问题的关联性

参与性讨论：

如何认识社会生态化、生态社会化？

如何认识生态学和生物学其他学科在认识论上的异同？

启发思考：

目前人类面临的资源环境问题为什么需要生态学来进行引领？

教案内容

教学设计

第二部分 个体生态学

基本内容：

一、生物与环境概要

二、生物与环境关系的基本原理

三、生态因子的生态作用与生物的适应

新课导入：

从自然界中获取物质和能量构建自身是生物生长发育的必然过程，认识自然界生物可利用物质和能量的状态、性质、数量、时间和空间的变化，是生态学研究的基础。这些能量和物质以及影响能量和物质的因素及其对生物的影响就构成了个体生态学的研究内容。

教学重点：

生态因子作用的特点：综合、主导、限制、直接/间接、阶段性、不可替代和相互补偿

光、温、水、土——对生物有什么用？生物如何获得取这些资源？

正常条件下生物如何适应（时间、空间变化）？太多、太少将产生什么影响？生物如何适应？ 形态结构、生理生化、行为适应

教学难点：

生物的适应组合；适应辐射

教学内容解析（概念、原理、范例）：

主要概念：物种（种）， 种群，环境 生态因子 环境因子

主导因子 最小因子法则 耐受性法则 限制因子 生态幅 驯化 休眠 滞育 内稳态 阳性植物 叶面积指数 光饱和点 昼行性动物 光周期现象 短日照植物 Bergman规律 Allen规律 三基点 活动积温 物侯 少浆液植物 恒渗植物 团粒结构

内容分析：

第一节 生物与环境概要

本节介绍环境因子（生态因子）的定义。并解释在环境学中与生态学中“环境”概念上的差异（范围的限定）。

本节介绍环境因子作用的规律，其中包括生态学的一些基本定律（或规律）。包括许多生态学最基本的理论问题。

一、 环境、环境因子及其类别

1、环境的概念，环境因子与生态因子

2、非生物因子与生物因子

3、直接因子和间接因子

4、大环境、小环境；内环境与外环境

二、 生态因子

第二节 生态因子与环境关系的基本原理

一、生态因子作用的规律和生物的适应特征

1 生态因子作用的综合性 生物的适应组合

2 非等价性，主导因子

3 不可替代性与互补性

4 限制作用：最小因子法则/耐受性法则；三基点

5 大环境和小环境

二、 生物对环境因子的适应途径

1、形态适应

2、生理适应：驯化；内稳态机制

3、行为适应：休眠、迁徙、滞育等。

适应的遗传基础 （稍提即可）

第三节 生态因子的生态作用与生物的适应

I环境因子：光

一、 陆生环境中的光因子

1、光在时间和空间的上的分布特点

2、光强度对植物的生态影响

⑴ 阳性植物、阴性植物

⑵ 光补偿点、饱和点

3、光照强度对动物的影响

4、光的周期性变化对动物和植物的生态效应

二、水生环境的光因子

1、水体光的分布特点

2、水生生物对光的适应

II环境因子：温度

一、温度的分布特征与生态意义

1、温度的分布特征

2、温度的生态意义：代谢；分布

二、温度对生物分布和生命活动的影响

1、极端低温/高温对生物的影响

2、生物表现的形态适应：动物表现的形态适应— （1）BERGMAN规律；（2）ALLEN规律等

3、生物表现的生理适应：极端高温对生物的影响与生物的生理适应

4、生物表现的行为适应

5、温度与生物的发育：（1）有效积温；（2）物候

III环境因子：水

一、 水的分布与水因子的生态意义

1、水陆环境的主要差异

2、水的理化性质

3、水的生态意义（组份，代谢介质，分布，形态塑造）

二、生物对水因子的适应

1、水、陆生植物对水因子的适应

（1）水生植物

（2）陆生植物

2、动物对水因子的适应

（1）水生动物的渗透压调节

（2）陆生动物对干旱的适应

（3）适应组合

III环境因子：土壤及其它非生物因子

一、土壤因子

1、土壤的生态意义

2、土壤的物理性质对生物的影响

3、土壤的化学性质对生物的影响

4、土壤环境与动物的适应

二、 火因子

1、火烧的影响及其生态作用

2、植物/动物对火因子的适应

三、人类活动对生物的影响

1、人类活动对生物的积极意义：

（1）选择 （2）伴人适应与进化

2、人类活动对环境因子的改变：

生态破坏与环境污染

（2）人类活动对生物的生态影响

四、生物对环境的适应表现

1、趋同适应与生活型

2、趋异适应与生态型

再强调：环境因子的综合作用

本章小结：

生态因子的特点及其对生物的影响方式；

生物对生态因子的适应

课外作业：

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、Liebig的最小因子法则和Shelford 的耐受性法则分别是说明生态因子作用的什么特点？生物的耐受曲线在生态幅宽狭不同的生物中，其图形上有什么特点？

3、多个生态因子的综合作用对生物的适合度有何影响？请举例说明。

4、生物对生态因子的限制作用的调整主要表现在哪些方面？它们分别是对哪些生态条件的适应？具有哪些生态意义？

5、内稳态生物和非内稳态生物在适应环境的方式、能力上有何差异？内稳态生物如何保持其稳态机制的？

6、举例说明什么是适应组合？生物为什么要出现适应组合？

7、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？

8、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？

9、什么叫有效积温？利用它在实际生产中有哪些价值？

10、水环境和陆生环境有哪些不同？ 植物在适应方式上又有何不同？

11、 水生动物和陆生动物在对水因子方面的适应中主要面临哪些矛盾？它们又如何适应？

12、 水体介质及其低氧环境对生物的形态和结构及其能量耗散产生哪些影响？

13、盐碱土对植物有哪些不利影响？盐土植物对植物的适应方式有哪些？

建议读物：

1、孙儒泳，李庆芬，牛翠娟，娄安如. 2002. 基础生态学. 高等教育出版社, 6-61

2、孙儒泳，李博，诸葛阳，尚玉昌编. 1992. 普通生态学. 高等教育出版社, 11-51

3、李博主编. 1999. 生态学. 高等教育出版社, 10-42

4、周晓峰主编，1999. 中国森林与生态环境。北京：中国林业出版社。

5、任海，彭少麟，2001. 恢复生态学导论。北京：科学出版社。.

6、Walter Larcher （翟志席、郭玉海等译），1997. 植物生理生态学。北京：中国农业大学出版社。

7、Barbour M.G., Burk J.H., Pitts W.D., Gilliam F.S. and Schwartz M.W. 1999. Terrestrial Plant Ecology. Addison Wesley Longman Inc.

本章计划课时为8

1学时

1学时

6学时

根据内容时间分配

45分钟，其中：

15分钟

10分钟

10分钟

10分钟

根据内容时间分配

45分钟，其中：

5分钟

5分钟

5分钟

15分钟

5分钟

5分钟

5分钟

270分钟，其中：

60分钟

30分钟

30分钟

60分钟

20分钟

20分钟

70分钟

30分钟

40分钟

80分钟

20分钟

20分钟

20分钟

20分钟

展开问题的思路：

讲述生态因子：根据三基点展开；

讲授生物的适应：从形态、生理生化、行为等方面展开

参与性讨论：

4、什么叫生理分布区和生态分布区？二者的区别和联系是什么？

5、大环境和小环境对生物的生态效应有何不同？举例说明。

启发思考：

生物对环境因子的适应特征、现状的分布与地球历史变化过程有什么联系？

人类是如何干扰和影响生物适应环境的？

教案内容

教学设计

第三部分 种群生态学

基本内容：

一、种群及其基本特征

二、种群生活史

三、种内种间关系

四、物种变异及进化

新课导入：

种群是生物物种在自然界存在的形式和基本功能单位，探讨物种数量、质量、分布、发展动态是种群生态学的核心，也是生态学的核心内容之一。

教学重点：

种群增长模型 （与密度相关的）； 种群调节方式（假说）；

繁殖成效 亲本投入、繁殖成本；繁殖格局：一次与多次，生活年限和繁殖；

繁殖策略：K选择和r选择； R-C-S型生活史式样；

生物的性行为： 有/无性生殖；性别系统，婚配制度；他感作用；性选择。

种内关系：密度效应 ——最后产量衡值法则，—3/2自疏法则；

种间关系：竞争和生态位， 植物的防卫作用；植物与食草动物之间的协同进化

教学难点：

种群的遗传变异，物种的形成与分化

教学内容解析（概念、原理、范例）：

主要概念：构件 单体生物 构件生物 密度 年龄结构 性比 植物的建筑学结构 生命表 净生殖率 内禀增长率 瞬时增长率 周限增长率 环境阻力 环境容量 最大连续产量 水华 时滞效应 生态入侵 基因库 遗传漂变 瓶颈效应 建立者效应

中性学说 配子选择 亲属选择 群体选择 性选择 渐变群 工业黑化 适应辐射 r-K连续体 社会等级 领域性 亲代投入 利它行为 协同进化 生态位 他感效应（异种抑制效应） 偏利共生 互利共生

内容分析：

第一节种群及其基本特征 （2学时）

一、种群特征与增长模型（1学时）

二、种群波动调节机制（1学时）

第二节种群生活史 （2学时）

一、生活史概述（0.5学时）

二、繁殖策略（1学时）

三、性选择（0.5学时）

第三节种内种间关系（3学时）

一、种内关系（1学时）

二、种间关系（2学时）

四、物种变异及进化（1学时）

一、种群的进化要素

二、物种的形成机制

本章小结：

种群的数量（时间）、种群在空间上的分布、质量、

种群的动态变化

种群的适应（生活史）：大小、生长发育、繁殖和扩散

课外作业：

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、种群的密度和分布有什么区别和联系？种群的不同分布形式对种群的发展各有哪些影响？

4、动态生命表和静态生命表有哪些不同？如果研究一个区域的人口的发展动态，你认为两种生命表各有何优劣点？

5、关键因子分析是怎样反映环境因子对种群发展影响的？

6、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。

7、比较分析自然选择和遗传漂变对种群进化的作用特点。

8、自然选择按照选择的结果分为哪种类型？并举例说明。

9、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？

11、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？

12、领域性行为和社会等级对于生物适应环境有何积极意义？

13、根据Lotka-Volterra中间竞争的模型， 说明竞争排斥和共存的条件。

14、根据Tilman的ZNGI 模型说明植物竞争的特点及其相互排斥和共存的条件。

16、 利用有关模型说明动物捕食者和猎物之间的周期性数量波动。

17、植物对食草动物的取食有哪些适应机制？ 二者之间是如何协同进化的？

18、寄生生物如何适应寄生生活？ 二者之间是如何协同进化的？

建议读物：

1、孙儒泳，李庆芬，牛翠娟，娄安如. 2002. 基础生态学. 高等教育出版社, 63-135

2、孙儒泳，李博，诸葛阳，尚玉昌编. 1992. 普通生态学. 高等教育出版社, 52-127

3、李博主编. 1999. 生态学. 高等教育出版社, 43-111

4、周晓峰主编，1999. 中国森林与生态环境。北京：中国林业出版社。

5、任海，彭少麟，2001. 恢复生态学导论。北京：科学出版社。.

6、Walter Larcher （翟志席、郭玉海等译），1997. 植物生理生态学。北京：中国农业大学出版社。

7、Barbour M.G., Burk J.H., Pitts W.D., Gilliam F.S. and Schwartz M.W. 1999. Terrestrial Plant Ecology. Addison Wesley Longman Inc.

本章计划课时为8

2学时

2学时

3学时

1学时

根据内容时间分配

120分钟，其中：

90分钟

45分钟

45分钟

90分钟

25分钟

45分钟

20分钟

135分钟

45分钟

90分钟

45分钟

25分钟

20分钟

展开问题的思路：

围绕种群的关键问题：有多少？在哪里？什么因素影响和决定了它的多少和分布？以后将发生什么变化？

理论分析重点：

l 生态位与竞争

l 种群遗传结构对种群数量的影响

l 适应与生活史对策

l 最大可持续产量与人类的合理利用

参与性讨论：

比较分析r选择和K选择的异同点， 并根据他们的特点说明在生物保护中应采取的对策。

结合生态位和资源利用曲线说明资源供给和生态位幅度与竞争的关系。

启发思考：

l 结合植物和动物在结构组成和生活特性的特性，说明植物种群和动物种群的在研究方式上应有的特点。

l 竞争、寄生等生物之间的关系为什么最后并不发展到完全消灭另外一种生物的地步？这些对人类社会有什么启示？

教案内容

教学设计

第四部分 群落生态学

基本内容：

一、 生物群落的组成与结构

二、 群落的动态

三、 群落分类与排序

新课导入：

生物群落是生态系统中的生物成分，在生物地球化学循环中承担调节者的作用。群落的物种组成状况如何，物种是如何分布和配置的？将向什么方向发展，构成群落生态学的研究重点。

教学重点：

群落的物种组成：种类组成；种类数量特征；种间的关联

群落的结构：生活型—— 垂直结构（层片；层次）；水平结构（镶嵌性）；外貌；季相 群落交错区，边缘效应

影响群落结构的因素（竞争，干扰，空间异质性，迁入迁出（岛屿生物学效应）

群落的动态：演替 —— 演替系列，演替顶级

影响演替的因素：内因 植物的繁殖体 动物活动 生物关系改变；内部环境改变；外因： 外接环境改变，人类干扰

演替与功能：植被去除、植被恢复、生物调节

教学难点：

岛屿生物学理论；

演替顶级理论和学说；

群落的分类与排序

教学内容解析（概念、原理、范例）：

主要概念：群落 群落交错区 机体论学派 个体论学派 优势种 建群种 显著度 （相对）多度、密度、盖度（比） 频度 优势度 重要值IV SDR 生物多样性 生活型 生活型谱 等生活型线 生态等值种 垂直结构 外貌 层片 季相 边缘效应 同资源种团 等价种 抽彩式竞争 MacArthur平衡说 空间异质性 演替 原生演替 次生演替 群丛 群系 植被型 纬向地带性 经向地带性 垂直地带性 三向地带性 潮间带

内容分析：

第一节生物群落的组成与结构

一、 生物群落的概念

二、 生物群落的基本特征简介

1、群落的物种组成

⑴ 物种的不同性质：优势种、建群种等

⑵ 物种多样性

2、群落的结构特征

⑴ 群落的时间特征

⑵ 群落的空间特征

⑶ 群落的营养结构

三、 群落的物种构成

1、生物多样性概念简述

⑴生物多样性定义，物种多样性与生物多样性

⑵生物多样性范围：研究中心，遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。

(3)物种多样性的度量

2、影响物种多样性的因素

四、 群落的结构单元

1、生活型及其划分

2、层片及其划分

五、 垂直结构与水平结构

六、 群落的外貌与季相，

七、 群落交错区：边缘效应

八、 影响群落的结构的要素

1、竞争

2、捕食

3、干扰

4、空间异质性

九、 岛屿生物学现象，岛屿生态与自然保护

第二节群落的动态

一 、群落短期动态

1、昼夜变化

2、季节变化与年变化

二、 群落的演替

1、群落演替的概念

⑴ 定义

⑵ 影响演替的内、外因素分析

2、群落演替的类型划分

⑴ 原生演替与次生演替

⑵ 演替的其它划分方法与类型

3、三种不同的演替顶级理论

第三节群落的分类与排序

1.群落分类方法

2. 群落分类排序

本章小结：

群落的物种组成：种类组成；种类数量特征；种间的关联

群落的结构：生活型—— 垂直结构（层片；层次）；水平结构（镶嵌性）；外貌；季相 群落交错区，边缘效应 影响群落结构的因素（竞争，干扰，空间异质性，迁入迁出（岛屿生物学效应）

群落的动态：演替 —— 演替顶级 单元顶级、多元顶级、顶级格局； 波动

影响演替的因素： 内因： 植物的繁殖体 动物活动 生物关系改变；内部环境改变； 外因： 外接环境改变，人类干扰

演替与功能：植被去除、植被恢复、生物调节

群落的分类与排序： 分类 —— 群落是自然单位，可以分类 分类单位；排序 —— 连续变化的 排序的原理和方法

课外作业：

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、何为趋同适应、趋异适应？它们分别产生怎样的生态现象？（同种群部分结合起来）

3、何为Raunkiaer频度定律？它说明了什么？

4、生物多样性包含哪些层次？多样性描述的指数常用有哪些？生物多样性由哪些因素决定的？

5、比较分析层片和层次的生态含义及异同点。

6、一定地区代表性的叶子大小能说明该地的哪些环境条件？为什么？

7、竞争是如何影响植物和动物群落结构的？

8、何为空间异质性？它对群落的结构产生怎样的影响？

13、英美学派和法瑞学派在群落研究中各有哪些主要区别？

14、群落的分布取决于哪些条件？ 为什么云南具有众多的植被类型？

15、山地垂直带谱和纬向的水平带谱之间具有哪些联系和区别？16、区别地球各植被类型的环境特点和群落主要特征及分布区域。

建议读物：

1、孙儒泳，李庆芬，牛翠娟，娄安如. 2002. 基础生态学. 高等教育出版社, 137-188

2、孙儒泳，李博，诸葛阳，尚玉昌编. 1992. 普通生态学. 高等教育出版社, 128-195

3、李博主编. 1999. 生态学. 高等教育出版社, 112-196

4、周晓峰主编，1999. 中国森林与生态环境。北京：中国林业出版社。

5、任海，彭少麟，2001. 恢复生态学导论。北京：科学出版社。.

6、Walter Larcher （翟志席、郭玉海等译），1997. 植物生理生态学。北京：中国农业大学出版社。

7、Barbour M.G., Burk J.H., Pitts W.D., Gilliam F.S. and Schwartz M.W. 1999. Terrestrial Plant Ecology. Addison Wesley Longman Inc.

指导学生探讨的问题：

1. 把描述群落中物种质量和数量特点（单一指标和综合指标）的参数综合起来，分析这些参数是怎样反映群落性质的。

2. 根据影响生物多样性的因素分析云南为什么是一个生物多样性区域？

3. 理解物种的组成特点和群落结构特点的关系。

4. 群落交错区具有什么样的特点？为什么？

5. 随意把几种生物放置到一个区域中，能否形成生物群落？为什么？如何理解生物群落是生物之间相互作用、生物与环境之间协调统一、经过一定历史过程后的整体？

6. 根据地理因素（三向）——水热配置——生物分布这个思路，分析世界植被分布的大体特点和群落特征。

7. 根据地理因素（三向）——水热配置——生物分布这个思路，我国植被分布的大致特点。

本章计划课时为8

4学时

3学时

1学时

根据内容时间分配

180分钟，其中：

10分钟

20分钟

30分钟

20分钟

20分钟

20分钟

20分钟

30分钟

10分钟

共135分钟，其中

45分钟

90分钟

20分钟

45分钟

25分钟

45分钟，其中

25分钟

20分钟

理论分析角度：

从进化的角度认识群落的物种组成及其相互关系；

从资源的角度认识群落的物种构成现状。

参与性讨论：

岛屿生物群落的结构取决于哪些因素？岛屿理论对自然保护区的建立具有什么启示？

利用物种丰富度模型说明资源、生态位幅度、 重叠与物种多样性的关系以及捕食和岛屿现象对物种多样性的影响。

何为中度干扰理论？它是如何解释群落结构形成的(干扰为什么能增加多样性)？

群落演替方向受控于哪些因素？单元顶级论、 多元顶级论和顶级格局说等演替理论之间有哪些区别和联系？

启发思考：

群落是怎样形成的？怎样才能构成一个群落？生态修复中构建人工群落应该注意哪些问题？

教案内容

教学设计

第五部分 生态系统

基本内容：

一、生态系统特征

二、生态系统中的能量流动

三、生态系统中的物质循环

新课导入：

生态系统是自然界存在的基本状况和功能单位。任何认识自然、保护自然都要以生态系统为切入点展开工作。作为一个系统，要认识他需要从以下几个方面入手：由什么组成？

教学重点：

生态系统结构：三大功能类群＋无机环境 食物链、食物网

生态系统的动态及调节： 负反馈、生态平衡

生态系统的功能：物质生产（初级生产、次级生产）、能量流动、物质循环（生物地球化学循环）、信息传递等

生态系统的分布规律及主要类型特征

生态系统的类型：陆地生态系统（温度和水分—— 纬度、经度、高度）： 森林（雨林、常绿阔叶、落叶阔叶、针叶）、草地、荒漠；水域（河流、湖泊、湿地沼泽）、（红树林、河口、大洋）

教学难点：

生物多样性与生态系统的功能；

生态系统的结构与生态系统的功能关系；

生态系统的动态变化与演替

教学内容解析（概念、原理、范例）：

主要概念：生态系统=生物地理群落 生产者 消费者 分解者 食物链 食物网 营养级 生态金塔 Lindeman效率 生态效率 生态平衡 负反馈 生态危机 初级生产 次级生产 生物量 潜蒸发蒸腾（PET） LAI 矿化作用、 生物地球化学循环库 流通率 周转时间 生物放大作用 （扩大） 湿地、富营养化、赤潮

l 内容分析：

第一节 生态系统的特征

一、生态系统的概念

1、生态系统的定义

2、生态系统的特征

二、生态系统的组成成分

1、生态系统的非生物成分

2、生态系统的生物成分

三、生态系统的营养结构

1、三大功能类群

2、食物链和食物网

3、营养级和生态金字塔

第二节 生态系统的能量流动

一、生态系统的生产

1、初级生产

⑴ 初级生产的相关概念

生产力、生产量与生物量

⑵ 初级生产的测定

⑶ 初级生产的影响因素

⑷ 不同生态系统的初级生产

2、次级生产

⑴ 生态系统中的次级生产

⑵ 次级生产过程与测定

⑶ 陆地和海洋中动物的次级生产量

二、物质的分解的概念及其意义

1、生态系统中物质分解的概念

2、分解过程与生物

3、影响物质分解的因素

三、能量流动

1、生态系统的能流概念

⑴ 能流及相关概念

⑵ 生态系统中的能流规律

2、生态系统能量流动分析及模型

第三节生态系统中的物质循环

1、生物地球化学循环及相关概念

⑴ 生物地化循环

⑵ 相关概念

2、物质循环的类型及特点

⑴ 水循环

⑵ 碳循环

⑶ 氮循环

⑷ 其他循环

本章小结：

生态系统结构：三大功能类群＋无机环境 食物链、食物网

生态系统的动态及调节： 负反馈、生态平衡

生态系统的功能：物质生产（初级生产、次级生产）、能量流动、物质循环、信息传递、

生态系统的类型：陆地生态系统（温度和水分—— 纬度、经度、高度）： 森林（雨林、常绿阔叶、落叶阔叶、针叶）、草地、荒漠；水域（河流、湖泊、湿地沼泽）、（红树林、河口、大洋）

课外作业：

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？

3、食物网分为哪几种类型？各自在不同的生态系统中具有哪些特点？

4、初级生物量和生产量之间具有怎样的关系？ 这个关系在实践中具有哪些运用价值？

5、影响初级生产的因素有哪些？如何提高初级生产？

6、何为富营养化？具有哪些危害？它是如何产生的？如何防治？

7、初级生产量有哪些测定方法？各用在哪些生态系统中？

8、图解次级生产过程的一般模式，并根据该模式分析农业生产中提高农副产品产量的可能途径。

9、生态系统的物质分解包括哪些过程？分解的生物类型有哪些方面？各具有什么特点？

10、生态系统的物质循环和能量流动具有哪些区别和联系？

11、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？

建议读物：

1、孙儒泳，李庆芬，牛翠娟，娄安如. 2002. 基础生态学. 高等教育出版社, 190-260

2、孙儒泳，李博，诸葛阳，尚玉昌编. 1992. 普通生态学. 高等教育出版社, 196-268

3、李博主编. 1999. 生态学. 高等教育出版社, 197-307

4、周晓峰主编，1999. 中国森林与生态环境。北京：中国林业出版社。

5、任海，彭少麟，2001. 恢复生态学导论。北京：科学出版社。.

6、Walter Larcher （翟志席、郭玉海等译），1997. 植物生理生态学。北京：中国农业大学出版社。

7、Barbour M.G., Burk J.H., Pitts W.D., Gilliam F.S. and Schwartz M.W. 1999. Terrestrial Plant Ecology. Addison Wesley Longman Inc.

本章计划课时为7

2学时

2学时

3学时

根据内容时间分配

90分钟，其中：

20分钟

30分钟

40分钟

90分钟，其中

40分钟

25分钟

20分钟

135分钟，其中

40分钟

20分钟

20分钟

20分钟

35分钟

展开问题的思路：

从进化的角度理解生态系统的状态和结构；从生态系统平衡原理理解人类干扰影响生态平衡的方式

理论分析步骤：

从生物地球化学循环的角度认识全球变化的机理

从生态系统功能角度分析人类恢复重建生态系统应该注意的问题

参与性讨论：

结合生态系统的生态效率，分析解释为什么一般营养级个数限于3到5个？

恒温动物和变温动物在次级生产中分别具有哪些差异？

生态平衡水平取决于哪些因素？为什么水热配置较好的地区生态系统的稳定程度高？

启发思考：

l 能量是如何进入生态系统中的？植物在维持生态系统功能平衡中具有哪些作用？

l 比较分析生物地球化学循环三大类型的特点，并分析人类经济生活中对它产生怎样的影响？