基础生态学教案

1基础生态学教案生命科学学院适用专业：生物科学、生物技术编写日期：2009年6月总学时和时数分配计划讲授54学时第一部分绪论2学时第二部分生物与环境11学时第三部分种群生态学12学时第四部分群落生态学11学时第五部分生态系统生态学10学时第六部分应用生态学6学时（可根据教学实际情况，在以上章节中穿插或渗透到相应的理论讲授部分）机动或串讲2学时教案讲授表教案内容教学设计第一部分绪论基本内容：一、生态学的定义二、生态学历史、对象与范围三、生态学的分支科学、交叉学科四、生态学发展动态五、生态学的研究方法新课导入：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；在这种情况性生物就与环境产生了生态关系；生态学就本章计划课时为2.20分钟20分钟20分钟20分钟40分钟2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副生物圈进化生态学化学生态学GAIA学说内容分析：生态学的定义介绍生态学的概念。应包括不同作者的定义，但应该对最为简单的、最为广泛采用的定义有肯定的赞同。生态学研究历史、对象与范围简单介绍生态学的发展历史，以及在各个阶段的研究的中心内容。重点介绍生态学的研究对象。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。生态学的发展动态1.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，取样技术本章小结：生态学是什么？——研究对象，概念，分支学科，交叉学科展开问题的思路：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？3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？各时期的主要代表人物是哪些？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.2002.基础生态学.高等教育出版社,1-42、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,1-103、李博主编.1999.生态学.高等教育出版社,1-9教案内容教学设计第二部分个体生态学基本内容：一、环境因子及生物对环境因子的适应二、环境因子：光三、环境因子：温度四、环境因子：水五、环境因子：土壤及其它非生物因子新课导入：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、阶本章计划课时为12.3学时2学时2学时3学时2学时4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适合度指示生物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：第一节环境因子及生物对环境因子的适应本节介绍环境因子（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大环境和小环境三、生物对环境因子的适应途径根据内容时间分配180分钟，其中：20分钟20分钟20分钟20分钟15分钟15分钟40分钟20分钟120分钟，其中：51、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）第二节环境因子：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第三节环境因子：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）物候第四节环境因子：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30分钟40分钟10分钟30分钟10分钟120分钟，其中：15分钟20分钟15分钟20分钟15分钟15分钟20分钟120分钟，其中：10分钟10分钟40分钟30分钟30分钟120分钟,其中：10分钟6（1）水生动物的渗透压调节（2）陆生动物对干旱的适应（3）适应组合第五节环境因子：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15分钟15分钟10分钟10分钟10分钟15分钟15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7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,6-612、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,11-513、李博主编.1999.生态学.高等教育出版社,10-424、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、WalterLarcher（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、BarbourM.G.,BurkJ.H.,PittsW.D.,GilliamF.S.andSchwartzM.W.1999.TerrestrialPlantEcology.AddisonWesleyLongmanInc.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：本章计划课时为14.2学时8一、种群的结构二、种群的数量动态三、种群的遗传与进化四、种间关系五、种群的行为新课导入：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ZNGI他感效应（异种抑制效应）偏利共生互利共生内容分析：4学时4学时3学时1学时根据内容时间分配120分钟，其中：15分钟9第一节种群的结构一、种群的概念种群的定义、种群在不同学科中的称谓。种群定义所表现的时空、遗传和数量特征。二、种群的各种参数1、种群大小与密度2、种群的分布，种群分布的判断3、种群概念的扩展：单体生物与构件生物，构件4、种群的结构特征：年龄结构与性比第二节种群动态一、生命表与种群动态参数生命表的编制；静态生命表与动态生命表；1、研究种群动态的参数⑴生命表的分析⑵种群增长率r/内禀增长率rm/瞬时增长率⑶周限增长率2、生存曲线二、种群动态的模型研究1、指数增长模型2、LOGISTIC增长模型3、与密度有关的不连续增