全球生態(tài)學(xué)教學(xué)大綱

1、全球生態(tài)學(xué)教學(xué)大綱學(xué)分：2 總學(xué)時(shí)：36理論學(xué)時(shí)：36 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0面向?qū)I(yè)：園藝大綱執(zhí)筆人：張繼祥 大綱審定人：束懷瑞一、說(shuō)明1、課程的性質(zhì)、地位和任務(wù)全球生態(tài)學(xué)（Global Ecology）是在人類活動(dòng)的強(qiáng)度和廣度已經(jīng)發(fā)展到對(duì)全球環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生深刻影響的背景下形成的，是20世紀(jì)80年代初才逐步形成并發(fā)展起來(lái)的生態(tài)學(xué)分支領(lǐng)域。全球生態(tài)學(xué)是一門宏觀與微觀相互交叉、生物學(xué)與地學(xué)相互滲透的新興學(xué)科。它的主要任務(wù)是以研究較大尺度，乃至全球范圍的大氣圈、地圈、水圈和生物圈組成的復(fù)合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能以及變化為目標(biāo)，重點(diǎn)研究全球變化領(lǐng)域中的基本生態(tài)學(xué)問(wèn)題以及它們之間的相互關(guān)系，為預(yù)測(cè)全球生態(tài)系統(tǒng)的變

2、化，以及人類采取相應(yīng)的對(duì)策提供理論依據(jù)。它既是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的前沿，又是保護(hù)人類生存環(huán)境的重要技術(shù)支撐之一。2、課程教學(xué)的基本要求通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，了解自然生態(tài)系統(tǒng)的形成及演變規(guī)律；全球變化（全球溫暖化、臭氧層消失、森林破壞、荒漠化、海平面上升、厄爾尼諾現(xiàn)象）對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步的影響，人類活動(dòng)對(duì)全球變化的作用；探討人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境自然演化內(nèi)在關(guān)系；研究人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)、長(zhǎng)期、持續(xù)發(fā)展的途徑。3、課程教學(xué)改革 (與原課程內(nèi)容做比較)總體設(shè)想：在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)盡可能多傳授給學(xué)生有關(guān)全球生態(tài)學(xué)方面的理論知識(shí)。為使學(xué)生更好的認(rèn)識(shí)全球變化對(duì)人類生存和發(fā)展的影響，尤其是對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的

3、影響，在緒論部分增加了兩節(jié)新的內(nèi)容，及環(huán)境科學(xué)基礎(chǔ)和生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)，并新增第九章全球變化與農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展。二、教學(xué)大綱內(nèi)容緒論(4學(xué)時(shí))第一節(jié)：全球生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象、研究方法及任務(wù)第二節(jié)：全球生態(tài)學(xué)的發(fā)展第三節(jié)：中國(guó)在全球生態(tài)學(xué)研究中發(fā)揮的作用和影響第四節(jié)：環(huán)境科學(xué)基礎(chǔ)環(huán)境及其組成；環(huán)境要素及環(huán)境質(zhì)量；環(huán)境分類；環(huán)境的功能特性；近代環(huán)境科學(xué)概述；環(huán)境問(wèn)題。第五節(jié)：生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)生態(tài)系統(tǒng)的概念和功能；地球上主要的生態(tài)系統(tǒng)；生態(tài)平衡及生態(tài)學(xué)的一般規(guī)律。 本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：1全球生態(tài)學(xué)研究?jī)?nèi)容及全球變化對(duì)人類生存和發(fā)展的影響2當(dāng)前重大的環(huán)境問(wèn)題的實(shí)質(zhì)及發(fā)展趨勢(shì)3物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)功能的影響 建議教學(xué)

4、方法：在教學(xué)方法上要力求少而精，采用啟發(fā)式與形象化相結(jié)合，通過(guò)多媒體、教具、掛圖、幻燈及課外實(shí)驗(yàn)等方法使同學(xué)對(duì)抽象的內(nèi)容有一定感性認(rèn)識(shí)，加深印象，以此來(lái)提高教學(xué)效果。 思考題：1全球生態(tài)學(xué)的發(fā)展及與人類生存發(fā)展的關(guān)系 2生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與生態(tài)平衡3環(huán)境的主要類型及其功能作用第一章：變化中的全球氣候（5學(xué)時(shí)）第一節(jié)：地球表層系統(tǒng)與全球變化氣候變化之趨勢(shì)；地球表層系統(tǒng)；Gaia假說(shuō)與新地球觀；生命系統(tǒng)對(duì)物質(zhì)循環(huán)的調(diào)控；主要的全球變化。第二節(jié)：當(dāng)代氣候變化的證據(jù)當(dāng)代氣候變化的主要觀點(diǎn)；全球溫暖化的證據(jù)。第三節(jié)：氣候變化的誘因溫室氣體及溫室效應(yīng)；天文成因；第四節(jié)：當(dāng)代氣候變化的特點(diǎn)人類活動(dòng)影響的加??；氣

5、候變化的速率加快；氣候變化的區(qū)域差異加大；氣候變化預(yù)測(cè)的不確定的客觀因素復(fù)雜。 本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：1新的地球關(guān)于舊的地球觀的比較和認(rèn)識(shí)2當(dāng)代氣候變化之成因 建議教學(xué)方法：在教學(xué)方法上要力求少而精，采用啟發(fā)式與形象化相結(jié)合，通過(guò)多媒體、教具、掛圖、幻燈及課外實(shí)驗(yàn)等方法使同學(xué)對(duì)抽象的內(nèi)容有一定感性認(rèn)識(shí)，加深印象，以此來(lái)提高教學(xué)效果。 思考題：1Gaia假說(shuō)與新的地球觀 2當(dāng)代氣候變化的特點(diǎn)及趨勢(shì)3氣候變化的誘因第二章：全球變化與植物生理生態(tài)反應(yīng)（6學(xué)時(shí)）第一節(jié)：研究全球變化與植物生理生態(tài)反應(yīng)的方法和手段研究所用的試驗(yàn)設(shè)施和實(shí)驗(yàn)條件；通量測(cè)定技術(shù)；第二節(jié)：大氣CO2濃度升高與植物的生理反應(yīng)光合作用與物

6、質(zhì)生產(chǎn)；呼吸作用；氣孔與水分利用效率；植物的化學(xué)成分；植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)；不同功能性的相應(yīng)。第三節(jié)：水熱和營(yíng)養(yǎng)環(huán)境改變下植物對(duì)CO2濃度的響應(yīng)CO2與溫度的復(fù)合作用；干旱與CO2濃度升高的復(fù)合影響；不同氮素營(yíng)養(yǎng)水平下植物對(duì)CO2的相應(yīng)；光抑制環(huán)境與高CO2下的植物響應(yīng)。第四節(jié)：輻射環(huán)境變化及植物的生理生態(tài)反應(yīng) 植物的輻射環(huán)境；輻射環(huán)境變化對(duì)植物生理生態(tài)的影響。 本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：1全球變化與植物生理生態(tài)反應(yīng)的研究手段2不同環(huán)境因子的復(fù)合作用與植物的反應(yīng) 建議教學(xué)方法：在教學(xué)方法上要力求少而精，采用啟發(fā)式與形象化相結(jié)合，通過(guò)多媒體、教具、掛圖、幻燈及課外實(shí)驗(yàn)等方法使同學(xué)對(duì)抽象的內(nèi)容有一定感性認(rèn)識(shí)，加深

7、印象，以此來(lái)提高教學(xué)效果。 思考題：1大氣CO2濃度升高對(duì)不同類型的植物的影響 2輻射環(huán)境的變化及植物的生理生態(tài)響應(yīng)第三章：生物入侵與全球變化（6學(xué)時(shí)）第一節(jié)：生物人侵：全球變化現(xiàn)象之生物入侵的現(xiàn)狀；生物入侵的模式；生物入侵的規(guī)模；生物入侵的后果；有關(guān)生物入侵的公眾意識(shí)、立法現(xiàn)狀及管理措施。第二節(jié)：入侵生物學(xué)的研究動(dòng)態(tài)入侵生物學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史；當(dāng)今熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)。第三節(jié)：生物入侵的后果入侵影響的綜合指標(biāo)；當(dāng)前測(cè)定入侵影響的方法；測(cè)量入侵后果的注意事項(xiàng)。第四節(jié)：生物人侵與全球變化的相互作用生物入侵與CO2濃度的升高；生物入侵與環(huán)境污染；土地利用變化和生境破碎化；干擾體系的變遷；生物相互作用的改變。

8、本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：1生物入侵及其危害2生物入侵與全球變化的關(guān)系 建議教學(xué)方法：在教學(xué)方法上要力求少而精，采用啟發(fā)式與形象化相結(jié)合，通過(guò)多媒體、教具、掛圖、幻燈及課外實(shí)驗(yàn)等方法使同學(xué)對(duì)抽象的內(nèi)容有一定感性認(rèn)識(shí)，加深印象，以此來(lái)提高教學(xué)效果。 思考題：1生物入侵及其危害2生物入侵與全球變化的關(guān)系3生物入侵的后果第四章：生態(tài)系統(tǒng)與全球變化的相互作用（8學(xué)時(shí)）第一節(jié)：陸地生態(tài)系統(tǒng)與全球變化關(guān)系的研究手段模擬試驗(yàn)；定位觀測(cè)和臺(tái)站網(wǎng)絡(luò)；樣帶研究；模型模擬。第二節(jié)：全球變化對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響全球變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能的影響；對(duì)生態(tài)系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu)的影響。第三節(jié)：陸地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變化的反饋?zhàn)饔么髿獬煞值恼{(diào)節(jié)；對(duì)全

9、球氣候的調(diào)節(jié)。第四節(jié)：全球變化對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的影響全球變化對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響；全球變化對(duì)淡水生態(tài)系統(tǒng)的影響。第五節(jié)：水生生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變化的反饋海洋生態(tài)系統(tǒng)在全球碳平衡中的作用；淡水生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)及CO2匯。第六節(jié)：未來(lái)展望 本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：1全球變化對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響2全球變化對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的影響 建議教學(xué)方法：在教學(xué)方法上要力求少而精，采用啟發(fā)式與形象化相結(jié)合，通過(guò)多媒體、教具、掛圖、幻燈及課外實(shí)驗(yàn)等方法使同學(xué)對(duì)抽象的內(nèi)容有一定感性認(rèn)識(shí)，加深印象，以此來(lái)提高教學(xué)效果。 思考題：1全球變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能的影響； 2海洋生態(tài)系統(tǒng)在全球碳平衡中的作用第五章：生物地球化學(xué)循環(huán)（6學(xué)時(shí)）第一節(jié)

10、：生物地球化學(xué)循環(huán)及其當(dāng)前研究的特點(diǎn)第二節(jié)：地球表層系統(tǒng)各圈層的結(jié)構(gòu)和組成大氣圈；水圈；巖石圈；生物圈；四圈層的生物地球化學(xué)特征。第三節(jié)：碳、氮、硫和磷的生物地球化學(xué)循環(huán)碳的基本屬性及碳循環(huán)；氮循環(huán)；磷循環(huán)及其與碳、氮循環(huán)的耦合作用；硫循環(huán)；元素循環(huán)研究的實(shí)驗(yàn)手段和模型進(jìn)展；碳、氮、和硫的生物釋放源的未來(lái)研究方向第四節(jié)：碳、氮、硫和磷循環(huán)的案例研究中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)；大氣中磷化氫及其來(lái)源；城市生態(tài)系統(tǒng)的元素循環(huán)。第五節(jié)：元素循環(huán)與可持續(xù)發(fā)展復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中元素的良性循環(huán)與持續(xù)性發(fā)展；展望21世紀(jì)的元素良性循環(huán)。 本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：1生物地球化學(xué)循環(huán)及其當(dāng)前研究的特點(diǎn)2元素循環(huán)與可持續(xù)發(fā)展 建

11、議教學(xué)方法：在教學(xué)方法上要力求少而精，采用啟發(fā)式與形象化相結(jié)合，通過(guò)多媒體、教具、掛圖、幻燈及課外實(shí)驗(yàn)等方法使同學(xué)對(duì)抽象的內(nèi)容有一定感性認(rèn)識(shí)，加深印象，以此來(lái)提高教學(xué)效果。 思考題：1碳的基本屬性及碳循環(huán)。 2中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。第六章：植被氣候分類系統(tǒng)和陸地植被的遙感分析（12學(xué)時(shí)）第一節(jié)：定性的植被氣候分類系統(tǒng)第二節(jié)：定量的植被氣候分類系統(tǒng)簡(jiǎn)單指標(biāo)的植被氣候分類系統(tǒng)；綜合指標(biāo)的植被氣候分類系統(tǒng)。第三節(jié)：植被氣候分類模型和方案第四節(jié)：衛(wèi)星遙感在陸地植被監(jiān)測(cè)及資源管理中的應(yīng)用多種尺度結(jié)合，但以大尺度為主的生態(tài)學(xué)研究；遙感和地理信息系統(tǒng)結(jié)合與系統(tǒng)空間分析；自然資源管理及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；系統(tǒng)模擬。

12、第五節(jié)：衛(wèi)星遙感資料在生態(tài)學(xué)研究中應(yīng)用的若干問(wèn)題遙感與全球變化；數(shù)據(jù)的輻射誤差；地理上的定位誤差。 本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：1綜合指標(biāo)的植被氣候分類系統(tǒng)。2遙感和地理信息系統(tǒng)結(jié)合與系統(tǒng)空間分析及在自然資源管理及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。 建議教學(xué)方法：在教學(xué)方法上要力求少而精，采用啟發(fā)式與形象化相結(jié)合，通過(guò)多媒體、教具、掛圖、幻燈及課外實(shí)驗(yàn)等方法使同學(xué)對(duì)抽象的內(nèi)容有一定感性認(rèn)識(shí)，加深印象，以此來(lái)提高教學(xué)效果。 思考題：1遙感和地理信息系統(tǒng)結(jié)合與系統(tǒng)空間分析方法。 2遙感和地理信息系統(tǒng)結(jié)合在進(jìn)行自然資源管理及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題。第七章：陸地植被第一性生產(chǎn)力及其地理分布（6學(xué)時(shí)）第一節(jié)：植被生產(chǎn)力的近

13、期研究與發(fā)展第二節(jié)：植被生產(chǎn)力的測(cè)定方法直接收割法；光合作用測(cè)定法；CO2濃度測(cè)定法；遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用。第三節(jié)：估算陸地古植被生產(chǎn)力及其時(shí)空分布格局基于古生態(tài)數(shù)據(jù)的重建；基于大氣環(huán)流模型的模擬。第四節(jié)：現(xiàn)在和未來(lái)陸地植被生產(chǎn)力的預(yù)測(cè)現(xiàn)有陸地植被生產(chǎn)力及其分布的預(yù)測(cè)；預(yù)測(cè)未來(lái)陸地植被生產(chǎn)力及其分布。 本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：1植被生產(chǎn)力的測(cè)定方法2未來(lái)氣候變化對(duì)陸地植被生產(chǎn)力及其分布的影響。 建議教學(xué)方法：在教學(xué)方法上要力求少而精，采用啟發(fā)式與形象化相結(jié)合，通過(guò)多媒體、教具、掛圖、幻燈及課外實(shí)驗(yàn)等方法使同學(xué)對(duì)抽象的內(nèi)容有一定感性認(rèn)識(shí)，加深印象，以此來(lái)提高教學(xué)效果。 思考題：1植被生產(chǎn)力的測(cè)定

14、方法 2未來(lái)氣候變化對(duì)陸地植被生產(chǎn)力及其分布的影響第八章：古氣候變化與生態(tài)響應(yīng)（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)：重要的氣候變化事件及其生態(tài)響應(yīng)新仙女木事件及其前后的其它變冷事件；新世紀(jì)大暖期；小冰期。第二節(jié)：古氣候變化的生態(tài)響應(yīng)中的有關(guān)問(wèn)題物理要素與生物要素；過(guò)渡帶與非過(guò)渡帶；植物與動(dòng)物；種群與群落。第三節(jié)：古生態(tài)記錄對(duì)于未來(lái)全球變化的意義預(yù)測(cè)未來(lái)氣候變化影響下的生物響應(yīng)；為制定未來(lái)氣候變化的適應(yīng)對(duì)策提供依據(jù)。 本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：1古氣候變化的生態(tài)響應(yīng)中的有關(guān)問(wèn)題2古生態(tài)記錄對(duì)于未來(lái)全球變化的意義建議教學(xué)方法：在教學(xué)方法上要力求少而精，采用啟發(fā)式與形象化相結(jié)合，通過(guò)多媒體、教具、掛圖、幻燈及課外實(shí)驗(yàn)等方法使同學(xué)

15、對(duì)抽象的內(nèi)容有一定感性認(rèn)識(shí)，加深印象，以此來(lái)提高教學(xué)效果。 思考題：1古氣候變化的生態(tài)響應(yīng)中的有關(guān)問(wèn)題2古生態(tài)記錄對(duì)于未來(lái)全球變化的意義第九章：全球變化與農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)：全球變化條件下的林業(yè)對(duì)策天然林保護(hù)和管理；人工造林對(duì)策；第二節(jié)：氣候條件下的農(nóng)業(yè)對(duì)策溫室氣體的農(nóng)業(yè)控制；發(fā)展能源林和能源作物生產(chǎn)；高效灌溉農(nóng)業(yè)、節(jié)水農(nóng)業(yè)與雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)并舉；多樣化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局和生態(tài)結(jié)構(gòu)；大力推廣精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)。第三節(jié)：荒漠化防治對(duì)策加強(qiáng)生物治理技術(shù)的推廣應(yīng)用；加大工程治理荒漠的力度。第四節(jié)：海洋漁業(yè)對(duì)策 本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：1全球變化條件下的林業(yè)對(duì)策2氣候條件下的農(nóng)業(yè)對(duì)策 建議教學(xué)方法：在教學(xué)方法上要力求少而精，采用啟發(fā)式與形象化相結(jié)合，通過(guò)多媒體、教具、掛圖、幻燈及課外實(shí)驗(yàn)等方法使同學(xué)對(duì)抽象的內(nèi)容有一定感性認(rèn)識(shí)，加深印象，以此來(lái)提高教學(xué)效果。 思考題：1全球變化條件下的主要林業(yè)對(duì)策