1、 云南民族大學教案課程名稱: 環境生態學 授課班級: 2011級 任課教師: 李文義 職 稱: 助教 課程性質: 必修 授課學期: 2013-2014學年下學期云 南 民 族 大 學 教 案第一章 緒論 一、本章授課時間： 2014年3月 授課學時：2二、本章授課教師姓名： 李文義 職稱：助教三、本章教學目標和學習要求：教學目標：1 掌握環境科學、恢復生態學等基本概念； 2 熟悉環境生態學的主要研究內容； 3 了解環境問題的現狀，提高保護環境意識。 四、教學重點、難點：教學重點： 人類社會的發展與環境問題的產生及演變，環境生態學的形成與發展；環境生態學的研究內容、環境生態學的學科任務及發展趨勢

2、。 教學難點： 當今世界環境問題產生的根源；比較生態學、環境生態學與環境科學的研究對象差異。五、結合教學內容選擇的主要教學方法和教學手段：多媒體、引入主題、啟發討論、課外研究性學習 六、布置的作業及復習思考題： 名詞解釋：生態學、環境生態學 生態學：研究生物與其他生活環境之間相互關系的學科。 環境生態學：根據是研究人為干擾下，生態系統內在的變化機制、規律和對人類的反效應，尋求受損生態系統修復、重建和保育對策課科學。 思考題： 1.生態圈運行的主要特點及啟示。 答：特點：生態圈的物質是封閉循環的；生態圈是具有自我調節和控制能力的自持系統；生態圈具有優化演進的能力。啟示以自己的理解圍繞要怎么善待生

3、態圈來作答。 2.簡答環境生態學的主要研究內容和學科任務。 答：研究內容包括人為干擾下生態系統內在變化機制和規律研究；生態系統受損程度及危害性的判斷研究；各類生態系統的功能和保護措施的研究；解決環境問題的生態學對策研究。 學科任務：研究以人為主體的各種環境系統在人類活動的干擾下，生態系統演變過程、生態環境變化的效應以及相互作用的規律和機制，尋求受損生態系統恢復和重建的措施。 3.環境問題產生的幾種觀點。 答：環境問題產生的幾種觀點有：經濟超速增長的結果；人口的快速增長；科學技術發展的結果；宗教鼓勵人口增長和人對自然貪欲的結果。 4.闡述你對生態圈各圈層關系的認識。 答：生態圈由生物圈和生命支持

4、系統兩大部分組成，主要包括大氣圈、水圈、巖石圈和能量。其中大氣圈是動植物最直接的生命支持系統，沒有大氣圈提供的氧和二氧化碳，氧循環和碳循環將不能進行；水循環是通過大氣圈的運動而實現的；大氣環流還調節了氣候，使之較適合生物的生存。水圈中的水是生命存在的基本條件，水循環保證著地球水量的動態平衡。巖石圈的表層即土壤層，它是一個特殊的生命子系統，在生態系統的物質循環、初級生產中發揮著重要的作用，如大氣圈中的氮不能被高等植物利用，而需要經土壤微生物的固氮作用才能利用。 5.舉例說明你對人類活動與環境問題兩者關系的認識。 答：圍繞人類活動導致生態破壞和環境污染兩大問題，來舉例說明你對人類活動與環境問題兩者

5、關系的認識。 六、論述題 1.當今世界面臨的環境問題是如何產生的？從中你得到了什么啟示？ 答：環境問題（environmental problem） ：指人類為其自身生存和發展，在利用改造自然的過程中，對自然環境破壞或污染所產生的危害人類生存的各種不利的反饋效應。或指由于人類不恰當的生產活動引起全球環境或區域環境質量的惡化，出現 了不利于人類生存和發展的問題。環境問題是伴隨著人類社會的發展而發展演變的，大致經歷了四個發展時期：1）原始文明時代（公元前 200 萬1 萬年） 人與環境的關系是人類對自然的適應，人是“自然界中的人” ； 2）農業文明時代（公元前 1 萬公元 1700）環境問題主要是

6、生態破壞的問題；3）工業文明時代（1700年今）期間的17 世紀中葉至 18 世紀后半葉（蒸氣機時代/第一次產業革命）進入生態破壞與環境污染并存的格局，但危害還是局部的或區域性的，20 世紀的兩次世界大戰及 60 年代后，化學工業的崛起使環境污染和生態破壞并存的格局擴展為全球性。 從環境問題的產生與歷史演變，給人的啟示有：1）環境是人類生存所依賴的資源庫；2）環境問題的產生是人類社會發展的產物；3）人類面臨的環境問題是相互聯系相互制約的；4）環境問題發展和變化的關鍵是人類。 （以上為參考答案，也可以依自己的理解來展開論述） 2.舉例說明你所熟識的某個環境問題，并從生態學的視野闡述其危害的作用過

7、程、基本特征及你所思考的解決對策。 答：需圍繞所舉例環境問題的產生原因、危害作用過程、基本特征做分析，并針對危害提出解決對策。七、選用教材和主要參考書：選用教材：教材： 環境生態學導論盛連喜主編，高等教育出版社 主要參考書：肖顯靜. 后現代生態科技觀從建設性角度看北京：科學出版社2003 李博等. 生態學. 北京：高等教育出版出版社2004 謝高地等.中國生態資源承載力研究. 北京：科學出版社2011 錢易，唐孝炎環境保護與可持續發展，北京：高等教育出版社，2000.八、教學主要內容及教學安排：第一節 環境生態學的定義及其形成與發展 1 主要內容：環境問題的產生與演變，環境生態學的定義及其發展

8、。 2 基本概念和知識點：環境生態學，人類社會的發展與環境問題的產生及演變， 環境生態學的形成與發展。 3 問題與應用（能力要求） ：認識當今世界環境問題產生的根源。 第二節 環境生態學的研究內容與學科任務 1 主要內容：環境生態學的研究內容與學科任務； 2 基本概念和知識點：環境生態學的研究內容、環境生態學的學科任務及發展趨勢； 3 問題與應用（能力要求） ：了解環境生態學的主要研究內容與任務。 第三節 環境生態學與相關學科 1 主要內容：生態學、環境生態學、環境科學的研究對象與發展簡史； 2 基本概念和知識點：生態學、生態學的研究對象及其發展簡史、生態學的分支學科；環境科學、環境科學的研究

9、內容與分支學科、恢復生態學、生態經濟學、環境經濟學、污染生態學、人類生態學； 3 問題與應用 （能力要求） ： 比較生態學、 環境生態學與環境科學的研究對象差異。云 南 民 族 大 學 教 案第二章 生物與環境 一、本章授課時間： 2014年3月 授課學時：6二、本章授課教師姓名： 李文義 職稱：助教三、本章教學目標和學習要求：教學目標： 1掌握生物多樣性、生物的協同進化等概念和環境的生態作用規律； 2熟悉蓋雅(Gaia)假說，光照、溫度、水分的生態作用及生物的適應性； 3了解生態因子作用的一般規律四、教學重點、難點：教學重點： 1.生物的起源、生物種的概念、生物的協同進化（昆蟲與植物、大型草

10、食動物與植物、互惠共生物種、協同適應系統） 、生物多樣性（概念、影響因素） 、蓋雅假說（地球上所有生物都起著調控作用、地球生態系統保持穩定性、地球本身是進化系統、地球系統是有機整體、地球生理學是地球進化的方式） ； 2.光因子的生態作用（光照強度、光質、光周期） 、溫度因子的生態作用及生物的適應（溫度的“三基點” 、有效積溫法則、極端溫度對生物的影響、變溫對生物的影響） 、水因子的生態作用及生物的適應（水的重要作用，水對動植物發育、數量和分布的影響，動植物的適應） 、土壤因子的生態作用及生物的適應（聚鹽性植物、泌鹽性植物、透鹽性植物） ； 3.生態因子、生態因子作用的一般特征（綜合作用、主導因

11、子作用、直接和間接作用、階段性作用、不可替代性和補償性作用） 、生態因子的限制性作用（限制因子、最小因子定律、耐受性定律） 教學難點： 生命產生與進化的過程和蓋雅假說的主要論點；主要環境因子的生態作用及其生物的適應規律；理解和運用生態因子作用的一般特征和限制性作用規律五、結合教學內容選擇的主要教學方法和教學手段：多媒體、引入主題、啟發討論、課外研究性學習 六、布置的作業及復習思考題： 名詞解釋： 1.生物有生命的物體叫做生物，生物包括動物、植物和微生物。 2.環境能夠為生命形式提供空間支持和生存資源保障的外部空間的總和。或表述為是指某一特定生物體或生物群體以外的空間，以及直接或間接影響該生物體

12、或生物群體生存的一切事物的總和。 3.協同進化是指在進化過程中，一個物種的性狀作為對另一物種性狀的反應而進化，而后一物種的性狀本身又作為前一物種性狀的反應而進化的現象。 4.生物多樣性生物中的多樣化和變異性以及物種生境的生態復雜性。它包括動物、植物、微生物的所有種及其組成的群落和生態系統。一般又有四個水平：遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性和景觀多樣性。 5.環境因子指從環境中分析出來的各種要素或條件單位，如氣候因子、土壤因子、地理因子、生物因子等，這些因子對生物的形態、構造、生長發育、遺傳變異、生態及分布等產生一定的影響。 6.光周期現象是指植物對自然界晝夜長短規律性變化的反應。 7.有

13、效積溫發則植物在生長發育過程中必須從環境攝取一定的熱量才能完成某一發育階段的發育過程，而且各個發育階段所需的總熱量是一個常數。 8.阿倫規律寒冷地區的內溫動物較溫暖地區內溫動物外露部分（如四肢、尾、耳朵及鼻）有明顯趨于縮小的現象，其是減少散熱的適應。 9.貝格曼規律生活在寒冷氣候中的內溫動物的身體比生活在溫暖氣候中的同類個體更大，其是減少散熱的適應。 10.生態因子環境中對生物的生長、發育、生殖、行為和分布有著直接或間接影響的環境要素。 11. 生境具體的生物個體和群體生活地段上的生態環境稱之,其中包括生物本 身對環境的影響。 12.限制因子在眾多生態因子中， 任何接近或超過某種生物的耐受性極

14、限而阻止其生存、生長、繁殖或擴散的因子。 13.最小因子定律植物的生長取決于那些處于最低量的營養元素， 這些處于最低量的營養元素稱最小因子。 14.耐受性定律每種生物對一種生態因子都有一個耐受范圍， 即一個生態學上的最低點和一個生態學上的最高點，在最高點和最低點之間的范圍就稱為生態幅或生態價。 15.內穩態生物系統通過內在的調節機制使內環境保持相對穩定。 思考題 1.光強度的生態作用與生物的適應。 答：光強度的生態作用表現為對生物的生長發育和形態建成有重要的作用。 植物對不同光照強度的適應產生陽性植物、陰性植物和耐陰性植物。陽性植物對光要求比較迫切，只有在足夠光照條件下才能進行正常生長；陰性植

15、物對光的需要遠較陽性植物低，光補償點低，呼吸作用、蒸騰作用都較弱，抗高溫和干旱能力較低；耐陰性植物對光照具有較廣泛的適應能力，對光的需要介于前兩類植物之間。 動物對光照強度的適應產生晝行性和夜行行動物，晝行性動物在白天強光下活動，夜行性動物在夜晚或弱光下活動。 2.光質的生態作用與生物的適應。 答：光質的生態作用表現為：不同光質對植物的光合作用，色素形成、向光性、形態建成的誘導等影響是不同的；可見光對動物生殖、體色變化、遷徙、毛羽更換、生長、發育等都有影響。 生物對光質的適應表現為：海洋植物光合作用色素對光譜變化具有明顯的適應性:海水表層植物色素吸收藍、紅光，深水植物光合色素能有效地利用生理無

16、效輻射綠光；高山植物對紫外光作用的適應，發展了特殊的蓮座狀葉叢；不同動物則發展了不同的色覺。 3.生物對光周期現象的適應。 答：植物對自然界晝夜長短規律性變化的反應，稱光周期現象。光周期是生命活動 的定時器和啟動器。 植物對光周期現象的適應可區分為長日照植物、短日照植物和中間性植物。 日照超過一定數值才開花的植物稱長日照植物；短日照短于一定數值才開花的植物稱短日照植物，一般需要較長的黑暗才能開花；只要其他條件合適，在什么日照條件下都能開花植物可稱中間性植物。 動物對光周期現象的適應可區分出長日照動物和短日照動物，在溫帶和高緯度地區許多鳥獸在春夏之際白晝逐漸延長的季節繁殖后代，稱長日照動物；與些

17、相反，一些動物只有在白晝逐步縮短的秋冬之際才開始性腺發育和進行繁殖，稱短日照動物。 4.溫度因子的生態作用。 答：溫度因子的生態作用表現為：1）.溫度與生物生長：溫度是最重要的生態因子之一，參與生命活動的各種酶都有其最低、最適和最高溫度，即三基點溫度；不同生物的三基點不同；在一定溫度范圍內，生物生長的速率與溫度成正比。 2）.溫度與生物發育：溫度與生物發育最普遍的規律是有效積溫法則，即植物在生長發育過程中必須從環境攝取一定的熱量才能完成某一發育階段的發育過程，而且各個發育階段所需的總熱量是一個常數。 3）.溫度與生物的地理分布：日平均溫度累計值的高低是限制生物分布的重要因素，最高溫度、最低溫度

18、也是限制生物分布的最重要條件。 4）.變溫對生物的影響：多數生物在變溫環境下比恒溫下生長得更好；植物的形態特點有時與變溫也有關系。 5）.變溫與干物質積累：變溫對于植物體內物質的轉移和積累具有良好的作用。 5.有效積溫法則及其意義。 答：植物在生長發育過程中必須從環境攝取一定的熱量才能完成某一發育階段的發育過程，而且各個發育階段所需的總熱量是一個常數，稱總積溫或有效積溫。有效積溫法則的意義：預測生物發生的世代數；預測生物地理分布的北界；預測害蟲來年的發生程歷；制定農業氣候區劃，合理安排作物；應用積溫預報農時。 7.極端溫度對生物有什么影響？ 答：低溫對生物的影響：當溫度低于臨界(下限) 溫度

19、，生物便會因低溫而受寒害和凍害。凍害原因：冰結晶使原生質破裂損壞胞內和胞間的微細結構；溶劑水結冰，電解質濃度改變，引起細胞滲透壓變化，導致蛋白質變性；脫水使蛋白質沉淀；代謝失調。高溫對生物的影響：當溫度超過臨界（上限）溫度，對生物產生有害作用，如蛋白質變性、酶失活、破壞水份平衡、氧供應不足、神經系統麻痹等 。8.水因子的生態作用。 答：1）水是生物生存的重要條件：水是生物體不可缺少的組成成份；水是生物體所有代謝活動的介質；水為生物創造穩定的溫度環境；生物起源于水環境。 2）水對動植物生長發育的影響 ：就植物而言，水量對植物的生長也有一個最高、最適和最低3 個基點；水是種子萌發的主要關鍵；就動物

20、而言，濕度、降水、冰覆蓋對動物的形態、體色、生長發育、繁殖、分布代謝、活動和行為以及壽命都有影響。 3）因地理緯度、海陸位置、海拔高度的不同導致降水在陸地的分布是不均的，進而對動植物數量和分布生產影響。 9.土壤的生態學意義。 答：為陸生植物提供基底，為土壤生物提供棲息場所；提供生物生活所必須的礦質元素和水分；提供植物生長所需的水肥氣熱；維持豐富的土壤生物區系； 生態系統的許多很重要的生態過程都是在土壤中進行。 10.舉例說明生物的協調進化。 答：協同進化是指在進化過程中，一個物種的性狀作為對另一物種性狀的反應而進化，而后一物種的性狀本身又作為前一物種性狀的反應而進化的現象。 在放牧系統中，

21、食草動物種群與植物種群的相互關系是復雜的， 如在烏克蘭草原上，曾保存 500 公頃原始的針茅草原，禁止人們放牧。經若干年后，那里長滿雜草，變成不能放牧的地方。其原因是停止放牧使針茅草簇繁茂發展，連結成片，而針茅草等殘體分解緩慢、阻礙其嫩枝發芽并大量死亡，演變成雜草草地。在經過 1520年自然演替后才能恢復為原來禾本科的草簇草原。因此，如果沒有有蹄類的經常放牧，即經常的吃割、踐踏，以其糞滋養土地，禾本科植物就不可能長期地生存。所以，放牧活動能調節植物種間關系，使牧場植被保持一定的穩定性。但過渡放牧也破壞草原群落。所以，大型食草動物對植物群落的結構和物種組成均有影響。 11. 生物多樣性及其影響因

22、素。 答：生物多樣性的影響因素在于1）物種生物量，高生物量支持高多樣性； 2）物種的屬性，不同種屬對所在生態系統產生量的積累，達到質的飛躍；3）生物地化循環，高質量的土壤增加植物的生產量，有利于生物多樣性的提高；4）系統的穩定性，通過系統的彈性和抗性來維持。 論述題 1.請從形態、生理、行為三個方面論述生物對極端溫度的適應。 答：生物對低溫的適應： 形態上的適應植物：芽具鱗片、體具蠟粉、植株矮小；動物：增加隔熱層，體形增大（貝格曼規律） ，外露部分減小（阿倫規律） 。阿倫規律(Allens rule):寒冷地區的內溫動物較溫暖地區內溫動物外露部分（如四肢、尾、耳朵及鼻）有明顯趨于縮小的現象，稱

23、阿倫規律，是減少散熱的適應。貝格曼規律(Bergmans rule):生活在寒冷氣候中的內溫動物的身體比生活在溫暖氣候中的同類個體更大，這種趨向稱貝格曼規律，是減少散熱的適應。約旦規律(Jordans rule):魚類的脊椎骨數目在低溫水域比在溫暖水域的多。 生理上的適應植物：減少細胞中的水分和增加細胞中有機質的濃度以降低冰點，增加紅外線和可見光的吸收帶（高山和極地植物） ；動物：超冷和耐受凍結，當環境溫度偏離熱中性區增加體內產熱，維持體溫恒定，局部異溫等。行為上的適應遷移和冬眠休眠等。 生物對高溫的適應： 形態上的適應植物：密毛、鱗片濾光；體色反光；葉緣向上或暫時折疊，減少輻射傷害；干和莖具

24、厚的木栓層，絕熱。動物：體形變小，外露部分增大；腿長將體抬離地面；背部具厚的脂肪隔熱層。 生理上的適應植物：降低細胞含水量，增加糖或鹽濃度，減緩代謝率；蒸騰作用旺盛，降低體溫；反射紅外光。動物：放寬恒溫范圍；貯存熱量，減少內外溫差。行為上的適應植物：關閉氣孔。動物：休眠，穴居，晝伏夜出等。 2.論述陸生植物的水平衡調節機制。 答：陸生植物的水平衡調節機制從兩方面來實現。 形態適應方面具有發達的根系，葉面小，體表密被細毛和刺，蠟質表皮，氣孔深陷 于植物葉中，單子葉植物中一些具扇狀的運動細胞，可使葉面卷曲，具發達的貯水組織使陸生植物即有較強的保水能力，又能防止水份的喪失。 生理適應方面具有強大的體

25、內運輸水分的動力，使機體各部分有充足的水份供應；提高了原生質的滲透濃度，使根系能向干旱的土壤中吸水，同時不至于反深透想象發生，使植物失水。 3.論述水生動物對水因子的滲透壓調節。 答; 滲透壓調節可以限制體表對鹽類和水的通透性，通過逆濃度梯度主動地吸收或排出鹽類和水分，改變所排出的尿和糞便的濃度與體積，如淡水動物體液的濃度對環境是高滲性的，體內的部分鹽類既能通過體表組織彌散，又能隨糞便、尿排出體外，因此體內的鹽類有降低的危險，那么它們一是使排出體外的鹽分降低到最低限度；二是通過食物和鰓，從水中主動吸收鹽類。海洋生活的大多數生物體內的鹽量和海水是等滲的（如無脊椎動物和盲鰻） ，有些比海水低滲（如

26、七鰓鰻和真骨魚類），低滲使動物易于脫水，于是要喝水，在喝水的同時又將鹽吸入，它們對吸入多余的鹽類排出的辦法是將其尿液量減少到最低限度，同時魚的鰓可以逆濃度梯度向外分泌鹽類。對于某些洄游性魚類，其體表對水分和鹽類的滲透性較低，能適應在不同的海水和淡水中生活，當它們由淡水轉移到海水中時，有一段時間體重因失水而減輕，體液濃度增加，但在 48 小時內能進行滲透調節，而使體重和體液濃度恢復正常。 4.生態因子作用的一般規律。 答：生態因子作用的一般規律包括： 1.限制因子：生物的生存和繁殖依賴于各種生態因子的綜合作用，其中限制生物生存和繁殖的一種或少數幾種關鍵性因子就是限制因子。任何一種生態因子只要接近

27、或超過生物的耐受范圍，它就會成為這種生物的限制因子。如果一種生物對某一生態因子的耐受范圍很廣，而且這種因子又非常穩定，那么這種因子就不太可能成為限制因子；相反，如果一種生物對某一生態因子的耐受范圍很窄，而且這種因子又易于變化，那么這種因子就很可能是一種限制因子。 2Liebig 最小因子定律：每一種生物都需要一定種類和一定數量的營養物，如果其中有一種營養物完全缺失，植物就不能生存，如果這種營養物質數量極微，植物 的生長就會受到不良的影響。 3Shelford耐性定律：生物的存在與繁殖，要依賴于某種綜合因子的存在，只要其中一項的量（或質）不足或過多，超過了某種生物的耐受限度，則使該物種不能生存，

28、甚至滅絕。該定律把最低量因子和最高量因子相提并論，把任何接近或超過耐受下限和上限的因子都稱為限制因子。 應注意的是， 生物的耐性限度會因發育時期、季節、環境條件的不同而變化，當一個種生長旺盛時，會提高對一些因子的耐性限度；相反，當遇到不利因子影響它的生長發育時，也會降低對其他因子的耐性限度。七、選用教材和主要參考書：選用教材：環境生態學導論盛連喜主編，高等教育出版社 主要參考書：丁照，理解自然：文明起源自然背景初探北京：清華大學出版社，2004 李博等.生態學.北京：高等教育出版出版社2004 Larcher W.植物生理生態學，李博等譯，北京：科學出版社，1985 楊持，等，生態學北京：高等

29、教育出版社，2008. 八、教學主要內容及教學安排： 第一節 地球上的生物 1 主要內容：生命的產生與進化、生物多樣性與蓋雅假說； 2 基本概念和知識點：生物的起源、生物種的概念、生物的協同進化（昆蟲與植物、大型草食動物與植物、互惠共生物種、協同適應系統） 、生物多樣性（概念、影響因素） 、蓋雅假說（地球上所有生物都起著調控作用、地球生態系統保持穩定性、地球本身是進化系統、地球系統是有機整體、地球生理學是地球進化的方式） ；3 問題與應用（能力要求） ：了解生命產生與進化的過程和蓋雅假說的主要論點。第二節 環境的概念及其類型 1 主要內容：環境的主要類型及環境因子的分類； 2 基本概念和知識點

30、：環境（地球環境或地理環境） 、環境的類型、環境因子的分類； 3 問題與應用（能力要求） ：了解環境的主要類型。 第三節 主要環境因子的生態作用 1 主要內容：光照、溫度、水分、土壤因子的生態作用及其生物的適應； 2 基本概念和知識點：光因子的生態作用（光照強度、光質、光周期） 、溫度因子的生態作用及生物的適應（溫度的“三基點” 、有效積溫法則、極端溫度對生物的影響、變溫對生物的影響） 、水因子的生態作用及生物的適應（水的重要作用，水對動植物發育、數量和分布的影響，動植物的適應） 、土壤因子的生態作用及生物的適應（聚鹽性植物、泌鹽性植物、透鹽性植物） 。 3 問題與應用（能力要求） ：了解主要

31、環境因子的生態作用及其生物的適應規律。第四節 生態因子作用的一般規律 1 主要內容：生態因子作用的一般特征和限制性作用； 2 基本概念和知識點：生態因子、生態因子作用的一般特征（綜合作用、主導因子作用、直接和間接作用、階段性作用、不可替代性和補償性作用） 、生態因子的限制性作用（限制因子、最小因子定律、耐受性定律） ； 3 問題與應用（能力要求） ：能夠理解和運用生態因子作用的一般特征和限制性作用規律。云 南 民 族 大 學 教 案第三章 生物圈中的生命系統 一、本章授課時間： 2014年4月 授課學時：4二、本章授課教師姓名： 李文義 職稱：助教三、本章教學目標和學習要求：1 掌握種群、生物

32、群落、生態對策等基本概念，種群的特征、種群的數量變動及種群調節；2 熟悉 r-選擇和 K-選擇理論的主要特征； 3 了解影響群落結構的因素。 四、教學重點、難點：教學重點： 1.宏觀生態學、微生態學和分子生態學，分子、基因、細胞組織、個體、種群、生物群落、生態系統； 2.種群、種群的特征（數量、空間分布、遺傳）、種群的增長（種群的群體特征、增長模型）、種群的數量變動及生態對策（不規則波動、周期性波動、季節波動、暴發、生態入侵、衰落和滅亡、r-對策、k-對策）、種群調節（氣候、生物、食物、行為、內分泌調節和遺傳調節） ； 3.種內關系（集群，種內競爭：資源利用性競爭、直接競爭）、種間關系（種間競

33、爭：高斯假說、競爭模型、生態位理論，捕食，寄生與共生），瑪他種群（瑪他種群理論：滅絕、重建，在保護生物學中的應用） ； 4. 生物群落（概念、基本特征） ，生物群落的種類組成（優勢種和建群種、亞優勢種、伴生種、偶見種） ，物種組成的數量特征和綜合特征（數量特征：密度、多度、蓋度、頻度、高度、重量、體積，綜合特征：優勢度、重要值、綜合優勢比，物種多樣性） ，生物群落的結構（生活型和生長型、垂直結構、水平結構） ； 5. 干擾，生物因素（競爭 捕食）， 島嶼與群落結構 （物種數與島的面積， MacArthur的平衡說）；6. 原生演替，次生演替，單元頂級論，多元頂級論，生物群落的演替的制約因素。教

34、學難點： 生命系統的層次； r-選擇和 K-選擇理論， 指數增長模型和邏輯斯諦增長模型； 種內、種間關系，如何利用瑪他種群理論指導瀕危動植物的保護；生物群落演替的單元頂級論與多元頂級論。 五、結合教學內容選擇的主要教學方法和教學手段： 多媒體、引入主題、啟發討論、課外研究性學習 六、布置的作業及復習思考題： 名詞解釋： 1.種群是指在特定時間內，由分布在同一區域的許多同種生物個體自然組成的生物系統，也可簡稱為在一定空間中同種個體的組合。 2.種群的年齡結構是指不同年齡組的個體在種群內的比例和配置情況。 3.生命表是按種群生長的時間，或按種群的年齡(發育階段)的程序編制的，系統記述了種群的死亡或

35、生存率和生殖率， 是最清楚、最直接地展示種群死亡和存活過程的一覽表。 4.種群季節消長自然種群數量隨年內季節變化而出現種群數量增長或降低的現象。 5.生態入侵由于人類有意識或無意識地把某種生物帶人適宜其棲息和繁衍的地區，種群不斷擴大，分布區逐步穩定地擴展的過程。 6.生態對策是指生物在進化過程中所形成的各種特有的生活史特征，是生物適應特定的生活環境所具有的一系列生物學特征的設計。 6.能量分配原則任何一種現實生物的能量都是有限的，這些有限的能量只能協調的分配到各種生活史對策中；一種生物如果把大部分能量分配到生活史某一方面，那么它就不可能再把大部分能量用于生活史的其他方面。 7.D.Lack 法

36、則動物總是面對兩種對立進化選擇，一種是高生育率但無親代撫 育，一種是低生育率但有親代撫育。 8.r 對策種群生活在條件嚴酷和不可預測環境中的種群,其死亡率通常與種群密度無關,種群內個體常把較多的能量用于生殖,而把較少的能量用于生長、代謝和增強自身競爭能力。 9. K策略者生活在條件優越和可預測環境中的種群,其死亡率通常由種群密度相關因素引起,生物間存在激烈競爭,種群內個體常把更多的能量用于生殖以外的其它各種活動。 10.種內關系存在于各個生物種群內部的個體與個體之間的關系。 11.集群是同一種生物的不同個體，或多或少都會在一定的時期生活在一起，從而保證種群的生存和正常繁殖，其是一種重要的適應特

37、征。 12.最小種群原則對于一些集群生活的動物種類，如果數量太少，低于集群的臨界下線，則該動物種群就不能正常生活，甚至不能生存。 13.擁擠效應隨種群中個體數的增加，密度過高時，由于食物和空間等資源的缺乏，排泄物的毒害以及心理和生理反應，則會對群體帶來不利的影響，甚至死亡率上升，抑止種群的增長率，產生所謂的。 14.阿利規律在一定條件下，當種群的密度（數量）處于適度的情況時，種群的增長最快，密度太低或太高都會對種群的增長取著限制作用。 15.最后產量恒值法在一定范圍內，當條件相同時，不管一個種群的密度如何，最后產量差不多都是一樣的，即產量與密度變化無關。 16.-32自疏法則隨著播種密度的提高

38、，種內對資源的競爭不僅影響到植株生長發育的速度，也影響到植株的存活率；日本學者 Yoda 等（1963）把自疏過程中存活個體的平均株干重（W）與種群密度（d）之間的關系用公式 WC d-a 表示，英國生態學家 JLHarper（1981）等研究發現 a 為一個恒值，等于 32，因此WC d-3/2 被稱為-32 自疏法則。 17.生態位是指在自然生態系統中一個種群在時間、 空間上的位置及其與相關種群之間的功能關系。 18.寄生是指一個種（寄生者）寄居于另一個種（寄主）的體內或體表、從而攝取寄主養分以維持生活的現象。 思考題 1.種群分散利用和共同利用的生態學意義。 答： 分散利用的生態學意義:

39、在于保證了食物的需要； 保證了有營巢地和隱蔽所，并能調節種群的密度，促使種群分散，不致于因過分擁擠而產生危害。共同利用的生態學意義：它有利于改變小氣候條件，有利于共同取食，有利于共同防御天敵，有利于種群繁殖和幼體發育，有利于進行遷移；但隨著種群中個體數量的增加，將對整個種群帶來不利的影響，如抑制種群的增長率、死亡率增加等。 2.比較 r策略者和 K策略者的特征。 答：r策略者將大部分能量用于繁殖，是以量取勝，是新生境的開拓者，但存活要靠機會，所以在一定意義上，它們是機會主義者，很容易出現“突然的爆發和猛烈的破產”。K策略者將大部分能量用于提高存活，是以質取勝的，是穩定環境的維護者，在一定意義上

40、，它們又是保守主義，當生存環境發生災變時很難迅速恢復，如果再有競爭者抑制，就可能趨向滅絕。 3.生物在rK策略連續統中表現出的一般規律。 答：生物在 rK 策略連續統中表現出的一般規律：個體大小與世代時間之間有明顯的正相關性；在世代時間與繁殖關系上表現為世代時間減半，r 值就加倍；r值越大則體重越小；同一物種分布在不同生態梯度上也可以形成一種 rK 連續統特征。例如，云杉在低海拔屬于偏 r選擇，中海拔為 K選擇，中高海拔為偏 K選擇，高海拔為r選擇。 4.生物產生集群的原因。 答：集群是同一種生物的不同個體，或多或少都會在一定的時期生活在一起，從而保證種群的生存和正常繁殖， 其是一種重要的適應

41、特征。 生物產生集群的原因：對棲息地生態因子的共同需要；對晝夜天氣和季節氣候的共同反映；繁殖的結果；被動運送的結果；由于個體之間社會吸引力相互吸引的結果。 5.集群效應的生態學意義。 答：集群效應的生態學意義在于：集群有利于提高捕食效率；集群可以共同防御敵害；集群有利于改變小生境；集群有利于某些動物種類提高學習效率；集群能夠促進繁殖。 6.捕食作為一個重要生態學現象的理由。 答： 捕食作為一個重要生態學現象的理由: a.限制種群的分布， 抑制種群的數量；b.捕食同競爭一樣，是影響群落結構的主要生態過程；c.捕食是一個主要的選擇壓力，生物的很多適應可用捕食者和獵物間的協同進化來說明。 7.什么是

42、種群？與個體特征相比較，種群有哪些重要的群體特征？ 答：種群是指在特定時間內，由分布在同一區域的許多同種生物個體自然組成的生物系統， 也可簡稱為在一定空間中同種個體的組合。 從個體到種群是一個質的飛躍。個體的生物學特性主要表現在出生、生長、發育、衰老及死亡等，而種群則具有出生率、死亡率、年齡結構、性比、社群關系和數量變化等特征。這些都是個體水平所不具有，而組成種群以后才出現的新的特性。具體為：1.數量特征（密度或大小） 。種群的數量越多、密度越高，種群就越大，種群對生態系統功能的作用也就越大。種群的數量大小受四個種群基本參數（出生率、死亡率、遷人率和遷出率）的影響，這些參數繼而又受種群的年齡結

43、構、性別比率、內分布格局和遺傳組成的影響。2.空間分布特征。即種群內部分布格局（聚群分布、隨機分布或是均勻分布）和地理分布。3.遺傳特征。種群具有一定的遺傳組成，是一個基因庫。一個種群中的生物具有一個共同的基因庫，以區別于其他物種。 8.何謂種內與種間關系？種間關系有哪些基本類型？ 答：種內關系是存在于各個生物種群內部的個體與個體之間的關系。種間關系是生活于同一生境中的所有不同物種之間的關系。種間關系的基本類型有種間競爭、捕食、寄生和共生三類。 論述題 1. 請從 r策略者和 K策略者的種群增長曲線入手，分析 r策略者和 K策略者的特征，并比較兩者的進化中的優缺點。 答：由圖可知：K對策者曲線

44、有兩個交點 X 和 S，X 是不穩定的平衡點，可稱為滅絕點；S 是穩定的，如果種群下降到 X 點以下就有滅絕的危險。相反，r對策者由于低密度下增殖快，所以只有一個平衡點S，種群容易在 S點上下作激烈的波動。 特征：r策略者將大部分能量用于繁殖，是以量取勝，是新生境的開拓者，但存活要靠機會，所以在一定意義上，它們是機會主義者，很容易出現“突然的爆發和猛烈的破產”。K策略者將大部分能量用于提高存活，是以質取勝的，是穩定環境的維護者，在一定意義上，它們又是保守主義，當生存環境發生災變時很難迅速恢復，如果再有競爭者抑制，就可能趨向滅絕。 進化中的優缺點：K對策者的種群保持在 K值附近，但不超過，因為超

45、過 K 值有導致生境退化的可能。生育力降低，相應的存活力增強，因此，K對策者防御和保護幼代的能力較強。因為有親代的關懷，雖生育力低，但壽命長。這些特征保證K對策者在激烈的生存斗爭中取勝。但當K對策者種群一旦遭到破壞，回到平衡的能力是有限的，有可能滅絕。r對策者的密度是經常激烈變動的，它們的死亡率很高，競爭力也弱，高的 rm值必然導至種群的不穩定性。在數量很低時，通過迅速增殖而恢復到較高的水平。密度很高時，r對策者通常具有較大的擴散遷移能力，離開了惡化的生境，并在別的地方建立新的種群。這使得 r對策者的個別種群雖然容易滅絕，但物種整體卻是富有恢復力的。 2.什么是邏輯斯諦方程？邏輯斯諦增長模型在

46、什么條件下成立？它在種群動態研究中有什么意義？ 答：邏輯斯諦方程或譯阻滯方程的表達式是：dN/dt=rN(1-NK)=rN(K-N)K，式中(k-N)/k:邏輯斯諦系數，當 Nk,種群下降; N=k,種群不增不減;Nk種群上升。 邏輯斯諦增長模型在以下四點假設下成立：假設環境條件允許種群有一個最大值，此值稱為環境容納量或負荷量，常用“K”表示，當種群大小達到K值時，種群則不再增長，即 dKdt0。種群增長率隨密度而降低的變化是按比例的。種群中密度的增加對其增長率的降低作用是立即發生的，無時滯的。 種群無年齡結構及無遷出和遷入現象。按此四點假設，種群增長曲線是呈“S”型。邏輯斯諦方程的重要意義在

47、于：它是許多兩個相互作用種群增長模型的基礎；它也是漁撈、 林業、 農業等實踐領域中， 確定最大持續產量 （maximum sustained yield）的主要模型；模型中兩個參數 r、K，均具有重要的生物學意義：r表示物種的潛在增殖能力；K則表示環境容納量，即物種在特定環境中的平衡密度。七、選用教材和主要參考書：選用教材：環境生態學導論盛連喜主編，高等教育出版社 主要參考書：宋愛云，劉世蒙，史作民，等，臥龍自然保護區亞高山草甸植物群落物種多樣性 研究林業科學研究，2006，19 (6)：767 -772. 7李博等. 生態學. 北京：高等教育出版出版社2004 席躍翔，張金屯，李軍玲關帝山亞

48、高山灌叢草甸群落的數量分類與排序研究， 草業學報，2004，13 (1)：15 - 20. 八、教學主要內容及教學安排：第一節 生命系統的層次 1 主要內容：生態學與生命系統的層次； 2 基本概念和知識點：宏觀生態學、微生態學和分子生態學，分子、基因、細胞組織、個體、種群、生物群落、生態系統； 3 問題與應用（能力要求） ：了解生態學與生命系統的層次。 第二節 生物種群的特征及動態 1 主要內容：種群的特征、種群的數量變動及生態對策、種群調節； 2 基本概念和知識點：種群、種群的特征（數量、空間分布、遺傳） 、種群的增長（種群的群體特征、增長模型） 、種群的數量變動及生態對策（不規則波動、周期

49、性波動、季節波動、暴發、生態入侵、衰落和滅亡、r-對策、k-對策） 、種群調節（氣候、生物、食物、行為、內分泌調節和遺傳調節） ； 3 問題與應用（能力要求） ：比較 r-選擇和 K-選擇理論，指數增長模型和邏輯斯諦增長模型。 第三節 種群關系 1 主要內容：種內、種間關系和瑪他種群； 2 基本概念和知識點：種內關系（集群，種內競爭：資源利用性競爭、直接競爭） 、種間關系（種間競爭：高斯假說、競爭模型、生態位理論，捕食，寄生與共生） ，瑪他種群（瑪他種群理論：滅絕、重建，在保護生物學中的應用） ； 3 問題與應用（能力要求） ：了解生物的種內、種間關系，如何利用瑪他種群理論指導瀕危動植物的保護

50、。 第四節 生物群落 1 主要內容：生物群落的特征、種類組成和結構特點。 2 基本概念和知識點：生物群落（概念、基本特征） ，生物群落的種類組成（優勢種和建群種、亞優勢種、伴生種、偶見種） ，物種組成的數量特征和綜合特征（數量特征：密度、多度、蓋度、頻度、高度、重量、體積，綜合特征：優勢度、重要值、綜合優勢比，物種多樣性） ，生物群落的結構（生活型和生長型、垂直結構、水平結構） 。 3 問題與應用（能力要求） ：了解生物群落的種類組成及其研究意義。 第五節 群落組成與結構的影響因素 1 主要內容：外在干擾和生物因素對群落結構的影響； 2 基本概念和知識點：干擾，生物因素（競爭、捕食） ，島嶼與

51、群落結構（物種數與島的面積，MacArthur 的平衡說） ； 3 問題與應用（能力要求） ：了解對群落結構的影響的主要因素。 第六節 生物群落的演替 1 主要內容：生物群落的演替理論和生物群落的演替的制約因素； 2 基本概念和知識點：原生演替，次生演替，單元頂級論，多元頂級論，生物群落的演替的制約因素； 3 問題與應用（能力要求） ：比較生物群落演替的單元頂級論與多元頂級論。云 南 民 族 大 學 教 案第四章 生態系統生態學 一、本章授課時間： 2014年4月 授課學時：6二、本章授課教師姓名： 李文義 職稱：助教三、本章教學目標和學習要求：教學目標：1 掌握生態平衡、生態系統的能量流動、

52、物質循環和信息傳遞的特點； 2 熟悉生態系統的組成與結構； 3 了解地球生態系統的主要類型。四、教學重點、難點：教學重點： 1. 生態系統的組成（生物部分：生產者、消費者、分解者，非生物部分） ，生態系統的物種結構（關鍵種，冗余種） ，生態系統的營養結構（食物鏈、食物網）生態系統的空間結構，生態系統的時間結構； 2. 生態系統的初級生產、次級生產，生態系統的能量流動（方向單一、逐級遞減、質量提高） ，生態系統的物質循環（水循環、氣體型循環、沉積型循環） ，周轉率，有毒物質循環的特點，生態系統的信息傳遞（物理信息、化學信息、行為信息、營養信息） ，生態系統的調節（反饋調節、生態平衡） ； 3.

53、世界主要生態系統的類型及其主要特征； 教學難點： 生態系統的組成與結構；生態系統的能量流動和物質循環特點。 五、結合教學內容選擇的主要教學方法和教學手段：多媒體、引入主題、啟發討論、課外研究性學習 六、布置的作業及復習思考題： 名詞解釋： 1.生態系統指在一定的空間內，生物成分和非生物成分通過物質循環和能量流動互相作用、互相依存而構成的一個生態學功能單位。 2.食物鏈生產者所固定的能量和物質，通過一系列的取食與被取食的關系在生態系統中傳遞，各種生物按其食物關系排列的鏈狀順序。 3.營養級指處于食物鏈某一環節上的所有生物種的總和。 4. 食物網生態系統中各種食物鏈并不是孤立的，它們往縱橫交織，緊

54、密結合在一起，形成復雜的多方向的相互聯系的網。 5.初級生產/植物性生產是生產者（主要是綠色植物）把太陽能轉變為化學能的過程，實質上是能量的轉化和物質的積累過程，是綠色植物的光合作用過程，故又稱之為植物性生產。 6.生物量是指在某一調查時刻生態系統單位面積上積存的有機物質，實際上是凈生產量的積累量。 7.次級生產量是指除初級生產者以外的其他有機物的生產，即消費者和還原者利用初級生產量進行同化作用，將同化能用于動物和微生物的生長、繁殖和營養物質的儲存等生命活動能量。 8.生態金字塔在營養級系列上，上一營養級總是依賴于下一營養級，下一營養級只能滿足上一營養級少數消費者的需要，逐級向上，營養級的物種、數量和能力呈階梯狀遞減，于是形成一個以底部寬，上部窄的尖塔形。 9.物質循環生態系統中各種有機物質經過分解者分解成可被生產者利用的形式歸還環境中重復利用，周而復始地循環的過程。 10.生態平衡是指生態系統通過發育和調節所達到的一種穩定狀況， 它包括結構上的穩定、功能上的穩定和能量輸入、輸出上的穩定，它是一種動態平衡。 11.生態平衡失調各類生態系統，當外界施加的壓力（自然的或人為的）超過了生態系統自身調節能力或代償功能后，都將造成其結構破壞，功能受阻，正常的生態關系被打亂以及反饋自控能力下降等狀態。 12.生態危機由于人類盲目活動而導致局部地區甚至這個生物圈結構和功能的失衡，從