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生态学研究的重点

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生态学研究的重点

生态学研究的重点范文第1篇

本章重点

一、名词解释

1.生态学(Ecology):生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。

二、问答题

1.简述生态学研究对象的主要层次。

答:宏观生态学:在个体、种群、群落、生态系统、景观生态系统、生物圈等宏观层次上探讨生物与环境之间的相互关系;微观生态学:对其内在机理进行研究,就是在分子、细胞等微观水平上探讨生物与环境之间的相互关系。

2.生态学的研究方法主要有哪些?

思考题

一、问答题

1.简述生态学发展的四个阶段。

2.19世纪生态学的两本标志性的书籍。

3.20世纪,生态学界出现了四大生态学派,请写出学派的名称及其代表人物,以及他们的研究重点

1、下列表述正确的是(C)

A.生态学是研究生物形态的一门科学

B.生态学是研究人与环境相互关系的一门科学

C.生态学是研究生物与其周围环境之间相互关系的一门科学

D.生态学是研究自然环境因素相互关系的一门科学

2、生态学作为一个科学名词,最早是由(A)提出并定义的

A.E.Haeckel

B.E.P.Odum

C.A.G.Tansley

D.Darwin

3、著有《生态学基础》一书并因此获得“泰勒”奖,被誉为“现代生态学之父”的是下列哪位生态学家?(A)

A.E.P.Odum

B.Haeckel

C.Clements

D.Tansley

4、生态学按组织水平可分为个体生态学、(种群生态学)、(群落生态学)和生态系统生态学等。

5、生态学发展大致经历了生态学的萌芽时期,建立时期,巩固时期和(C)

A.生物学时期B.环境科学时期C.现代生态学时期D.现代生物学时期

6、20世纪,由于各地自然条件、植物区系、植被性质及开发利用程度的差异,使植物生态学在研究方法、研究重点上各地有所不同,形成了四大学派,包括(北欧)(法瑞)、(英美)、(苏联)。

7、生态学的研究方法主要有(野外(田间)研究)(实验研究和数学模型研究)(生态网络及综合分析等)等。

8、现代生态学一方面向区域性、全球性乃至宇宙性方面发展;另一方面是向(微观方向)发展。

9、20世纪,生态学界出现了四大生态学派,其中法国布朗-布兰柯,瑞士卢贝尔是法瑞)学派的代表人物。

10、目前,人们重视、最活跃的生态学研究领域是(D).

A.个体生态学

B.种群生态学

C.群落生态学

D.生态系统生态学

11、通常生态学所研究的几个可辨别尺度的部分包括(ABCD)

A.个体

B.种群

C.群落

D.生态系统

生态学研究的重点范文第2篇

烟草学是农学门类下的国家特色专业(专业代码:090108T),行业特色鲜明,主要培养具备烟草生产、烟草遗传育种以及烟叶质量检测与经营管理等方面的基本理论、基本知识和基本技能,能在烟草及其相关的部门或单位从事与烟草有关的技术与设计、推广与开发、经营与管理、教学与科研等工作的高级科学技术人才。该专业自1975年在河南农业大学首次开办学历教育以来,经过40年的发展,逐步形成了完善的学科教育教学体系。目前,河南农业大学、山东农业大学、湖南农业大学、安徽农业大学、云南农业大学、四川农业大学、贵州大学等高校均开设有烟草学专业,面向全国招生四年制本科生。

生态学(Ecology)是德国生物学家恩斯特?海克尔于1866年定义的一个概念:生态学是研究生物体与其周围环境(包括非生物环境和生物环境)相互关系的科学[1]。目前已经发展为“研究生物与其环境之间的相互关系的科学”,有自己的研究对象、任务和方法的比较完整和独立的学科,是我国高校生物科学(代码:070401)和生态学(代码:071004)本科专业的主干课程之一。农业生态学(Agroecology)是生态学在农业上的分支,是用生态学和系统论的原理和方法,将农业生物与其自然环境作为一个整体,研究其中的相互作用、协同演变,以及社会经济环境对其调节控制规律,促进农业全面持续发展的学科[2],是目前农学专业(代码:090101)的重要课程之一。烟草学是农学的二级学科,河南农业大学烟草学本科专业自开设以来就把《农业生态学》作为专业基础课之一。经过数十年的实践,诸多问题逐渐显露,主要表现在烟草不仅是一种特殊的叶用经济作物,而且其品质形成与诸多生态因子关系复杂,《农业生态学》的传统教学体系已不能适应烟草学科的发展需要。鉴于此,河南农业大学烟草学院于2011―2012学年第一学期首次开设《烟草生态学》课程,作为烟草学本科专业的专业基础课,先于烟草栽培学、烟草育种学、烟草调制学等主干课程学习。经过近5年的探索,现已形成较为完整的课程体系,现将《烟草生态学》课程教学内容体系的构建和优化情况总结如下。

一、课程定义和特点分析

“生态”指一切生物的生存状态,以及它们之间和它们与环境之间环环相扣的关系。如今,生态学已经渗透到各个领域,“生态”一词涉及的范畴也越来越广,人们常常用“生态”来定义许多美好的事物,如健康的、美的、和谐的等事物均可冠以“生态”修饰。独特的自然环境只能靠人们去发现并加以利用。津巴布韦烟叶质量好,与它的自然环境条件是分不开的。根据目前研究来看,生态条件对烟叶特色的影响程度超过50%[3]。我国云、贵、川、鄂等地烟区气候温和,光照充足,温差适宜,有利于烟叶香气物质积累和优良品质形成,适合烤烟生长和干物质的积累。烟草生态学是研究环境与烟草生长及品质形成关系的科学。《烟草生态学》课程开设的目的是使烟草学专业学生掌握生态学的基本原理,能够熟练运用种群、群落、生态系统生态学的知识分析烟草学生产和科研中的相关问题,为烟草栽培学、烟草调制学等主干课程的学习打下基础。

《烟草生态学》课程最突出的特点是生态学理论与烟草生产实际的紧密结合,实际生产中大量现象的分析需要建立在明确基本生态关系的基础上。例如,中国烟叶公司目前在全行业推广“烟蚜茧蜂防治烟蚜技术”,我们要求学习过《烟草生态学》课程的学生能够运用生态学的基本原理分析该项技术推行的原因以及需掌握的要点。首先,烟蚜茧蜂防治烟蚜是烟田害虫生物防治技术之一,其推行原因是由于化学农业的长期不合理使用,污染了环境,造成烟蚜天敌及一些有益昆虫的大量死亡,降低了农田生态系统的生物多样性[4]。烟蚜茧蜂能将卵产于烟蚜体内,幼虫孵化后取食蚜虫的组织和器官,造成蚜虫死亡。可见,烟蚜茧蜂与烟蚜之间是典型的寄生关系,这一种群与种群之间的负相互作用对烟蚜有很好的控制作用。以上是推广“烟蚜茧蜂防治烟蚜技术”的原因。其次,在生态对策方面,烟蚜是一种典型的r-选择生物,具有所有使种群增长率最大化的特征,如快速发育、小型成体,数量多而个体小的后代,高的繁殖能量分配和短的世代周期。研究表明,在温度为20℃~30℃时,烟蚜仅需7d就可以完成世育[4]。正因如此,烟蚜在烟田往往呈现爆发式增长,故烟蚜茧蜂释放时机的把握十分重要。实际操作中,要求在烟蚜呈点片发生(田间烟株平均蚜量≥10头/株)时放蜂。再次,生物因子对种群的调节往往受密度的制约,因此被称为密度制约因子。烟蚜茧蜂即为烟蚜的密度制约因子之一,对烟蚜种群数量影响的强度随其种群密度而变化。当烟蚜茧蜂密度大时,烟蚜种群的个体数量会迅速减少。但烟蚜茧蜂的数量也不是越多越好,因为烟蚜种群和烟蚜茧蜂种群之间存在负反馈关系。负反馈是比较常见的一种反馈,它的作用是能够使生态系统达到或保持平衡或稳态,反馈的结果是抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化[1]。因此,如果烟田生态系统中的烟蚜茧蜂过多迁入而数量剧增,烟蚜就会因为受到过度抑制而减少,烟蚜数量减少后,反过来会抑制烟蚜茧蜂的数量。可见,确定合适的放蜂数量是维持烟田生态系统平衡的重点。据此,国家烟草专卖局有关文件(国烟办综〔2015〕232号)规定了具体放蜂量:田间蚜量1~5头/株,亩放蜂量200~500头;田间蚜量6~20头/株,亩放蜂量500~1000头;田间蚜量21~30头/株,亩放蜂量1000~1200头;田间蚜量30头/株以上,亩放蜂量不低于1500头。从以上实例可知,《烟草生态学》是一门理论与实践紧密结合的科学,其主旨是培养学生科学的思维方式和运用生态学知识分析生产实际问题的能力。

二、参考教材选择

如何根据专业特点选用合适的教材,关系到学生对知识的把握和理解。但是,目前尚没有《烟草生态学》等专业特色教材出版。针对这一问题,河南农业大学烟草学院多次组织本课程教研室老师讨论,确定了高等教育出版社《基础生态学(第2版)》、中国农业出版社《农业生态学(第2版)》和中国农业出版社《作物生态学》等3本教材为本课程的参考教材。

《基础生态学(第2版)》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,是由北京师范大学生命科学学院孙儒泳院士及具有多年生态学教学经验的3位教授共同编写的。该教材强调对生态学基础理论的理解与把握,内容简明扼要,按照传统生态学的发展顺序,依次分为有机体与环境、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、应用生态学和分子生态学与景观生态学几大部分。在实际教学中,我们将有机体与环境、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学等内容融合成一章,即“第二章 基本生态关系”,着重对生物与环境的关系及种群、群落、生态系统生态学的基本原理进行学习,作为《烟草生态学》课程的基础理论部分进行重点教学。

《农业生态学(第2版)》也是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,由华南农业大学骆世明教授主编。全书分理论和实践两部分。理论部分一共有6章,主要阐明农业生态学的基本理论体系。实践部分共有5章,主要针对中国的生态农业建设与农业可持续发展的实践。在《烟草生态学》的教学体系中,烟田生态系统、烟草种植区划等实践部分的基本原理和教学框架设计即参考该教材。

《作物生态学》由南京农业大学曹卫星教授主编,在概述作物生态学的基本定义、形成发展与研究方法的基础上,根据作物生态学的科学内涵和发展动态,重点阐述了作物与辐射、温度、水分、养分等环境要素的生理生态关系,进而介绍了作物分子生态、群体生态、信息生态、生产生态和安全生态的理论和技术。该书注重生态学原理与方法在作物学领域的拓展和应用,我们在《烟草生态学》的教学中借鉴该书的理论与实践相结合在主旨思想,构建了烟草与光照、烟草与温度、烟草与水分、烟草与土壤、烟草群体生态和烟草安全生态等章节,为实践部分的主体内容,取得了良好的教学效果。

三、教学内容体系构建

科学地选择教学内容,合理地设置课程是整体优化人才知识结构的关键环节,需遵循全面发展原则、整体性原则、需要性原则、综合性原则、有序性原则、稳定性与动态性相统一的原则、因材施教原则、理论性与实践性相结合原则等基本原则[6]。烟草生态学研究的对象是烟田生态系统,是基础生态学在烟草生产中的应用。根据上述原则,在理论部分首先介绍了生态学的定义、研究对象、发展阶段、分支学科和研究方法(第一章)后,着重介绍了生态学中的基本生态关系(第二章),包含生物与环境、种群生态学基本原理、群落生态学基本原理和生态系统生态学基本原理四个部分,为实践部分的学习奠定基础。烟田生态系统是人类驯化了的自然生态系统,一方面具备传承了自然的微妙生态关系,另一方面又深深地刻上了人类的印记,因而具备不同于自然生态系统的一些自身规律。在实践部分,首先介绍了烟田生态系统的定义、组成、结构,并着重分析了烟田生态系统有别与其他农田生态系统的稳定性差、重建性明显、社会性强等突出特点(第三章);然后用理论与实践相结合的方法分别介绍了光照、温度、水分、土壤等主要生态因子的变化特征、生态作用、对烟草生长发育及品质形成的影响及其调控措施(第四、五、六、七章),目的是通过课程的学习使学生能够树立正确的生态观,并用以分析和解决烟草生产中遇到的问题。种群是物种存在的基本单位,烟田生态系统中最基本的生态关系即烟株之间对空间、营养等的竞争,因此群体生态学的研究和应用对烟田生态系统的构建尤为重要。为此,在第八章着重介绍了-3/2自疏法则、最后产量恒值法则等群体生态学的基本原理,然后介绍了烟草群体特征、个体与群体的关系以及理想群体构建方法;针对生态农业的发展趋势及逐渐提升的烟草安全性要求,安排了第九章的内容,本章在学习作物安全生态概论的前提下,详细介绍了烟草GAP(Good Agricultural Practices)的主要内容及其具体推行措施。第十章在介绍作物生态分布与生产区划的基础上,比较具体地介绍了中国烟草种植区划的成果,包括中国五大烟草种植区的分布、生态条件和烟草种植基本情况,旨在使学生掌握我国烟草生产的基本生态条件、生产状况。

四、教学方法优化

在高效本科教学活动中,没有通用的跨学科的“最好的”和“最有效的”教学方法,教师的教学理念和教学风格影响着教学实践活动[5]。通过实践和思考,我们提倡在《烟草生态学》的教学中将课堂精讲与互动讨论相结合,采用案例教学法、设疑法、多媒体演示授课法、热点问题讨论法等多种教学方法融合创新,综合运用。(1)通过多媒体教学以增强直观意识。教学上采用大量的照片、图片、表格,有助于加深学生对抽象理论的理解。然而,多媒体教学有时也存在学生被动学习、缺乏思考和互动性等特点,因此必须以其他教学方法为重要补充。(2)以启发互动培养思考能力。改变传统的填鸭式教学方法,运用启发互动教学模式,培养学生独立思考善于取证的能力。例如,在学习光照对烟草生长及品质形成的影响时,讲到“增加长波光比例可以促进烤烟的碳代谢”,要求学生独立查阅文献资料为这一原理提供佐证。通过此类教学方法的运用,充分发挥学生的主观能动性,不仅使学生掌握了知识点,而且培养了其用科学生态观思考问题的习惯。(3)以案例分析激发学习积极性。例如,在讲解动物对温度的适应时,引导学生讨论为什么烟田虫害往往是在湿热条件下发生(或流行)。通过讨论,学生们会发现烟田虫害以节肢动物为主,是一类典型的外温动物,其生长发育及生活史进程都与温度密切相关。这样的方法对提高学生的学习兴趣效果突出。(4)提倡创新学习。鼓励学生大胆创新踊跃报名参加相关的大学生创新项目、创新实验和挑战杯等活动,这样既可以加强各学科之间的交流,又可以培养学生探索创新、实践动手等诸多素质。

生态学研究的重点范文第3篇

[关键词] 生态学 教学改革 教学方法

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)10-0052-02

近年来,国家对生态学的关注达到了前所未有的高度。据2011年国务院学位委员会、教育部印发的《学位授予和人才培养学科目录设置与管理办法》,生态学被新增为一级学科,这为生态学科的建设和发展提供了良好机会,同时也对高等院校培育适应国家发展的生态学人才提出了更高要求和挑战。

目前,我国许多高校生命科学、环境科学、农学、林学等专业都开设了生态学课程,其主要目的是使学生掌握有关生态学的基本理论和知识,学会运用生态学的理论和方法来观察自然、认识社会,发现并解决生态系统退化、生物多样性锐减和环境污染等各种生态问题。生态学内容庞杂且涉及面广,在教学过程中很难抓住重点,而且传统教学过于理论化、抽象化,从而影响了部分学生学习的积极性和教学效果,削弱了学生理论联系实际的能力。因此,为满足社会发展对人才的要求,需要探索新的教学模式,对生态学课程体系、教学内容、教学手段与方法等方面进行改革和调整,以期提高生态学教育质量。

一、改革生态学课程体系

随着师资力量和教学条件进一步完善以及课程体系发展成熟,我们会将生态学课程设置为生物科学专业必修课,在教学环节中加入实验教学,增加学时量,同时将进一步更新和优化生态学实习内容和形式。采用教学与实践相结合的方式,进一步提高学生实践和从事基础科学研究的能力。

二、优化更新教学内容,提高教学质量

教学内容是教与学相互作用过程中有意传递的主要信息,因此教学内容更新是教学改革的核心。传统生态学涉及植物学和动物学等学科内容,而现代生态学的教学内容融入了细胞学、分子生物学等微观知识,因此生态学逐步转变为一门综合性极强的学科,所涉及的内容丰富,知识面广,不易于让学生抓住重点,对部分难点难以掌握。例如,生态系统的类型分布、种群的动态和群落的基本特征等内容,这些是学生必须掌握的内容;而应用生态学、生态学前沿领域以及学科间交叉渗透的知识相对较少,例如,群落的中性理论、分子生态学等内容。因此,在生态学教学改革中,需要对现有的教学内容进行优化更新,把生态学中最基础、最重要的理论和知识进行重点讲授,对于简单、次要的内容适当讲解即可。同时,随着生态学研究内容不断丰富和扩展,课堂教学内容必须不断补充和更新一些现代生态学的前沿动态和成果。在教学中应该将基础理论和知识应用进行合理、有效的整合。

此外,教学内容需要突出地方特色。在教学过程中,我们结合广西生态环境特点,列举学生身边的例子来进行教授,体现广西区域生态特色,这一点对提高生态学教学成效非常重要。例如,在讲解全球陆地生态系统类型时,可以主要讲授广西所具有的生态类型,如桂西南的南亚热带常绿阔叶林、桂北的喀斯特阔叶落叶混交林、北部湾的红树林等。由于广西所处地理位置和气候因素,森林类型的物种组成与其他地方差异显著,从而让学生认识到广西森林类型的特殊性,加强对当地生态系统的了解,而且这些教学内容更具有针对性、适用性和示范性,比较受学生欢迎。

三、采用多元化教学方法与手段,增强教学效果

教学中,以教与学互动的教学方法为主,使学生思维一直处于积极的动态变化中,体现了学生主体地位。在理论讲授环节,需重视和培育学生的探究性学习与合作性学习的能力。在课堂教学中,让学生参与生态学现象或生态问题的讨论,以达到更好的教学效果,丰富课题内容。在课后习题中适当增加些讨论题和知识扩展性题目,发挥学生自主思考和想象能力,从而提高学生解决问题的能力。开展生态学知识竞赛以及针对社会环境问题的辩论赛,从而促使学生自主地通过多种途径阅读和掌握相关知识,扩展视野,发挥其对生态问题的思辨能力。

在教学手段上,充分利用多媒体和信息网络辅助课堂教学,实现教学内容的直观性、立体性和教学过程的趣味性,以增强学生对生态学基本理论和基本规律的感性认识。例如,我们将英国BBC或其他影视机构的生态方面纪录片(如《植物的私生活》、《人类星球》和《动物大迁徙》等)进行剪辑,制作成与课堂内容相关的教学短片,融入到课堂教学中,极大地提高了学生学习兴趣,加强了对生态学基本理论的理解。虽然现代教育技术能更好地提高教学效果,但在教学过程中,我们不能忽视教师在其教学活动中的主导作用,忽视灵活运用多种教学形式的重要性。在教学活动中,我们仍然要坚持以学生为主体、教师为主导,坚持多种教学手段和教学形式的结合和灵活运用,以求取得最好的教学效果。

四、强化实践教学,提高学生创新能力

生态学是一门综合性和参与实践性很强的课程。实践性教学环节是培养学生能力的关键,其中生态学实验和野外实习是巩固学生所学基本理论和方法以及培养实践技能和创新能力的重点环节。没有大量野外实地考察和室内分析,不可能培养出综合创新型高技能人才。目前,我们通过对教学大纲修改,在下一届本科生教学中,将以前每周的理论课改为理论和实验课,为了配合理论教学,增加了基于个体、种群、群落和生态系统等方面的实验。通过实践教学可以极大地提高学生实践探索能力和对专业课程的兴趣,同时培养学生从事生态学研究的基本能力。

野外实习教学一直是生态学实践教学的重要环节,教学质量直接影响到学生创新能力和实践水平。通过野外综合实习可将抽象的生态学理论知识与具体的生态现象结合起来,同时也便于学生将植物学、动物学和生态学等生物学理论知识融会贯通。野外生态实习使学生全面了解自然界,认识生态学看待问题的角度和方法,掌握基本的野外实习研究方法和实践技能。同时,野外实习也可培养学生野外生存能力、团结合作精神、吃苦耐劳精神、热爱自然和保护自然的意识、锻炼和提高大学生综合素质。为满足野外实习需求,我校建立了三个生物学综合实习基地:广西药用植物园、十万大山自然保护区和大明山自然保护区。这些实习基地的地质地貌、生境类型、动植物分布以及生态因子等具有较强的代表性和多样性,为学生提供了观察丰富生物类群的机会,也利于掌握生物与生物、生物与环境间的关系,野外实习是最真实生动的生态学教学。

五、坚持教学与科研相结合,培养学生的基础科研能力

教学与科研存在着互相促进的关系。将科研课题融入教学过程,通过让学生参与教师的科研工作,增强学生科研意识,提高学生科技创新能力和基础科研能力。在教学中,我们重视学生基础科研能力的训练和提高。在培养学生过程中,我们采用多种方法让学生参与科学研究:首先,由教师提出科研思路,让学生去设计实验方案并自主实验,教师进行指导和协助;其次,让学生参与教师所主持的科研项目,选取其中相对容易的部分交由学生进行;第三,引导学生自主设计科研探究内容,并积极申请校级、省级和国家级大学生科研训练项目,从而获得科研方面的训练。例如,我们可以鼓励学生以大明山或十万大山实习基地的植物资源为研究对象申报校级、区级或者国家级大学生科研创新项目。此外,因科研需要较强的知识储备和实践能力,低年级学生不一定能够适应,因此科研内容深度应适中。对于教师课题,可将内容分成若干子课题,安排若干学生共同来完成,培育他们的协作能力。科研任务完成后,要求学生撰写学术论文,学生在完成论文过程中,需要查找和阅读文献,从而培养学生的科研能力。近年来,学生参与教师科研课题的兴趣日趋浓厚,同时取得了较为理想的成绩。例如,我们的学生通过对植物入侵生态学的研究,荣获了2011年广西大学生“挑战杯”二等奖;2012年又分别获得了区级和国家级大学生创新创业项目。因此,通过坚持教学与科研相互结合,培养学生基础科研能力,为他们今后更好地开展中学生物学教学工作或从事科研工作提供了丰富的理论知识和实践经验。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 李博.生态学[M].北京:高等教育出版社,2000.

[2] 丁圣彦.人类生存的科学价值观[M].北京:科学出版社,2006.

[3] 王光军,田大伦,闫文德等.生态学课程教学模式改革探讨[J].中南林业科技大学学报(社会科学版),2009,(1):129-132.

生态学研究的重点范文第4篇

关键词:景观生态学;地理学;策略

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)05-0006-03

景观生态学是20世纪80年代以来迅速崛起的一门新兴学科,其主要研究内容为景观空间格局与生态过程之间的相互关系,把地理学对地理空间相互作用的横向研究和生态学对生态系统功能相互作用的纵向研究结合为一体[1],在生态保护与环境规划治理等领域有着重要的理论指导意义与实践价值。许多高等院校中“景观生态学”已成为相关本科专业或者是研究生教育的必修课程。但在不同的高校专业设置中,“景观生态学”所处的学科地位不同,由于景观生态学学科交叉性和所涉及内容的广泛性,其可出现在生态学、地理学、城乡规划、园林设计、资源管理等专业。专业设置的不同体现了学生学科知识体系构建的差异,而教学中也往往出现由于学生基础理论知识与新内容缺乏衔接,使目标课程设置呈现跳跃性的现象,教学效果不尽如人意。“景观生态学”是河南师范大学生态学专业的主干课程之一,其设置始于2013年秋季,以选修课形式被学生所接受,2015年以专业基础课的形式纳入到生态学专业的教学计划中。课程安排在二年级下学期,此时已经具有了基本的生态学理论基础,但由于学生的专业认识局限于传统生态学中由生物个体到生态系统的研究,缺乏宏观的地理视角,在面对不同时空尺度景观原理及景观结构与过程研究时表现出一定理解难度。如何针对学生的知识体系,减少或避免因学科理论基础薄弱而带来的负面影响,是“景观生态学”教学任务中值得深入探讨的问题。

一、“景观生态学”课程的特点

景观生态学概念的产生来自于两个科学概念的结合,一个为地理学上的景观,一个为传统生物学上的生态。一般认为, 景观生态学是景观学发展到生态学领域,跨地理学和生态学的一门边缘学科或交叉学科[2]。按照现代科学产生发展的动态模式, 可以找出景观生态学的四个主要理论来源,分别为地理科学、生态科学、经济科学和系统科学[3]。生态学的研究范围由生物个体、种群、群落和生态系统逐步过渡到景观和区域, 其研究尺度不断扩大,反映出对生态问题的探索由微观走向宏观的趋势,并最终用以解决自然―社会―经济复合生态系统面临的各种问题。因此从其理论发展及学科价值上分析“景观生态学”的课程特点主要表现为具有较强的交叉性和融合性,并兼具实用性和实践性。在学科交叉方面,主要有以下几个方向:与地理学、土地管理学交叉;与农学、林学及环境学交叉;与园林规划、城乡设计等交叉;与生物科学、生物技术等学科的交叉;与管理学、旅游学等交叉[4]。一言以概之,“景观生态学”在不同类型大专院校中的设置涵盖了与其基础理论有关的各个学科。同时其广泛性也暴露了在课程设置中的缺陷,如基于追求学科与课程设置的创新性,并满足部分学生对基础理论应用性的要求,机械性的将“景观生态学”课程加入到培养体系中,忽视了该学科与同专业其他学科尤其是学生已有知识储备之间的联系性,学生的专业基础有失平衡,导致学习热情降低,被动学习,师生之间缺乏有效互动,降低了教学效率。

二、地理学思维在“景观生态学”教学中的作用

地理学与生态学在研究内容上具有差异性与同一性,而景观生态学是二者同一性的直接体现。地理学的研究对象是地理圈中人类活动与自然环境的区域差异,该学科兼具自然科学和社会科学的属性,关注生态系统中的自然过程与人文过程,在进行地表过程分析、人―地关系分析的同时,还注重各种生态过程的模拟评价。从系统论范畴讲,生态学研究的是生物圈中一个系统及其周围的生物的以及非生物的物质所组成的环境之间的相互关系,而地球上所有生物及其需要或产生的所有物质都属于地理圈的组成部分,随着研究范围的拓展,人类社会各种经济活动包括信息与技术系统也纳入到生物圈研究中,从而表现出生物圈与地理圈的融合。由于地理学和生态学研究对象的叠合、研究方法的类同、研究内容的近似以及互为补充的需要, 使这两门学科相互联系成为必然[5]。地理学是探讨人地关系的科学,从该角度讲生态学本身是地理学学科体系的一部分。当代生态学的研究层次已经囊括了分子、基因、个体直至整个生物圈,其中一些宏观领域的研究与地理学的研究密切相关。景观生态学是将现代生态学和地理学理论与方法高度融合,以地理信息技术为支持,研究大中尺度范畴问题的生态学,因此对景观生态学的研究是以地理学理论为基础的。

景观生态学不同于传统的生态学,其区别表现为传统生态学是以生物为中心,探讨生物与环境之间的相互适应机制,景观生态学则强调以无机环境为基础, 以生物为中心, 以人类为主导, 正确处理区域内各要素之间相互关系, 并实现景观生态系统的合理调控与规划。景观是一个生态系统,但它首先是一个由不同的地理要素组成的地理实体,并依据研究尺度不同其组成内容和结构特征具有明显差异。景观生态学坚持了自然环境这一整体的概念,秉承系统论和等级理论的原则,使各个地理要素得以综合分析,研究它们之间的相互作用、相互制约以及相互联系,克服了分析上的片面性和孤立性。景观生态学中斑块―廊道―基质模型,空间异质性理论,岛屿生物地理学理论等无一不体现了地理学的广域性、地域性以及综合性特点。此外,景观的研究尺度由微观向宏观转变,尺度变化的同时生态学的格局和过程规律表现出不同的特征。如在群落生态学部分的演替顶级理论中包括有单元顶级论、多元顶级论和顶级格局假说,但如果考虑到尺度问题就会发现单元顶级理论具有明显的缺陷[6]。因此需要进行不同研究层次生态规律的尺度转换,即尺度推绎。尺度分析中涉及的粒度、幅度、范围等概念也无一不是地理学中所包含的内容,而这些内容在传统生态学中没有体现。

不仅在学科基础层面,地理学是景观生态学的重要理论支撑,二者之间的紧密结合与相辅相成还表现在地理学的新理论、技术方法的进步也同时制约着景观生态学的发展与应用。景观生态学从诞生到现在已逾70年,其研究内容从对景观格局指数的分析计算、景观演变特征的追踪描述,逐渐深入到对景观格局变化的生态意义的探索,同时注重尺度效应的研究,并进一步向景观的生态服务延伸[7]。景观生态学的研究方向更加多样化,涵盖了土地利用格局与生态过程、城市景观安全格局构建、景观生态规划、自然保护区网络优化、农田景观与生态系统健康、源汇景观格局分析与水土流失危险评价等。此时,新的统计分析模型与方法纷纷涌出,如景观空间负荷对比指数、多尺度土壤侵蚀评价指数、斑块顺坡连通度指数等。众多新方法的建立与验证离不开定量地理学的分析方法,而在不同时空尺度研究对象数据的连续获取以及区域格局的对比分析方面,遥感与地理信息系统(GIS)的结合是解决问题的必要手段。在地理信息技术发展的基础上,空间景观模型也受到越来越多的重视[8],应用更加广泛,为景观自然过程的相互作用和景观管理评价提供了研究依据。

因此,在以人类行为为主导的自然―社会―经济复合生态系统中,地理学思维是理解和解决景观生态学中的科学问题的必备条件,具有一定地理学知识背景的人才会为景观评价及景观规划提供更宏观、更理性的视野。

三、传统生态学下“景观生态学”教学的障碍

在众多学科交叉类型中,景观生态学与生物科学、生物技术等学科的交叉十分普遍,在具体学科体系中表现为在传统生态学框架中机械性加入“景观生态学”课程。一定的分子、植物学、动物学知识积累有利于向生态学及不同分支学科逐渐深入,但离开地理学简单地讨论生态系统中的生态过程、区域概念和大尺度的空间思维的缺失,从根本上限制了景观生态学教学的深入有效开展。

1.人类活动是导致景观变异与破碎化的根本因素。地理学中以人为本的思想,强调人与环境的对立和统一,但传统生态学在认识不同生态过程关系中,忽视了人类行为的主导性,对人类行为引起的自然生态的变化缺乏客观的综合的评价。因此学生对景观进行分析时,忽略了人类活动对景观的再塑造和人文景观的重要性,对教材中的内容只进行机械性理解,缺少发散思维。

2.地理学强调生态系统格局对地域的依赖性。地球各圈层中生态系统所处的位置不同,其内部的景观要素形态、景观空间结构、景观动态发展规律具有明显差异,这些差异对景观稳定性及功能的影响是综合的,表现为景观生态学中的尺度效应理论。这一点在传统生态学中未得到足够的表达,限制了学生对景观多样性的理解应用。

3.景观格局与过程是动态性。传统生态学只重视生物对环境变化的响应机制,忽视了社会发展与自然的矛盾,不能从历史角度看文明发展和景观格局演替动态之间的紧密关系,在生态平衡中未曾重视人地关系协调状态的实现。景观的时间演变是环境变化与人类行为的双重作用结果,地理学中对区域历史过程的研究为景观生态过程的动态性拓宽了研究视角,并为景观的现状分析和总体规划提供依据。

4.地理学的分析方法是景观分析的基础。景观要素结构、镶嵌性格局、景观变化动态模拟等过程,无一不是运用了地理学的分析方法。此外,地理信息系统、遥感等现代技术也应用到景观生态学研究中的数据采集、分析模拟和预测评价等环节,该方面知识和操作能力的缺乏直接影响理论的实践,影响学生动手能力提升。

四、地理学视域下的“景观生态学”教学策略

鉴于地理学理论与技术方法对景观生态学的重要性,有必要针对学生的现有学科知识体系,改进教学方法。在广泛借鉴国内外各院校景观生态学设置及教学设计的基础上,结合河南师范大学该课程的教学经验,对传统生态学下“景观生态学”教学方法提出建议,其主要目的为培养或提升学生的地理学科思维,最终以一种动态的、发展的、全局的视角看待景观问题。

(一)深入了解学生地理学基础,增强地理学科认同

中学阶段的文理分科限制了理工科本科生对地理学的认识,因此从意识上提升地理学科的重要性是形成地理学思维的首要任务。综合探究式及引发式学习,克服惰性心理,从问题着手,激励学生主动寻找分析解决问题的途径,使其形成地理学不仅是理论更是解决问题的方法和工具等认识,自发运用已有的知识基础参与到“景观生态学”的学习讨论中。

(二)优化教学内容,以契合本科生的理解水平

面对不同的专业,“景观生态学”的本科教材在内容取舍和深度确定上差异较大[9]。首先要选择适合本科生接受范围的教材,根据景观生态学学科内容,即结构、功能、动态和景观规划,选择教学侧重点,对教学内容进行标识。其次,依据学生知识结构和接受能力分析教学的层次性,依次展开教学,对重难点辅以实践教学,避免由于基础知识缺陷影响对基本原理的理解不足,构建较为完整的学科内容体系。

(三)培养学生的地理思维与生态问题多尺度分析能力

在“景观生态学”课程内部及外部关注学生地理学科思维方式的培养。内部教学过程中,使学生理解地理学基本原理,重视人―地关系及其时空演变等,突出人文关怀,在景观动态研究及景观规划与设计中体现人的作用和需求,不拘束于具体的规范和指标。外部设置地理学相关的选修课模块,如“自然地理学”,“植被地理学”、“人文地理学”、“遥感”、“地理信息系统”等,以达到与专业课程的相辅相成。

(四)教学方法多元化,理论与实践并重

景观生态学是一门新兴的学科,具有很强的应用性,仅依靠教材内容不足以体现其特色。因此在教学中应注重教学方法充分发挥教学方法的多元性,增加实践部分的操作。如通过课堂PPT演示与学生分组讨论,探索具体生态问题的解决途径,亦可选择周围一定地域,通过实地测量与考察,对该空间内的景观类型进行规划设计等。实践是验证理论的必要手段,也是促进学生知识构架,提升教学效果的有效途径。

在教学过程中,教师的专业水平和教学能力的提高也是保证“景观生态学”课程顺利实施的重要方面。景观生态学在形成与发展的过程中,吸收了不同学科的理论和方法,新技术的产生以及模型的建立拓宽了其在自然―社会―经济复合系统各领域的应用。因此教师应与时俱进,掌握地理学、生态学等景观生态学相关学科的最新科研进展,并参与具体景观生态问题研究,促进优良的教学队伍的形成。

参考文献:

[1]傅伯杰等.景观生态学原理及应用[M].北京:科学出版

社,2001:1-10.

[2]肖笃宁,李秀珍,高峻等.景观生态学[M].北京:科学出

版社,2003:1-5.

[3]肖笃宁.从自然地理学到景观生态学[J].地球科学进

展,1992,(7).

[4]何东进,洪伟,吴承祯等.景观生态学精品课程建设与教

学改革研究[J].高等农业教育,2011,(8).

[5]冯明义.现代地理学与生态学[J].西华师范大学学报:

自然科学版,1990,(3).

[6]张雪萍,张淑花.地理学学科体系下生态学课程的建设

与思考[J].黑龙江教育,2010,(3).

[7]陈立顶,李秀珍,傅伯杰等.中国景观生态学发展历程与

未来研究重点[J].生态学报,2014,(34).

[8]刘海燕.GIS在景观生态学研究中的应用[J].地理学

报,1995,(50).

生态学研究的重点范文第5篇

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生态学是生物学下设的二级学科,2011年晋升为一级学科。近10 多年来, 我国许多高校陆续开办了生态学专业, 或开设了与生态学有关的课程, 作为生物类专业、环境类专业、资源类专业等的专业基础课或专业课, 或者作为其他专业学生素质教育的选修课。 目前, 生态学专业已遍及40多所高校, 并渗透到一大批相关专业[3]。国内大部分师范类高等院校如北京师范大学、东北师范大学等都已设置生态本科专业多年,形成各具特色的教学体系。相对于兄弟院校,我校的生态学本科专业2013年才开始招收第一批本科生,基于我们雄厚的生物学基础,如何建立区别于其他院校并具有自己特色的生态学课程设置是我们面临的主要问题,课程的体系设置既要符合教育部高等学校环境科学类教学指导委员会2006年制定的高等学校生态学本科专业规范[4],同时也要与目前的生态学学科基础及教师专业背景相结合,更重要的是课程体系设置是否合理直接关系到人才培养的质量及是否适应社会对生态学人才的需求。

一 生态学专业培养目标

基于雄厚的生物学背景,师范类院校的生态学专业区别于农业院校与工科院校。农业院校偏重于农业背景下环境类课程设置,如生态农业建设与绿色食品生产,而工科院校更加偏重于生态工程及生态设计与建设。因此在设定师范类院校的生态学培养目标方面就更加注重使学生掌握有关生态学的基本概念、基本理论和基本技能,以培养具备生态学的基础知识、基本理论和较强的实验技能,能够在科研机构、职业技术学院、企事业单位及行政管理部门等从事生态学教学、科研、环境监测与评价、生态安全与预警预报及环境保护等方面工作的专业技术人才。

二 课程结构与设置

生态学专业的课程体系由公共必修课、专业必修课、专业选修课、公共选修课和实践环节五部分构成。除本科教育统一公共必修课外,我们在充分调研的基础上,将植物生物学、动物生物学、遗传学、环境科学概论、污染生态学、水生生物生态学、生态学研究方法与技术等课程设为专业必修课程,将湿地生态学、生物信息学、环境监测与评价、环境影响评价技术方法与标准及环境影响评价案例分析等课程列为专业选修课。既要使学生对生态学基础理论、方法和应用有比较全面的掌握,又要对与本学科发展方向有密切相关的理论、方法和应用有较深入的了解。通过学位课与必修课建立本学科各研究方向的理论和方法的公共平台,通过选修课满足不同研究方向对理论和方法的特殊要求,拓宽学生的知识结构,突出了生态学理论和应用并举,学生既要掌握扎实的生态学、资源环境与生物学基础知识,使之具有解决复杂生态学问题的能力;又要系统学习生态规划和设计及环境污染与监测等各种应用生态技术,使毕业生具有较宽的就业适应能力。

三 生态学实验教学与创新素质培养

生态学是一门实践性很强的学科 , 生态学中的许多理论和认知都是建立在科学试验基础之上的。生态学专业的实验教学是培养生态学专门人才的重要手段[5],生态学实习与实践是生态学专业教学的重要组成部分,也是理论与实践相结合的重要教学环节。通过生态学的实践教学环节, 掌握生态学的研究方法、技能, 以及提高学生的动手能力、创新能力和综合素质。我们在实践部分分别设置了专业实践、基础生态学实践和社会实践三个环节,将生态学研究方法与技术、环境监测与评价等课程与实验教学紧密结合,坚持“以学生为本”, 以训练实际动手能力为目标,以培养创新能力为主线,将实验教学由原来的实验室搬进大自然。例如,由学生分组采集水样,测定理化指标,观察认知水生生物,进而对采集区域的水环境进行初步监测与评价,学会运用生态学的理论、方法与技术, 观察和认识自然界、生态破坏和环境污染等各种问题。在生态学实习环节,通过在我校和兄弟院校比较成熟的实习基地进行,使学生掌握基本的生态学野外调查方法,以及与此有关的生物学、地理学和环境教育的野外工作技能,加深学生对相关课程基本理论的理解和掌握,建立起较为完整的生态学学科体系,培养学生实际分析问题和解决问题的能力。系统、完善的生态学实验教学有利于提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,也有利于学生创造性思维和团队协作精神的培养[6]。生态学是一门理论性强、实践性强的课程,讲课时既要重点讲述生态学的基本理论、方法与技术,又要结合当前社会发展需要,更要重视实践的操作训练。还可以结合生态学方向的研究课题,让本科生参与到生态学研究中来,对新时期学生创新能力的培养更有积极的意义。

四 建立相应的考核体系

生态学学位课程、必修课程考核主要以考试方式进行,选修课程考核以考试或考查方式进行。实践环节考核主要包括动植物分类基本技能,在有关理论课程学习的基础上,实地学习有关生态学研究的野外调查、实验以及有关数据的处理总结方法,提交实习报告,重点考核学生基本的生态学野外调查技能、数据分析能力等。包括平时成绩、实验成绩、实习实践成绩及结业考试成绩。所有课程考核一律以百分制记分,60分为合格。这样的考核方式避免了以一次期末考试定优劣的局限性,引导学生注意平时积累,注重动手实践环节。

生态学是一门发展迅速的学科,新理论与新思想不断出现,应用领域不断扩大。课程设置要具有前瞻性、综合性和应用性。课程的开设要综合考虑学科体系需要、研究方向需要和课程开设的具体条件。培养具备复合型知识结构的人才,满足现在与未来、自然与社会协调发展以及经济建设对生态学人才的需要。

参考文献

[1]骆世明.普通生态学[M].北京:中国农业出版社,2005.

[2]李博.生态学[ M].北京:高等教育出版社,2000.

[3]章家恩,骆世明,秦钟,等.我国高校生态学专业建设与人才培养方向探讨 [J]. 应用生态学报,2009(7).

[4]辛国荣,胡文武,余世孝,等.中山大学生态学本科专业建设和课程改革的探索[J].高校生物学教学研究,2014(4).