《生理生态学》教学大纲
一、基本信息
课程名称 英文名称 总学时 36 学分 2 生理生态学 Ecophysiology 理论学时 36 课程编号 ECOL4105 课程类型 专业核心课 实验学时 0 实践学时 0 预修课程 植物学 适用对象 生态学专业 本课程为生态学专业核心课程,主要讲述环境因素(包含生物因素)对植课程简介 物的生理生态的影响,其中主要包括植物生理生态学的学科起源,植物的(200字左右) 环境、光合生理生态,水分生理生态,矿质营养,自然环境胁迫对植物的危害和人为造成的污染胁迫与植物的响应。同时简要介绍动物生理生态学。 二、教学目标及任务
掌握植物生长的环境各个要素的组成;掌握光合作用和呼吸过程;掌握植物水势,水的运输和分配;必需元素和矿质营养的吸收、利用和分配等;各种环境因子(包括污染物和生物因子)如何影响植物。通过本课程的教学使学生掌握生理生态学的基本概念、重要理论和应用领域,了解生理生态学学科发展的前沿动态,从思想上明确认识到生物有机体与环境是相互依存、相互作用、相互制约的统一体,树立正确的自然观,通过各教学环节的实施注重培养学生思考、分析、解决生理生态环境问题和主动获取知识的能力,树立实事求是、严谨治学的学风。
三、学时分配
以表格方式说明各章节的学时分配,表格如下:
教学课时分配
章节 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 章节内容 植物生理生态学的学科起源 植物生长的环境 光合作用 呼吸作用 植物的水分生理生态 植物的矿质营养植物 生物因子的影响 生长发育的生理生态 1
讲课 2 3 4 3 4 4 4 4 实验 0 0 0 0 0 0 0 0 实践 0 0 0 0 0 0 0 0 合计 2 3 4 3 4 4 4 4 自然环境胁迫与植物的适应 第九章 第十章 第十一 自然环境胁迫与植物的适应 环境污染与植物的反应 动物生理生态 合计 4 3 1 36 0 0 0 0 0 0 4 3 1 四、教学内容及教学要求
以“章节”为单位说明本章节的主要内容,重点、难点,各节相应习题要点,有关实验和实践环节的主要内容。并按“了解”、“理解”、“掌握”三个层次写明本章节的教学要求: “了解”:是指学生应能辨认的科学事实、概念、原则、术语,知道事物的分类、过程及变化倾向,包括必要的记忆。
“理解”:是指学生能用自己的语言把学过的知识加以叙述、解释、归纳,并把某一事实或概念分解为若干部分,指出它们之间的内在联系或与其他事物的相互联系。
“掌握”:是指学生能根据不同情况对某些概念、定律、原理、方法等在正确理解的基础上结合事例加以运用,包括分析综合。
各章节格式如下:
第一章 植物生理生态学的学科起源与发展史 第一节 植物生理生态学的特点
第二节 植物生理生态学的起源与发展阶段 第三节 植物生理生态学在国内的发展
本章教学要求:了解植物生理生态学的学科起源,特点,发展阶段
第二章 植物生长的环境 第一节 环境的基本要素 1. 环境的类型 2. 生态因子及其分类 3. 植物与生态因子之间的关系 4. 植物与其他生物之间的相互关系 5. 植物对生态因子的响应和耐受性 习题要点:生态因子的分类
第二节 影响植物生理生态的主要生态因子
1. 光
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2. 温度 3. 水 4. 二氧化碳 5. 氧气 6. 土壤
习题要点:各个生态因子的生理生态作用 第三节 生态因子的基本观点 第四节 植物适应环境的生态型
1. 植物对单因子适应的生态型 2. 植物与气候相适应的生态类型
3. 植物体对综合环境的长期趋同和趋异适应 习题要点:植物对单因子的适应
本章重点、难点:各个生态因子对植物的生理生态作用和植物对其的适应
本章教学要求:了解植物与环境生态因子之间的关系,响应和耐受能力,理解主要的生态因子。掌握生态作用、生态适应、生态反作用、驯化、休眠和内稳态机制的定义。
第三章 光合作用 第一节 光合作用的发现 第二节 光合作用
1. 光合色素和光系统 2. 光合作用简要过程 习题要点:光合作用的过程
第三节 光合功能型
1. C3植物 2. C4植物 3. CAM植物
习题要点:理解C3和C4植物的区别 第四节 影响光合作用的主要环境因子
1. 光照强度 2. 温度 3. 二氧化碳浓度 4. 水分
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5. 矿质元素
习题要点:掌握主要环境因子如何影响光合作用 第五节 光斑环境及植物适应
1. 光斑环境的特点
2. 林下植物在形态与生理方面的适应 3. 林下植物对光斑的利用 习题要点:了解光斑环境的特点 第六节植物群体水平上的光合作用
1. 植物群体对光的吸收 2. 叶面积指数 3. 消光系数
习题要点:叶面积指数
本章重点、难点:光合作用的过程和主要影响光合作用的环境因子
本章教学要求:了解光合功能型,光斑环境及植物的适应,理解光合色素和叶面积指数,重点掌握光系统,光合作用的过程以及影响因子。掌握光合作用、光系统、光反应和暗反应、光呼吸和暗呼吸的定义
第四章 呼吸作用
第一节 呼吸系统的基本特征 1. TCA循环 2. 线粒体代谢
3. 植物呼吸作用的主要控制点
习题要点:TCA循环 第二节 交替途径的生理生态功能 第三节 环境条件对呼吸过程的影响
1. 受淹和缺氧 2. 盐分和水分胁迫 3. 养分供应 4. 光照 5. 温度 6. 二氧化碳
习题要点:环境因子对呼吸作用的影响
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第四节 呼吸作用在植物碳平衡中的作用
1. 碳平衡
2. 与植物生长、维持及离子吸收相关的呼吸作用 本章重点、难点:TCA循环
本章教学要求:了解线粒体代谢,ATP产生过程。重点掌握糖酵解,戊糖磷酸途径和TCA循环的过程,理解环境因子对呼吸过程的影响。
第五章 植物的水分生理生态 第一节 植物细胞的水分关系
1. 束缚水与自由水 2. 植物细胞的水势
3. 植物细胞的吸胀作用及代谢性吸水
习题要点:了解束缚水与自由水概念,掌握植物细胞水势的组成,理解水势的定义 第二节 植物个体的水分吸收和运输
1. 根系对水分的吸收 2. 水分在茎中的运输和储藏 3. 叶子中的水分与蒸腾作用 习题要点:蒸腾作用 第三节 液流
1. 根压、蒸腾拉力与液流 2. 内聚力学说与补偿压学说 3. 空穴化/栓塞化作用
习题要点:掌握根压的定义,理解水分运输的两个学说
第四节 土壤-植物-大气连续提中的水分流动
1. 土壤中水分的可利用性 2. 植物体内的输水通道 习题要点:理解SPAC的定义
第五节 植物个体的水分平衡、水分生态类型和群落的水分平衡
1. 个体水分平衡 2. 水分类型 3. 群落的水分平衡 习题要点:水平衡的含义
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