生态学基础十篇

时间:2023-04-03 06:35:05

生态学基础

生态学基础篇1

1.最小取样面积的确定

对植被进行现场的应用样方调查,须首先确定最小取样面积。在踏查和路线调查的基础上,选取典型地段作为样地,不断扩大样方面积,调查样方内植物的种类。第一次取样面积为1m×1m,第二次取样面积为1m×2m,第三次取样面积为2m×2m,第四次取样面积为2m×4m,第五次取样面积为4m×4m,以此类推,每扩大一次,都详细填写登记表,必要时采集植物标本,做好特征记录。可以发现,随着样方面积的增加,样方中植物种类的数量也随之增加。之后面积再继续扩大,增加植物种类逐渐减少,种类数量趋于稳定。以样方面积为横轴,植物种数为纵轴绘制种—面积曲线,曲线开始平升时对应的面积即为研究地的最小取样面积。此部分实习要求掌握确定最小取样面积的方法。

2.植物群落特征调查

在确定最小取样面积的基础上,调查不同林带的植被特征。具体如下:调查农林过渡区植被结构特征、组成(海拔500m~800m);调查栎类林带植被结构特征、组成(海拔800m~2200m);调查桦木林带植被结构特征、组成(海拔2200m~2800m);调查针叶林带植被结构特征、组成(海拔2800m~3300m);高山灌丛带及高山草甸带植被的结构特征、组成(海拔3300米以上)。对每个类型的群落设置4~5个调查样方,记录各物种的名称,高度,盖度,多度,频度,调查多度时,采用直接点法,丛生植物按丛数计算其个体数量;盖度用目测估计其投影盖度;高度量取每种植物的自然高度;频度计算包含该物种呈现的样方在所选取样方种所占的比例,频度调查样方数目为10个。填写相关附表。此部分要求掌握群落调查的基本方法,了解太白山主要森林植物群落的组成与结构,并注意观察群落过渡区物种组成的变化特点,能运用所学生态学理论对群落学特征进行初步分析。

3.山地植被垂直分布与生活型谱的编制

通过对不同海拔高度的植被进行调查,比较其特征差异,分析产生这些差异的原因,并根据调查结果编制生活型谱。即:沿着海拔梯度,在依次调查农林过渡区、栎类林带、桦木林带、针叶林带、高山灌丛带及高山草甸带的植被特征的基础上,比较其差异及产生这些差异的原因,并根据调查结果编制生活型谱。掌握太白山植被分布的垂直地带性,并结合实际分析植被地带性分布的原因,有针对性地提出森林利用与保护的建议。

二、基础生态学的野外实践教学的特点

1.实践性

相比于课堂教学,基础生态学野外实践教学能够更好地把理论知识运用于实践,能够把生态学原理与社会生产结合起来,并可用于解释并解决社会实践过程中产生的相关问题,是以生产现场为课堂,是一次更生动、灵活、丰富多彩的学习过程。通过实践教学,使学生掌握有关生态学的基本理论和基本知识,掌握生态学的研究方法,运用生态学的基本原理、基本方法对现有的资源合理开发利用。

2.主动性

在基础生态学实践教学中,由一对多的填鸭式单向指导向学生和教师合作研究的互动式教学指导转变,通过小组内成员的自我组织、分工协作、积极探索,独立完成实习任务,既培养了学生独立分析问题和解决问题的实践能力,也培养了学生自由探索的创新能力,有利于学生的科学思维和综合技能的培养。

3.层次性

野外的实践教学不同于实验室的实验,更不同于课堂教学,我们从内容的安排上,是循序渐进的,比如第一天安排最小取样面积的确定,接着是植物群落特征调查,让学生了解样地面积的确定不是随意的,是有一定的科学依据的。在调查完不同海拔群落的结构组成后,分析山地植被垂直分布,再完成生活型谱的编制工作。通过调查实践,指导学生拓展课程教学内容,活动结束后,引导学生撰写实习报告,写的过程本身就是对现有知识体系的补充与完善,使学生对基础生态学的理念有一个更深入、系统的掌握。同时通过小组讨论、汇报、自我评价、组长打分等形式,体现教学全过程考核。

4.现场性

在野外实践教学中,教师可根据实习现场的生态环境状况,结合实习的目的与内容,采用启发式、参与式、讨论式的教学方法,有针对性地引导学生进行思考,充分调动学生学习的积极性和主动性。

三、教学过程

基础生态学野外实践教学是学生在教师的指导下,运用所学的理论知识到现场或生产实践中去培养分析问题和解决问题能力的实践活动,按照实践课程内容安排的时间先后顺序,包括野外实践教学的准备、开展实习以及实结3个阶段,因此基础生态学实践教学是从感性上升到理性、由理论到实践的教学过程。

1.实习前准备

(1)野外实习安排及仪器工具实习前1个月左右,3名指导教师亲自到实习基地及沿线进行实地踏勘,根据生态学野外实纲和实习基地的实际情况,制定出具体的实习计划,包括实习性质、实习地点、日程安排、各阶段的实习内容及要求、考核办法、实践教学教师组成、实习期间应遵守的纪律、经费预算等。本文以生命学习生物科学专业2014年基础生态学实习为例来介绍。生命学院2014年生物科学专业基础生态学野外实习地点选在眉县蒿平寺,时间为2014年6月17至7月2日,共4个班,每班约30人,约9~10人为一个小组。每班配备实习指导教师一名,全程配备一个实验员和一名随队大夫。实习分2批进行。所需仪器如下:

①GPS定位仪、海拔表:各2个,每班各1个;

②地质罗盘:6个,每小组1个;

③双筒望远镜(10×35倍):6部,每组1部;

④植物标本夹:每组2付,两批共12组,共24付;

⑤植物标本采集工具:铁铲、修枝剪、放大镜、解剖针,每组1套,计6套;另配高枝剪2个,每班1个;实体镜2台,每班1台;

⑥测绳(50m)、皮卷尺(50或30m)、钢卷尺(3m):每组2套,计12套;

⑦标本记录本每组2本,12组需24本;

⑧植物挂牌、植物采集袋、标本纸若干;

⑨调查记录的表格若干。

(2)实践教学内容的集中复习。在实习前进行一次以生态学专业知识复习为主题的集中学习与培训,有针对性地对相关概念、基本原理和方法等进行回顾,并对实习要点及各路线的生态环境概况进行介绍,使学生明确实习的目的和要求,了解实习计划,查阅和收集相关的资料信息。同时,对野外实习的基本技能与技术进行讲解与培训。

(3)实践教学教材的准备。为了便于学生的野外自我学习,配备以下的实践教学教材:秦岭植物志(第1卷,1~5册),科学出版社;中国植物图鉴(系列),中科院植物所,科学出版社;生态学常用实验研究方法与技术,章家恩主编,化学工业出版社,2007;生态学调查方法手册,Suther-land,张金屯译,科学技术文献出版社,1999;⑤生态学实验与野外实习指导,孙振钧主编,化学工业出版社,2009。

2.开展野外实习

本阶段指导教师的主要工作是围绕该野外实习的教学目标,组织实施实践教学活动,帮助学生解决在实习中遇到的问题,确保实习任务圆满完成。

3.实践教学的总结

实结包括两个部分,一部分为撰写实习报告,一部分为返回校后的实践教学总结。

(1)实习报告的撰写。每位学生都应提交一份实习报告。实习报告包括如下几方面的内容:

①引言:实习的时间、地点,实习的目的和意义,地理环境概况等;

②调查研究方法;

③实习内容及结果:以样方面积为横轴,植物种数为纵轴绘制种—面积曲线,曲线开始平升时对应的面积即为研究地的最小取样面积;

④列出样地内植物种类的数量等级,即优势种、常见种、少有种;

⑤分析实习地区典型群落结构、特征,及其地带性植被结构;

⑥沿着海拔梯度,分别对农林过渡区、栎类林带、桦木林带、针叶林带、高山灌丛带及高山草甸带的植被特征进行分析,比较其差异及产生这些差异的原因,并根据调查结果编制生活型谱;

⑦提出保护珍稀动植物及其生态环境、实习地区生态环境建设与持续发展的建议;

⑧总结个人实习的收获和体会。

(2)返回校后的实践教学总结。野外实习阶段结束之后,组织学生进行经验交流、小组讨论,对野外实践中所获得的知识和技能进行系统的归纳和总结,鼓励学生制作PPT课件,向本组、全班介绍自己的实习结果、研究结论及经验体会。授课教师也应该联系相关的理论知识,对一些重要问题进行有针对性的解释和讲解,以深化实习效果。

4.实习考核

生态学基础篇2

编写实习教材,规范实习内容

生态学基础综合实习不仅是一门综合性很强的课程,而且是一门交叉性很强的课程,因为基于生态学专业人才培养的目标,该综合实习涉及的课程内容有植物学、动物学、水文学、土壤学、气象学、生态学等多门课程。如何把各门课程的内容进行有机整合,使学生掌握对这些知识的综合运用,是目前很多综合实习所面临的重要问题。在实际中,课程之间“各自为政”,指导老师“你来我走,相互独立”,综合实习演变成2…d的植物学实习、3…d的动物学实习、4…d的生态学实习这样一个简单的、形式上的串联。学生获取的知识也是比较零碎、缺乏系统性,难以提高综合分析和解决问题的能力。因此,学科整合植物学科、土壤学科老师,编制适用于生态学基础综合实习的教材,规范实习内容。该教材包括实习基地的基本情况介绍、实习时间的总体安排、主要内容、要求、注意事项等。具体实习内容主要分3部分,分别为:常规性实习、研究性实习和应用型实习。常规性实习主要是把各门课程的实习内容和知识进行有机串联,通过2周的实习,使学生掌握这些知识的综合运用能力。之后根据学生意愿,进行分组,开展研究型实习或应用型实习。研究型实习是开展例如“酸雨对不同森林群落结构的影响”,“天目山不同海拔高度土壤pH值变化研究”等专题性的科学研究,提高学生的科学研究能力。应用型实习则让学生运用已学的3S技术、地理信息系统、生态规划等知识,结合实习地区的实际情况,进行“自然保护区规划”或“生态旅游区”的规划设计。这2种实习改变了“你教我学”的传统实习方式,激发了学生的主观能动性,不仅使学生进一步巩固前期所学知识,还可提高知识的综合运用和解决实际问题的能力。

改革考核内容和方式,提高实习成效

考核是检验人才质量的重要手段,但是不好的考核制度无法科学反映实习的效果。目前综合实习考核方式存在的问题主要有:(1)由于综合实习一开始就缺乏系统性,最后的考核也是各门课程单独考核,所以,考核只能反映单门课程的成绩,却无法反映学生对实习内容的综合掌握情况。(2)实习是一个较复杂的学习过程,包括动手能力和写作等多方面能力,而目前的考核多以实习报告的形式进行,很多动手方面的能力无法考核,导致考核结果的片面性。针对以上2点,对生态学基础综合实习的考核制度进行如下改革:(1)平时表现考核:实习指导老师对实习过程中,学生的出勤、实习中的具体表现,如工作态度、知识掌握运用能力等进行打分,作为最终考核的一部分。(2)按要求撰写研究论文或完成规划报告:综合实习结束后,开展研究型的学生完成研究论文,开展规划型的学生完成规划设计,这比完成综合实习报告难度更大,但是效果更好。(3)开展经验交流:组织学生以小组为单位进行实习成果的汇报与展示,然后由指导教师对实习成果进行评比与鉴定。在交流中不仅学生可以相互学习、取长补短,提高交流沟通能力和表达能力,而且教师在实践教学方面也会得到很多的启示,弥补自身的不足,有利于后续实习的改进和完善,从而不断提高实践教学的效果与质量。此外,所有研究论文和规划设计、经验交流记录等材料在每次实习后都应进行汇总,并建立起完备的数据库,对连续、动态的资源予以保存,从而不断促进课程实习的改革与发展。

结语

生态学基础篇3

关键词 Pro/E 机械设计基础 生态课堂

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.08.039

Study on Ecological Classroom Teaching Basic Mechanical

Design Construction Based on Pro/E

LI Guoqin, SHI Yan, ZHANG Pengcheng

(Hebei Engineering and Technical College, Cangzhou, Hebei 061001)

Abstract In the basis of mechanical design in Higher Vocational College Classroom, aiming at the existing problem of the traditional teaching, examine the classroom teaching from the perspective of ecology, the construction of ecological classroom is proposed based on Pro/E software, and points out the concrete method of constructing basic mechanical design of ecological classroom.

Key words Pro/E; basis of mechanical designing; ecological classroom

0 概述

机械设计基础是工科院校历史悠久的传统专业基础课程,但大多数学校教育教学观念较落后,部分教师实践经历较少,新的教育教学理念缺乏,与企业行业标准脱轨,知识技能得不到更新,与当今机电行业的飞速发展产生了严重脱节;教学方法以讲授为主,形式单一,导致学生的学习兴趣低,动手能力差,觉得这门课太难学了,甚至有部分学生到课程的后半部分失去学习的信心,进入得过且过的状态。机械设计基础课程传统教学具体现状如下:

现在大部分学校机械设计基础课程的课堂教学以老师的讲授为主,学生主要作被动的倾听者,老师与学生在课堂上的地位不平等,课堂的舞台基本都被老师占用;课堂教学的辅助手段陈旧、不灵活,比如在讲解各类机械零件、部件、运动机构组成、结构特点及工作原理时,老师主要借助实物教学模型或挂图,加上现在高职高专的学生基础差,实践少,三维想象力差,识图能力低,老师需要花费大量时间和精力,讲解零件图、装配图和原理图,并且很多图并不能完整地表达机械部件、机构的所有结构,给学生的看图、理解带来很大困难。学生一旦跟不上,就失去信心,懈怠下来,教学效果可想而知;实物教学模型存在很多不足,一是上课老师携带来、放回去麻烦,二是一些机构内部的很难看到或观察不清楚,给分析机构运动特性带来困难,三是做不到现场方便的拆装,因拆装需要时间长,课堂时间不足用,学生没法看零件结构、机构连接、组件的装配组合,老师只是作运动演示和运动分析,学生观看,听个一知半解,打击了学生对课程的学习兴趣,另外在拆装的过程中难免损坏零件,零件损坏后影响装配合使用;四是大多数学校很难配齐机械设计基础所涉及到的所有实物模型,模型不可能做到及时更新,因成本太大,所有的实物模型需要管理、存放,也得需要成本,损坏的模型影响使用,过时的模型没有了使用价值,造成资源浪费。

从目前的课堂教学现状来看,很难培养出具有实践能力和开拓创新能力的技术实用型人才,面对社会需求的变化和教育改革的不断深化,必须从课堂教学的改革入手,构建一个和谐的“生态课堂”,以适应不断发展变化的企业,使学生自身建设提高到一个新的水平。

1 构建“生态课堂”的理念

在自然生态系统中,影响生物的分布、形态和生理等因素叫生态因素。课堂教学的“生态因素”是指影响课堂教学中“教师的教”和“学生的学”的一切事物的总和,它包含了物质因素、制度因素、文化因素和心理因素,作为教师需要思考的是如何将这些“生态因素”综合、联系、平衡成为生态课堂。①生态课堂应该是生活化的课堂,高度尊重学生,减少对学生学习的时空占领,老师是指导者、启发者,学生是主要的表演者,老师一定要转变自己的行为和教育观念,时刻记着与学生地位平等,想方设法创设情境,鼓励学生主动参与课堂讨论,有想法勇于提出,遇到问题主动思考、积极发问,勇于探索,提倡培养学生大胆质疑的精神,注重培养学生协同合作的能力,使老师和学生在一个平等、和谐、不断求索的生态课堂氛围中积极快乐地学习。创设好的课堂情境,营造生态课堂氛围,需要有更新快捷,跟上企业不断发展变化的辅助教学手段为支撑,笔者提出用Pro/E软件制作非常容易改变的教学模型库,代替不易更新的实物教学模型,为构建机械设计基础课程的生态课堂提供了一个很好的平台。

2以Pro/E为支撑构建机械设计基础课程的生态课堂

在构建机械设计基础生态课堂教学中,我校选择Pro/E教学软件做支撑。因此软件操作容易、使用方便,造型、工程出图以及3D装配等方面基于特征的参数化设计、单一数据库下的全相关性,可动态修改性强。笔者在教学中感到Pro/E非常适用于构建机械设计基础生态课堂。

2.1 基于Pro/E构建机械设计基础生态课堂的教学模式

现在大部分学校机械设计基础课程的课堂教学,在教学过程中依旧是一种单向传输结构,其表现形式就是记忆水平的教学。学生对教师的传授只是简单的模仿,完全处于被动、受教的地位,缺乏主观能动性和创造性。②以Pro/E为支撑的机械设计基础课程教学,可以从课程学习一开始就让学生进入到一个生活化的“生态课堂”。在课堂上,老师采用启发、引导式的教学模式,老师以问题为原点推动教学,学生在兴趣的牵引下,关注教学的重点、难点;老师采用与学生互动、研讨式教学模式,老师与学生、学生与学生一起探究问题,老师引导学生积极思考,创造性地运用知识去发现问题、分析问题和解决问题。同时学生会给教师的教学提供新思路,老师获得新启迪,使课堂教学向更好的方向发展。

在机械设计基础的生态课堂教学中,让学生自己使用Pro/E软件对课本上各种机构所对应的三维实体模型进行建模、装配、运动仿真和性能分析,从感性上理解三维实体的结构与相对位置,有效地培养学生思维、想象、创造、构形的能力,同时让学生真正理解、掌握各个零件的结构、参数对装配有何影响?对机构的运动、各个构件的受力有何影响?当同学仿真机构出现不合理的情况时,考虑与机构的那个参数有关,还是什么地方结构设计的不合理?同学自己思考、自己找原因,从而锻炼学生积极思考、分析问题、解决问题的能力。生态课堂的教学模式改变了机械设计基础课堂教学理论化、程序化的模式,激发学生学习兴趣,调动起学生积极性,发挥学生主动性,使学生真正成为课堂舞台上的扮演者。

比如学习铰链四杆机构。老师只介绍明白什么是铰链四杆机构?铰链四杆机构的类型有哪些?曲柄存在的条件,铰链四杆机构运动类型与机架和杆长的关系,然后将学生分成三组,每小组分别自己设计一个曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构,利用Pro/E在计算机上制作各个构件模型,然后进行装配,仿真分析机构的运动,验证自己设计的机构是否合理?假如不合理,分析原因,找解决问题的办法,通过小组合作方式,最终设计出满意的机构,这样学生会对机构理解掌握得很透,学生在这平等和谐的生态课堂中体验到了学习的乐趣!

在这样平等合作、互动学习过程中,专业知识掌握深刻,能迅速提高学生的空间想象能力,机械设计基础课程课堂教学的改革取得重大突破。更重要的是,这门学生公认很难学的机械设计基础实现了从传统教学模式到“生态课堂”的教学模式根本转变。

2.2 基于Pro/E构建机械设计基础生态的课堂教学手段

在机械设计基础课程的生态课堂教学中,让学生做课堂的主动扮演者,学生主动使用Pro/E软件亲自动手制作各种零件模型,真正掌握零件的结构及应用。比如齿轮类型较多,传动形式多样,啮合原理抽象较难理解,大部分现有的学校不可能提供所有的齿轮模型,因此这块内容学生学起来十分枯燥,很难真正理解,只是简单地套用公式。而以Pro/E为支撑,通过学生亲手制作各种的齿轮模型,并能方便地改变同类型齿轮的各个参数,感性认识到各个参数对齿轮模型影响,齿轮结构搞明白了,很有成就感,可以继续使用软件进行各种齿轮间的传动仿真,就这样激发起学生强烈的学习欲望,很快进入主动的学习状态,学习变成了一件轻松快乐的事。对于凸轮机构,从动件的运动规律和凸轮轮廓的画法是学生的难点,使用Pro/E软件程序功能,根据从动件运动规律方程,创建参数关系,生产凸轮的轮廓曲线,建立凸轮三维模型,这一制作过程让学生真正明白了从动件的运动规律与凸轮轮廓之间的联系,凸轮机构的传动才能真正学懂。

在生态课堂教学中,教学手段的改变,使学生从单纯受教者的角色转变为主动学习者,自觉地、积极地、主动地参与到课堂活动中来,让死气沉沉、枯燥无味的课堂变成了生机勃勃的“生态课堂”。

3 小结

Pro/E软件在构建机械设计基础课程生态课堂教学中,起了重要的支撑作用。经过实践应用,此软件辅助的生态课堂教学,又激发了学生对机械设计基础的学习兴趣,不仅让学生真正理解和掌握课程内容,还使学生学会思考,提高了学生分析问题、解决实际问题的能力,激发了学生学习课程的积极性、主动性和创造性,彻底转变了教学理念,优化了课堂教学环境,提高了教学效果,提升了学生的生命质量。

校级基金资助项目:项目编号xs1203

注释

生态学基础篇4

关键词:生态学基础 双语教学 课程建设 研究

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)09(a)-0125-02

随着全球经济一体化的发展,国内外各行各业的接轨步伐日趋加速。国外高校优秀的教学经验和资源不断地引入我国,单纯采用中文进行教学已无法满足新世纪人才的需求,双语教学成为国内高校教学的趋势[1]。双语教学是指采取两种语言的教学,即在教材使用、课程讲授、考试等教学环节中同时使用外语(主要为英语)和汉语两种语言进行部分或全部的教学活动[2]。就我国目前推行双语教育而言,强调的是在非语言类学科用外语教学,使学生具备在专业领域里运用外语进行交流的能力[3]。

1 双语教学实施的必要性

由于英语是全球性语言,绝大多数国际学术期刊、杂志、专著等均采用英文进行编辑,大部分国际会议也采用英语进行交流,因此目前各高校的双语教学均采用英语来开展。因此,在我国双语教学主要是指采用国外原版专业教材,用汉语和英语作为课堂主要用语进行教学。实施双语教学也是适应我国高等教育国际化趋势的发展需要,是培养专业能力和外语水平俱佳的复合型人才的重要途径。采取双语教学,不仅可以使学生了解世界科技的前沿和最新成果,养成阅读英文文献的习惯和能力,还可以大力推动教师教学内容、课程体系以及教学方法和教学手段的改革。自2007年以来,教育部、财政部联合颁布“关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见”,全国高校积极推动双语教学课程建设,探索有效的教学方法和模式,启动了双语教学示范课程建设项目,至2010年共支持建设500门双语教学示范课程[4]。双语教学使学生有机会尝试一种新的教学方式,新的教材资源,使学生的视野得到拓展,能够系统地接触到学科发展的前沿,能够将外语学习和专业学习结合起来,是一种值得尝试和推广的教学模式。但是,双语教学在我国开展时间不长,采用什么教学模式提高双语教学效果值得探讨。

2 如何提升《生态学基础》双语教学效果

当今社会环境问题日益凸显,人们对环境保护愈加关注,生态学的基础地位越来越受到重视。生态学也成为目前我国大部分综合性、农林类高校农学、林学、植物学、生物技术、环境科学等专业最重要的专业基础课之一。《生态学基础》是农学院农学专业的专业必修课,总课时为32学时。《生态学基础》讲授的内容涉及面广,包括生物与环境、种群及其基本特征、种群生活史、种内与种间关系、生物群落的组成与结构、生物群落的动态等。根据《生态学基础》知识结构的可利用性、可分辨度和巩固程度等双语课程的选择原则,该课程容易完成知识的迁移,很适合作为双语课程。然而,目前我校农学专业尚未把该课程作为双语课。如何将英文授课形式与传统课程教学优势相结合,形成特色英语教学是我们面临的崭新课题。双语教学首先要保证学生掌握课程的基本知识,然后才是学习专业英语,实现与国际接轨的教学,因此,非常有必要完善教学设计、课堂组织、教材选用及师资储备等方面的问题。

2.1 教学设计多元化

在《生态学基础》的授课过程中,合理设计每节课的教学目标,结合教学内容科学采用授课模式,探讨启发式教学法、问题式学习法、互动式教学法、自主学习教学法和探究式学习法等教学方法在每一次课堂上的适用性和教学效果。同一节课可以采取多种教学方式,充分调动学生的积极性,使学生参与课堂教学,开展以学生为中心的任务型教学,让学生在完成一个个学习或研究任务的实践中真正提高自己的英语应用能力。采用启发式教学法和问题式学习法结合,融入教学内容,通过课堂上师生的英语双边提问,培养学生分析问题、解决问题的能力,通过经历问题的解决过程,激发学生的自主学习热情,提高学习兴趣,而且通过对解决问题的方法的探索,可以激发学生的创造热情,使学生积极主动地学习。生态学双语课堂是大力推动互动式教学法,使学生也成为课堂的主人,主动搜集资料,主动寻求答案,主动参与到学习中。课堂上只有充分调动学生的学习积极性,注重发挥他们的主体意识,参与课堂教学,实现师生之间的互动,才能取得良好的教学效果。

2.2 课程组织开放化

双语教学课程必须根据学生的专业情况,为他们提供交际英语(如讨论策略、口头陈述等)和学术英语(论文阅读、报告写作等)的学习机会,并让学生在课堂上均有所得。因此,可将全班进行合理分组,每次双语课程上课前布置好任务,上课时以小组为单位选派一名同学以英语讲解,小组的其他成员可以对内容加以补充或修改;教师对任务完成情况用英语进行讲评;每个小组成员都要轮到一次。一方面可以体现学习的互助互补,调动学生的积极性,另一方面给学生一个当众用英语表达自己的锻炼机会。而教学的效果最终表现形式在对学生的考核上,可采取听力、口试、笔试和课堂表现相结合的多样化评价方式。但是目前大多数的专业英语考核方式均采用试卷法,而考试题型又比较单一,以翻译题为主,忽略了英语的实际应用能力和平时课堂的参与。由于平时成绩包含了学生的课堂表现及参与性,《生态学基础》双语课程的考核为了避免出现这样的问题可适当提高学生平时成绩所占比例,这样能极大地调动学生的积极性,使他们更主动地学习。

2.3 教材选用特色化

为了搞好《生态学基础》课程的双语教学,根据学生的状况选择一本合适的英文教材是保证教学质量的基础。主要应该从教材的编写理念、内容安排、内容深度、涵盖范围、图表使用、思考题等几个方面考虑。在我们所见到的几种国外《生态学基础》原版教材中,经过反复比较,我们选用的是由奥德姆(Eugene Odum)编著的《生态学基础》(Fundamentals of Ecology)作为《生态学基础》双语教学的主要教材。该教材结构体系合理、覆盖内容广泛、表现方式丰富,很值得我们参考借鉴。根据选定的教材准备和组织相关的专题资料,如杂志、期刊、影片、宣传单、照片等,材料尽量注重实效性和针对性,并与国内外现状接轨。利用图书馆资源和网络搜索引擎,让学生也参与到辅助资料的收集中,主动学习,自主学习,发挥主人翁的作用。共享一些优质的学习网站和资源库,并结合每次的教学内容和作业,整编教材和辅助材料的学习要点和专业词汇,这方面也可以让学生一起参与。这些内容涉及先进的专业知识,不仅能拓展学生的视野,充分调动学生学习的积极性和主动性,也能真正培养学生在专业领域的英语应用能力和学术能力。

2.4 师资储备专业化

要想实现以上《生态学基础》双语教学的改革,一个最关键的保障因素不容忽视,那就是师资力量的培养。双语教学的任课教师不仅要具备很好的英语水平和专业知识与能力,还要对双语教学方法有深入的研究,并不断进行交流与促进,以保证双语教学的质量。双语教学的教师绝不能随机性地指派,而应接受专门的培训,进行专门的知识储备,使其具备胜任双语教学的能力。《生态学基础》双语教学中需要的是既具有扎实的《生态学基础》专业知识,又具备相当的英语能力的教师,然而此类通才型的教师比较少。双语教学课程的教师一般由专业教师担任,专业教师熟悉本专业课程的理论与实践,但是英语听、说、读、写、译的能力还有待提高,才能将专业知识和英语很好地融合在一起。教师英语口语较差是目前推行双语教学中存在的普遍问题,学校可通过聘请外籍教员开设口语培训班,或提供双语教学任课教师到国内和国外进修的机会,真正要提高双语教学教师的英语口语水平,不是办一次班就能达到目的的,需要教师们在提高自身的英语水平方面持之以恒、作不懈努力,为促进双语教学的顺利开展提供了保证。

3 结语

总之,希望通过《生态学基础》双语教学使学生掌握生态学基本英文专业术语,引导学生运用英语思考问题、表述观点和阅读专业文献,从而增强学生驾驭英语的能力,实现专业知识(学能)和外语能力(语能)的双重收获,同时提高学生的自学能力和创新能力。培养学生树立生态观和意识,逐渐形成以整体、系统的思想为指指导的分析和解决问题的思想方法,能灵活运用已学知识、分析和解决一些生产实际中遇到问题。

参考文献

[1] 王改玲,王明成. 淡水养殖学课程双语教学探索[J].现代农业科技,2015(9):336-337.

[2] 曹春晖,刘宪斌,崔青曼.海洋生态学双语教学研究与实践[J]. 科教文汇,2008,76(10):68-71.

生态学基础篇5

基础教育是有机的整体,是个动态系统。这符合生态学的思维方式,也就是说基础教育 是一个生态系统。生态学是研究生命系统和环境系统之间相互关系的科学。随着自 然、社会和教育生态危机的凸显,生态学的地位与作用也日渐增强。可以说,当生 态学上升到人、自然和社会相互作用问题的研究层次时,就已经具有哲学的性质和资格,它 已经形成了人们认识世界的理论视野和思维方式,具有世界观、道德观和价值观的性质 [1]。基础教育的生态适切性反映在以下几方面:

1.整体性

生态学打破了传统二元论的思维模式,挑战和突破了传统思维所设立的人与自然、人与社会 、人与自我的二元对立。基础教育不是一座孤岛,它是整个教育结构乃至社会结构的一个节 点。从纵向结构看,基础教育与高等教育是一个系统,基础教育改革需要研究高等教育的发 展 状况。当高等教育在招生、就业、课程、教学和管理等方面都发生变革的时候,基础教育应 该关注学生的可持续发展,使学生具有规划人生的能力。当优质高等教育资源需求的纳什均 衡形 成时,这种均衡将层层向下传递,最终形成人们对优质基础教育资源追求的纳什均衡[ 2]; 从横向结构看,基础教育与社会、政治、经济和文化是一个有机的整体,教育结构和社会结 构相互联系。我们开展素质教育,最终目标应该是让学生的素质结构能够跟社会结构合拍, 而不是脱节。

2.动态平衡性

生态教育是一个不断运动和生成的过程,不能把基础教育均衡理解成一个静止的文本。 雷尼尔(robert reginer)批判了教育上的形而上学和缺少对整体相互联系的重视,提出“神 圣循环"的方法,它象征着和谐以及对生命形成于一系列的循环运动中的信念[3]。 在生态系 统里,所有的生态因子之间相互依赖,在连续的循环中交换物质流和能量流,这些生态的循 环犹如回馈的环线。基础教育系统中,除了自然生态系统中的物质流和能量流之外,还包括 信息流和价值流,这些生态因子之间相互联系、相互交换和相互影响,保证能量的输入和输 出平衡。它是一个长期和动态的辩证的历史发展过程,是一个由平衡到不平衡再到平 衡的一个不断循环发展的动态过程。

3.开放性

基础教育生态系统必须海纳百川,要有包容的心态,跟系统外的环境保持密切的联系,并借 助一些平台,及时争取有价值的信息和资源。同时,系统也应该敞开大门,让社会能共享 优秀的教育资源和成果。就教育系统内部来说,物质资源、人力资源和信息资源不能固化在 一个部门,需要构筑一个能让它们自由流动的渠道,这样才能使它们的价值得到充分的发挥 。

4.自组织性

自组织性就是指系统自发形成组织结构、自我发展和自我运动的过程。自然界中的组织 不应也不能通过中央管理得以维持,秩序只有通过自组织才能维持。影响基础教育均衡发展 的因素有很多,包括政策、管理和社会等,但是当基础教育发展到一定程度的时候,这些因 素作为外因所产生的影响效应会逐步递减,渐渐让位于系统内部的生态因子。这些内部的生 态因子整合在一起就是教育结构。因此,自组织性就是让教育结构充分的优化,发挥系统的 自我调节能力,以期实现教育的优质均衡。

二、基础教育生态系统失衡分析

1.基础教育供给和需求失衡

为了维系基础教育系统的生存和发展,必须要有特定的、充足而持续的物质和能量的输 入,也就是教育资源的输入。它是基础教育生态系统与社会生态系统进行物质、能量、信息 和价值 交换的基本内容。基础教育生态系统在相对不变的“输入—输出”比的作用下才能建立“ 稳定态”[4]。当前,随着社会的发展,基础教育飞速扩张,广大群众对基础教育 的需求无 论在数量上还是在质量上都较为强烈,但是国家对基础教育的投入却远远不能满足这种需求 。 1997年至2002年,我国财政性教育经费占gdp的比例开始由2.5%增至3.41%,可是这仍没 有实现《教育法》规定的至2000年末达到4%的目标。据联合国教科文组织统计,我国三级 学校生均教育经费与人均gdp的比例为0.05、0.15、1.93,同其他国家相比,是所有国家 中相差最悬殊的[5]。教育质量是靠教育资源来保障的,而教育经费不足已经成为 加剧我国基础教育规模与教育质量之间矛盾的最直接的因素之一。

2.教育资源配置失衡

现在,基础教育生态系统面临两个突出问题,其一,教育投资总量不足;其二,投资结 构不合理。所谓结构是生态系统内部诸要素相互联系和相互作用的方式,合理的结构有利于 基础教育系统功能的发挥。有限的教育资源怎样在区域、城乡、学校和群体之间进行配 置,成为了影响教育均衡的最主要的因素。这其中包括物质资源、人力资源和信息资源。 就教育经费而言,根据《2004年全国教育经费执行情况统计公告》,2004年全国普通小学 生人均预算内事业费支出为1129.11元,其中城镇1244.00元,农村1013 .80元,农村比城镇少 230.20元,是城镇的81.49%;而东部小学生人均2262元,中部小学生人均104 9 元,西部小学生人均1142元,东部比中部和西部分别高出1213元和1120 元[6]。

3.教育质量失衡

生态理论认为,生态系统健康发展的重要因素——生态因子的数量和质量是辩证统一的。 数量是质量的基础,没有一定的数量,质量无从谈起;质量是关键,没有质量,再多的数量 也没有任何意义。我国的新课程改革已经实施了一段时间,基础教育的发展也已经跃升到一 个新的层次,正逐步从外延式向内含式发展转变。其具体表现,就是从追求教育机会和权 利的均 等到追求教育过程和教育结构均等的转变,这是生态系统内部的质量均衡使然。可是从一线 教育 教学实践来看,与实现这个要求还有很大的差距。就宏观来讲,由于政策和管理体制等方面 的原 因,优质教育资源已经被优势群体和优势学校所垄断,弱势群体和薄弱学校陷入了恶性循 环 发展的怪圈,更谈不上创办地区特色和学校特色了;就微观来讲,在实际的课堂教学中,学 生的 主体性不能得到充分发挥,个性被埋没,变成一个个只会学习、不会思考、缺乏创新和实践 能力的读书机器,素质教育最终沦为让应试教育大行其道的盾牌。这是基础教育生态系统中 教育质量最深层次的失衡。

三、基础教育均衡发展的生态学对策

1.运用耐度定律,加强薄弱学校建设

谢尔福德(she1ford)认为,一个生物能够出现,并且能够成功地生存下来,必然要依赖 各种复杂条件的全盘存在,达不到或超过“度",就会产生不利的或相反的影响[7] 。就 基础教育的发展来说,也要符合耐度定律。当前,我国基础教育在各个地区和各个学校之间 的发展明显存在着失衡的现象。有的学校非常豪华,堪比贵族学校,而有的学校甚 至不具备基本的办学条件。针对这种情况,政府应该承担起主要责任,适当地调整 教 育资源配置,让教育政策向薄弱学校倾斜,给予它们适度的补偿,使它们的办学条件能从“ 不及”向“适度”提升,获得基本的生态承载力。当然,这种生态均衡并不是“削峰填谷” ,人为地遏制优势学校的发展,而应是“造峰扬谷”式地发展,要千方百计把薄弱学校扶上 去。

2.运用限制因子定律,改变学校的限制因子

所谓限制因子定律,又称木桶理论,指限制因子决定着生物的存在和发展,即最短的 那块木板决定木桶的容量[8]。这个定律经过拓展和完善应用到基础教育领域,就 形成了教 育生态学中的限制因子定律。在教育的生态环境中,几乎所有的生态因子都可能成为限制因 子,如经费、师资、教育结构和政策等。当前,对基础教育研究来说,最主要的任务就是要 找 到影响本地区学校发展的限制因子,对症下药,尽量消除它们的限制作用和影响,变限制因 子为非限制因子。

3.运用自组织原理,对教育结构进行调整优化

基础教育生态系统的均衡发展并不仅仅是低层次的数量和种类的均衡,而是更高层次的 优质均衡,就是要实现内含发展,这是教育均衡发展的新趋向。内含发展在本质上是一种自 组织的过程。自组织原理强调的不是依靠外部力量,而是依靠自身的力 量达 到某种均衡状态。其中,教育结构自身的优化调整是自组织的主要方式。一方面,调整教育 结构跟社会结构的关系,使基础教育能反映社会、政治和经济的要求,紧跟时代步伐,保证 系统内外信息畅通;另一方面,也是最主要的,就是要调整基础教育生态系统内部各个层次 、各个类别学校的前后和上下的衔接,让所有的生态因素都能发挥作用,形成整体的合力 。

4.运用输入和输出定律,加强教师队伍和网络建设

教育系统是个开放的系统,它与系统外的生态环境需要不断进行物质、能量和信息交换 ,也就是经过“输入一输出",才能达到相对稳定的均衡状态。就基础教育来讲,我们觉得 可以从 人力资源(教师)和网络资源入手去探究生态的输入和输出平衡。在目前情况下,要建立教 师 自由流动机制,使教师不再是“单位人",而是要成为“系统人"和“部门人"。从当前 我国 教师流动管理的现状看,城乡中小学教师流动可分为短期交流、柔性流动和刚性流动三 种模式[9]。通过制定相关的配套政策使优质的教师资源能在区域和城乡之间自由 流动,这是 促进教育均衡发展的有效措施。同时,加大教育网络资源建设,充分整合优秀的师资 资源,使优秀教师能在网络上成为一个地区所有学生的教师,实现优质资源的共享。这是实 现教育均衡发展的一条捷径。

参考文献:

[1]刘贵华.试论生态学对教育研究的适切性[j].教育研究,2007(7) .

[2]杜东东.义务教育均衡发展问题研究[j].江西教育科研,2007(9).

[3]汪霞.课程研究:现代与后现代[m].上海:上海科技教育出版社,2003.

[4]何绍福.论生态学视角下我国高等教育系统的生态平衡[j].教育科学,2007(5 ).

[5]杨兆山.标准化学校:教育均衡视角下农村义务教育发展路径[j].东北师范大学学 报:哲学社会科学版,2008(1).

[6]中央教育科学研究所教育政策研究中心.义务教育均衡发展是实现教育公平的基石[j ].教育研究,2007(2).

[7]吴鼎福.教育生态学[m].南京:江苏教育出版社,2000.

生态学基础篇6

关键词:设计概论; 生态教育; 教学改革; 生态设计思维

全球化的扩张和信息化的大发展,给中国的艺术设计教育以前所未有之影响,为此教育部在面向21世纪教学和课程改革规划中从战略高度提出变革培养模式和课程结构,在教学内容、体系和方法手段上实现现代化和科技化。艺术设计专业基础理论课程群是艺术设计专业课程体系的基石,在新时代背景下,其目标和教学手段理当顺应时展需要,在培养创新型设计人才的目标体系下,通过生态式教学体系的建构,培养学生的创新素质,使理论课程与技法课程构成生态的教学体系,促进艺术设计教育的发展。

一、生态式教学及对基础理论教学的重要意义

21世纪是生态文明时代,意味着和解人与自然生态关系构成人类生存基本向度,也意味着人与人构成的社会文化也是一种生态关系。因此,人类不但要保护自然生态环境,更需要努力去保护人类社会文化生态。在哲学本体论上,人与自然关系实质是人与人的关系,因而人与自然关系的生态恶化,其缘由不在其他而在人与人间的异化关系,人本身是自然的,何能制造生态危机?马克思精确指认自然生态问题的根源,他说:“作为完成了的人道主义=自然主义,它是人和自然界之间、人和人之间的矛盾的真正解决。”[1]因此,人与自然的和解生态关系构成,意味着人与人同样构成和解的生态关系。走向生态教育,乃是时代必然和人之发展本性。

我国著名学者滕守尧先生对中国长达几十年艺术教育问题深刻剖析上,断言中国艺术教育问题根源于灌输式和园丁式教育哲学和实践方式,这些极大固化了学生的想象力和创造空间,实际上构成对艺术教育最大戕害,因此应当走向生态式教育,打破各学科、各课程长期以来相互分离、相互矛盾的格局,以培养生态艺术人为教育目标,提升学生的人文素养和艺术能力,所谓生态式教育“就是一种为改变各种知识之间生态平衡状态,形成各专业知识之间、知识与自我之间的生态关系的教育,它的目的是培养出真正具有智慧的‘开放型专家’。”[2]在滕先生看来,生态式教育减轻学生学业负担,复归感性活动本身,其学习生活将变得有意义,从而解放了学生主体性,学的更有信心和更积极。因此,就生态式教学本性而言,它是批判传统过于强调知识性灌输教育基础上形成的,从而超越片面发展的教育哲学,回归人之感性存在,变成有智慧的人,实现人与人、人与自然、人与社会、人与自我的彻底解放。

就我国艺术设计教育在动态发展过程看,先后出现工艺教育、图案教育、工艺美术教育等类型,证明艺术专业体系建构中,专业理论基础课程始终处在学科建设之重要位置,是不可或缺的。艺术教育已经相当专业化了,可以分成音乐艺术教育、戏剧教育、舞蹈教育、绘画教育等,每门学科都有各自学科理论基础课程。尽管人们都知道任何学科基础理论课是极为重要的,但知道这一点并不意味着人们在实践中会支付更多时间和精力措置学科理论基础课,给予高度重视。人的自由而全面的发展,指认人类未来发展前景和实践指导,也指认现代人类社会的教育上的异化,就是各学科之间畛域明显且排斥其他外来影响,法学家只会法学,不识科技和伦理,科学家不太愿意花时间在艺术上,因而导致社会人与人之间相互对立和分割,直接导致现代社会文化生态危机。这一危机根源于人的片面和局限的存在和发展状态,人为利益而战,但这个利益是个体性的,而非为整体性的,人必须走出这一误区。生态教育理论的提出,宗旨在于促进人的全面发展,因而人必须接受各种学科教育,打破学科间畛域分明格局,这一理论对艺术教育体系建构起着极为重要作用。

二、《设计概论》课程教学中面临问题和挑战

如前所述,我们看到:在传统工艺美术教育中将艺术基础课分为理论基础和技法基础进行教学,这种教学设置问题在于教学实践中常常忽视基础理论教学,缺乏课程理论的指导与参照和对学生理论学习和创造性思维的引导和关怀。与国外的艺术设计学生相比,中国学生更重视技术或技巧的获得,而忽视理论和创意的学习,包括很多长期从事高校艺术设计的教育者普遍都认为艺术设计教育就是技法教育,基础理论课教学大可弃置不用。这种思潮在高校艺术学院普遍流行,影响了艺术设计专业理论基础构建和发展,甚至可以说,目前我国艺术学院培养学生专注“技术人”与此不无关系。

处理好基础理论课教学和专业设计之间的关系,是设计专业教学改革的重要内容之一。设计教育不仅仅需要提供学生坚实的基本功,也是为学生提供创意思维和设计理论的重要途径。目前的设计专业基础理论教学主要的教学方式是教师实行灌输式方式,采取“由技入道”的教育方式将设计理论的相关知识灌输给学生;或是将基础理论课程理解为作品欣赏课,弱化思考的环节进行教学;亦或是将基础理论课教学割裂于技法课教学,使理论课和专业课程“各自为政”,无法达到教学目的的有效实施。被动的学习方式无法达到艺术教育培养学生的目的。下面,本文将以《设计概论》课程为例,强调如何加强对基础理论学习,转换教学思维,从被动教学到主动教学。

高校艺术设计专业基础理论课教学是艺术设计专业教育的根基。《设计概论》课程,作为艺术设计专业学生必修的专业基础理论课程,旨在介绍设计的本质与特征、设计发展的历史与现、设计门类、设计思维表现、设计师等知识。过去,《设计概论》课程的教学和研究往往是单一非独立的,随着艺术学和设计学理论体系的完善与发展,《设计概论》课程体系日渐完善,其交叉性显现出巨大的影响力。学生通过学习,对设计专业会产生理性的认识,对于当今学生吸收历史文化精华,借鉴传统文化的优秀遗产,学习古人成功的经验和技巧,了解设计艺术的演变和脉络,都有着十分重大的意义。同时,《设计概论》课程的教学对于艺术设计专业学生艺术创造力和艺术表达力具有不可或缺的作用,使学生大略了解古今中外数千年的设计历史和演变历程, 掌握设计领域所涉及的基知识,引导学生运用具有形式美的眼光和时尚的审美观进行设计思维锻炼,提升学生的艺术创造能力。

目前,在《设计概论》的教学中,也存在一些问题。第一,课程教学的目的不明确,课程设置不合理。总体而言,目前我国基础课理论程教学目标并没有达到教学大纲的要求,其作用不过起加强模仿训练的辅助作用,对学生创造性思维的训练仍然处于消极被动状态,《设计概论》课程也不例外。在教学中,教师和学生都缺乏对于课程重要性的把握,认为只是一门脱离实践的理论课程,与专业学习没有什么关系,因此在学习上往往处于被动接受的状态。而且有些高校在课程课时设置上只有24课时,如此少的课时,无论是在理论上还是实践上都是远远不够的。第二,教学方式陈旧,理论与实践脱节,缺乏创意思维的训练。在教学方式上,《设计概论》采用的是大班教学,有时候人数达到几百人,对于传统的说教和完全的理论教学方式,学生的接受度较差,小组讨论和方案设计等实践教学模式几乎无法实施,课程内容单一枯燥,学生的学习兴趣不高。在教学中缺乏实践环节也是目前《设计概论》课程教学的一个突出问题。基础理论课教学根本目的是为专业设计课程打下产生创意并且能用具有美感的形式表达创意的基础。对于设计专业的学生而言,学生的创作能力不仅仅是技艺上的提高,更重要的是开发创意思维。“授之以鱼”不如“授之以渔”,技巧可以通过反复实践而达到,设计思维的形成和对设计方法的掌握却需要长期的磨炼而获得。

三、构建艺术设计专业理论基础课程群的生态式模式

“生态式教育”是一种为改变各种知识之间生态失衡状态,形成各专业知识之间、知识与自我之间的生态关系的教育,它的目的是培养出真正具有智慧的“开放型的专家”。这种人就是现代社会要求的“全面发展的人”、“文化人”、“贯通而求洞识的人”、“通达而识整体的人和经常获得“芝麻开门”式智慧。生态式艺术教育打通多种艺术门类之间的界限,运用各学科自身的优势进行互生互补,提高学生的艺术修养和人文素质。提倡生态式教育,即重视人的全面发展,即将教育活动看成一个有机的整体,在艺术各专业之间寻求专业知识和自我的一种平衡和协调关系,并形成有效的“生态链”,更好地促进学生对艺术学科的全面认识。在此意义上,《设计概论》生态式教学的本质内涵就是坚持艺术设计教育的科学发展,以人为本,以创新学生思维能力和创新能力为教育的自觉追求,强调整合的综合艺术素养课程,突出体验、学以致用的综合艺术实践教学体系,鼓励创新、强调对话教学。

第一,培养设计思维,加强思维训练。“教育观念是指人们对于教育现象的理性认识、理想追求及所持的教育思想观念和教育哲学观念,是具有相对稳定性和延续性的教育认识、理想和观念体系”。[3]生态式教育是在新的时代背景下形成的新的教育思想,在基础教学过程中注重对学生主观能动性的把握,激发师生之间的有效互动,达到培养学生形成创造性设计思维的目的。艺术设计过程离不开创造性设计思维,无论是在视觉形式上,还是在结构上,设计本身就是对各种设计思维形式进行协调、运转的过程。随着信息时代的来临,创新性思维在设计中的地位也越来越重要。在教学过程中,启发学生进行创新设计,鼓励有独特新颖的想法、与众不同、推陈出新以及有出人意料的答案或反应。在教学实践中,应增加思维训练的课程设置,加强学生对于创造及其表达关系的表述,并鼓励学生对自己设计创意方案进行表述和评价。通过个人讲述和小组讨论,可以增强学生对设计的兴趣以及对创新性思维的开发。

在教学中,应注意抓住学生的内在需要,改变单一的灌输论的模式。在传统的教学模式中,学生往往是被动地“接受”知识。创造性思维的培养,需要学生从“被动”转换到“主动”,进行主动的思考和创作,才能达到课程的真正目的。在教学过程中,“通过独特的、科学的教学手段,摆脱传统教学模式中常规的、惯性的和单一的认知方式, 以启发学生的想象力, 激活学生的原创性。”[4]通过组织小组讨论,运用头脑风暴法,根据教学内容进行专题讨论,如椅子设计、自行车设计等专题讨论,使得学生掌握设计的基本理论和方法,同时考虑到设计的个性和商业化特性。采用头脑风暴的方法,也使学生之间可以更多地了解其他同学的设计思维,智慧与创造力的激荡,有利于培养学生发现设计中的各种问题,培养学生认识问题、发现问题、解决问题的能力。

第二,在教学中注重感受和体验,开启启发式教学,注重对学生主动性的引导。艺术设计作品的审美和设计,不仅仅是停留在对作品的“看”和“听”上,还应调动学生对主动参与体验。从接受美学的角度出发,审美经验是读者在阅读作品过程中所积累的审美信息构成的经验。对艺术设计的学生而言,在学习过程中所积淀的对设计作品审美经验对课程内容的接受具有一定的影响,在接受态度上或表现出接受,或表现出抵制,因此,教师在教学过程中,应有效地启发学生,调动学生积极的“经验”,在教学中预留一定的时间给学生充分地思考和进行比较,更好地进行接受。同时,在教学中采用多元化的教学手段,多媒体教学,专题讲座讨论、参观博物馆、设计公司等理论与实践环节相结合。通过设计理论-设计历史-设计创作之间的生态组合,在教学中注重学生的接受效果,提高教学的实效。

第三,以“打通”的形式,将理论教学与技法创作相关联,培养“全面发展的人”。进入新世纪以来,社会对于教育的看法也发生了改变,对教育的过度专业化的倾向提出了批评。因此,从人的全面发展需要和经济社会发展需要出发,是进行艺术设计教育的出发点。理论教学与创造性思维之间是一个相互补充、相互促进的关系。一个生态系统内的各个生态因子的性质和行为对生态系统的整体性是有关联作用的。这种作用是在各生态因子相互过程中表现出来的。系统整体如果失去了其中一些关键性生态因子,就难以作为完整的形式而发挥作用。[5]`因此,充分地发挥学生的主观能动性,运用多种教学方式进行教学,以单元主题的形式将人文知识、各专业设计的理论知识与思维训练融入到每一个主题教学活动中去,经过整合机制,使课程更加凸显其导向性。

[参考文献]

[1]马克思恩格斯全集:第3卷[M].北京:人民出版社,2002:297.

[2]滕守尧.论生态艺术教育[J].陕西师范大学学报,2003(3):12.

[3]潘懋元.多学科观点的高等教育研究[M].上海:上海教育出版社,2001.59.

生态学基础篇7

关键词:教育生态学;基础日语;课程设计;实证研究

随着中日交流的不断深化,日语作为仅次于英语的第二大语种已备受重视。高校日语专业教育在师资配置和教学硬件设施上取得了长足进步,但日语专业的教学理论仍停留在较为传统的教学模式上。

教学生态模式是一种将系统性、整体性、协调性和动态性融为一体的语言教学与研究模式,它亩嗍咏强疾榱擞镅匝习中的生态因子(学生、教师、语言)与语言学习环境的相互作用,具有整体性、开放性、共生性、多样性和可持续发展的特点,从而对语言教学与研究实现了更全面、生态的检释,更加科学地指导外语教学与研究。本文将基于教学生态理论,建构日语语言教学的生态化模式,并通过设计基础日语课程,将其应用于日语课堂教学实践中,不仅有着重要的实用价值,也期望能为同类课堂教学理论和应用提供科学资料和借鉴。

1 日语生态教学模式的构建

1.1理论内涵

将生态学中的整体性、联系性和平衡性原理和机制运用到教育系统内部及其与周围环境的相互关系和作用,分析教育的种种现象、成因,掌握教育发展的规律,并运用生态思维方式调查语言学习与认知过程的各种因素,揭示教育发展的趋势和方向。

1.2操作程式

1.2.1目标

生态化日语教学目标由语言知识、学生发展和整体教育三个分目标组成。其中语言知识目标是培养学生在语言交往和运用中形成新的理念和价值观;学生发展目标指发展学生语言智能的文化观,培养跨文化交际的意识和能力;整体教育目标是通过将语言知识与技能、教学过程与结果相结合,充分挖掘学生的自身潜能,促进所有学生全面自由的发展。

1.2.2内容

生态化日语教学内容区别于教材内容,包括语言知识的选定、文化意识的灌输以及学生主体性发展的教学内容。其中语言知识的选定上充分考虑语言的交际性、时代性、趣味性与思想性,有机整合各学科知识、文化知识和交际策略,提高学生的语言运用能力;在文化意识的灌输上,正确把握和处理日本文化与本国文化的结合问题,培养出精通外国文化,热爱本土文化的接班人;发展学生主体性就是让学生的自主性、能动性和创造性得到发展。

1.2.3方法

在日语生态教学模式中,其教学方法的选取以能促进学生语言知识、文化知识和人的全面发展为原则,体现了灵活性与切实性相结合的特点,具体包括:语法翻译法、演示法、沉浸法、情境法、生态语言教学法等。日语教学生态模式提倡选用多种相关教学法启发学生的思维来提升学生的学习能力。

1.2.4评价

生态化日语教学评价强调建立促进学生主体性全面发展的评价体系

2 日语生态教学模式的课程设计

2.1 日语生态教学系统中的生态因子

基于生态课堂“四因素”学说,从教师、学生、语言和环境四方面构建日语教学生态模式。

2.1.1教师

在生态化语言教学模式中,教师主要应根据自身的优势,结合学生的实际情况和学校自身的教学环境,能够综合选择和合理运用多种教学法,如:语法翻译法、情境法、认知法、探究法、辩论法、复述背诵法等等,激起学生学习的兴趣和动机。

2.1.2学生

作为日语教学生态模式的主体,培养学生要有学习主体的归属感,合理开发和利用自身学习环境及其学习生活环境对日语语言学习的促进作用。生态语言教学理论提出语言学习是受社会文化环境影响的学生成长经历及其母语学习经验的再现和改造过程。在生态化日语教学中,结合学生自身特点,因材施教,以学生的实际需要和个性及其差异为本,建立能激励学生学习兴趣和自主学习能力发展的评价体系。

2.1.3环境

日语教学生态模式是把日语教学与社会文化与语言环境联系起来,构建全面、整体、动态、和谐的语言教学生态模式,包括语言学习的课堂生态环境、学校生态环境和社会文化生态环境三个层次。

2.2 各生态要素之间的关系

在日语教学生态模式的学习者居于整个模式的中心,充分体现了“以生为本”的理念。学习者与教师、语言乃至环境均发生互动反推作用,教师的教学直接影响学生的学习,学生语言学习对教师具有反推作用,即教师在教学过程中,自己也是一个学习者。学习者与环境的互动作用主要体现在学习者的语言学习在受环境影响的同时,学习者会主动建构有利于语言学习的真实自然语言学习环境。

2.3实施方案

《基础日语》课程是根据教育部日语专业本科教学大纲规定开设的必修课,是日语专业的核心课程之一。《基础日语》为两学年,共四学期(即1、2年级)。由于日语专业的学生入校时是“零”起点,因此本阶段的教学既要保证学生掌握正确标准的日语发音、节奏规律和语调,同时还要培养学生对日语学习的兴趣。掌握日语基本的听、说、读、写、译的能力,以达到交际的目的。注意丰富学生知识结构,巩固学生专业理论技巧,为《高级日语》(即3、4年级)打好基础。实施设计方案如下表所示:

3 日语生态教学模式的实证研究

3.1实施背景

实验被施对象为天津职业技术师范大学在校学生,选择日语专业和非日语专业各两个班,共计4个班级。其中:日语专业实验班32人,对照班35人;非日语专业实验班29人,对照班33人。

3.2实施方法

本研究采用平衡组分层实验设计,采用二元函数表达,其中自变量是日语生态式教学,由外因(教师与环境构成的外界因素)、内因(学习者兴趣与态度和方法技能)两个综合指标构成,外因指标的量化采用问卷调查、实地观察、访谈等方法收集实证研究所需资料后进行数据统计和归一化处理后确定;因变量是不同学生的学习成绩。在Matlab 7.0平台上开发求解程序。具体作法是:将学生按其日语学业成绩的前测分成上、中、下三个水平,每个水平又分实验组和对照组,通过实验处理,排除非实验因素的干扰,去发现日语生态教学对不同水平的日语学者的学习实际效果是否显著。

3.3结果讨论

3.3.1教学模式因素影响分析

在上图1中,X轴代表由教师与环境构成的外界因素;Y轴代表由学习者兴趣与态度、方法技能等构成的内因;Z轴代表学习者语言学习效果的成绩。由图1可知,成绩是外因和内因共同作用下的Y果,这说明教学是个多元转化过程,取决于生态教学模式下的各因素相互协调作用。沿X轴方向,随着数值增加Z轴的成绩增长,呈现正相关性,说明在此过程中语言学习效果和成绩随着学习者兴趣增加、态度更加认真、方法和技能提高而获得提升。沿Y轴方向,Z轴的数值也逐渐上升,说明改善外因条件,同样有助于学习者成绩的提高。因此,把握和协调语言教学过程中的各要素,采用生态教学模式有着重要意义。

3.3.2实施效果讨论

图2和图3分别是日语专业学生和非日语专业学生采用生态教学模式的教学效果比对。在图2中,对于日语专业学生,采用生态教学模式的实验班与对照班级相比成绩普遍提高,其中测前水平靠上的学生相比,试验班平均成绩为94.5,而对照班为89.5;对于试验班和对照班里中等及下等水平学生的成绩,分别为:84和82,76和71.5,采用生态教学模式后上、中、下三类学生成绩分别提高了:5.5%、2.4%和6.3%。

在图3总对于非日语专业学生,采用生态教学模式后,试验班和对照班里上、中、下三个水平的平均成绩分别为:91.5和86、85和81、79和76.5,成绩分别提高了:6.4%、4.9%和3.27%。上述结果说明生态教学模式对提高学习者语言学习成绩有着较为明显的效果。

4 结束语

教育生态学视角下的日语教学生态模式是一种理想的选择。在日语教学中,建构生态化的教学目标、教学内容、教学方法、教学评价方式,把学生、教师、语言及生态环境进行和谐融合与统一,最大限度的发掘每一生态要素在这个生态系统中的合适位置,才可能真正使我们的日语语言教学得到健康、和谐、可持续性地发展。实践中运用生态的教育理念来指导、改进和完善大学日语教学,对提高教育教学质量,培养优秀的专业人才,具有重要的现实意义。

参考文献

生态学基础篇8

关键词:竹子;生态化学计量学;内稳性假说;生长速率假说;适配与错配;养分诊断;平衡施肥;生态系统优化管理;竹林培育;

作者简介:杨光耀

竹子(竹亚科植物的总称)生长快速、材质优良,被广泛用于建材与家居;竹笋味道鲜美、营养丰富,备受人们青睐(江泽慧,2007;Chongthametal.,2011)。仅2001年全球竹材消费就高达3000万t、竹笋消费200万t(Kleinhenzetal.,2000;Kleinhenz&Midmore,2001),年贸易额高达45亿美元(Kleinhenz&Midmore,2001)。我国竹林面积近600万hm2,产值1600亿元,并呈逐年上升的趋势(董杰和张燕,2015)。竹产品需求持续增长,大大促进了竹林发展,但不合理经营导致了部分竹林衰退(楼一平等,1997)、产量下降(孟赐福等,2009)、地力退化(楼一平,2001;Guoetal.,2014)、环境污染(吴家森等,2009)等生产和生态问题。这些问题既与竹子自身的生长发育、开花结实等生物习性有关,也与人类采收笋材、垦复施肥等经营活动相关。然而,前人仅从竹子生物学、生态学和培育学等方面进行了零散的研究,不利于以上问题的综合解决。因此,竹子领域研究亟需一个统一化理论做指导。

生态化学计量学是从元素计量的角度来探讨生命运动的内在规律的理论(曾德慧和陈广生,2005;贺金生和韩兴国,2010)。它通过有机体内元素含量及比率关系,将生物的生长发育、健康状况、行为方式、生态系统动态、生态环境保护等多层次、多学科问题联系起来,现已成为生态学、环境科学和生物学领域最流行的理论框架(Sterner&Elser,2002;Hillebrandetal.,2014)。在竹子经营与研究过程中,虽然人们早已发现竹子开花(何奇江等,2005;丁兴萃,2006)、发笋大小年(费世民,2011)、竹笋品质形成(林海萍等,2004)与体内养分含量及比例有关,竹林土壤污染主要是因为养分搭配不当和总量盈余(孟赐福等,2009),也提出了平衡施肥与养分管理技术(郭晓敏等,2013),但尚未形成一个从竹子基础生物学到生产经营的有关养分元素的统一化理论,极大地影响了竹林生产和生态环境建设。

本文试从生态化学计量学角度,总结近年竹子生物学、生理学、生态学、营养学、培育学等方面的研究成果,重点分析竹子生命元素的组成及内稳性特征、元素化学计量与竹子生理生态学过程的关系、竹子化学计量平衡的主要内外影响因子、生态化学计量学在竹林养分诊断与平衡施肥领域的应用等竹子生理、生态与生产问题,以期进一步丰富生态化学计量学内容、扩大生态化学计量学在生产实践中的应用,也为竹林这一特殊森林的生产经营及环境保护提供理论指导,实现我国“少投入、多产出、保环境”的战略构想。

1生态化学计量学的概念与理论基础

生态化学计量学主要是从元素组成及比率的角度来研究生物与环境关系,是近年生态学中飞速发展的领域。自1840年德国农业化学家JustusvonLiebig发现植物生长与元素含量的关系并提出了“最小因子定律”以来,经过生态位理论(Grubb,1977)、最佳取食理论(Belovsky,1978)、资源比理论(Tilman,1982)、养分利用理论(Vitousek,1982)、Redfield比值(Redfield,1958)等理论的发展,Reiners(1986)提出“ChemicalStoichiometryoftheBiota”,将化学计量学理论用于研究生态系统结构与功能,到2002年,Sterner和Elser出版专著《EcologicalStoichiometry:TheBiologyofElementsfromMoleculestotheBiosphere》,系统地阐述了生态化学计量学的定义、基本理论及其应用范畴,标志着生态化学计量学体系的逐渐成熟,也为生物学统一化理论构建提供了新思路(Sterner&Elser,2002;曾德慧和陈广生,2005;贺金生和韩兴国,2010)。当前,生态化学计量学已发展成从生物大分子到生态系统,从微生物、动物到植物,从营养学、生态学到环境科学多层次、多学科都相互关联的综合性理论,并逐渐被应用于预测或解决区域乃至全球的生态环境问题(曾德慧和陈广生,2005)。其理论逻辑如下:

(1)生命是物质运动的最高级形式,一切有机体都是由元素构成;

(2)生物有机体都有其特定的元素组成及其比率关系,即元素计量内稳定性(stoichiometrichomeostasis);

(3)有机体内元素平衡是相对的,它易受外界环境(食物)影响而发生变化(甚至偏离);

(4)体内元素平衡变化或偏离会影响有机体的新陈代谢、生长发育、健康状况和行为方式(Schatz&McCauley,2007;Rivas-Ubachetal.,2012);

(5)有机体具有维持元素内平衡的机制(homeostaticmechanism),它可通过生理或行为等适应性调节,在变化的环境(食物)中可以维持或恢复自身化学计量的相对平衡;

(6)不同有机体的化学计量内平衡能力有所差异,能保持平衡者正常生长发育,反之则异常,甚至死亡;

(7)群体中有机体的此消彼长会影响到种群动态、群落演替和生态系统的发展及其生产、生态功能的发挥(Sterner&Elser,2002;Güsewell,2004;Yanetal.,2015)。

通过生命元素这一线索,生态化学计量学将不同层次的生命活动统一起来,也将不同生命学科统一起来,并形成两个被人们广泛接受的基础理论(或假说)(Sterner&Elser,2002;Andersonetal.,2004),即化学计量内稳性假说和生长速率假说。

化学计量内稳性假说(stoichiometrichomeostasishypothesis)是指在环境(食物)化学元素组成发生变化的情况下,生物有机体可通过一系列生理或行为调节以保持其元素组成的相对稳定(Sterner&Elser,2002;Elseretal.,2010)。Sterner和Elser(2002)提出有机体-环境化学计量关系公式:y=cx1/H。公式中,y、x分别表示有机体、环境元素浓度(或比率),c是常数,H是化学计量内稳性指数,反映有机体化学计量内稳性维持能力的大小。当H=1时,该有机体没有任何的化学计量内稳性;H>1时,有机体具有维持自身元素平衡的能力,H越大有机体内稳性越高(Sterner&Elser,2002)。

生长速率假说(growthratehypothesis)是解析有机体维持内平衡的机制性假说。该假说认为有机体生长速率与其体内元素化学计量比率紧密联系。高生长速率往往对应高N:C、P:C以及较低的N:P。因为有机体快速生长需要大量富含P的核糖体(蛋白质的合成场所)和RNA、DNA、ATP等物质(Elseretal.,2003;Reefetal.,2010)。生长速率假说是解析细胞生物学、生物新陈代谢、种群动态和生态系统功能的理论框架(Niklasetal.,2005;Ågren,2008)。

另外,生态化学计量学特别重视生物与环境的矛盾统一,认为生物元素内平衡需求与环境供应间的适配(match)与错配(mismatch)关系是推动生命发展的根本动力(Sterner&Elser,2002),也是环境变化的重要原因之一。一方面环境元素会影响生物的内平衡和生长速率(Méndez&Karlsson,2005;Rivas-Ubachetal.,2012);另一方面生物会通过吸收和释放体内元素而改变环境,进而对生物产生影响(Sterner&Elser,2002)。因此,生物与环境间连续而复杂的元素化学计量适配或错配反馈关系推动着生物与环境的协同进化(Abbasetal.,2013)。

2生态化学计量学在竹子基础研究中的应用

2.1竹子养分元素需求与化学计量内平衡

竹子体内含有30–40种大量元素和微量元素,它们都与竹子生长发育、竹材(笋)品质等生物学特性密切相关(蒋式洪等,2000;费世民,2011)。C、N、P、K是竹子的基本组成元素,C是生命的骨架元素与能量元素,毛竹(Phyllostachysedulis)叶片C含量((512.13±11.13)mg·g–1)高于世界陆生植物的平均水平((464.32±32.10)mg·g–1)。N、P、K不仅影响竹子发笋数量,也会影响竹笋品质(郑郁善等,1998;蒋式洪等,2000);Ca、Mg分别与竹子根系生长和叶绿素形成有密切关系。另外,Si尽管不是生命必需元素,但竹子体内Si含量特别高,近年备受关注(潘月等,2013;戎洁庆等,2013;Umemura&Takenaka,2014)。

竹子具有较强的维持体内元素相对平衡的能力。郭子武等(2011)发现施肥对红哺鸡竹(Phyllostachysiridescens)叶片C、N、P含量及比值影响不大。其叶片C:N、C:P可保持在18.71–35.02、304.41–458.52,N:P变幅更小,仅为15.28–17.12。郭宝华等(2014)野外调查发现,尽管土壤N:P差异明显(4.50–13.69),但毛竹叶片N:P变化不大(12.60–13.69)。顾大形等(2011)通过盆栽实验发现,土壤N或P增加2–3倍,四季竹(Oligostachyumlubricum)仍可保持叶片N:P基本不变,其内稳性指数H(N:P)=2.85>1。庄明浩等(2013b)发现当CO2浓度由360μmol·mol–1增至500μmol·mol–1时,毛竹和四季竹叶片养分C、N、P含量及其比例都没有明显变化,说明竹子在变化的土壤或大气环境中,都能保持体内元素的相对平衡,符合生态化学计量学的“内稳性假说”。综合多种竹子的研究结果(周国模和姜培坤,2004;费世民,2011;庄明浩等,2013b),发现竹子叶片平均化学计量比值为C:N:P=380:16:1,其中N:P高于自然界陆生植物平均值(10:1)(Knecht&Göransson,2004),也高于国内一般草本植物(13.5:1)(Hanetal.,2005),而与阔叶植物(15.1:1.0)和常绿木本植物的平均值(15.2:1.0)相近(Hanetal.,2005),说明竹子与常绿阔叶木本植物具有相似的“植物-环境”化学计量学响应特征。

2.2竹子化学计量内平衡的影响因子

生物有机体生态化学计量内平衡易受到许多内因和外因的影响,不同物种、器官、年龄、发育阶段化学计量特征有所不同,而且土壤养分、气候、水分、人类活动等环境因子都会直接或间接地影响化学计量内平衡(Aerts&Chapin,2000;Ågren&Weih,2012)(图1)。

首先,不同竹种的化学计量学特征有所差异。毛竹叶片N、P、K含量分别为21.44g·kg–1、1.33g·kg–1、13.15g·kg–1(费世民,2011),雷竹(Phyllostachyspraecox‘Prevernalis’)叶片N、P、K含量分别为8.86g·kg–1、1.07g·kg–1、6.55g·kg–1(吴家森等,2005a)。毛竹叶片N:P大于雷竹,而P:K小于雷竹。麻竹(Dendrocalamuslatiflorus)叶片N、P、K含量分别为56.9g·kg–1、4.4g·kg–1、8.1g·kg–1(邱尔发等,2004),苦竹(Pleioblastusamarus)叶片N、P、K含量分别为24.26g·kg–1、1.51g·kg–1、11.56g·kg–1(蒋俊明等,2007),麻竹叶片N、P、K含量都明显高于苦竹。不同竹种对环境养分变化的化学计量学响应的程度也有差异(Piouceauetal.,2014)。

其次,不同器官的元素组成及比率存在较大差异。毛竹叶、枝、秆、蔸、根中N含量变异系数高达85.5%,叶N含量(21.44g·kg–1)是秆(2.86g·kg–1)的6.0倍。Si含量变化更大,根Si含量为70.78g·kg–1,秆Si含量仅1.89g·kg–1,相差近37倍(费世民,2011)。毛竹的N:P、P:Ca表现为叶>枝>秆>根,P:K则为叶>根>枝>秆(刘广路等,2010)。苦竹的N含量及N:P均呈现出叶>鞭>蔸>秆;K:P和Si:P则表现出鞭>蔸>叶>秆(刘力等,2004)。雷竹、麻竹等竹种的K、P、Ca、Mg等多重元素的含量及比例也都存在器官差异规律(邱尔发等,2004;吴家森等,2005a)。以上说明竹子元素分布规律遵循植物元素“功能性不均衡分布”原理(Yuetal.,2011;Minden&Kleyer,2014)。

再次,年龄也是影响竹子化学计量特征的因子。1–6年内,毛竹秆C含量随秆龄增长呈上升趋势,N、P含量呈下降趋势(吴家森等,2005b;刘广路等,2010),故C:N、C:P随年龄增长而明显增加。不同竹叶(叶龄)差异也较大,一年生新叶N:P、N:K为13.35、4.78,2年老叶为21.45、5.23,老叶N:P比值明显大于幼叶(刘广路等,2010)。杨清培发现毛竹幼龄鞭N:P(7.0)明显低于老龄鞭(15.0)(未发表)。糙花少穗竹(Oligostachyumscabriflorum)也表现出同样的规律,1–2年竹秆N:P为13.68–13.86,而3、4年竹秆分别为20.18和27.88(陈世品等,2007)。另外,不同季节竹子也表现出不同的化学计量特征,生长季N:P明显偏低(黄伯惠,1983)。说明竹子化学计量特征遵循“生长速率假说”。

除遗传因素外,土壤、气候、人类活动等环境因素也会直接或间接影响竹子化学计量特征。顾大形等(2011)发现,土壤N、P养分供应水平及土壤N:P会影响四季竹叶片N:P值,但土壤对竹子养分计量特征的影响较复杂(陈志阳等,2009)。除养分含量外,土壤有机质含量、pH值、土壤微生物等都会影响竹子体内养分含量与比率(郑郁善等,1998),所以竹林的地下-地上化学计量关系有待深入研究。

庄明浩等(2013b)发现CO2升高至700μmol·mol–1时,竹叶主要养分元素含量及其化学计量比会发生明显的适应性变化,毛竹叶C:N:P由406:15:1变为565:24:1,四季竹C:N:P由468:17:1变为614:19:1,表现出明显的P素限制作用。刘玉芳等(2015)发现长期水淹会显著降低河竹(Phyllostachysrivalis)鞭根的N、P、K含量,从而增加C:N、C:P、C:K比值。周先容等(2012)通过氮沉降模拟实验发现,氮沉降会显著降低青川箭竹(Fargesiarufa)叶片中C的含量,并增加N的含量,但没有改变P的含量,从而C:N减小,而N:P增加。

另外,竹子采伐、竹笋采收等人类活动也会影响竹林化学计量特征(Raghubanshi,1994)。然而,目前对竹子化学计量内平衡的影响因子及作用规律研究仍停留在少数单因素实验,养分、水分与光照等多种因子耦合交互作用有待深入研究。

2.3化学计量内平衡的变化对竹子生物学过程的影响

化学计量内平衡变化会影响到竹子开花结实、发笋成竹等生物学过程,也会影响光合作用、养分吸收、克隆觅食行为、群落稳定性维持等生理生态过程。

2.3.1竹子开花与死亡

竹子很少开花,但一旦开花就造成竹子大面积的突发性死亡,因此竹子开花一直是一个有趣而神秘的话题(Janzen,1976;Takahashietal.,2007)。近100年来,有关竹子开花分别从气候、管理、环境等方面提出了不同的假说(郑郁善和洪伟,1998),其中营养计量学说是目前比较普遍认可的一个重要机制性假说。

研究表明,体内元素含量状况会影响竹子花芽分化与成花过程。如P、Ca、Mg等元素含量增加会诱导花芽分化;N、K等元素含量增加会促进营养生长,而延迟竹子开花(何奇江等,2005;詹爱军和李兆华,2007)。

同时,元素比例变化也是竹子开花的另一个重要原因(何奇江等,2005;丁兴萃,2006)。丁兴萃(2006)发现,早竹(Phyllostachysviolascens)开花体内C:N明显上升,符合C:N花芽分化机理(Corbesieretal.,2002);何奇江等(2005)也发现,开花雷竹叶、秆和鞭的P:K分别是未开花竹的1.97倍、2.80倍和2.24倍。另外,开花往往导致养分流失、比率失衡,促使竹子死亡(何奇江等,2005;丁兴萃,2006;詹爱军和李兆华,2007)。

2.3.2发笋成竹与退笋

发笋数量、成竹质量都直接影响到竹林生态功能与生产价值,然而有些竹子(如毛竹、毛环竹(Phyllostachysmeyeri))存在明显的发笋成竹大小年现象,即一年大量发笋长竹,一年行鞭换叶,产笋较少,每两年为一周期(南京林产工业学院竹类研究室,1974)。大小年现象虽有遗传原因,但与体内N、P、K等主要矿质营养元素的化学计量特征密切相关,如吴家森(2005b)发现小年毛竹叶中N、P、K含量均显著高于大年。Li等(1998a)发现:竹叶被竹蝗取食后,光合产物减少;改变竹子体内养分状况,可使大年变小年,小年变大年。在实际生产实践中,通过施肥、小年留笋养竹、大年疏笋等措施,可将大小年竹林改造成“花年”竹林(黄伯惠,1983)。

另外,并不是所有的竹笋都能长成竹子,许多竹笋出土前就会死亡,或虽能出土却死在成竹之前,这叫退笋。大量研究认为退笋率高低与养分供应水平紧密相关,增加养分供给可以降低退笋率、提高成竹率(傅懋毅等,1988;Lietal.,1998b;郑郁善等,1998;Lietal.,2000)。

2.3.3养分吸收与分配

生态化学计量特征变化会影响竹子对矿质养分的选择吸收、运输与分配。庄明浩等(2013a)发现毛竹叶片C:N下降、C:P、N:P升高,可以促进竹叶对Mg、Ca的分配,增强竹根Na积累,提高Fe、Ca、Mg向上选择性运输的能力。顾大形等(2011)认为四季竹在土壤N供应充足时,叶片也会对N进行奢侈性吸收。同时,化学计量特征还会影响竹子的养分克隆生理整合过程,一般“富养”分株(或部位)供应“贫养”分株(或部位),老龄竹将N、P等元素转移到低龄竹及幼嫩部位,但不同元素的整合强度与体内化学计量状态有关(Lietal.,1998b;Saitohetal.,2006)。

2.3.4光合作用与代谢

化学计量特征变化会直接影响到竹子光合作用。当施N量为250kg·hm–2时,与对照相比,1年、3年、5年生毛竹叶片的光饱和点均达最大,分别增加了5.2%、9.1%和7.0%,同时光补偿点降至最低,分别降低了49.5%、20.4%和31.8%(高培军等,2014),土壤养分会影响叶片N、P含量与比例,从而对光合作用产生直接或间接影响(宋艳冬等,2010;顾大形等,2011)。顾大形等(2011)发现一定范围内增加土壤N含量,四季竹叶片的N含量增加,N:P上升,提高了叶绿素含量,促进其光合作用。而当施肥量不足或过量时会降低毛竹叶片光合色素含量,结果其光合能力受到影响。苏文会(2012)发现当毛竹叶片N:P从20.70下降至15.29时,其光合产物淀粉含量从35.47g·kg–1降至16.21g·kg–1,降幅达54.3%。说明竹子叶片N、P化学计量特征对其光合作用影响较大。

2.3.5觅食行为与扩张

土壤养分不足时,竹子可调整鞭根形态、分布格局而表现出明显的觅食行为(Lietal.,2000;刘骏等,2013),以获取养分资源,维持体内养分平衡。施肥试验表明,毛竹竹鞭穿越养分异质环境时,它会避开贫养斑块,将大量竹笋有选择地放置在富养斑块(Lietal.,2000)。随着土壤N含量的增加,雷竹地上竹子数量增多、生物量增大,而且地下竹鞭长度和鞭节长度显著降低(Yueetal.,2005),表现出明显的觅食特征。毛竹扩鞭试验表明,林缘施肥不仅可以增加新竹数量、降低退笋率,而且可扩大新竹扩展范围,施肥组每年平均扩张5m以上(董晨玲,2003)。这些可间接说明,竹林向邻近森林扩张可能是为了维持体内养分平衡而表现出来的一种觅食行为。

2.3.6竹林(竹阔混交林)健康与稳定

竹子作为典型的克隆植物,单株间个体大小和发育阶段不同,其元素化学计量调节能力存在差异。当林地养分(或光照)资源不足或失衡时,老竹个体C:N、C:P明显增加而逐渐死亡,新竹数量减少,竹林衰老退化。如果能及时地进行养分补充或疏伐,会大大改善林分健康状况(郑郁善和洪伟,1998)。

竹子扩张会降低邻近森林植物多样性,影响生态系统的稳定性(白尚斌等,2013)。初步研究认为毛竹扩张间接影响化学计量内平衡是植物多样性下降的重要机制。毛竹扩张改变了邻近森林土壤的养分状况(宋庆妮等,2013),而不同植物对土壤养分变化的响应差异较大,其中栲(Castanopsisfargesii)、红楠(Machilusthunbergii)、交让木(Daphniphyllummacropodum)、赤杨叶(Alniphyllumfortunei)、金钱松(Pseudolarixamabilis)等内平衡调节能力较弱的植物最终退出竹木混交林,而南方红豆杉(Taxuschinensisvar.mairei)、钩锥(Castanopsistibetana)、黄牛奶树(Symplocoslaurina)等内平衡调节和可塑性能力较强的植物生长良好(杨清培,未发表)。然而,这方面的研究才刚刚起步,今后应借鉴入侵植物化学计量学的研究成果(Gonzálezetal.,2010)深入开展竹阔混交林组成与稳定性的生态化学计量学机制研究。

3竹子生态化学计量学的初步实践

生态化学计量学不仅是探讨生物新陈代谢、生长发育、种群变化、群落演替的重要理论,而且还是林业生产的直接指南(曾德慧和陈广生,2005)。前期的竹林养分诊断、平衡施肥、优质高产竹林培育等都不自觉地运用了生态化学计量学的相关原理。

3.1指导养分诊断

营养不足容易引起植物组织老化,而过剩又引起植物毒害,造成资源浪费与环境污染(Güsewell,2004)。因此,养分诊断是保证林农业产品优质高产的重要措施,并将体内营养元素的含量及比例作为衡量植物营养状况的重要指标(Sinclairetal.,1997;Güsewelletal.,2003;Tessier&Raynal,2003)。

洪顺山等(1989)和张献义等(1995)发现竹子叶片养分状况与新竹产量密切相关,并将之作为竹林养分诊断的重要指标。此后,陈卫文等(2004)采用“临界值”法,制定了毛竹不同养分诊断的化学计量标准。

Li等(1998b)认为,除竹叶外,竹秆、竹鞭、竹根等组织的养分化学计量比也都可用于养分诊断,并初步提出毛竹叶、秆、鞭、根中N:P:K浓度含量比分别为19:1:6、15:1:26、23:1:11和44:1:54。郭宝华(2014)建议采用N:P作为竹林养分诊断的生态指标,认为土壤N:P<14时,毛竹林主要受到N素的限制。因此,今后竹林养分诊断应由单一的元素含量向多重元素比例转变,由单一叶片向多个器官转变,由单一的植物体测定向植物-土壤联合诊断转变。

3.2高产优质培育

合理计量施肥不但可以增加竹材(笋)产量,而且可以提高品质。傅懋毅等(1991)发现每年沟施复合肥3945kg·hm–2(N:P:K=4:3:1),则每度(两年)可增产春笋20000kg·hm–2,并认为这是毛竹笋用林最佳培育方式;在澳大利亚每年折合施N250、375、500kg·hm–2的复合肥(N:P:K=5:1:2.8),毛竹笋产量分别为8300、10200、14200kg·hm–2(Kleinhenzetal.,2003)。陈孝丑等(2012)发现施肥可以显著提高毛竹林的胸径。林海萍等(2004)筛选了优质雷竹笋用林最佳配方,当施肥量为尿素975kg·hm–2、复合肥1500kg·hm–2、厩肥112500kg·hm–2(N:P:K=10:2:1)时,最有利于雷竹笋总糖、脂肪及淀粉的积累,而减少灰分、蛋白质及游离氨基酸的含量,品质提高效果最好。另外,孟勇等(2014)发现添加一些非必需元素(如硒Se)对竹笋品质具有明显的改善作用。但也有实验发现仅施化肥会使竹壁变薄,竹材品质下降(洪顺山等,1992)。有机肥对竹材(笋)品质形成化学计量学机制值得关注。

3.3平衡施肥试验

为了达到竹林优质高产的目标,近年许多学者在养分诊断的基础上,开展了竹林平衡施肥试验与推广。洪顺山(1987)认为毛竹林N:P:K最适施肥比率为10:6:4.7;野中重之在1989年提出了N:P:K:Si配比为10:5:6:8(郭晓敏等,2013);胡冬南等(2004)认为经营目标不同,竹林需求养分的数量和比例有所差异,认为毛竹笋用林N:P:K最佳配比为10:3:2.2,材用林为10:6.8:9.8。2006年,我国编制了“毛竹林丰产技术国家标准GB/T20391-2006”,建议对I立地级的材用林施N肥100–120kg·hm–2、P肥20–25kg·hm–2、K肥40–45kg·hm–2,N:P:K为10:2.0:4.0。对II、III立地级的材用林施肥量翻倍,笋材两用林施N肥150kg·hm–2、P肥40–50kg·hm–2、K肥80–100kg·hm–2,N:P:K为10:3.0:6.0。但这些研究都还停留在经验上,缺乏真正的计量学机制研究,如洪顺山(1992)认为毛竹笋竹两用林最佳配方为:N肥310kg·hm–2、P肥83kg·hm–2、K肥118kg·hm–2,但如按苏文会(2012)竹材(笋)的养分含量与采收输出方法计算,林分N、P、K利用率仅分别为28.9%、20.3%、62.5%,养分供需并不平衡,因此平衡施肥需要引入化学计量学机制研究。

4竹子化学计量学研究展望

生态化学计量学理论初步解释了竹子开花、发笋成竹等生物学问题,也解释了竹林退化、群落动态等生态学问题,但这些研究还很不完善,仍停留在定性、理论和表观层面。如何使竹子生态化学计量学走向定量、应用和机制研究,对每一位从事竹子理论或应用的研究者来说,无疑是机遇和挑战并存。为满足社会对竹材(笋)优质高产、安全高效和环境保护的需求,我们认为今后的竹子生态化学计量学应重点加强以下研究:(1)竹子生态化学计量内平衡维持机制与影响因子;(2)竹材(笋)品质形成的化学计量学机制;(3)竹子-土壤化学计量学互作过程的定量化;(4)养分诊断与生态化学计量平衡施肥;(5)竹林生态系统的生态化学计量优化管理。

4.1加强竹子生态化学计量学内平衡维持机制与影响因子研究

生态化学计量学认为元素组成相对稳定是一切生物的基本特征。本文发现竹子叶片多重元素比率平均为C:N:P=380:16:1。然而,竹种、器官、年龄和发育阶段等遗传因素,土壤、气候、人类活动等环境因素都会直接或间接地影响竹子的生态化学计量内平衡(Reich&Oleksyn,2004;Sardansetal.,2012),进而影响其新陈代谢、生长发育等生命过程。同时,植物也会通过组织老化、凋落、转移与储藏等形式,调整养分吸收与释放,实现整体对多重元素(如C:N:P)比率的调节,但竹子化学计量平衡的影响因子及作用机制尚不清楚。以后应加强多竹种(尤其是经济竹种和珍稀竹种)化学计量内平衡特征研究;加强开花、发笋、大小年等基础生物学过程与元素化学计量的关系研究;结合分子、同位素等先进技术,深入开展竹子化学计量内稳性与其光合作用、养分分配、克隆整合等生理生态学研究;开展多因子(养分与水分)对元素内平衡的交互影响及竹子的响应机制;开展竹子化学计量特征与新陈代谢活性物质的关系研究(Rivas-Ubachetal.,2012),以提高生态化学计量学对竹子生物学现象、过程和机制的解释能力。

4.2加强竹材(笋)品质形成的化学计量学基础研究

竹材(笋)品质是市场竞争力的核心。大径级、节间长、壁厚、枝下高长的竹材价格明显要高;外观漂亮、营养丰富的竹笋更受市场欢迎。尽管目前已开展了部分养分元素(N、P、K、Se、Si)对竹材(笋)品质形成的影响实验(孟勇等,2014),但相关的基础研究仍很滞后,高产优质的形成规律还未被充分地揭示与认识,可推广的高产优质培育技术尚未确立,制约了竹林产量提高和品质的改善。因此建议开展以下研究:1)竹笋品质形成规律及化学计量学机制研究,尤其是Se、Zn等非必需元素、有机肥与竹笋品质形成的生理机制;2)节长、壁厚等优质材用林定向培育的化学计量学原理与技术研究;3)基于光、温、肥、水等多种环境因子的竹材(笋)高产、优质和资源高效利用的化学计量调控机制研究。

4.3强化竹子-土壤化学计量学互作过程的定量化研究

植物养分主要来源于土壤,土壤养分也受到植物的反作用。因此,加强竹子与土壤养分元素的化学计量适配与错配互作研究,对竹林生产、环境保护至关重要。首先,土壤环境决定着养分形态、数量及其有效性,从而影响到竹子的生长发育(Fanetal.,2015;Zechmeister-Boltensternetal.,2015)。建议开展土壤环境因子与土壤、竹子养分元素化学计量特征动态关系的长期监测与研究。其次,凋落物分解和根际效应是影响土壤养分的一个重要过程,尤其是根际过程更应受到关注(Belletal.,2014,2015;Carrilloetal.,2014),所以应采用稳定同位素技术、分子生态技术,聚焦于竹子根际过程及养分活化机制(如根系吸收与分泌、根际酸碱度变化、根际微生物活动),实现“竹子-根际-土壤”三者元素关系的量化分析。

4.4加强养分诊断与生态化学计量平衡施肥研究

养分诊断与平衡施肥是提高林业生产、维护系统稳定、选择合适管理策略的重要手段(Parketal.,2014),但当前竹林养分诊断仍停留在单一的养分测定(陈卫文等,2004;郭晓敏等,2013),很少考虑多养分、多组织的耦合效应,失衡超量施肥强烈影响到竹林土壤理化性质,并引起竹笋食用安全、水土环境恶化等问题。今后应以生态化学计量平衡理论为基础,改进养分诊断方法,根据不同竹种、不同林分、不同时期养分限制性的差异特征,筛选养分丰缺指标,建立多元素、多组分的养分诊断技术,提高监测精度与预测能力;形成生态化学计量平衡施肥技术,根据竹子和土壤的营养特点,筛选肥料种类、确定肥料用量与配比,实施时空精准施肥,提高肥料利用效率,实现多重元素间的平衡,竹子养分需求与环境养分供给间的平衡,肥料投入与经济产出间的平衡,产品生产与环境保护间的平衡。

4.5强化竹林生态系统生态化学计量优化管理

生命元素通过物质循环、能量流动等形式将生态系统的各组分、多层次紧密联系起来(Carniceretal.,2015)。竹林是一个人工或半人工的开放生态系统,几乎每年都有竹材(或竹笋)等产品输出和外源养分的输入。产品输出和养分输入的失衡会改变竹子、土壤、微生物等不同组分的化学计量特征(Raghubanshi,1994;Venkateshetal.,2005;Zhangetal.,2013)。因此,今后应充分考虑生物与环境间的相互渗透性,根据物质守恒与能量守恒定律,综合考虑土壤、气候、经营活动等因素,加强竹林生态系统的生态化学计量模型与理论研究,构建“竹子-土壤-微生物”多组分的“生态化学计量匹配模型”,竹子化学计量特征与群落组成结构、生态系统生产力多层次的多重养分优化计量模型,并通过长期野外监测与微宇宙模拟实验,找到具有竹子特色的“特征参数”,最后形成可视化的竹林养分预测和管理系统,指导竹林健康经营和环境综合效应评估,实现因地制宜、以产定肥的竹林生态系统生态化学计量优化管理模式。

生态学基础篇9

美国生态文学的思想文化基础

从根本上来看,生态文学批评是生态哲学思想在文学领域的反映。生态哲学最根本的出发点就是思考动物是否具有道德地位,把道德关怀从人扩展到人类社会以外是其基本思想。在西方哲学的奠基人笛卡尔那里,动物根本是感觉不到痛苦的,只不过是一架“自动机”。与此大相径庭,哲学家边沁则在其代表作《道德与立法原理》一书中明确指出:在判断个人行为正确或错误时应该把动物痛苦也考虑进去,因为一个正确或错误的行为取决于行为本身所带来的快乐和痛苦的多少,而动物也是能感觉到痛苦的。1892年,《动物权利与社会进步》一书出版,作者塞尔特在书中进步明确:动物和人类一样也有天赋的生存权利和自由。基督教的人类中心主义长期在西方社会占据统治地位,美国语言文学家在上述思想启蒙下首次对这种人类中心进行了批评,明确提出任何动物一样都是大自然的一部分,是大自然的产物。面对工业社会所产生的日益严重的环境危机,一些原来司空见惯的问题重新进入人们的视野:人在世界中处于什么样的地位,除人之外还有没有其它价值主体,人类之外的物是否具有对人类来说工具价值以外的价值以及人对自然的正当权利和必要义务是什么。这些问题是人文社会科学的各个领域都不得不重新对人与自然之间的关系进行重新定位,生态文学批评正是这一思潮在文学领域的反映。工业化进程带来的并不仅仅是社会物质财富的极大丰富,更是人们社会观念深刻变革,自然和荒野是粗俗而危险的观念逐渐被清除人的思维。在美国的东海岸,有这样一群特别的人,包括那些具有文学、艺术倾向的绅士阶层、自然神论哲学家以及自然诗人,他们开始用热爱自然的眼光去看待自然。自然神秘的面纱被彻底揭下,露出其含情脉脉的一面,人们甚至对原生荒野的迅速消失感到恐惧。劳伦斯?布伊尔对此有这样的解释:“远离城市的郊区和前工业化的地域开始于美国文化特征联系在一起,成为美国本土文学的一个神话。美国的自然环境成为最显著的一种文化资源。”②独立战争后,美国大众对国家的热爱集中表现在人们对荒野、自然的热爱上。这主要是因为,与欧洲方兴未艾的工业革命相比,真正具有美国特色的正是那广阔而未开垦的土地、无边无际的荒野,荒野理所当然的成为了美国人民热爱的对象。华盛顿?欧文《见闻札记》、布赖恩特《森林之歌》、惠特曼《草叶集》等一大批以描写自然为主体的文学作品,开始在美国社会广泛流行。第二次世界大战后,世界科学技术的发展迎来了新的曙光,科学技术一方面给人们生活带来了极大的便利和舒适,但是也无可奈何的给人们带来了精神上的苦闷。进入20世纪后50年,科学技术迅猛发展带来的是消费主义和社会商品化的形成,人和自然都被纳入商品的范畴,这就必然带来人与自然的矛盾。在这一矛盾面前,人们不得不对人与自然的关系进行重新冷静思考。生态批评文学正是在这一大的社会背景下兴起与20世纪80、90年代的美国。

美国生态文学批评的发展历程

20世纪是美国文学理论江河四溢、汹涌澎湃的一个时期,各种文学理论纷纷登上美国文学舞台。仅仅有一定影响的文学主张就有几十种。20世纪后期,当人类面临日益紧迫的生存困境时候,生态文学批评开始走进现实世界,走向文学舞台的正中央。美国批评家J?希利斯?米勒就指出:“事实上,自1979年以来,文学研究的兴趣中心已发生了大规模的转移:从对文学作修辞学的‘内部’研究,转为研究文学的‘外部’联系,确定它在心理学、历史或社会学等背景中的位置。换言之,文学研究的兴趣已由解读(即集中注意研究语言本身及其性质的能力)转移到各种形式的阐释学解释上(即注意语言同上帝、自然、社会、历史等被看作是语言之外的事物的关系)。”③现在,我们回过头来看美国生态文学批评发展历程,主要可以分为三个阶段。20世纪70年代末、80年代初,是美国生态文学批评的第一阶段,在这一阶段自然与环境在文学作品中的表达方式是研究的重点。生态文学批评家在这一时期对文学普遍认为在许多作品中是以一种比较陈旧模式来描写自然的。在这种陈旧模式影响下,文学家在伊甸园牧歌式的世外桃源和处女地与瘴气弥漫的沼泽地和无情的荒野这两种意义上使用自然。美国生态文学批评的第二阶段是从20世纪80年代末开始,持续到90年代初。在这一阶段,生态文学批评家把重点放在弘扬那些长期被忽视的描写自然的文学作品上,开始深入探讨和研究。美国描写自然的文学作品的历史发展、风格题材以及所取的成就。这一时期比较有影响的批评家是利奥波德和卡森,利奥波德的“生态中心论”思想成为环境主义的金科玉律;而卡森的代表作《寂静的春天》开启了生态文学批评的一个新纪元,因为这是人类生态意识觉醒的重要标志。20世纪末,新世纪以来,生态文学批评家试图来创建一种生态诗学,这种生态诗学是建立在对生态系统的概念强调和生态文学批评理论建设的基础上。这一时期,生态文学批评家们注重吸收“环境伦理学”和“环境哲学”等哲学思想来进行理论体系的创建,把生态文学批评理论的研究推向了一个新的高潮。

生态文学批评旨在解决的问题

生态学基础篇10

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生态学基础模拟预测试卷(七)

满分:150分 时间:l50分钟

一、选择题:1~20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。

1.不同坡度的温度差异主要是由 ( )

A.风速差异

B.海拔高低

C.太阳辐射

D.降水量

2.黑核桃树下几乎没有草本植物,原因是其树皮和果实中含有的氢化核桃酮抑制其他植物的生长,这是植物的 ( )

A.密度效应

B.种群调节

C.竞争作用

D.他感作用

3.在生物群落的地带性分布中,起支配作用的是 ( )

A.生物的种类

B.气候条件

C.经纬度的递变

D.地球自转

4.生产力的生态系统类型是 ( )

A.草原生态系统

B.海洋生态系统

C.淡水生态系统

D.森林生态系统

5.农药对天敌的伤害常大于对害虫的伤害其原因之一是 ( )

A.农药杀不死害虫

B.害虫有抗药性

C.农药有选择性

D.天敌的营养比害虫高

6.生态学的研究方法大多与生物学的方法相似是由于 ( )

A.从其他科学那里直接引入

B.生态学与其他学科的交叉

C.生态学研究层次

D.生态学最初属于生物学的分支

7.一般高山植物茎干短矮,叶面缩小,绒毛发达,叶绿素多,叶茎含花青素,花色鲜艳,这些特征的形成是由于 ( )

A.高山上蓝、绿光和紫外线较强烈

B.高山上绿、紫光和紫外线较强烈

C.高山上绿、红光和紫外线较强烈

D.高山上蓝、紫光和紫外线较强烈

8.在大棚生产中,施放下列哪一种可以提高光合作用 ( )

A.氧气

B.氮气

C.二氧化碳

D.水汽

9.种群是指 ( )

A.一定空间内同种个体的集合

B.一定空间内所有种的集合

C.不同空间内同种个体的集合

D.不同空间内所有种的集合。

10.公式N(t)=Nt-1+B-D-I-E表达人口的增长。其中D表示 ( )

A.迁出率

B.死亡率

C.迁入率

D.出生率

11.反刍动物的瘤胃具有密度很高的细菌,这些细菌与反刍动物的关系是 ( )

A.捕食关系

B.共生关系

C.寄生关系

D.附生关系

12.不属于群落成员的是 ( )

A.亚优种

B.建群种

C.特有种

D.优势种

13.顶极一格局假说的意思是 ( )

A.顶极群落是一个独立的不连续的单位

B.随着环境因子的梯度变化各顶极群落呈连续变化

C.一个气候区内,可以有多个顶极群落呈不连续变化

D.一个气候区内,只能有一种顶极群落

14.在输入到一个营养级的能量中,大约只有10%~20%能够疏通到下一个营养级,其余的则为——所消耗。 ( )

A.异化作用

B.同化作用

C.合成作用

D.呼吸作用

15.可以通过“对流”运动进行的循环是 ( )

A.地球化学循环

B.沉积型循环

C.生物循环

D.气相型循环

16.常绿阔叶林的分布区域是 ( )

A.热带

B.温带

C.亚热带

D.寒温带

17.下列生物属于生产者的生物是 ( )

A.兔

B.藻类

C.棉铃虫

D.食用菌

18.营养级划分的依据是 ( )

A.生物的种类

B.生物的食性

C.生物的大小

D.生物的密度

19.群落演替在后期的成熟阶段 ( )

A.总生产量大于总呼吸量

B.总生产量、净生产量达到

C.总生产量与生物量的比值

D.总生产量与总呼吸量大体相等

20.多功能农、副、工联合生态系统类型是指 ( )

A.由农业生产、加工业以及生活区等子系统构成,它的特点是将种植业、养殖业和加工业有机结合起来,形成一个多功能的整体

B.由农业生产、加工业以及生活区等子系统构成,它的特点是将种植业、渔业和加工业有机结合起来,形成一个多功能的整体

C.由农业生产、加工业以及生活区等子系统梅成,它的特点是将种植业、啉业和加工业有机结合起来,形成一个多功能的整体

D.由农业生产、加工业以及生活区等子系统构成,它的特点是将种植业、畜牧业和加工业有机结合起来,形成一个多功能的整体

二、填空题:21-40小题。每小题2分,共40分。把答案填在题中的横线上。

21.如果具有两个或两个以上同等重要的建群种,就称该群落为____ 。

22.饶基耶尔将植物生活型分为高位芽、____、地面芽、地下芽和一年生植物。

23.自然生态系统的基本功能包括能量流、____ 和信息流。

24.生态系统的稳定包括结构上的稳定、功能上的稳定、____ 。

25.在植被型内根据优势层片或指示层片的差异可划分____ 。

26.覆盖一个地区的植物群落的总称叫做____ 。

27.在原有生物群落被破坏后的地段上进行的演替叫____ 。

28.参与生物生命活动的每一种酶的活性都有它的最低温度、最适温度和温度,相应形成生物生长的____。

29.生态系统的四个组成部分是生产者、消费者、分解者和____ 。

30.凡是建群种或共建种相同的植物群落联合为____ 。

31.反馈有两种类型,即正反馈和负反馈,生态系统的反馈主要是____ 。

32.某物种的性状的进化对另一物种的性状产生反应,而后一个物种又作为前一物种性状

进化的条件,两物种的进化共同发展。这是物种的____ 。

33.早晨蜥蜴在阳光照射下身体尽可能大面积接触光线,与光照角度垂直;而中午光照强烈时,它的身体与光线几乎平行,尽量减少身体与光的接触面积。这是受____ 的影响。

34.生态学的发展简史分生态学的萌芽、生态学的建立、生态学的巩固、____ 四个时期。

35.寄生分为兼性寄生和专性寄生。____寄生,是指寄生生物必须经常或暂时居住在寄主体上并从寄主获得营养。

36.群落中某一物种的分盖度占所有分盖度之和的百分比,叫____ 。

37.生物对昼夜交替周期性变化的适应形成的节律变化叫____ 。

38.近代生物种群衰落和消亡的速度大大加快的主要原因是,人类的过度利用和____ 。

39.生态学的研究方法在最初时期主要沿用研究生物科学的方法,实验室研究是一种补充手段。利用数学模型的方法能够____某种生态状态,观察它们的某种特征。

40.植物花芽的分化和形成时期,植物体遮光后,花芽的形成减少,已经形成的花芽,也发育不良或早期死亡。这说明在植物花芽的分化和形成的过程中,____起着主导作用。

三、判断题:41~50小题,每小题2分,共20分。判断下列各题的正误。正确的在题后的括号内划“√”,错误的划“×”。

41.大气中的某些痕量气体具有反射近地面得长波辐射从而使大气增温的作用,称之为温室效应。 ( )

42.具有发达的储水组织的植物是湿生植物。 ( )

43.r对策生物种群的基本增长型通常是S型。 ( )

44.乔木树种的生活型为高位芽植物。 ( )

45.物质循环又称为生物地球化学循环,是指各种化学物质在生物和土壤之间的循环运转。( )

46.生理出生率是指出、生率。 ( )

47.生活型相同意味着植物适应的环境特征相同。 ( )

48.一定地段上,多物种所组成的天然群聚是有机整体。 ( )

49.根据植物群落的性质和结构,可将陆地生态系统区分为森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、冻原生态系统等。 ( )

50.生物生活的具体场所称为生境,又称栖息地。 ( )

四、简答题:51~53个小题,每小题10分,共30分。

51.简述生态因子作用的不可替代性和补偿性,并举例说明。

52.简述植物密度效应的最后产量恒值法则,并解释最后产量恒值的原因。

53.简述影响群落演替的主要因素。

五、论述题:54题。20分。

54.什么是初级生产力?论述影响陆地生态统初级生产力的因素及提高陆地生态系统初级生产力的途径。

一、选择题:每小题2分,共40分。

1.C 2.D 3.B 4.D 5.D6.D 7.D 8.C 9.A l0.B

11.B 12.C 13.B 14.D 15.D16.A 17.B 18.B 19.D 20.A

二、填空题:每小题2分,共40分。

21.共优种群落(共建种群落)

22.地上芽

23.物质流

24.能量与物质输入输出

25.植被亚型

26.植被

27.次生演替

28.“三基点温度”

29.非生物环境

30.群系

31.负反馈

32.协同进化

33.光照强度

34.现代生态学

35.专性

36.相对盖度

37.昼夜节律

38.栖息地被破坏

39.模拟

40.光照长度

三、判断题:每小题2分。共20分。

41.× 42.× 43.× 44.√ 45.×46.√ 47.√ 48.× 49.√ 50.√

四、简答题:每小题10分,共30分。

51.(1)各生态因子都有各自的特殊功能和作用,相互之间不可替代。

(2)在一定的范围内,某因子不足时,其作用可由其它因子的增加或增强而得到补偿。

(3)例如,光照和二氧化碳两因子在植物光合作用中是不可相互替代的,但是在光照不足引起光合作用强度下降时,增加二氧化碳可在一定程度上减轻光合作用下降的幅度。

52.(1)植物的产量随密度的提高而增加,但是当密度达到一定值时,密度继续提高,最后产量基本是不变的。

(2)原因:在资源有限的环境中,超过最适密度时,如果密度继续提高,虽然个体数量 增加,但植株间的竞争加剧,个体变小,因而总的产量不会再增加。

53.(1)植物系列体的迁移、扩散和动物的活动性;

(2)群落内部环境的变化;

(3)种内、种间关系的改变;

(4)外部环境条件的变化;

(5)人类的活动。

五、论述题:20分。

54.(1)初级生产力是指单位时间单位面积上的绿色植物合成的有机物的量。

(2)影响因素:

①环境条件(太阳辐射、二氧化碳、温度、土壤及水分);

②生物群落的自身因素(群落的发育阶段、结构、物种组成);

③人为因素(投入、管理、技术进步等)。

(3)提高途径: