课程大纲

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陆地生态系统生态学原理

课程编码:180084071300P1007H 英文名称:Ecosystem Ecology 课时:60 学分:3.00 课程属性:学科核心课 主讲教师:白永飞等

教学目的要求
本课程为生态学各专业博士、硕士研究生的专业基础课,也可以作为植物学、动物学、环境科学各专业研究生的选修课。通过本课程的学习要求学生能掌握生态系统生态学的有关概念及相关内容,了解生态系统生态学发展前沿,国际和国内的研究进展,新技术的应用,研究中的有关方法等,为完成毕业论文以及今后进一步从事生态系统生态学研究打下坚实基础。

预修课程
普通生物学、普通生态学

大纲内容
第一章 绪论 3学时 白永飞
第1节 生态系统生态学 (Ecosystem Ecology)
第2节 生态系统生态学的历史 (History of Ecosystem Ecology)
第3节 生态系统结构和功能 (Ecosystem Structure and Functioning)
第4节 生态系统过程的控制因子 (Controls over Ecosystem Processes)
第5节 生态系统生态学研究前沿
第二章 全球气候系统 3学时 王艳芬
第1节 地球能量平衡 (Earth’s Energy Budget)
第2节 大气层系统 (The Atmospheric System)
第3节 地形对气候的影响 (Landform Effects on Climate)
第4节 植被对气候的影响 (Vegetation Influences on Climate)
第三章 地质、土壤与沉积物 3学时 王艳芬
第1节 土壤形成的控制因素 (Controls over Soil Formation)
第2节 土壤流失的控制因素 (Controls over Soil Loss)
第3节 土壤剖面的发育 (Development of Soil Profiles)
第4节 土层与土壤分类 (Soil Horizons and Soil Classification)
第5节 土壤性质与生态系统功能 (Soil Properties and Ecosystem Functioning)
第四章 陆地水平衡及能量平衡 3学时 王艳芬
第1节 地表能量平衡 (Surface Energy Balance)
第2节 生态系统水分收支 (Ecosystem Water Budgets)
第3节 生态系统水分输入 (Water Inputs to Ecosystems)
第4节 生态系统的水分丧失 (Water Losses from Ecosystems)
第五章 陆地生态系统碳输入 3学时 王艳芬
第1节 生态系统碳输入 (Carbon Inputs to Ecosystems)
第2节 光合作用的生物化学 (Biochemistry of Photosynthesis)
第3节 海洋生物的光合作用 (Pelagic Photosynthesis)
第4节 陆地植物光合作用 (Terrestrial Photosynthesis)
第5节 总初级生产 (Terrestrial GPP)
第六章 植物碳收支过程 3学时 黄建辉
第1节 碳输入和碳流失 (The balance between carbon inputs and carbon losses)
第2节 植物呼吸作用 (Plant respiration)
第3节 植物生产力 (Plant production)
第4节 陆地净初级生产力 (Terrestrial NPP)
第5节 分配 (Allocation)
第6节 组织周转 (Tissue Turnover)
第7节 生物量和NPP的全球分布 (Global Distribution of Biomass and NPP)
第8节 NPP的测定 (Measuring NPP)
第七章 分解过程和生态系统碳收支 3学时 黄建辉
第1节 分解作用的重要性 (Importance of Decomposition)
第2节 分解作用的四个过程(Decomposition Consists of Four processes)
第3节 谁是分解者? (Who Are the Decomposers?)
第八章 陆地植物的养分利用 3学时 黄建辉
第1节 养分供应是控制NPP的关键因子 (Nutrient Supply Is a Critical Control over NPP)
第2节 植物的养分需求 (Nutrients Required by Plants)
第3节 养分如何供应到根系 (How Do Nutrients Get to Roots?)
第4节 植物养分吸收 (Plant Nutrient Absorption)
第5节 氮素利用 (Nitrogen Use)
第6节 养分从植物中的流失 (Nutrient Loss from Plants)
第九章 生态系统养分循环 3学时 黄建辉
第1节 生态系统养分输入 (Nutrient inputs to ecosystems)
第2节 生态系统氮输入 (Nitrogen Inputs to Terrestrial Ecosystems)
第3节 氮的系统内循环 (Internal Cycling of Nitrogen )
第十章 营养动态 3学时 黄建辉
第1节 营养动态 (Trophic Dynamics)
第2节 主要控制因子 (Major Controls)
第3节 营养级对养分循环的影响 (Trophic Effects on Nutrient Cycling)
第十一章 Case Studies 3学时 黄建辉
第1节 Case Studies
第十二章 物种对生态系统过程的作用 3学时 白永飞
第1节 物种对生态系统过程的作用 (Species Effects on Ecosystem Processes)
第2节 作用类型 (Effect Functional Types)
第十三章 时间动态 3学时 白永飞
第1节 生态系统过程的波动 (Fluctuations in Ecosystem Processes)
第2节 生态系统的弹性和变化 (Ecosystem Resilience and Change)
第3节 干扰 (Disturbance)
第十四章 景观异质性与生态系统动态 3学时 白永飞
第1节 景观异质性的概念 (Concepts of Landscape Heterogeneity)
第2节 空间异质性的起因 (Causes of Spatial Heterogeneity)
第十五章 地球系统的变化 3学时 白永飞
第1节 全球水循环 (The Global Water Cycle)
第2节 全球碳循环 (The Global Carbon Cycle)
第十六章 生态系统的管理和维持 3学时 白永飞
第1节 可持续的社会生态体系 (Sustaining Social–Ecological Systems)
第2节 生态系统管理的概念框架 (Conceptual Framework for Ecosystem Management)
第十七章 Case Studies 3学时 白永飞
第1节 Case Studies
第十八章 综合作业与文献阅读报告
第1节 综合作业与文献阅读报告1 3学时 白永飞
第2节 综合作业与文献阅读报告2 3学时 黄建辉
第3节 综合作业与文献阅读报告3 3学时 王艳芬

教材信息
1、 Principles of Terrestrial Ecosystem Ecology. Second edition. F. Stuart Chapin III 2011年 Springer New York, NY

参考书

课程教师信息
白永飞,男,中国科学院植物研究所研究员、博士生导师,中国科学院特聘研究员,中国科学院大学岗位教授,中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站站长。2008年国家杰出青年科学基金获得者,主要研究工作:[1] 草地生物多样性和生态系统功能的维持机制,[2] 植物功能性状、功能多样性和生态系统多功能性之间关系,[3] 生态系统功能和服务对全球变化关键驱动因子的响应与适应机制 ,[4] 草地生态系统固碳现状、速率、潜力和机制 ,[5] 退化草地恢复、人工草地建植与生态系统管理。黄建辉,男,博士,研究员,博士生导师。主要从事生态系统养分循环的研究,研究内容包括生态系统的生产力、凋落物分解、有机N的矿化以及C、N间的相互作用及上述生态系统过程对全球变化(N沉降增加和降水量与降水格局变化)的响应和稳定同位素技术在上述研究中的应用等。王艳芬,女,历任中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站副站长,中国科学院研究生院资源与环境学院常务副院长、研究生院副院长。现任中国科学院大学党委副书记、常务副校长。主要研究方向:土壤生态学;草地生态学;生物多样性与生态系统功能。