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文檔簡介
1、普通生態(tài)學(xué)教 學(xué) 設(shè) 計 (初稿)張 健 華湖南文理學(xué)院2010年1月教案內(nèi)容教學(xué)設(shè)計第一部分 緒論基本內(nèi)容:一、生態(tài)學(xué)的定義二、生態(tài)學(xué)歷史、對象與范圍三、生態(tài)學(xué)的分支科學(xué)、交叉學(xué)科四、生態(tài)學(xué)發(fā)展動態(tài)五、生態(tài)學(xué)的研究方法新課導(dǎo)入: 從理解生命活動過程入手,分析任何生物的生存和發(fā)展都需要從環(huán)境中獲取資源,環(huán)境對生物而言就是資源的同意語;在這種情況性生物就與環(huán)境產(chǎn)生了生態(tài)關(guān)系;生態(tài)學(xué)就是研究這種關(guān)系的一門科學(xué)。教學(xué)重點(diǎn):生態(tài)學(xué)的本質(zhì)與內(nèi)容:環(huán)境對生物的決定和塑造作用,生物對環(huán)境的適應(yīng);適應(yīng)環(huán)境的生物對環(huán)境的改變作用。教學(xué)難點(diǎn):生態(tài)學(xué)的研究方法論:觀察法;實(shí)驗(yàn)法科學(xué)研究的基本思路。教學(xué)內(nèi)容解析(概念
2、、原理、范例):主要概念:生態(tài)學(xué) 生物環(huán)境 非生物環(huán)境 種群 群落 生態(tài)系統(tǒng) 生物圈 進(jìn)化生態(tài)學(xué) 化學(xué)生態(tài)學(xué) GAIA學(xué)說內(nèi)容分析:生態(tài)學(xué)的定義介紹生態(tài)學(xué)的概念。應(yīng)包括不同作者的定義,但應(yīng)該對最為簡單的、最為廣泛采用的定義有肯定的贊同。生態(tài)學(xué)研究歷史、對象與范圍簡單介紹生態(tài)學(xué)的發(fā)展歷史,以及在各個階段的研究的中心內(nèi)容。重點(diǎn)介紹生態(tài)學(xué)的研究對象。生態(tài)學(xué)的分支科學(xué)、交叉學(xué)科1. 分枝學(xué)科2. 與生物學(xué)分支學(xué)科的交叉;3. 生態(tài)學(xué)在生命科學(xué)體系中的應(yīng)用性學(xué)科;4. 生態(tài)學(xué)與自然科學(xué)相關(guān)學(xué)科的交叉;5. 生態(tài)學(xué)與人文社會科學(xué)的交叉。生態(tài)學(xué)的發(fā)展動態(tài)1. 作為基礎(chǔ)科學(xué)的生態(tài)學(xué)的發(fā)展動態(tài);2. 生態(tài)學(xué)應(yīng)用
3、領(lǐng)域及其應(yīng)用學(xué)科的發(fā)展動態(tài);3. 生態(tài)哲學(xué)、生態(tài)智慧生態(tài)學(xué)的研究方法 1. 科學(xué)研究的基本方法; 2. 生態(tài)學(xué)的觀察、實(shí)驗(yàn) 3. 生態(tài)學(xué)如何以小見大:樣方技術(shù),取樣技術(shù)本章小結(jié): 生態(tài)學(xué)是什么? 研究對象,概念,分支學(xué)科,交叉學(xué)科 形成和發(fā)展; 主要的歷史階段,代表性任務(wù),重要學(xué)術(shù)著作 現(xiàn)狀如何? 對象變化;手段變化;范圍擴(kuò)大 如何學(xué)習(xí)?課外作業(yè):1、什么是生態(tài)學(xué)?你認(rèn)為生態(tài)學(xué)的本質(zhì)是研究什么? 2、生態(tài)學(xué)的研究層次有哪些?這些層次在生態(tài)學(xué)不同的發(fā)展時期各有哪些偏重? 3、生態(tài)學(xué)的發(fā)展分為那幾個時期?各時期的主要代表人物是哪些?各時期的研究對象有什么特點(diǎn)?4、現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的發(fā)展有哪些特點(diǎn)?如何認(rèn)
4、識“生態(tài)學(xué)的社會化、生態(tài)學(xué)必須科學(xué)化”?建議讀物:1、尤金奧德姆著,. 1988. 生態(tài)學(xué)基礎(chǔ). 高等教育出版社2、孫儒泳,李博,諸葛陽,尚玉昌編. 1992. 普通生態(tài)學(xué). 高等教育出版社, 1-103、李博主編. 1999. 生態(tài)學(xué). 高等教育出版社, 1-9計劃課時為2.0展開問題的思路:不同歷史時期生態(tài)學(xué)研究對象的擴(kuò)大與解決人類生存發(fā)展問題的關(guān)聯(lián)性參與性討論:如何認(rèn)識社會生態(tài)化、生態(tài)社會化?如何認(rèn)識生態(tài)學(xué)和生物學(xué)其他學(xué)科在認(rèn)識論上的異同?啟發(fā)思考: 目前人類面臨的資源環(huán)境問題為什么需要生態(tài)學(xué)來進(jìn)行引領(lǐng)?教案內(nèi)容教學(xué)設(shè)計第二部分 個體生態(tài)學(xué)基本內(nèi)容:一、生物與環(huán)境二、能量環(huán)境 三、物質(zhì)環(huán)
5、境新課導(dǎo)入:從自然界中獲取物質(zhì)和能量構(gòu)建自身是生物生長發(fā)育的必然過程,認(rèn)識自然界生物可利用物質(zhì)和能量的狀態(tài)、性質(zhì)、數(shù)量、時間和空間的變化,是生態(tài)學(xué)研究的基礎(chǔ)。這些能量和物質(zhì)以及影響能量和物質(zhì)的因素及其對生物的影響就構(gòu)成了個體生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容。教學(xué)重點(diǎn):生態(tài)因子作用的特點(diǎn):綜合、主導(dǎo)、限制、直接/間接、階段性、不可替代和相互補(bǔ)償光、溫、水、土對生物有什么用?生物如何獲得取這些資源?正常條件下生物如何適應(yīng)(時間、空間變化)?太多、太少將產(chǎn)生什么影響?生物如何適應(yīng)? 形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化、行為適應(yīng)教學(xué)難點(diǎn):生物的適應(yīng)組合;適應(yīng)輻射 教學(xué)內(nèi)容解析(概念、原理、范例):主要概念:物種(種), 種群,環(huán)境
6、生態(tài)因子 環(huán)境因子 主導(dǎo)因子 最小因子法則 耐受性法則 限制因子 生態(tài)幅 適合度 指示生物 馴化 休眠 滯育 內(nèi)穩(wěn)態(tài) 陽性植物 葉面積指數(shù) 光飽和點(diǎn) 晝行性動物 光周期現(xiàn)象 短日照植物 Bergman規(guī)律 Allen規(guī)律 三基點(diǎn) 活動積溫 物侯 少漿液植物 恒滲植物 團(tuán)粒結(jié)構(gòu)內(nèi)容分析:第一章 生物與環(huán)境本章介紹環(huán)境因子(生態(tài)因子)的定義。并解釋在環(huán)境學(xué)中與生態(tài)學(xué)中“環(huán)境”概念上的差異(范圍的限定)。本章介紹環(huán)境因子作用的規(guī)律,其中包括生態(tài)學(xué)的一些基本定律(或規(guī)律)。包括許多生態(tài)學(xué)最基本的理論問題。環(huán)境、環(huán)境因子及其類別1、環(huán)境的概念,環(huán)境因子與生態(tài)因子2、非生物因子與生物因子3、直接因子和間接
7、因子4、大環(huán)境、小環(huán)境;內(nèi)環(huán)境與外環(huán)境生態(tài)因子作用的規(guī)律 生態(tài)因子作用的綜合性 非等價性,主導(dǎo)因子不可替代性與互補(bǔ)性 限制作用:最小因子法則/耐受性法則;三基點(diǎn)生物對環(huán)境因子的適應(yīng)途徑 1、形態(tài)適應(yīng)2、生理適應(yīng):馴化;內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制3、行為適應(yīng):休眠、遷徙、滯育等。 生物的適應(yīng)組合 適應(yīng)的遺傳基礎(chǔ) (稍提即可)第二章 能量環(huán)境 本章介紹組成能量環(huán)境的光因子與溫度因子的定義。本章介紹光因子的生態(tài)作用和溫度因子的生態(tài)作用。一、光因子陸生環(huán)境中的光因子 光在時間和空間的上的分布特點(diǎn) 光強(qiáng)度對植物的生態(tài)影響 陽性植物、陰性植物 光補(bǔ)償點(diǎn)、飽和點(diǎn) 光照強(qiáng)度對動物的影響 光的周期性變化對動物和植物的生態(tài)效應(yīng)水
8、生環(huán)境的光因子 水體光的分布特點(diǎn) 水生生物對光的適應(yīng)二、溫度因子溫度的分布特征與生態(tài)意義 溫度的分布特征 溫度的生態(tài)意義:代謝;分布溫度對生物分布和生命活動的影響 極端低溫/高溫對生物的影響生物表現(xiàn)的形態(tài)適應(yīng):動物表現(xiàn)的形態(tài)適應(yīng) BERGMAN規(guī)律;ALLEN規(guī)律等3 生物表現(xiàn)的生理適應(yīng):極端高溫對生物的影響與生物的生理適應(yīng)4 生物表現(xiàn)的行為適應(yīng)5 溫度與生物的發(fā)育:有效積溫;物候第三章 物質(zhì)環(huán)境一、水因子水的分布與水因子的生態(tài)意義1、水陸環(huán)境的主要差異2、水的理化性質(zhì)3、水的生態(tài)意義(組份,代謝介質(zhì),分布,形態(tài)塑造)生物對水因子的適應(yīng)1、水、陸生植物對水因子的適應(yīng)(1)水生植物(2)陸生植物
9、2、動物對水因子的適應(yīng)(1)水生動物的滲透壓調(diào)節(jié)(2)陸生動物對干旱的適應(yīng)(3)適應(yīng)組合二、大氣因子 大氣因子的組成 大氣因子的生態(tài)意義 大氣因子對生物的影響 生物對大氣因子的適應(yīng)三、土壤因子1、土壤的生態(tài)意義2、土壤的物理性質(zhì)對生物的影響3、土壤的化學(xué)性質(zhì)對生物的影響4、土壤環(huán)境與動物的適應(yīng)四、火因子1、火燒的影響及其生態(tài)作用2、植物/動物對火因子的適應(yīng)五、風(fēng)因子1、風(fēng)因子的影響及其生態(tài)作用2、植物/動物對風(fēng)因子的適應(yīng)六、人類活動對生物的影響 人類活動對生物的積極意義:選擇 伴人適應(yīng)與進(jìn)化 人類活動對環(huán)境因子的改變:生態(tài)破壞與環(huán)境污染 人類活動對生物的生態(tài)影響本章小結(jié): 生態(tài)因子的特點(diǎn)及其對
10、生物的影響方式;生物對生態(tài)因子的適應(yīng)課外作業(yè):1、生態(tài)因子一般被分為哪五大類型?哪些是直接作用?哪些是間接作用? 生態(tài)因子作用有什么特點(diǎn)? 2、Liebig的最小因子法則和Shelford 的耐受性法則分別是說明生態(tài)因子作用的什么特點(diǎn)?生物的耐受曲線在生態(tài)幅寬狹不同的生物中,其圖形上有什么特點(diǎn)? 3、多個生態(tài)因子的綜合作用對生物的適合度有何影響?請舉例說明。 4、生物對生態(tài)因子的限制作用的調(diào)整主要表現(xiàn)在哪些方面?它們分別是對哪些生態(tài)條件的適應(yīng)?具有哪些生態(tài)意義? 5、內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物和非內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物在適應(yīng)環(huán)境的方式、能力上有何差異?內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物如何保持其穩(wěn)態(tài)機(jī)制的? 6、舉例說明什么是適應(yīng)組合?生物為什
11、么要出現(xiàn)適應(yīng)組合? 7、光在時間和空間上的配置對植物和動物產(chǎn)生哪些影響?它們又是如何適應(yīng)這些變化的? 8、溫度有哪些生態(tài)意義?低溫和高溫對生物會產(chǎn)生哪些影響?植物和動物如何在形態(tài)、生理、行為上進(jìn)行適應(yīng)?為什么溫度能夠限制生物的分布? 9、什么叫有效積溫?利用它在實(shí)際生產(chǎn)中有哪些價值? 10、水環(huán)境和陸生環(huán)境有哪些不同? 植物在適應(yīng)方式上又有何不同? 11、 水生動物和陸生動物在對水因子方面的適應(yīng)中主要面臨哪些矛盾?它們又如何適應(yīng)? 12、 水體介質(zhì)及其低氧環(huán)境對生物的形態(tài)和結(jié)構(gòu)及其能量耗散產(chǎn)生哪些影響? 13、鹽堿土對植物有哪些不利影響?鹽土植物對植物的適應(yīng)方式有哪些?建議讀物:1、尤金奧德姆
12、著,. 1988. 生態(tài)學(xué)基礎(chǔ). 高等教育出版社2、孫儒泳,李博,諸葛陽,尚玉昌編. 1992. 普通生態(tài)學(xué). 高等教育出版社, 11-513、李博主編. 1999. 生態(tài)學(xué). 高等教育出版社, 10-424、周曉峰主編,1999. 中國森林與生態(tài)環(huán)境。北京:中國林業(yè)出版社。5、任海,彭少麟,2001. 恢復(fù)生態(tài)學(xué)導(dǎo)論。北京:科學(xué)出版社。.6、Walter Larcher (翟志席、郭玉海等譯),1997. 植物生理生態(tài)學(xué)。北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社。7、Barbour M.G., Burk J.H., Pitts W.D., Gilliam F.S. and Schwartz M.W. 199
13、9. Terrestrial Plant Ecology. Addison Wesley Longman Inc. 計劃課時為7. 3學(xué)時 2學(xué)時2學(xué)時時間分配180分鐘展開問題的思路:講述生態(tài)因子:根據(jù)三基點(diǎn)展開;講授生物的適應(yīng):從形態(tài)、生理生化、行為等方面展開參與性討論: 4、什么叫生理分布區(qū)和生態(tài)分布區(qū)?二者的區(qū)別和聯(lián)系是什么? 5、大環(huán)境和小環(huán)境對生物的生態(tài)效應(yīng)有何不同?舉例說明。120分鐘120分鐘啟發(fā)思考: 生物對環(huán)境因子的適應(yīng)特征、現(xiàn)狀的分布與地球歷史變化過程有什么聯(lián)系? 人類是如何干擾和影響生物適應(yīng)環(huán)境的?教案內(nèi)容教學(xué)設(shè)計第三部分 種群生態(tài)學(xué)基本內(nèi)容:一、種群及其基本特征二、生
14、物種及其變異與進(jìn)化三、生活史對策四、種內(nèi)與種間關(guān)系新課導(dǎo)入:種群是生物物種在自然界存在的形式和基本功能單位,探討物種數(shù)量、質(zhì)量、分布、發(fā)展動態(tài)是種群生態(tài)學(xué)的核心,也是生態(tài)學(xué)的核心內(nèi)容之一。教學(xué)重點(diǎn):種群增長模型 (與密度相關(guān)的); 種群調(diào)節(jié)方式(假說);繁殖成效 親本投入、繁殖成本;繁殖格局:一次與多次,生活年限和繁殖;繁殖策略:K選擇和r選擇; R-C-S型生活史式樣;生物的性行為: 有/無性生殖;性別系統(tǒng),婚配制度;他感作用;性選擇。種內(nèi)關(guān)系:密度效應(yīng) 最后產(chǎn)量衡值法則,3/2自疏法則;種間關(guān)系:競爭和生態(tài)位, 植物的防衛(wèi)作用;植物與食草動物之間的協(xié)同進(jìn)化教學(xué)難點(diǎn):種群的遺傳變異,物種的形
15、成與分化 教學(xué)內(nèi)容解析(概念、原理、范例):主要概念:構(gòu)件 單體生物 構(gòu)件生物 密度 年齡結(jié)構(gòu) 性比 植物的建筑學(xué)結(jié)構(gòu) 生命表 凈生殖率 內(nèi)稟增長率 瞬時增長率 周限增長率 環(huán)境阻力 環(huán)境容量 最大連續(xù)產(chǎn)量 水華 時滯效應(yīng) 生態(tài)入侵 基因庫 遺傳漂變 瓶頸效應(yīng) 建立者效應(yīng) 中性學(xué)說 配子選擇 親屬選擇 群體選擇 性選擇 漸變?nèi)?工業(yè)黑化 適應(yīng)輻射 r-K連續(xù)體 社會等級 領(lǐng)域性 親代投入 利它行為 協(xié)同進(jìn)化 生態(tài)位 ZNGI 他感效應(yīng)(異種抑制效應(yīng)) 偏利共生 互利共生 內(nèi)容分析:第一章 種群及其基本特征一、種群的概念種群的定義、種群在不同學(xué)科中的稱謂。種群定義所表現(xiàn)的時空、遺傳和數(shù)量特征。二
16、、種群的各種參數(shù) 種群大小與密度 種群的分布,種群分布的判斷 種群概念的擴(kuò)展:單體生物與構(gòu)件生物,構(gòu)件 種群的結(jié)構(gòu)特征:年齡結(jié)構(gòu)與性比三、種群動態(tài)生命表與種群動態(tài)參數(shù)生命表的編制;靜態(tài)生命表與動態(tài)生命表;1 研究種群動態(tài)的參數(shù) 生命表的分析 種群增長率r/內(nèi)稟增長率rm/瞬時增長率 周限增長率 生存曲線種群動態(tài)的模型研究 指數(shù)增長模型 LOGISTIC增長模型 與密度有關(guān)的不連續(xù)增長模型 具時滯效應(yīng)的、與密度有關(guān)的不連續(xù)增長模型四、自然種群的數(shù)量變化 季節(jié)性增長 周期性波動 種群大爆發(fā)與種群的滅亡五、種群調(diào)節(jié) 種群調(diào)節(jié)概念 種內(nèi)競爭 動物與植物種內(nèi)競爭的差異 種群調(diào)節(jié)各學(xué)說簡介與評價第二章 生
17、物種及其變異與進(jìn)化一、種群遺傳學(xué)基本概念 種、種群和進(jìn)化 遺傳和變異 哈迪魏伯格原理二、生物的進(jìn)化要素 突變和重組 自然選擇 基因流動 隨機(jī)遺傳漂變種群內(nèi)遺傳平衡多態(tài)現(xiàn)象三、物種的形成 物種形成過程 物種形成機(jī)制 種的形成方式第三章 生活史對策 生活史對策定義 能量權(quán)衡原則 r和K對策 C、S和R對策 其它生活史對策第四章 種內(nèi)種間關(guān)系一、種間競爭1、種間競爭模型Lotka-Voltarra模型Tilman模型2、競爭排斥原理3、生態(tài)位理論 4、自然種群的種間競爭表現(xiàn)二、捕食關(guān)系1、捕食關(guān)系的概念:廣義與狹義的概念2、種間競爭模型Lotka-Voltarra捕食模型 自然界捕食關(guān)系的表現(xiàn) 捕食
18、關(guān)系在生物控制中的作用:Holling反應(yīng)的應(yīng)用三、寄生關(guān)系 有關(guān)寄生的各種概念:寄生、擬寄生、內(nèi)/外寄生 寄生作用與協(xié)同進(jìn)化四、其它種間關(guān)系 互利共生 種間關(guān)系的各種表現(xiàn)與實(shí)際判斷問題五、種群的行為植物種群的密度效應(yīng)最后產(chǎn)量恒值法則與-3/2自疏法則動物種群的各類社會行為及其生物學(xué)意義 啄序 社群等級 領(lǐng)域行為行為的適應(yīng)性和遺傳性家系選擇和集團(tuán)選擇本章小結(jié):種群的數(shù)量(時間)、種群在空間上的分布、質(zhì)量、種群的動態(tài)變化種群的適應(yīng)(生活史):大小、生長發(fā)育、繁殖和擴(kuò)散課外作業(yè):1、為什么說種群是物種在自然界存在的基本單位和進(jìn)化單位? 2、種群的密度和分布有什么區(qū)別和聯(lián)系?種群的不同分布形式對種群
19、的發(fā)展各有哪些影響? 3、動態(tài)生命表和靜態(tài)生命表有哪些不同?如果研究一個區(qū)域的人口的發(fā)展動態(tài),你認(rèn)為兩種生命表各有何優(yōu)劣點(diǎn)? 4、關(guān)鍵因子分析是怎樣反映環(huán)境因子對種群發(fā)展影響的? 5、比較分析種群增長的非密度制約指數(shù)增長模型(離散型和連續(xù)型)、密度制約增長模型(離散型和連續(xù)型)成立的條件和建模的要求,各模型具有哪些生態(tài)學(xué)意義。 6、比較分析自然選擇和遺傳漂變對種群進(jìn)化的作用特點(diǎn)。 7、自然選擇按照選擇的結(jié)果分為哪種類型?并舉例說明。 8、物種的形成為什么要經(jīng)過生殖隔離?生殖隔離有哪些形式和方式? 9、有性生殖和無性繁殖在生態(tài)適應(yīng)中各具有什么利弊? 為什么大多的植物都選擇雌雄同株的性別系統(tǒng)? 1
20、0、領(lǐng)域性行為和社會等級對于生物適應(yīng)環(huán)境有何積極意義? 11、根據(jù)Lotka-Volterra中間競爭的模型, 說明競爭排斥和共存的條件。 12、根據(jù)Tilman的ZNGI 模型說明植物競爭的特點(diǎn)及其相互排斥和共存的條件。 13、 利用有關(guān)模型說明動物捕食者和獵物之間的周期性數(shù)量波動。 14、植物對食草動物的取食有哪些適應(yīng)機(jī)制? 二者之間是如何協(xié)同進(jìn)化的?15、寄生生物如何適應(yīng)寄生生活的? 二者之間是如何協(xié)同進(jìn)化的?建議讀物:1、尤金奧德姆著,. 1988. 生態(tài)學(xué)基礎(chǔ). 高等教育出版社2、孫儒泳,李博,諸葛陽,尚玉昌編. 1992. 普通生態(tài)學(xué). 高等教育出版社, 52-1273、李博主編.
21、 1999. 生態(tài)學(xué). 高等教育出版社, 43-1114、周曉峰主編,1999. 中國森林與生態(tài)環(huán)境。北京:中國林業(yè)出版社。5、任海,彭少麟,2001. 恢復(fù)生態(tài)學(xué)導(dǎo)論。北京:科學(xué)出版社。.6、Walter Larcher (翟志席、郭玉海等譯),1997. 植物生理生態(tài)學(xué)。北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社。7、Barbour M.G., Burk J.H., Pitts W.D., Gilliam F.S. and Schwartz M.W. 1999. Terrestrial Plant Ecology. Addison Wesley Longman Inc. 計劃課時為8. 4學(xué)時 自 學(xué) 2學(xué)
22、時2學(xué)時時間分配240分鐘,展開問題的思路:圍繞種群的關(guān)鍵問題:有多少?在哪里?什么因素影響和決定了它的多少和分布?以后將發(fā)生什么變化? 自 學(xué)120分鐘參與性討論:比較分析r選擇和K選擇的異同點(diǎn), 并根據(jù)他們的特點(diǎn)說明在生物保護(hù)中應(yīng)采取的對策。120分鐘理論分析重點(diǎn):l 生態(tài)位與競爭l 種群遺傳結(jié)構(gòu)對種群數(shù)量的影響l 適應(yīng)與生活史對策l 最大可持續(xù)產(chǎn)量與人類的合理利用參與性討論:結(jié)合生態(tài)位和資源利用曲線說明資源供給和生態(tài)位幅度與競爭的關(guān)系。啟發(fā)思考: l 結(jié)合植物和動物在結(jié)構(gòu)組成和生活特性的特性,說明植物種群和動物種群的在研究方式上應(yīng)有的特點(diǎn)。l 競爭、寄生等生物之間的關(guān)系為什么最后并不發(fā)展
23、到完全消滅另外一種生物的地步?這些對人類社會有什么啟示?教案內(nèi)容教學(xué)設(shè)計第四部分 群落生態(tài)學(xué)基本內(nèi)容:一、 群落的組成與結(jié)構(gòu)二、 群落的動態(tài)三、 群落的分類與排序新課導(dǎo)入:生物群落是生態(tài)系統(tǒng)中的生物成分,在生物地球化學(xué)循環(huán)中承擔(dān)調(diào)節(jié)者的作用。群落的物種組成狀況如何,物種是如何分布和配置的?將向什么方向發(fā)展,構(gòu)成群落生態(tài)學(xué)的研究重點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn):群落的物種組成:種類組成;種類數(shù)量特征;種間的關(guān)聯(lián)群落的結(jié)構(gòu):生活型 垂直結(jié)構(gòu)(層片;層次);水平結(jié)構(gòu)(鑲嵌性);外貌;季相 群落交錯區(qū),邊緣效應(yīng) 影響群落結(jié)構(gòu)的因素(競爭,干擾,空間異質(zhì)性,遷入遷出(島嶼生物學(xué)效應(yīng))群落的動態(tài):演替 演替系列,演替頂級影
24、響演替的因素:內(nèi)因 植物的繁殖體 動物活動 生物關(guān)系改變;內(nèi)部環(huán)境改變;外因: 外接環(huán)境改變,人類干擾演替與功能:植被去除、植被恢復(fù)、生物調(diào)節(jié)教學(xué)難點(diǎn):島嶼生物學(xué)理論;演替頂級理論和學(xué)說; 群落的分類與排序 教學(xué)內(nèi)容解析(概念、原理、范例):主要概念:群落 群落交錯區(qū) 機(jī)體論學(xué)派 個體論學(xué)派 優(yōu)勢種 建群種 顯著度 (相對)多度、密度、蓋度(比) 頻度 優(yōu)勢度 重要值IV SDR 生物多樣性 生活型 生活型譜 等生活型線 生態(tài)等值種 垂直結(jié)構(gòu) 外貌 層片 季相 邊緣效應(yīng) 同資源種團(tuán) 等價種 抽彩式競爭 MacArthur平衡說 空間異質(zhì)性 演替 原生演替 次生演替 群叢 群系 植被型 緯向地帶
25、性 經(jīng)向地帶性 垂直地帶性 三向地帶性 潮間帶內(nèi)容分析:第一章 群落的組成與結(jié)構(gòu)一、生物群落的概念二、生物群落的物種組成 物種的不同性質(zhì):優(yōu)勢種、建群種等 物種多樣性(3)物種多樣性的度量三、群落的結(jié)構(gòu)特征群落的結(jié)構(gòu)單元生活型及其劃分層片及其劃分 群落的空間結(jié)構(gòu) 群落的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)群落的時間結(jié)構(gòu)四、影響群落的結(jié)構(gòu)的要素 競爭 捕食 干擾 空間異質(zhì)性五、島嶼生物學(xué)現(xiàn)象,島嶼生態(tài)與自然保護(hù)第二節(jié) 群落的動態(tài)一、群落短期動態(tài) 晝夜變化 季節(jié)變化與年變化 二、群落的演替 群落演替的概念 定義 影響演替的內(nèi)、外因素分析 群落演替的類型劃分 原生演替與次生演替 演替的其它劃分方法與類型 三種不同的演替頂級理論
26、第三章 群落的分類 群落分類方法 群落分類排序本章小結(jié):群落的物種組成:種類組成;種類數(shù)量特征;種間的關(guān)聯(lián)群落的結(jié)構(gòu):生活型 垂直結(jié)構(gòu)(層片;層次);水平結(jié)構(gòu)(鑲嵌性);外貌;季相 群落交錯區(qū),邊緣效應(yīng) 影響群落結(jié)構(gòu)的因素(競爭,干擾,空間異質(zhì)性,遷入遷出(島嶼生物學(xué)效應(yīng))群落的動態(tài):演替 演替頂級 單元頂級、多元頂級、頂級格局; 波動影響演替的因素: 內(nèi)因: 植物的繁殖體 動物活動 生物關(guān)系改變;內(nèi)部環(huán)境改變; 外因: 外接環(huán)境改變,人類干擾演替與功能:植被去除、植被恢復(fù)、生物調(diào)節(jié)群落的分類與排序: 分類 群落是自然單位,可以分類 分類單位;排序 連續(xù)變化的 排序的原理和方法 課外作業(yè):1、
27、群落具有哪些基本特征?它和種群有哪些區(qū)別和聯(lián)系?群落的性質(zhì)如何? 2、何為趨同適應(yīng)、趨異適應(yīng)?它們分別產(chǎn)生怎樣的生態(tài)現(xiàn)象?(同種群部分結(jié)合起來) 3、何為Raunkiaer頻度定律?它說明了什么? 4、生物多樣性包含哪些層次?多樣性描述的指數(shù)常用有哪些?生物多樣性由哪些因素決定的? 5、比較分析層片和層次的生態(tài)含義及異同點(diǎn)。 6、一定地區(qū)代表性的葉子大小能說明該地的哪些環(huán)境條件?為什么? 7、競爭是如何影響植物和動物群落結(jié)構(gòu)的? 8、何為空間異質(zhì)性?它對群落的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生怎樣的影響? 13、英美學(xué)派和法瑞學(xué)派在群落研究中各有哪些主要區(qū)別? 14、群落的分布取決于哪些條件? 為什么云南具有眾多的植被
28、類型? 15、山地垂直帶譜和緯向的水平帶譜之間具有哪些聯(lián)系和區(qū)別?16、區(qū)別地球各植被類型的環(huán)境特點(diǎn)和群落主要特征及分布區(qū)域。建議讀物:1、尤金奧德姆著,. 1988. 生態(tài)學(xué)基礎(chǔ). 高等教育出版社2、孫儒泳,李博,諸葛陽,尚玉昌編. 1992. 普通生態(tài)學(xué). 高等教育出版社, 128-1953、李博主編. 1999. 生態(tài)學(xué). 高等教育出版社, 112-1964、周曉峰主編,1999. 中國森林與生態(tài)環(huán)境。北京:中國林業(yè)出版社。5、任海,彭少麟,2001. 恢復(fù)生態(tài)學(xué)導(dǎo)論。北京:科學(xué)出版社。.6、Walter Larcher (翟志席、郭玉海等譯),1997. 植物生理生態(tài)學(xué)。北京:中國農(nóng)業(yè)
29、大學(xué)出版社。7、Barbour M.G., Burk J.H., Pitts W.D., Gilliam F.S. and Schwartz M.W. 1999. Terrestrial Plant Ecology. Addison Wesley Longman Inc.指導(dǎo)學(xué)生探討的問題: 1. 把描述群落中物種質(zhì)量和數(shù)量特點(diǎn)(單一指標(biāo)和綜合指標(biāo))的參數(shù)綜合起來,分析這些參數(shù)是怎樣反映群落性質(zhì)的。2. 根據(jù)影響生物多樣性的因素分析云南為什么是一個生物多樣性區(qū)域?3. 理解物種的組成特點(diǎn)和群落結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的關(guān)系。4. 群落交錯區(qū)具有什么樣的特點(diǎn)?為什么?5. 隨意把幾種生物放置到一個區(qū)域中,能否形
30、成生物群落?為什么?如何理解生物群落是生物之間相互作用、生物與環(huán)境之間協(xié)調(diào)統(tǒng)一、經(jīng)過一定歷史過程后的整體?6. 根據(jù)地理因素(三向)水熱配置生物分布這個思路,分析世界植被分布的大體特點(diǎn)和群落特征。7. 根據(jù)地理因素(三向)水熱配置生物分布這個思路,我國植被分布的大致特點(diǎn)。計劃課時為5. 3 學(xué)時 2 學(xué)時 自 學(xué) 時間分配180分鐘,理論分析角度: 從進(jìn)化的角度認(rèn)識群落的物種組成及其相互關(guān)系; 從資源的角度認(rèn)識群落的物種構(gòu)成現(xiàn)狀。參與性討論:島嶼生物群落的結(jié)構(gòu)取決于哪些因素?島嶼理論對自然保護(hù)區(qū)的建立具有什么啟示?180分鐘參與性討論:群落演替方向受控于哪些因素?單元頂級論、 多元頂級論和頂級
31、格局說等演替理論之間有哪些區(qū)別和聯(lián)系?啟發(fā)思考: 群落是怎樣形成的?怎樣才能構(gòu)成一個群落?生態(tài)修復(fù)中構(gòu)建人工群落應(yīng)該注意哪些問題?教案內(nèi)容教學(xué)設(shè)計第五部分 生態(tài)系統(tǒng)基本內(nèi)容:一、生態(tài)系統(tǒng)的一般特征二、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動三、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)四、地球上生態(tài)系統(tǒng)的主要類型及其分布新課導(dǎo)入:生態(tài)系統(tǒng)是自然界存在的基本狀況和功能單位。任何認(rèn)識自然、保護(hù)自然都要以生態(tài)系統(tǒng)為切入點(diǎn)展開工作。作為一個系統(tǒng),要認(rèn)識他需要從以下幾個方面入手:由什么組成?教學(xué)重點(diǎn):生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu):三大功能類群無機(jī)環(huán)境 食物鏈、食物網(wǎng) 生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)及調(diào)節(jié): 負(fù)反饋、生態(tài)平衡 生態(tài)系統(tǒng)的功能:物質(zhì)生產(chǎn)(初級生產(chǎn)、次級生產(chǎn))、能量流動
32、、物質(zhì)循環(huán)(生物地球化學(xué)循環(huán))、信息傳遞等生態(tài)系統(tǒng)的分布規(guī)律及主要類型特征生態(tài)系統(tǒng)的類型:陸地生態(tài)系統(tǒng)(溫度和水分 緯度、經(jīng)度、高度): 森林(雨林、常綠闊葉、落葉闊葉、針葉)、草地、荒漠;水域(河流、湖泊、濕地沼澤)、(紅樹林、河口、大洋)教學(xué)難點(diǎn):生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)的功能;生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與生態(tài)系統(tǒng)的功能關(guān)系;生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)變化與演替教學(xué)內(nèi)容解析(概念、原理、范例):主要概念:生態(tài)系統(tǒng)=生物地理群落 生產(chǎn)者 消費(fèi)者 分解者 食物鏈 食物網(wǎng) 營養(yǎng)級 生態(tài)金塔 Lindeman效率 生態(tài)效率 生態(tài)平衡 負(fù)反饋 生態(tài)危機(jī) 初級生產(chǎn) 次級生產(chǎn) 生物量 潛蒸發(fā)蒸騰(PET) LAI 礦化作用、 生物
33、地球化學(xué)循環(huán)庫 流通率 周轉(zhuǎn)時間 生物放大作用 (擴(kuò)大) 濕地、富營養(yǎng)化、赤潮 l 內(nèi)容分析:第一章 生態(tài)系統(tǒng)的一般特征一、生態(tài)系統(tǒng)的概念 生態(tài)系統(tǒng)的定義 生態(tài)系統(tǒng)的特征二、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分 生態(tài)系統(tǒng)的非生物成分 生態(tài)系統(tǒng)的生物成分三、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu) 三大功能類群 食物鏈和食物網(wǎng) 營養(yǎng)級和生態(tài)金字塔四、生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控 生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài) 生態(tài)系統(tǒng)的平衡 系統(tǒng)生態(tài)學(xué)及其研究方法簡述第二章 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動一、生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn) 初級生產(chǎn)初級生產(chǎn)的相關(guān)概念生產(chǎn)力、生產(chǎn)量與生物量 初級生產(chǎn)的測定 初級生產(chǎn)的影響因素 不同生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn) 次級生產(chǎn) 生態(tài)系統(tǒng)中的次級生產(chǎn) 次級生產(chǎn)過程與測定 陸地和海
34、洋中動物的次級生產(chǎn)量 二、物質(zhì)的分解的概念及其意義 生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)分解的概念 分解過程與生物 影響物質(zhì)分解的因素三、能量流動 生態(tài)系統(tǒng)的能流概念 能流及相關(guān)概念 生態(tài)系統(tǒng)中的能流規(guī)律 生態(tài)系統(tǒng)能量流動分析及模型第三章 生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)一、生物地球化學(xué)循環(huán)及相關(guān)概念二、物質(zhì)循環(huán)的類型及特點(diǎn) 水循環(huán) 碳循環(huán) 氮循環(huán) 其他循環(huán)第四章 地球上主要生態(tài)系統(tǒng)類型和分布 一、生物圈二、生態(tài)系統(tǒng)分布格局地帶性分布的成因分布的規(guī)律三、生態(tài)系統(tǒng)類型 森林生態(tài)系統(tǒng) 草原生態(tài)系統(tǒng) 荒漠生態(tài)系統(tǒng) 淡水生態(tài)系統(tǒng) 海洋生態(tài)系統(tǒng) 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng) 城市生態(tài)系統(tǒng)本章小結(jié): 生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu):三大功能類群無機(jī)環(huán)境 食物鏈、食物網(wǎng) 生
35、態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)及調(diào)節(jié): 負(fù)反饋、生態(tài)平衡 生態(tài)系統(tǒng)的功能:物質(zhì)生產(chǎn)(初級生產(chǎn)、次級生產(chǎn))、能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞、生態(tài)系統(tǒng)的類型:陸地生態(tài)系統(tǒng)(溫度和水分 緯度、經(jīng)度、高度): 森林(雨林、常綠闊葉、落葉闊葉、針葉)、草地、荒漠;水域(河流、湖泊、濕地沼澤)、(紅樹林、河口、大洋)課外作業(yè):1、何為生態(tài)系統(tǒng)?它具有哪些特征?為什么要從生態(tài)系統(tǒng)的角度研究生態(tài)學(xué)? 2、生態(tài)系統(tǒng)的功能類群分為哪幾類?各具有什么作用?各包括哪些生物類群?它們是通過怎樣的方式聯(lián)系成為一個功能整體的? 3、食物網(wǎng)分為哪幾種類型?各自在不同的生態(tài)系統(tǒng)中具有哪些特點(diǎn)? 4、初級生物量和生產(chǎn)量之間具有怎樣的關(guān)系? 這個關(guān)系
36、在實(shí)踐中具有哪些運(yùn)用價值? 5、影響初級生產(chǎn)的因素有哪些?如何提高初級生產(chǎn)? 6、何為富營養(yǎng)化?具有哪些危害?它是如何產(chǎn)生的?如何防治? 7、初級生產(chǎn)量有哪些測定方法?各用在哪些生態(tài)系統(tǒng)中? 8、圖解次級生產(chǎn)過程的一般模式,并根據(jù)該模式分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高農(nóng)副產(chǎn)品產(chǎn)量的可能途徑。 9、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)分解包括哪些過程?分解的生物類型有哪些方面?各具有什么特點(diǎn)? 10、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動具有哪些區(qū)別和聯(lián)系? 11、圖解一個食物網(wǎng)中的一個營養(yǎng)級能量流動的狀況;分析為什么復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)中的能流的效率更高? 建議讀物:1、尤金奧德姆著,. 1988. 生態(tài)學(xué)基礎(chǔ). 高等教育出版社2、孫儒泳,李博
37、,諸葛陽,尚玉昌編. 1992. 普通生態(tài)學(xué). 高等教育出版社, 196-2683、李博主編. 1999. 生態(tài)學(xué). 高等教育出版社, 197-3074、周曉峰主編,1999. 中國森林與生態(tài)環(huán)境。北京:中國林業(yè)出版社。5、任海,彭少麟,2001. 恢復(fù)生態(tài)學(xué)導(dǎo)論。北京:科學(xué)出版社。.6、Walter Larcher (翟志席、郭玉海等譯),1997. 植物生理生態(tài)學(xué)。北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社。7、Barbour M.G., Burk J.H., Pitts W.D., Gilliam F.S. and Schwartz M.W. 1999. Terrestrial Plant Ecology
38、. Addison Wesley Longman Inc.計劃課時為6.2學(xué)時 2學(xué)時 2學(xué)時 自 學(xué)時間分配120分鐘, 展開問題的思路: 從進(jìn)化的角度理解生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)和結(jié)構(gòu);從生態(tài)系統(tǒng)平衡原理理解人類干擾影響生態(tài)平衡的方式120分鐘,啟發(fā)思考:l 能量是如何進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)中的?植物在維持生態(tài)系統(tǒng)功能平衡中具有哪些作用?參與性討論:結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效率,分析解釋為什么一般營養(yǎng)級個數(shù)限于3到5個?恒溫動物和變溫動物在次級生產(chǎn)中分別具有哪些差異?生120分鐘理論分析步驟: 從生物地球化學(xué)循環(huán)的角度認(rèn)識全球變化的機(jī)理比較分析生物地球化學(xué)循環(huán)三大類型的特點(diǎn),并分析人類經(jīng)濟(jì)生活中對它產(chǎn)生怎樣的影響?
39、第六部分 應(yīng)用生態(tài)學(xué)基本內(nèi)容:一、 環(huán)境污染與生態(tài)監(jiān)測二、 生物資源管理三、 有害生物防治與管理四、 楞持續(xù)發(fā)展與生態(tài)恢復(fù)新課導(dǎo)入: 人類在不同歷史時期科技水平不同,對自然界的需求不同,對自然界的影響和干擾方式不同,從而在資源利用、對環(huán)境的擾動形式不同,從而出現(xiàn)不同時期的資源和環(huán)境問題。目前,人類社會進(jìn)入一個全面的資源和環(huán)境危機(jī)時代,根據(jù)生態(tài)規(guī)律辦事是人類社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。教學(xué)重點(diǎn): 1、全球變化產(chǎn)生成因及其研究的意義; 2、生物多樣性的類型、成因、保護(hù)的意義 ; 3、自然保護(hù)區(qū)規(guī)劃的基本原則;(Single Small Or Several Small ; SLOSS) 4、可持續(xù)發(fā)展的
40、基本原則;可耗竭資源的最優(yōu)利用;我國可持續(xù)發(fā)展中的三大問題(人口、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)); 5、受損生態(tài)系統(tǒng)及其恢復(fù)的措施;(生態(tài)工程) 6、生態(tài)風(fēng)險評估的步驟,方法;7、生態(tài)規(guī)劃的特點(diǎn)及其原則;生態(tài)規(guī)劃的程序和主要工作內(nèi)容教學(xué)難點(diǎn):遺傳多樣性分布特點(diǎn)與生物多樣性的保護(hù)原理;生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評估理論與方法;病蟲害防治與抗藥性形成 教學(xué)內(nèi)容解析(概念、原理、范例):主要概念:全球變化 生物多樣性(遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性、景觀多樣性)、原地保護(hù)、遷地保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)恢復(fù)(恢復(fù)生態(tài)學(xué))、生態(tài)工程、生態(tài)風(fēng)險評估、生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境容量、生態(tài)適宜度 環(huán)境污染 生態(tài)破壞 溫室效應(yīng) 臭氧洞 煙
41、霧事件 光化學(xué)霧 酸雨 懸河 水體富營養(yǎng)化 土地承載力 赤潮 生態(tài)農(nóng)業(yè) 人口老齡化 資源承載力內(nèi)容安排:u 環(huán)境污染u 生態(tài)監(jiān)測u 生物多樣性保育u 有益生物資源管理u 人口管理u 有害生物防治u 可持續(xù)發(fā)展u 生態(tài)恢復(fù)本章小結(jié):環(huán)境、資源、農(nóng)業(yè)、人口、城市全球變化、生物多樣性保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)恢復(fù)(生態(tài)工程)、生態(tài)風(fēng)險評估、生態(tài)規(guī)劃 課外作業(yè): 1、當(dāng)今人類面臨哪幾大問題?它們是如何產(chǎn)生的? 2、環(huán)境問題包括哪兩個方面?在世界、我國以及云南各具有怎樣的特點(diǎn)? 12、為什么要大力保護(hù)生物資源?如何保護(hù)? 13、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有什么特點(diǎn)?我國的社會條件要求我國走怎樣的農(nóng)業(yè)發(fā)展道路?生態(tài)農(nóng)業(yè)具
42、有什么特點(diǎn)?為什么要在我國大力推進(jìn)和發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)? 14、過大的人口是怎樣影響社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的? 15、我國人口數(shù)量控制對策包括哪兩個方面?如何從種群生態(tài)學(xué)的角度理解我國現(xiàn)行的人口數(shù)量控制對策?建議讀物:1、尤金奧德姆著,. 1988. 生態(tài)學(xué)基礎(chǔ). 高等教育出版社2、孫儒泳,李博,諸葛陽,尚玉昌編. 1992. 普通生態(tài)學(xué). 高等教育出版社, 269-3223、李博主編. 1999. 生態(tài)學(xué). 高等教育出版社, 331-3984、任海,彭少麟,2001. 恢復(fù)生態(tài)學(xué)導(dǎo)論。北京:科學(xué)出版社。.計劃課時為4.展開問題的思路: 從資源承載力方面分析人口與資源的關(guān)系;從生物地球化學(xué)循環(huán)的角度分析環(huán)
43、境容量問題。理論分析步驟: 生態(tài)系統(tǒng)健康生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)人類社會需要的資源與環(huán)境服務(wù)參與性討論:人類如何才能真正做到可持續(xù)發(fā)展?如何科學(xué)地防治病蟲害? 啟發(fā)思考:如何真正地保護(hù)生物多樣性?如何真正地保護(hù)環(huán)境?第七部分 現(xiàn)代生態(tài)學(xué)基本內(nèi)容:一、 分子生態(tài)學(xué)二、 景觀生態(tài)學(xué)新課導(dǎo)入: 人類在不同歷史時期科技水平不同,對自然界的探索層次不一樣。20世紀(jì)末期受到國際國內(nèi)廣泛關(guān)注的分子生物學(xué)領(lǐng)域也與生態(tài)學(xué)進(jìn)行了融合,而以更高層次水平上的生命體系的組織結(jié)構(gòu)生物圈也與生態(tài)學(xué)搭了了橋,從而使生態(tài)學(xué)在原有的個體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)這4個基本層次上向上下兩個方向伸入,形成了分子生態(tài)學(xué)和景觀生態(tài)學(xué),甚至生物圈或宇宙生態(tài)學(xué)。教學(xué)重點(diǎn):1、分子標(biāo)記技術(shù) 2、生物對逆境協(xié)迫的分子水平適應(yīng) 3、親緣地理學(xué)教學(xué)難點(diǎn):分子標(biāo)記技術(shù); 教學(xué)內(nèi)容解析(概念、原理、范例):主要概念: 分子標(biāo)記、PCR技術(shù)、逆境協(xié)迫、基因流、親緣地理學(xué)內(nèi)容安排: 第一章 分子生態(tài)學(xué) 分子標(biāo)記 生物對逆境協(xié)迫的分子水平適應(yīng) 生物種群的分子生態(tài)學(xué) 親緣地理學(xué)第二章 景觀生態(tài)學(xué) 景觀與景觀生態(tài)學(xué)的概念 景觀結(jié)構(gòu) 景
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