楊帆　苗靈鳳　繆衛(wèi)國　王旭　陳秀蓮　劉傳棟

摘要：《生態(tài)學(xué)研究前沿與進展》作為首批教育部研究生課程改革試點對象之一，受到了海南大學(xué)環(huán)境與植物保護學(xué)院的高度重視。學(xué)院邀請了中國科學(xué)院院士、長江學(xué)者、千人計劃學(xué)者等12人為該門課程授課。該課程講述了國內(nèi)外在氣候變化、生物地球化學(xué)循環(huán)、植物生理生態(tài)學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)、生態(tài)模型、微生物生態(tài)學(xué)等生態(tài)學(xué)研究的熱點內(nèi)容。該課程既注重專業(yè)基礎(chǔ)知識的講解，又適時延伸了相關(guān)的研究前沿與進展，有利于生態(tài)學(xué)高層次人才的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：環(huán)境生態(tài)學(xué)；氣候變化；生理生態(tài)學(xué)；生態(tài)模型；生態(tài)系統(tǒng)

中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）05-0235-03

前言

2014年12月，教育部學(xué)位管理與研究生教育司下發(fā)了《教育部關(guān)于改進和加強研究生課程建設(shè)的意見》和《關(guān)于組織實施研究生課程建設(shè)試點工作的通知》文件，為貫徹落實教育部研究生課程建設(shè)試點工作的精神，經(jīng)海南省學(xué)位委員辦公室組織專家討論，確定了以海南大學(xué)法治中國專題、生態(tài)學(xué)研究前沿與進展及海南師范大學(xué)政治公共課、海南醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程群等8門課程成為教育部首批研究生課程建設(shè)試點，同時列入海南省首批研究生課程改革試點。

研究生教育是我國高層次專業(yè)人才培養(yǎng)重要和有效的途徑。提高研究生教育水平，是增強高?？蒲泻蛣?chuàng)新能力的關(guān)鍵要素之一。目前，研究生教育比較重視畢業(yè)論文設(shè)計環(huán)節(jié)而容易忽視課程學(xué)習。課程學(xué)習是我國學(xué)位和研究生教育制度的重要特征，是保障研究生培養(yǎng)質(zhì)量的必備環(huán)節(jié)，在研究生成長成才中具有全面、綜合和基礎(chǔ)性作用。重視課程學(xué)習、加強課程建設(shè)、提高課程質(zhì)量，是當前深化研究生教育改革的重要任務(wù)。

試點工作是服務(wù)國家經(jīng)濟社會發(fā)展大局，主動適應(yīng)國家現(xiàn)代化建設(shè)需求的一個重要舉措。如何開展試點工作是每個試點院校亟待解決并需努力實踐的重大課題。通過試點工作改變研究生教育學(xué)術(shù)化傾向，營造有利于研究生教育科學(xué)發(fā)展的良好環(huán)境。海南大學(xué)環(huán)境與植物保護學(xué)院擁有生態(tài)學(xué)一級學(xué)科博士點及碩士點，有堅實的學(xué)科基礎(chǔ)和強大的支撐平臺，是承擔《生態(tài)學(xué)研究前沿與進展》試點課程的理想單位。學(xué)院本著積極發(fā)展研究生教育，促進高層次人才培養(yǎng)，積極開展課程建設(shè)試點工作。通過該課程的學(xué)習，強化研究生生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，適時引入當今國內(nèi)外最前沿的研究進展，培養(yǎng)研究生在日常生活中發(fā)現(xiàn)、解決生態(tài)環(huán)境問題的能力，擴大科研和創(chuàng)新能力切入點，引導(dǎo)研究生發(fā)揮潛在的科學(xué)創(chuàng)新思維能力，激發(fā)其學(xué)習動機和科研熱情。

一、課程基本情況介紹

《生態(tài)學(xué)研究前沿與進展》在海南大學(xué)研究生培養(yǎng)方案里被列為生態(tài)學(xué)碩士和博士研究生的專業(yè)學(xué)位課，同時也是我校微生物、生物化學(xué)與分子生物學(xué)、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、作物遺傳育種等專業(yè)的博士、碩士研究生公共選修課，總計20個專業(yè)的學(xué)生學(xué)習了這門課程，足見該門課程深受同學(xué)們的喜愛。

海南大學(xué)擁有生態(tài)學(xué)一級學(xué)科博士點和碩士點，該學(xué)科具有博士生導(dǎo)師資格的老師就有十多人。為了更好地執(zhí)行《生態(tài)學(xué)研究前沿與進展》的試點工作，組織專家討論后，還是決定優(yōu)先邀請國內(nèi)外的校外杰出專家學(xué)者來授課，帶動本校師生在生態(tài)學(xué)前沿領(lǐng)域的協(xié)同發(fā)展。

二、課程教學(xué)內(nèi)容

1.氣候變化。海南大學(xué)非常重視全球氣候變化科學(xué)研究，成立了海南低碳經(jīng)濟政策與產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，承接了“海南省級溫室氣體清單編制”和“熱帶季雨林、雨林區(qū)域森林固碳現(xiàn)狀、速率和潛力研究”等項目，為海南省應(yīng)對氣候變化工作做出了重要貢獻。在中國科學(xué)院秦大河院士“積極應(yīng)對氣候變化，走可持續(xù)發(fā)展之路”的學(xué)術(shù)報告中，首先講述了中國在氣候變化方面的態(tài)度及為應(yīng)對全球氣候變化所采取的措施；然后著重講解了全球氣候變化的現(xiàn)狀及造成此現(xiàn)狀的科學(xué)原因；最后指出我國應(yīng)對全球變化的措施與目前的污染治理和經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級的目標是和諧統(tǒng)一的。在劉文杰教授（海南大學(xué)D類人才）的“全球氣候變化對疏勒河上游高寒草地生態(tài)系統(tǒng)的影響研究”報告中，系統(tǒng)講解了全球變化的概念和特征，陸地生態(tài)系統(tǒng)對全球變化的響應(yīng)方式以及相關(guān)觀測與模擬研究的不確定性和難點，介紹常用的野外觀測與模擬方法以及初步研究結(jié)果，并對未來相關(guān)研究進行展望。這些報告對研究生培養(yǎng)及生態(tài)學(xué)學(xué)科建設(shè)和應(yīng)對氣候變化相關(guān)研究起到很好的推動和促進作用。

2.生物地球化學(xué)循環(huán)。生物地球化學(xué)循環(huán)是生態(tài)學(xué)研究的重點內(nèi)容。海南大學(xué)譚正洪教授（C類人才）在“生物地球化學(xué)循環(huán)（碳循環(huán)）”中系統(tǒng)介紹了生態(tài)系統(tǒng)生理學(xué)的基本概念、由來，基于生態(tài)系統(tǒng)尺度上研究熱帶雨林的光合作用、氣孔導(dǎo)度和胞間二氧化碳濃度，以及有關(guān)碳循環(huán)的研究方法和專業(yè)知識。中國科學(xué)院華南植物園著名生態(tài)學(xué)家周國逸研究員“森林發(fā)生與演替過程中水、碳循環(huán)的關(guān)鍵科學(xué)問題”的報告中，系統(tǒng)講述了森林生態(tài)系統(tǒng)在其發(fā)生、發(fā)育過程中大致經(jīng)過森林發(fā)生階段、森林成熟階段和地帶性森林階段的演替過程，分析了森林演替對水資源的影響、成熟森林的碳匯能力、全球變化背景下地帶性森林的穩(wěn)定性與變化方向、區(qū)域和全球森林生態(tài)系統(tǒng)的碳匯貢獻這幾方面的重大科學(xué)問題，并強調(diào)了地帶性森林在碳匯方面的作用，對我國未來碳排放、森林植被的構(gòu)建具有重要意義。

3.植物生態(tài)生理學(xué)。植物生態(tài)生理學(xué)是生態(tài)學(xué)研究的重要組成部分，主要從生理生態(tài)的角度研究環(huán)境對植物的影響。中國科學(xué)院·水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所張勝（優(yōu)秀青年基金獲得者）研究員“不同性別的楊樹對環(huán)境脅迫差異響應(yīng)的生理生態(tài)及分子機制”的專題報告中，系統(tǒng)地從生態(tài)因子、水分生理、光合作用、離子轉(zhuǎn)運等角度講述了植物生理生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容，同時講述了現(xiàn)代組學(xué)的基本概念、研究內(nèi)容、與非生物脅迫的相關(guān)性；他還向大家介紹了雌雄異株植物性別分化與鑒定的相關(guān)研究（同工酶研究）；最后結(jié)合自身研究興趣和方向，向大家展示了雌雄青楊對低溫、干旱、鹽及元素（N/P/K）缺乏等非生物脅迫在生長發(fā)育、生態(tài)生理適應(yīng)及轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、代謝組學(xué)等方面的差異響應(yīng)，分析了雌雄植株對非生物脅迫差異響應(yīng)研究的生態(tài)學(xué)意義。北京大學(xué)的唐艷鴻教授（千人計劃獲得者）從生理生態(tài)學(xué)的角度做了“高CO2條件下變動光對光合作用的影響”的專題報告，他先從光-光合作用曲線開始，講述了穩(wěn)定條件下和變動條件下光對光合作用的影響。同時也講述了高CO2環(huán)境下葉溫對動態(tài)光合作用的影響。唐艷鴻教授針對看似簡單的光合作用問題深入探討，從日常方法研究中，找到前人沒有完全研究的光合作用內(nèi)容，完成了學(xué)科知識的補全性研究，該做法確實需要每個科研人員進行如何在平淡工作中解決科學(xué)基礎(chǔ)問題的思考。

4.生態(tài)模型。生態(tài)模型是生態(tài)學(xué)中發(fā)展最迅速的領(lǐng)域之一，它的種類繁多。北京師范大學(xué)袁文平（中組部萬人計劃，優(yōu)青獲得者）教授“植被生產(chǎn)力的遙感反演算法”的專題中，首先介紹了研究植被生產(chǎn)力的常用觀測方法和模型方法，比較了目前六種代表性的遙感驅(qū)動過程模型（氣侯統(tǒng)計模型、全球動態(tài)植被模型、基于遙感資料的過程模型、氣候統(tǒng)計模型、光能利用率模型、CASA模型以及EC-LUE模型），然后詳細講解了EC-LUE模型的數(shù)據(jù)擬合性，并與同學(xué)們分享了在建立EC-LUE模型中碰到的問題及有效解決方法。同時詳細的講解了全球動態(tài)植被模型的構(gòu)架等基礎(chǔ)知識，又適時的引入相關(guān)國際前沿研究進展。日本國立環(huán)境研究所Jiye Zeng研究員“Trace of Chinas Economic Development Shown in Atmospheric CO2 Data at Hateruma Monitoring Station”的專題報告中，簡要地介紹了他在海洋大氣環(huán)境領(lǐng)域做的工作，通過在日本最南端的島嶼波照間島上的監(jiān)測站實時釋放無質(zhì)量、無體積的Lagrangian particle，并對其所在環(huán)境氣象數(shù)據(jù)進行收集，由此可建立模型預(yù)測釋放Lagrangian particle的未來走向，同時也可追溯其歷史來路，從而分析得到一年四季中波照間島CO2的主要來源地。他建立的CGER METEX模型也可供業(yè)界學(xué)者免費使用，并被業(yè)界廣泛認同。

5.環(huán)境生態(tài)學(xué)。為建立環(huán)境友好型社會，環(huán)境生態(tài)學(xué)也列為本次課程的重要內(nèi)容。中國科學(xué)院·水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所唐翔宇研究員（百人計劃）從環(huán)境生態(tài)學(xué)領(lǐng)域做了題為“Sources，trancportand fate of pollutants in soils”的專題報告，詳細講述了環(huán)境水文和環(huán)境污染化學(xué)的基礎(chǔ)知識，并系統(tǒng)介紹了不同地理地貌條件下有機污染物的來源、以及各種污染源通過各種途徑遷移進入土壤、遷移規(guī)律與歸宿以及相應(yīng)檢測方法，并就有機污染物相關(guān)的國際和國內(nèi)最新數(shù)據(jù)、最新研究方法和進展情況做了介紹。美國夏威夷大學(xué)李慶孝教授做了主題為“Nutraceuticals Research in Perspective”的專題報告，闡述了利用環(huán)境化學(xué)、生態(tài)學(xué)的理論和方法開展現(xiàn)代營養(yǎng)品研究的重要意義，介紹了當前國際市場中營養(yǎng)品的主要種類、研發(fā)狀況等研究背景，并結(jié)合現(xiàn)實生活中的多發(fā)疾病開發(fā)出相應(yīng)的生態(tài)營養(yǎng)品。隨后，李慶孝教授從生態(tài)學(xué)角度介紹了營養(yǎng)品、植物殺蟲劑和棕櫚樹過氧化物酶等方面的科研前景，激發(fā)了同學(xué)們的科研熱情。

6.微生物生態(tài)學(xué)。北京大學(xué)陸雅海教授（長江特聘教授、杰出青年基金獲得者）做了“土壤微生物生態(tài)學(xué)國內(nèi)外研究進展及展望”的專題講座，從生物多樣性、生物地球化學(xué)循環(huán)、土壤肥力、全球變化、環(huán)境污染等5個方面介紹了土壤微生物生態(tài)學(xué)的研究前沿與進展情況。并把微生物生態(tài)學(xué)的將來發(fā)展在基礎(chǔ)性科學(xué)問題、應(yīng)用性基礎(chǔ)科學(xué)問題和多學(xué)科交叉方法平臺三個層面上進行了展望分析，最終達到土壤資源的可持續(xù)利用。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)洪曉月教授做了“共生菌影響昆蟲生殖不親和的分子機理”的講座，詳細講解了何為分子生態(tài)學(xué)，昆蟲分子生態(tài)學(xué)的研究方法和應(yīng)注意的問題。并在此基礎(chǔ)上闡述昆蟲分子生態(tài)學(xué)研究在害蟲防治方面的應(yīng)用，共生菌對昆蟲的影響不僅在防御、提供營養(yǎng)等方面，還影響昆蟲的生殖親和性。Wolbachia在農(nóng)業(yè)害蟲二斑葉螨和灰飛虱中普遍感染且引起細胞質(zhì)不親和（CI）。自然種群二斑葉螨Wolbachia感染率2.5%-85%，Wolbachia誘導(dǎo)二斑葉螨CI表現(xiàn)為后代的孵化率顯著下降，后代死亡率顯著上升，并且后代雌螨的比率顯著下降。自然種群灰飛虱Wolbachia感染率65.9%-100%。不親和雜交組合較親和組合產(chǎn)卵量顯著降低且后代孵化率為零，表現(xiàn)出完全胞質(zhì)不親和作用。并通過分子生物學(xué)手段發(fā)現(xiàn)與CI相關(guān)的基因及miRNA。這些研究對有害昆蟲的生物防治生物入侵防治方面起著重要作用。

三、課程總結(jié)與展望

生態(tài)學(xué)是理論與實踐高度統(tǒng)一的科學(xué)，生態(tài)學(xué)理論是從實踐中發(fā)現(xiàn)、總結(jié)、提煉而成，這就要求高層次生態(tài)學(xué)人才必須重視生態(tài)學(xué)理論的鉆研，具備堅實的生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)理論儲備并及時更新知識。歷經(jīng)一個學(xué)期的《生態(tài)學(xué)研究前沿與進展》課程建設(shè)試點，取得了不錯的效果。既能深化基礎(chǔ)專業(yè)知識，又能掌握生態(tài)學(xué)研究的前沿和熱點，有利于啟發(fā)我校師生的創(chuàng)新思維和鍛造科研進取精神，為我校生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的高層次人才培養(yǎng)奠定堅實基礎(chǔ)。在分享勝利果實的同時，也需要不斷為該課程的優(yōu)化提出建議。

生態(tài)學(xué)是一個包容性很強的專業(yè)，孫慧珍等曾將東北林業(yè)大學(xué)的生態(tài)學(xué)碩士研究生生源分為三大類17個以上的本科專業(yè)，可見其專業(yè)知識背景差異較大。本次《生態(tài)學(xué)研究前沿與進展》的授課對象除了生態(tài)學(xué)博士、碩士研究生外，還有來自其他20個專業(yè)的碩士、博士研究生。由于學(xué)生專業(yè)背景差別較大，課程授課內(nèi)容面臨的問題和挑戰(zhàn)也日漸凸顯。盡管專家們在授課時注重專業(yè)基礎(chǔ)知識的普及和講解，一些非生態(tài)學(xué)專業(yè)的學(xué)生仍很難跟上課程節(jié)奏，課后也往往消化不良，未能達到預(yù)期目的。建議在今后的課程開展中，一方面限制選課專業(yè)，盡量縮小專業(yè)差異；另一方面提前做好課程計劃安排，介紹每一講所請專家的講課時間、研究方向等給學(xué)生做參考。學(xué)生們還可以自己查一些相關(guān)資料，以便對專家所講內(nèi)容有更好的理解，有目的地做好課前準備。最后，作為一門課程而不是單純的講座，建議加強課程組織形式，強化考勤考核制度。

《生態(tài)學(xué)研究前沿與進展》課程試點也為其他研究生課程建設(shè)提供了寶貴經(jīng)驗，值得借鑒。祝愿該課程更上一個臺階，感謝為該課程付出的所有專家和老師。

參考文獻：

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