楊帆　苗靈鳳　繆衛(wèi)國(guó)　王旭　陳秀蓮　劉傳棟

摘要：《生態(tài)學(xué)研究前沿與進(jìn)展》作為首批教育部研究生課程改革試點(diǎn)對(duì)象之一，受到了海南大學(xué)環(huán)境與植物保護(hù)學(xué)院的高度重視。學(xué)院邀請(qǐng)了中國(guó)科學(xué)院院士、長(zhǎng)江學(xué)者、千人計(jì)劃學(xué)者等12人為該門課程授課。該課程講述了國(guó)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(diǎn)內(nèi)容。該課程既注重專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的講解，又適時(shí)延伸了相關(guān)的研究前沿與進(jìn)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(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：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(jìn)和加強(qiáng)研究生課程建設(shè)的意見》和《關(guān)于組織實(shí)施研究生課程建設(shè)試點(diǎn)工作的通知》文件，為貫徹落實(shí)教育部研究生課程建設(shè)試點(diǎn)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(guó)專題、生態(tài)學(xué)研究前沿與進(jìn)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(diǎn)，同時(shí)列入海南省首批研究生課程改革試點(diǎn)。

研究生教育是我國(guó)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(qiáng)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(jì)環(huán)節(jié)而容易忽視課程學(xué)習(xí)。課程學(xué)習(xí)是我國(guó)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(zhǎng)成才中具有全面、綜合和基礎(chǔ)性作用。重視課程學(xué)習(xí)、加強(qiáng)課程建設(shè)、提高課程質(zhì)量，是當(dāng)前深化研究生教育改革的重要任務(wù)。

試點(diǎn)工作是服務(wù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展大局，主動(dòng)適應(yīng)國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)需求的一個(gè)重要舉措。如何開展試點(diǎn)工作是每個(gè)試點(diǎn)院校亟待解決并需努力實(shí)踐的重大課題。通過試點(diǎn)工作改變研究生教育學(xué)術(shù)化傾向，營(yíng)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(hù)學(xué)院擁有生態(tài)學(xué)一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)及碩士點(diǎn)，有堅(jiān)實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)和強(qiáng)大的支撐平臺(tái)，是承擔(dān)《生態(tài)學(xué)研究前沿與進(jìn)展》試點(diǎn)課程的理想單位。學(xué)院本著積極發(fā)展研究生教育，促進(jìn)高層次人才培養(yǎng)，積極開展課程建設(shè)試點(diǎn)工作。通過該課程的學(xué)習(xí)，強(qiáng)化研究生生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，適時(shí)引入當(dāng)今國(guó)內(nèi)外最前沿的研究進(jìn)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(kuò)大科研和創(chuàng)新能力切入點(diǎn)，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(xí)動(dòng)機(jī)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(jìn)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(shí)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(jì)20個(gè)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)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(jí)學(xué)科博士點(diǎn)和碩士點(diǎn)，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(jìn)展》的試點(diǎn)工作，組織專家討論后，還是決定優(yōu)先邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外的校外杰出專家學(xué)者來授課，帶動(dòng)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(jì)政策與產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，承接了“海南省級(jí)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(xiàng)目，為海南省應(yīng)對(duì)氣候變化工作做出了重要貢獻(xiàn)。在中國(guó)科學(xué)院秦大河院士“積極應(yīng)對(duì)氣候變化，走可持續(xù)發(fā)展之路”的學(xué)術(shù)報(bào)告中，首先講述了中國(guó)在氣候變化方面的態(tài)度及為應(yīng)對(duì)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(guó)應(yīng)對(duì)全球變化的措施與目前的污染治理和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的目標(biāo)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(duì)疏勒河上游高寒草地生態(tài)系統(tǒng)的影響研究”報(bào)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(duì)全球變化的響應(yīng)方式以及相關(guān)觀測(cè)與模擬研究的不確定性和難點(diǎn)，介紹常用的野外觀測(cè)與模擬方法以及初步研究結(jié)果，并對(duì)未來相關(guān)研究進(jìn)行展望。這些報(bào)告對(duì)研究生培養(yǎng)及生態(tài)學(xué)學(xué)科建設(shè)和應(yīng)對(duì)氣候變化相關(guān)研究起到很好的推動(dòng)和促進(jìn)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(diǎn)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(shí)。中國(guó)科學(xué)院華南植物園著名生態(tài)學(xué)家周國(guó)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(bào)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(duì)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(xiàn)這幾方面的重大科學(xué)問題，并強(qiáng)調(diào)了地帶性森林在碳匯方面的作用，對(duì)我國(guó)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(duì)植物的影響。中國(guó)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(duì)環(huán)境脅迫差異響應(yīng)的生理生態(tài)及分子機(jī)制”的專題報(bào)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(yùn)等角度講述了植物生理生態(tài)學(xué)的研究?jī)?nèi)容，同時(shí)講述了現(xiàn)代組學(xué)的基本概念、研究?jī)?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(duì)低溫、干旱、鹽及元素（N/P/K）缺乏等非生物脅迫在生長(zhǎng)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(duì)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(jì)劃獲得者）從生理生態(tài)學(xué)的角度做了“高CO2條件下變動(dòng)光對(duì)光合作用的影響”的專題報(bào)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(dòng)條件下光對(duì)光合作用的影響。同時(shí)也講述了高CO2環(huán)境下葉溫對(duì)動(dòng)態(tài)光合作用的影響。唐艷鴻教授針對(duì)看似簡(jiǎn)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(shí)的補(bǔ)全性研究，該做法確實(shí)需要每個(gè)科研人員進(jìn)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(jì)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(cè)方法和模型方法，比較了目前六種代表性的遙感驅(qū)動(dòng)過程模型（氣侯統(tǒng)計(jì)模型、全球動(dòng)態(tài)植被模型、基于遙感資料的過程模型、氣候統(tǒng)計(jì)模型、光能利用率模型、CASA模型以及EC-LUE模型），然后詳細(xì)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(shí)詳細(xì)的講解了全球動(dòng)態(tài)植被模型的構(gòu)架等基礎(chǔ)知識(shí)，又適時(shí)的引入相關(guān)國(guó)際前沿研究進(jìn)展。日本國(guó)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(bào)告中，簡(jiǎn)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(cè)站實(shí)時(shí)釋放無質(zhì)量、無體積的Lagrangian particle，并對(duì)其所在環(huán)境氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，由此可建立模型預(yù)測(cè)釋放Lagrangian particle的未來走向，同時(shí)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(fèi)使用，并被業(yè)界廣泛認(rèn)同。

5.環(huán)境生態(tài)學(xué)。為建立環(huán)境友好型社會(huì)，環(huán)境生態(tài)學(xué)也列為本次課程的重要內(nèi)容。中國(guó)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(jì)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(bào)告，詳細(xì)講述了環(huán)境水文和環(huán)境污染化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，并系統(tǒng)介紹了不同地理地貌條件下有機(jī)污染物的來源、以及各種污染源通過各種途徑遷移進(jìn)入土壤、遷移規(guī)律與歸宿以及相應(yīng)檢測(cè)方法，并就有機(jī)污染物相關(guān)的國(guó)際和國(guó)內(nèi)最新數(shù)據(jù)、最新研究方法和進(jìn)展情況做了介紹。美國(guó)夏威夷大學(xué)李慶孝教授做了主題為“Nutraceuticals Research in Perspective”的專題報(bào)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(yíng)養(yǎng)品研究的重要意義，介紹了當(dāng)前國(guó)際市場(chǎng)中營(yíng)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(shí)生活中的多發(fā)疾病開發(fā)出相應(yīng)的生態(tài)營(yíng)養(yǎng)品。隨后，李慶孝教授從生態(tài)學(xué)角度介紹了營(yíng)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(zhǎng)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(guó)內(nèi)外研究進(jìn)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(gè)方面介紹了土壤微生物生態(tài)學(xué)的研究前沿與進(jìn)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(tái)三個(gè)層面上進(jìn)行了展望分析，最終達(dá)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(jī)理”的講座，詳細(xì)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(duì)昆蟲的影響不僅在防御、提供營(yíng)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(xì)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(duì)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(shí)踐高度統(tǒng)一的科學(xué)，生態(tài)學(xué)理論是從實(shí)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(jiān)實(shí)的生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)理論儲(chǔ)備并及時(shí)更新知識(shí)。歷經(jīng)一個(gè)學(xué)期的《生態(tài)學(xué)研究前沿與進(jìn)展》課程建設(shè)試點(diǎn)，取得了不錯(cuò)的效果。既能深化基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)，又能掌握生態(tài)學(xué)研究的前沿和熱點(diǎn)，有利于啟發(fā)我校師生的創(chuàng)新思維和鍛造科研進(jìn)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(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在分享勝利果實(shí)的同時(shí)，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(gè)包容性很強(qiáng)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(gè)以上的本科專業(yè)，可見其專業(yè)知識(shí)背景差異較大。本次《生態(tài)學(xué)研究前沿與進(jìn)展》的授課對(duì)象除了生態(tài)學(xué)博士、碩士研究生外，還有來自其他20個(gè)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?cè)谑谡n時(shí)注重專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)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(dá)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(jì)劃安排，介紹每一講所請(qǐng)專家的講課時(shí)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(duì)專家所講內(nèi)容有更好的理解，有目的地做好課前準(zhǔn)備。最后，作為一門課程而不是單純的講座，建議加強(qiáng)課程組織形式，強(qiáng)化考勤考核制度。

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

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