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生态系统观测与实验的基本原理与方法  082M1004H

学期:2016-2017学年秋 | 课程属性:一级学科核心课 | 任课教师:李胜功等
课程编号: 082M1004H 课时: 60 学分: 3.0
课程属性: 一级学科核心课 主讲教师:李胜功等
英文名称: Theories and Methods in Ecosystem Observation and Experiment

教学目的、要求

本课程是一门理科生态学专业必修课程,也是相关领域硕士研究生学习、了解和掌握生态学研究的基本方法和实验技术的应用基础课程。本课程的任务是使学生通过生态学理论的系统学习,基本掌握生态学观测与实验(包括野外调查和观测,室内外控制实验,常用实验观测仪器使用等)的基本方法和技术,系统培养学生利用所学知识,针对生态系统生态学领域的科学问题,能够独立开展相关观测与实验的基本技能。

预修课程

植物生态学、自然地理学、基础生态学、实验生态学、植物生理生态学

教 材

主要内容

第一章 绪论 (2学时、李胜功)
1.	课程简介
2.	生态系统观测与实验的发展历史与重要性
3.	生态系统观测与实验的机遇与挑战:时空格局的大尺度联网观测与实验

第二章 植被和土壤调查(2学时、李胜功)
1.	样方与样地调查
2.	样带调查
3.	地面遥感调查(物候)

第三章 冠层-大气界面温室气体通量观测技术(10学时、张雷明)
1.	通量的基本概念与观测方法概论(2学时、张雷明)
2.	涡度相关技术的原理与方法(2学时、张雷明)
3.	涡度相关通量观测数据的质量控制与处理I(3学时、张雷明)
4.	涡度相关通量观测数据的质量控制与处理II(2学时、张雷明)
5.	树干液流技术的原理与测定方法(1学时、张雷明)

第四章 土壤-大气界面温室气体通量观测技术(8学时、温学发、李胜功)
1.	土壤呼吸箱式法观测技术的原理与方法(3学时、温学发)
2.	土壤蒸渗仪的原理与方法(1学时、温学发)
3.	土壤有机质和植物组织分解观测技术的原理和方法(4学时、李胜功)

第五章 稳定同位素示踪技术(10学时、温学发、李胜功)
1.	稳定同位素基本概念、分馏原理与示踪方法(2学时、李胜功)
2.	稳定同位素技术在生态系统氮循环中的应用(2学时、李胜功)
3.	稳定同位素技术在生态系统碳循环中的应用(3学时、温学发)
4.	稳定同位素技术在生态系统水循环中的应用(3学时、温学发)

第六章生态系统对环境变化的响应与适应的野外控制实验方法(8学时、何念鹏)
1.	野外控制实验设置原理与方法
2.	单因子控制实验(增温、控水、施氮、FACE等)
3.	陆地样带与多因子控制试验

第七章生态系统对环境变化的响应与适应的室内控制实验方法(4学时、何念鹏)
1.	室内培养实验的原理与方法
2.	室内培养温室气体(CO2、CH4、N2O)在线观测的原理与方法
3.	室内同位素示踪实验与技术

第八章 生态系统观测与实验常用仪器原理与使用规范(10学时、孙晓敏)
1.	常用观测仪器原理 
2.	实验设计方法与观测数据规范
3.	典型野外应用问题解析

课堂讨论、答疑、复习与考试(6学时、李胜功等)
1.	课堂讨论、答疑、复习
2.	考试

参考文献

1)	Aubinet Marc, Timo Vesala, Dario Papale.(ed). 2012. Eddy Covariance: A Practical Guide to Measurement and Data Analysis. Springer Atmospheric Sciences, Springer Verlag, 438 pp ISBN: 978-94-007-2350-4 (Print) 978-94-007-2351-1 (Online)
2)	Chapin FS III, Matson PA, Vitousek P (2012) Principles of Terrestrial Ecosystem Ecology. Springer, New York. 529pp.
3)	Lee X, W Massman, B Law (2004) Handbook of Micrometeorology: A Guide for Surface Flux Measurement and Analysis. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 
4)	Luo, Y. and Zhou, X., 2006. Soil Respiration and the Environment. Academic Press, San Diego. 
5)	Michener RH, Lajtha K. 2007. Stable Isotopes in Ecology and Environmental Science. Blackwell Pub, second edition. 592pp.
6)	West JB, GJ Bowen, KP Tu, TE Dawson. 2010. Isoscapes: Understanding movement, pattern and process on Earth through isotope mapping. New York, NY: Springer-Verlag. 495pp.
7)	林光辉. 2013. 稳定同位素生态学. 高等教育出版社. 1-492.
8)	于贵瑞,孙晓敏等(2006):《陆地生态系统通量观测的原理与方法》,高等教育出版社,1-508.
9)	于贵瑞,孙晓敏等著(2008),《中国陆地生态系统碳通量观测技术及时空变化特征》,科学出版社,1-676.
10)	于贵瑞,王秋凤等编著(2010),《植物光合、蒸腾与水分利用的生理生态学》,科学出版社,1-584.
11)	于贵瑞等著(2009),《人类活动与生态系统变化的前沿科学问题》,高等教育出版社,1-543.

授课时间: 星期一, 第3、4节
授课地点: 教2-104
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17

授课时间: 星期四, 第5、6节
授课地点: 教2-104
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17

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