spContent=《水生生物学》是首批国家级一流本科课程。
随着全球水资源问题的日益凸显及水生生态系统的快速变化,深入了解水生生物的特征与适应、水生态系统的结构与功能变得尤为重要。本课程旨在培养学生掌握水生生物学的基本理论知识,了解水生生物的多样性、生态习性及环境保护意义,为水生生物多样性保育、水资源管理与利用、水生态保护与修复等领域提供专业人才支持。通过本课程学习,学生将增强对水生生态系统的认识与保护意识,为可持续利用水生资源奠定坚实基础。
《水生生物学》是首批国家级一流本科课程。
随着全球水资源问题的日益凸显及水生生态系统的快速变化,深入了解水生生物的特征与适应、水生态系统的结构与功能变得尤为重要。本课程旨在培养学生掌握水生生物学的基本理论知识,了解水生生物的多样性、生态习性及环境保护意义,为水生生物多样性保育、水资源管理与利用、水生态保护与修复等领域提供专业人才支持。通过本课程学习,学生将增强对水生生态系统的认识与保护意识,为可持续利用水生资源奠定坚实基础。
—— 课程团队
课程概述
《水生生物学》秉承华东师范大学"智慧的创获,品性的陶熔,民族和社会的发展"的办学理想,落实生物科学专业“厚基础、宽口径、强素质”的培养要求,通过课程学习使学生达到如下水平:
1、知识传授:通过学习潮间带、河口、深海等环境的生物特征,能够表述常见水生态系统的结构和功能;能够分析生物对特定水环境的适应现象。
2、能力培养:通过阅读英文教材和研讨前沿论文,能够查找、剖析水生生物新知识;通过创作基于前沿论文的科普作品,能够评论水生生物新进展。
3、情感认知:通过总结水生生物、环境、人类的相互作用,能认识到人与自然和谐发展的重要性;通过研讨中国案例,正确认识世界和中国的发展大势,增强家国情怀和社会责任。
课程大纲
潮涨潮落:惊涛拍岸处的生物群落
课时目标:在变幻莫测的海洋环境中,在五彩缤纷的海洋生物中,潮间带生物很可能是大家,了解最多、研究最好的生物类群。为什么会这样?最大的原因很可能是,研究、观察、欣赏潮间带生物真的很容易,不需要科学考察船,不需要潜水器,你只需走到海边就可以,而且还可以对同一地点进行多次重复研究,只要你愿意。尽管最高潮与最低潮之间的潮间带,在面积上仅占海洋环境中极小一部分,几乎是微乎其微,但潮间带生物的研究,对生物学、生态学的学科发展,做出了重要贡献。
1.1 Rocky shore intertidal communities
1.2 Vertical zonation of rocky shores
1.3 Soft-bottom intertidal communities
海纳百川:河流入海处的生物群落
课时目标:在淡水自河入海的地方,形成了一种独特的生境:河口。河口是半封闭的、淡水与海水相遇,并混合的地方。这里是陆地与海洋,紧密相互作用的地方。河口的生物种类一般要少于岩石海岸,但它们是地球上生产力最高的区域之一。河口也是受人类影响最大的环境之一。大部分的天然港口在河口,世界上许多大城市,比如纽约、伦敦、上海也是沿河口发展起来。
2.1 Origins and types of estuaries
2.2 Types of estuarine communities
陆地延伸:陆架海底处的生物群落
课时目标:大陆架是海洋最富饶的区域,它包括了世界上最重要的渔场,年产量占全球总捕捞量的90%。在大陆架上还发现有石油和有矿产资源。大陆架由于接近海岸,因而受到陆地污染和其他人类活动的深远影响。今天我们主要介绍大陆架上的生命,特别是海底的生物。随着研究技术的发展,比如水下呼吸器的使用,显著地扩展了海洋生物学家研究潮下带环境的能力。
3.1 Soft-bottom subtidal communities
3.2 Hard-bottom subtidal communities
绚丽多彩:珊瑚礁石处的生物群落
课时目标:温暖干净的海水,绚丽多彩的颜色,丰富多样的生物,这是珊瑚礁给人的最深印象。就美丽动人、富饶多产和复杂多样而言,只有热带雨林可与珊瑚礁相媲美。
4.1 The organisms that build reefs
4.2 Kinds of coral reefs
4.3 The ecology of coral reefs
波光粼粼:海洋表层处的生物群落
课时目标:对绝大数人而言,提到海洋,唤起的印象就是在海岸边,汹涌的波浪,宁静的海湾。但这类我们所熟悉的近岸水域,只是海洋的一小部分而已,余下的是广大的开阔水域。虽然大洋遥远而陌生,但它影响着我们每一个人。辽阔的大洋调节我们的气候,提供食物和其他资源。大洋几乎蕴藏了地球上所有的液态水。
5.1 The organisms of the epipelagic
5.2 Living in the epipelagic
5.3 Epipelagic food webs
暗淡无光:大洋深海处的生物群落
课时目标:深海很可能是地球上,我们了解最少的地方,最神秘的地方。海洋表层下面就是海洋中层,通常是200至1000米处。这里仍有微弱的光,但已无法支撑光合作用。在海洋中层之下就完全没有光了,这称为海洋深层。深海这个词通常包括海洋中层和海洋深层。
6.1 The twilight world
6.2 The world of perpetual darkness
6.3 The deep-ocean floor
见微知著:无限可能的海洋微生物
课时目标:微生物,这些海洋中的“隐形大军”,数量之多,无处不在,它们潜伏在最深邃的海沟,出现至最高的潮间带,甚至海底岩石层的缝隙中,也藏着它们的身影。
7.1 Viruses and Prokaryotes
7.2 Unicellular Algae
7.3 Protozoans and Fungi
光启生机:多个细胞的海洋生产者
课时目标:海洋中的大型初级生产者主要涵盖多细胞藻类和货真价实的海洋植物,如海草、盐沼植物以及红树林,它们均源自植物界。
8.1 Multicellular Algae
8.2 Types of Seaweeds
8.3 Flowering Plants
千姿百态:多样的海洋无脊椎动物
课时目标:我们一起探索千姿百态的海洋无脊椎动物。地球上多数的多细胞生物物种均归属于动物界。不同于藻类、植物等能进行光合作用的生物,动物无法自行合成食物,因而必须从外界其他生物中获取。这种对食物的依赖,促使动物演化出了形形色色的获取和处理食物的方式,同时也发展出了多种多样的逃避捕食的策略。海洋动物通常被划分为两大类:无脊椎动物和脊椎动物。在动物物种中,至少97%都是无脊椎动物。所有主要的无脊椎动物门在海洋中均有代表,其中许多更是仅生活在海洋环境中。
9.1 Sponges, Cnidarians, Comb Jellies
9.2 Bilaterally Symmetrical Worms
9.3 Molluscs, Arthropods
9.4 Lophophorates, Echinoderms, Chordates Without a Backbone
翩若游龙:种类多功能强的海洋鱼类
课时目标:鱼类,作为最早的脊椎动物,其历史可追溯至5亿多年前。它们几乎以海洋中的所有生物为食。而反过来,一些生物,从细菌到甲壳类动物,则以鱼类为栖息地;更有众多其他动物以鱼类为食,因此,鱼类对海洋环境产生了深远的影响。
10.1 Types of Fishes
10.2 Body Shape, Coloration, Locomotion
10.3 Behavior, Reproduction and Life History
重返故乡:稀而宝的海洋四足动物
课时目标:脊椎动物源自海洋,自那时起便在这片广袤的水域中繁衍生息。约3.5亿年前,它们踏上了陆地这一新领域,这一壮举极大地改变了地球上的生命面貌。陆地脊椎动物起源于硬骨鱼,这些鱼类为了适应岸上更为严酷的环境,经历了胸鳍和腹鳍向前肢和后肢的演化,因此被统称为四足动物。同时,它们还解决了在陆地上呼吸的问题,鱼鳔逐渐演化成了肺。在成功适应陆地生活后,部分爬行动物、鸟类和哺乳动物类群又选择了重返海洋。
11.1 Marine Reptiles, Seabirds
11.2 Seals, Sea Otte, Manatee, Whales
11.3 Biology of Marine Mammals
筚路蓝缕 光辉的海洋生物探索史
课时目标:在世界各地的海岸线上,科学家们或深入野外开展实地工作,或在实验室内潜心研究。一些人搭乘大型科考船远航出海,探索海洋的奥秘;而另一些人则几乎无需亲临海边,也能通过其他方式贡献智慧。
12.1 Marine Biology as a Discipline
12.2 Historical Background of Marine Biology
12.3 Observation and Hypothesis Testing
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预备知识
参考资料
Marine Biology, Peter Castro and Michael Huber,Graw-Hill
Education, 2019,ISBN:978-1-259-88003-2,第11版。