黃紅英 徐 劍 易道生 鄒佩貞 石海英

（韶關(guān)學(xué)院英東生命科學(xué)學(xué)院 廣東韶關(guān) 512005）

群落生態(tài)學(xué)是從生物群落層次對(duì)生態(tài)學(xué)的詮釋?zhuān)巧鷳B(tài)學(xué)的重要組成部分［1-2］。群落生態(tài)學(xué)因內(nèi)容多、專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)及涉及多學(xué)科（統(tǒng)計(jì)學(xué)、動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)等）交叉等特點(diǎn)，教學(xué)中對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性方面有著客觀的一面；由于種群生態(tài)學(xué)的許多理論知識(shí)是實(shí)踐（驗(yàn)）研究的升華，利用學(xué)者在群落生態(tài)學(xué)領(lǐng)域取得的成果作為實(shí)例應(yīng)用于理論課教學(xué)中，以理論聯(lián)系實(shí)際，在活躍課堂氣氛、吸引學(xué)生注意力及激發(fā)學(xué)習(xí)熱情方面有著主觀能動(dòng)性的一面；再者群落生態(tài)學(xué)（尤其是植物生態(tài)學(xué)）因研究取材廣、研究方法規(guī)范可循一直以來(lái)是研究的熱點(diǎn)，以學(xué)者對(duì)韶關(guān)本土資源研究的成果作為實(shí)例，對(duì)于強(qiáng)化學(xué)生群落生態(tài)學(xué)研究意識(shí)、訓(xùn)練群落生態(tài)學(xué)研究的技能有著積極促進(jìn)作用［2-4］。

為了提高群落生態(tài)學(xué)的教學(xué)效果，達(dá)到高校培養(yǎng)高素質(zhì)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，本文就如何利用研究成果作為輔助教材、用實(shí)例分析法開(kāi)展群落生態(tài)學(xué)的理論教學(xué)與實(shí)踐指導(dǎo)進(jìn)行探討。

1 實(shí)例分析法詮釋群落的組成與數(shù)量特征

群落的基本特征包括物種組成與數(shù)量特征。因?qū)W生不理解物種組成與數(shù)量特征之間的內(nèi)在聯(lián)系，認(rèn)為群落基本特征內(nèi)容中概念和公式繁多枯燥，出現(xiàn)被動(dòng)學(xué)習(xí)的消極心態(tài)從而影響教學(xué)效果，導(dǎo)致在進(jìn)行群落的實(shí)踐調(diào)查研究時(shí)，對(duì)群落成員在群落中的生態(tài)位劃定感到無(wú)所適從。

1.1 以實(shí)例分析法詮釋群落組成名錄 以校園及周邊某一植物群落與動(dòng)物群落調(diào)查結(jié)果為例，詮釋群落結(jié)構(gòu)組成的基本特征的教學(xué)，見(jiàn)表1。通過(guò)對(duì)堆積性紅壤演替植物群落組成、同一土壤肥力不同種植根系土壤動(dòng)物群落組成及某林場(chǎng)秋季節(jié)肢動(dòng)物群落組成的綜合比較，使學(xué)生明白任何一個(gè)生物群落都是由不同物種成員組成（即名錄），要進(jìn)行對(duì)某一生物群落生態(tài)學(xué)的研究時(shí)，首先應(yīng)對(duì)群落的種類(lèi)組成進(jìn)行逐一鑒定、計(jì)數(shù)和登記后，才能得到一份所研究群落的生物種類(lèi)名錄；其次對(duì)不同物種逐一進(jìn)行計(jì)數(shù)（個(gè)體數(shù)）、測(cè)量（株高、冠幅、莖粗）、計(jì)算（密度、頻度、蓋度、重要值、優(yōu)勢(shì)度）與排序；最后確定每個(gè)組成成員在群落中的定位。而群落物種成員組成（即名錄）的確定基于物種的鑒定技能，植物分類(lèi)學(xué)、動(dòng)物分類(lèi)學(xué)及微生物分類(lèi)學(xué)的知識(shí)與技能及其在生物群落調(diào)查研究時(shí)的充分應(yīng)用，這也是生態(tài)學(xué)課程開(kāi)設(shè)在基礎(chǔ)學(xué)科（動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)）之后的原因之一。由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)自周邊的生境，具有真實(shí)性與直觀性，幫助學(xué)生拉近了理論知識(shí)與實(shí)踐研究的距離，起到吸引學(xué)生學(xué)習(xí)注意力的效果。

表1 植物、土壤動(dòng)物與節(jié)肢動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的組成

1.2 采用學(xué)生的實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)作為案例，詮釋群落數(shù)量特征的統(tǒng)計(jì)與應(yīng)用 對(duì)某一群落進(jìn)行生態(tài)調(diào)查與研究時(shí)，除對(duì)其種類(lèi)組成進(jìn)行鑒定與分類(lèi)外，還要開(kāi)展數(shù)量特征（密度、頻度、蓋度）的測(cè)量與統(tǒng)計(jì)，因?yàn)槟澄锓N的數(shù)量特征決定了該物種在群落中的地位。如何給物種定位？采用學(xué)生調(diào)查的原始數(shù)據(jù)作為課堂教學(xué)素材，在講授群落數(shù)量特征的概念與計(jì)算公式時(shí)，用原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行演算和推導(dǎo)，幫助學(xué)生理解物種組成的群落數(shù)量特征 （密度、頻度、蓋度、重要值、優(yōu)勢(shì)度）不僅可以確定其在群落中的地位，還能確定與其組成的群落的命名、分類(lèi)與排序，見(jiàn)圖1。

圖1 植物群落組成成員的數(shù)量特征與應(yīng)用

1.3 以本地土壤動(dòng)物群落研究的成果作為地方教材詮釋動(dòng)物群落組成表示方法 由于群落生態(tài)學(xué)的研究與發(fā)展是以植物群落的研究為基礎(chǔ)的，所以群落生態(tài)學(xué)課程內(nèi)容主要以植物群落的特征而展開(kāi)，對(duì)于動(dòng)物群落研究涉及較少。以教師指導(dǎo)學(xué)生調(diào)查結(jié)果作為教學(xué)案例，開(kāi)展植物Clements、Drude［2］多度等級(jí)制與土壤動(dòng)物群落多度表示方法的差別，物種的重要值決定了植物群落中優(yōu)勢(shì)種、建群種、常見(jiàn)種、伴生種、稀有種、偶見(jiàn)種、罕見(jiàn)種及亞優(yōu)勢(shì)種的判斷，而動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)組成由優(yōu)勢(shì)類(lèi)群（多度等級(jí)表示方法+++）、常見(jiàn)類(lèi)群（++）和稀有類(lèi)群（+）3類(lèi)成員組成，見(jiàn)表2。通過(guò)實(shí)例對(duì)比分析，使學(xué)生理解群落組成成員的數(shù)量特征的應(yīng)用。

表2 植物與土壤動(dòng)物群落組成員多度的表示方法的比較

2 實(shí)地考察詮釋植物群落結(jié)構(gòu)特征

親臨其境的實(shí)地教學(xué)能使學(xué)生對(duì)植物群落結(jié)構(gòu)特征包括層片結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)及時(shí)間結(jié)構(gòu)等知識(shí)的理解更為深刻。利用韶關(guān)獨(dú)特的地理概貌與豐富的生物多樣性的優(yōu)勢(shì)，將植物群落結(jié)構(gòu)分布特征課堂搬到丹霞山世界地質(zhì)公園和南嶺國(guó)家森林公園中，要求學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行觀察與學(xué)習(xí)，例如1）山麓到山頂，隨著海拔的升高，丹霞地貌的植物群落分布有什么特征？ 2）韶關(guān)地理位置屬于南亞熱帶北緣，植被具有南亞熱帶和中亞熱帶的過(guò)渡特征，其植物群落的結(jié)構(gòu)單元特征是什么？整合學(xué)生的答案，對(duì)韶關(guān)境內(nèi)同一地帶不同土壤生境植物群落垂直分布特征進(jìn)行歸納總結(jié)，見(jiàn)表3。帶著問(wèn)題考查與學(xué)習(xí)，學(xué)生的積極性很高。學(xué)生都反映通過(guò)實(shí)地考察的學(xué)習(xí)方式，親自體會(huì)了群落生態(tài)學(xué)研究的廣泛性與應(yīng)用性，開(kāi)啟了學(xué)生自主選題探究的窗口，增強(qiáng)了使命感與成就感。

表3 韶關(guān)地區(qū)植物群落垂直分布特征

3 實(shí)訓(xùn)詮釋群落生態(tài)學(xué)的應(yīng)用

學(xué)以致用是教育的宗旨。韶關(guān)及周邊地區(qū)具有豐富的自然資源，許多生態(tài)領(lǐng)域的研究沒(méi)有開(kāi)展，是生態(tài)學(xué)研究的處女地。利用群落生態(tài)學(xué)的取材廣、研究方法體系嫻熟及應(yīng)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)研究發(fā)現(xiàn)及解決當(dāng)前的生態(tài)問(wèn)題，運(yùn)用是很有必要的。

3.1 應(yīng)用Raunkiaer的標(biāo)準(zhǔn)頻度圖解詮釋入侵種豚草在校園的危害 豚草（Ambrosia artemisiifoliaL.）原產(chǎn)于北美，是世界公認(rèn)的廣布型惡性害草，被國(guó)家環(huán)保總局列為l6種禁止入境有害生物之一［5］。針對(duì)豚草在本校校園的分布及危害狀況，指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用Raunkiaer的標(biāo)準(zhǔn)頻度圖解詮釋豚草在校園的危害程度。選取西區(qū)生態(tài)園為實(shí)驗(yàn)樣地，以生態(tài)園新鋪校道路基、輪作地、新堆積撂荒地為樣點(diǎn)進(jìn)行隨機(jī)抽樣調(diào)查，通過(guò)鑒定、計(jì)數(shù)與統(tǒng)計(jì)，繪制了生態(tài)園不同生境植物的Raunkiaer頻率分布圖，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，豚草在Raunkiaer頻度分布圖中，扮演E級(jí)別的角色，在群落中屬于優(yōu)勢(shì)種和建群種，說(shuō)明豚草種子大量萌發(fā)與快速生長(zhǎng)，占據(jù)了輪作地與新堆積土壤的大部分資源，嚴(yán)重限制了其他物種的生長(zhǎng)，證實(shí)了入侵種易擴(kuò)散難治理的生態(tài)危害的一面；但從另一方面說(shuō)明，豚草在群落次生演替中起了固定水土流失的積極作用。

3.2 以浮游動(dòng)物群落多寡詮釋校園湖泊的清潔度 衡量水質(zhì)的好壞有很多種方法，其中生物指示法是簡(jiǎn)單易行的方法之一［3］。利用校園有多個(gè)人工湖泊與池塘的優(yōu)勢(shì)，指導(dǎo)學(xué)生分別采（?。┖?、池塘及生活污水排放渠的水樣進(jìn)行水體pH檢測(cè)和浮游生物群落結(jié)構(gòu)與多樣性調(diào)查，從浮游生物群落多樣性及以草履蟲(chóng)作為指示生物判斷水質(zhì)。調(diào)查結(jié)果說(shuō)明教師公寓西側(cè)池塘草履蟲(chóng)、綠眼蟲(chóng)、蚤狀蚤等浮游生物種類(lèi)最豐富，望湖藻類(lèi)占優(yōu)勢(shì)，西區(qū)生活污水排放渠僅見(jiàn)大腸桿菌未見(jiàn)浮游生物，結(jié)論是教師公寓西側(cè)池塘水質(zhì)適合浮游動(dòng)物生存，發(fā)現(xiàn)了原生動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)取樣點(diǎn)，進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行結(jié)果分析與討論。

3.3 以土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)詮釋土壤的清潔度土壤動(dòng)物指長(zhǎng)期或一生中大部分時(shí)間生活在土壤或地表凋落物層中的動(dòng)物［6］。土壤動(dòng)物通過(guò)取食、排泄、挖掘等生命活動(dòng)破碎其他生物殘?bào)w，直接或間接地參與土壤中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化，是土壤生態(tài)系統(tǒng)中不可分割的組成部分［6］。而土壤是其生存的環(huán)境，土壤的物理性質(zhì)（通氣狀況）、化學(xué)性質(zhì)（污染）及生物化學(xué)性質(zhì)（肥力及微生物）發(fā)生變化時(shí)，均會(huì)對(duì)土壤動(dòng)物的生存造成威脅［6］。以受大寶山礦污染的棄耕農(nóng)田土壤（重金屬污染）與經(jīng)過(guò)植物修復(fù)的土壤進(jìn)行土壤動(dòng)物的分離、鑒定與統(tǒng)計(jì)，以土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)詮釋土壤的清潔度及肥力，見(jiàn)表4。從表中可知，經(jīng)過(guò)植物修復(fù)后的重金屬污染相比原位未修復(fù)的污染土壤，動(dòng)物的種類(lèi)與數(shù)量明顯增多，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了重金屬污染對(duì)土壤動(dòng)物的生存造成威脅，土壤動(dòng)物是土壤生境的指示生物。

表4 大寶山重金屬污染不同修復(fù)土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)比較

4 總言

以研究結(jié)果作為實(shí)例應(yīng)用于教學(xué)之中，是將選題原則、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理、實(shí)驗(yàn)調(diào)查方法、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及結(jié)果分析等知識(shí)技能逐步滲透，起到潛移默化的作用。讓學(xué)生體會(huì)到通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐詮釋群落生態(tài)學(xué)理論的樂(lè)趣，可以用自己的研究結(jié)果補(bǔ)充當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)研究空白，學(xué)生的自豪感油然而生，學(xué)生參與的積極性與探究性得到較大提高，在提高教學(xué)效果的同時(shí)，也為學(xué)生的畢業(yè)論文選題及生態(tài)學(xué)考研方向開(kāi)啟另一個(gè)視野。

主要參考文獻(xiàn)

［1］孫儒泳，李慶芬，牛翠娟，等.基礎(chǔ)生態(tài)學(xué).北京：高等教育出版社，2002.

［2］楊持.生態(tài)學(xué).北京：高等教育出版社,2008.

［3］付榮恕，劉林德.生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教程.北京：科學(xué)出版社,2004.

［4］黃紅英,徐劍.生態(tài)學(xué)的“教”與“做”的教學(xué)模式探討.生物學(xué)通報(bào)，2010,45(9):36.

［5］李振宇,解焱.中國(guó)外來(lái)入侵種.北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2002:11.

［6］尹文英.中國(guó)土壤動(dòng)物.北京：科學(xué)出版社，2000.