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1、气候变化与生态环境教学大纲一、基本信息课程名称气候变化与生态环境课程编号1253049英文名称Climate Change and Ecological Response课程类型专业选修课总学时36理论学时24实验学时12实践学时0学分2预修课程基础气象学、普通生态学适用对象生态学专业课程简介（200 字左右）本课程作为本科生态学专业学生的专业选修课，从气候变化及生态响应的角度，向学生介绍了气候变化对人类生存家园的重要意义。课程介绍了气候和气候变化的基本概念、研究方法、全球气候变化的历史、现状及不同地质历史时期和现代生态环境对气候变化的响应、中国的气候变化史及各个时期的生态响应状况、未来气候变
2、化趋势预测、应对未来气候变化的国际谈判。本课程较为全面地涵盖了气候变化所造成的生态效应，内容安排上趋向于宏观生态环境的响应，是针对生态学专业学生的未来研究方向而设定的。二、教学目标及任务通过本课程的教学，使学生掌握气候变化的一些基本概念、基本理论和基本分析技能，重点掌握气候变化趋势、突变、转折的分析方法；了解气候变化与生态环境的关系，气候变化对动物、植物、水资源、食品安全、人类健康等的影响。通过学习培养学生在以后的生态学课程学习和研究过程中，能够从气候变化的角度看待和研究生态学问题。三、学时分配教学课时分配教学课时分配章节章节内容讲课实验实践合计第一章第一节 气候与气候变化第二节 气候变化与社
3、会生活、经济发展之间的关系第三节 气候变化研究的主要方法及意义22第二章第一节 气候系统的组成与气候变化第二节 气候变化的诱因第三节 气候变化监测22第四节 当代气候变化的证据第五节 当代气候变化的特点第三章第一节 气候变化时段划分第二节 古气候变化及生态响应第三节 古气候变化事件及其生态响应第三节 生态响应中的有关问题第四节 古生态记录对未来全球气候变化的意义44第四章第一节 全球气候变化观测事实第二节 生物圈对气候变化的响应第三节 水圈对气候变化的响应第三节 冰雪圈对气候变化的响应第四节 农业生态系统的响应44第五章第一节 中国气候的基本特征第二节 近两万年的气候变化第三节 近 5000
4、年的气候变化第四节 近百年的气候变化44第六章第一节 气候变化预测模式第二节 未来全球气候变化趋势预测第三节 气候变化预测的不确定性22第七章第一节 全球各区域气候脆弱性评价第二节 应对全球气候变化的适应对策第三节 有关全球气候变化的国际谈判246实验一等值线区域气候图的绘制和分析33实验二气候变化时空分布特征的判别与分析336实验三气候变化个例分析及影响评估33合计2012436四、教学内容及教学要求 第一章 绪论第一节 气候与气候变化1. 什么是气候、气候学？2. 气候变化的概念？习题要点：气候是指气象要素和天气过程在某一长时期内的平均值及变率的统计特征。气候学是研究气候形成及气候特征在空
5、间分布和时间演变的学科。气候变化是较长时期的气候演变，也泛指各种时间尺度的气候演变。第二节 气候变化与社会生活、经济发展之间的关系第三节 气候变化研究的主要方法及意义1. 气候变化研究的主要方法有哪些？习题要点：经验性预测方法、数理统计预测方法、气候动力学模式预测方法本章重点、难点：本章重点集中在第一节和第三节，重点为学生理清概念、方法的原理以及应用情况。难点在气候变化研究方法上，因为这些方法涉及了较深的物理、数学知识。教学要求：通过本章的学习，要求学生理解并掌握气候、气候变化的概念，了解气候变化与社会生活、经济发展之间的关系，理解气候变化研究的主要方法。第二章 气候变化第一节 气候系统的组成
6、与气候变化1. 气候系统的组成有哪些？2. 气候系统与气候变化之间的关系？习题要点：1.大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈、生物圈2.通过分析各圈层与大气圈的相互作用，给出其对气候变化的影响。第二节 气候变化的诱因1. 气候变化的影响因素有哪些？习题要点：大气组分的改变、温室效应、天文因素、陆地植被的改变等。第三节 气候变化监测1. 气候变化的监测指标有哪些？2. 气候变化监测机构有哪些？习题要点：1.分不同要素给出其相应的检测指标。2.给出不同部门的检测机构。第四节 当代气候变化的证据第五节 当代气候变化的特点1. 当代气候变化的特点是什么？习题要点：人为活动影响加剧、气候变化速率加快、气候变化的
7、区域差异显著、气候变化预测的不确定性因素增加。本章的重点、难点：重点掌握气候系统的组成、气候系统的相互作用对气候变化的影响、气候变化监测指标。教学要求：通过本章的学习，要求学生了解气候变化的监测机构、当代气候变化的证据、气候变化监测机构，理解并掌握气候系统的组成、各组分对气候变化的贡献、气候变化监测指标、当代气候变化的证据。第三章 古气候变化与生态响应第一节 气候变化时段划分1. 什么是气候变迁？气候变化分为哪几个阶段？2. 冰期与间冰期气候的差异是什么？习题要点：1. 气候变迁是指气候波动长期向一个方向变化，并使自然地理环境的其他因素发生改变。 划分为地质时期、历史时期、近代时期2. 冰期：
8、气温下降、雪线下降；间冰期：气温上升、雪线上升。第二节 古气候变化及生态响应1. 地球上生物大爆发发生在哪个地质时期？2. 全球气候出现分异在什么时候？当时的气候带有哪些？3. 人类出现在什么时期？习题要点：1. 寒武纪 2. 第四纪 寒带、温带、亚热带、热带 3. 第四纪第三节 古气候变化事件及其生态响应第三节 生态响应中的有关问题第四节 古生态记录对未来全球气候变化的意义本章重点、难点：本章重点讲述气候变化不同时段的气候特点及生态响应。教学要求：通过学习要求学生掌握古气候变化在不同时期所造成的气候效应和气候特点，了解古气候响应中出现的特殊事件、生态响应中的有关问题和古生态记录对未来全球气候
9、变化的意义。第四章 近百年来的气候变化及生态响应第一节 全球气候变化观测事实第二节 生物圈对气候变化的响应第三节 水圈对气候变化的响应第三节 冰雪圈对气候变化的响应第四节 农业生态系统的响应1. 近百年来全球气候在温度和降水上的变化特点？2. 气候变化对生物圈、水圈、冰雪圈的影响状况如何？3. 农业生态系统对气候变化的响应是什么？习题要点：1. 温度的变化要求给出全球不同区域的变化情况、大气不同分层的状况；降水的变化要求给出时空变化特征。2. 生物圈要考虑物种的多样性变化、物种的迁移、物种的灭绝等；水圈主要考虑海洋面积和海平面高度的变化；冰雪圈考虑两极冰盖、山地冰川、海冰等的变化。3. 考虑种
10、植制度的变化、农业病虫害的情况、优良品种的选育等。本章重点、难点：重点集中在生物圈、水圈、冰雪圈和农业生态系统对气候变化的相应上。教学要求：通过学习要求学生了解近百年来地球上各个圈层对气候变化的相应，重点理解和掌握农业生态系统在近百年中所发生的变化，并引导学生预测未来气候变化对生态系统的影响。第五章 中国的气候变化第一节 中国气候的基本特征第二节 近两万年的气候变化第三节 近 5000 年的气候变化第四节 近百年的气候变化1. 中国气候的基本特征是什么？2. 近 5000 年来中国气候变化的特点？习题要点：1. 从温度、辐射、降水、气候类型上给出中国气候的基本特征。2. 指出经历四次温暖和四次
11、寒冷时期气候的大体特征。本章重点、难点：重点集中在对中国基本气候特征的把握以及近百年来的气候变化状况。教学要求：通过学习要求学生了解中国气候变化的历史以及不同时期生态响应的证据，理解并掌握中国气候的基本特征、四次温暖和四次寒冷期气候的特征。第六章 未来气候变化趋势第一节 气候变化预测模式1. 气候变化预测模式及其预测效果？习题要点：给出三种模式的名称，并分要素指出其预测效果。第二节 未来全球气候变化趋势预测1. 未来全球气候变化的趋势及其对生态环境的影响是什么？习题要点：分不同要素叙述其在不同区域的变化趋势及生态影响。第三节 气候变化预测的不确定性本章重点、难点：本章重点介绍 IPCC 对未来
12、全球气候变化的预测以及造成预测不确定的原因。难点是各种气候变化模式。教学要求：通过学习让学生了解气候变化预测模式及模式的应用范围和预测效果，理解未来气候变化的可能方向、生态环境的响应和造成预测不确定的原因。第七章 应对气候变化的适应对策及国际谈判第一节 全球各区域气候脆弱性评价1. 什么是气候脆弱性、适应性？2. 全球气候脆弱性较大区域如何？习题要点：1.气候脆弱性是气候变化对自然系统和人类社会造成的不利影响的可能程度。气候适应性是自然生态系统（也包括经济系统）的功能、过程和结构对实际发生的气候变化调整的可能程度。第二节 应对全球气候变化的适应对策1. 应对全球气候变化的适应对策有哪些？习题要
13、点：从资源的开发利用、发展经济、水资源的利用、生物资源的开发利用等发面加以考虑。第三节 有关全球气候变化的国际谈判1. 京都议定书制定的目的、对不同国家温室气体排放的限制如何？习题要点：从针对全球变化的影响因素出发，答出发达国家和发展中国家的排放限制标准。本章重点：集中介绍全球气候脆弱性区域的生态环境、气候状况以及应对气候变化的对策。教学要求：通过学习让学生了解全球气候脆弱区的分布、气候状况、生态环境特点、有关气候变化的国际谈判与经济发展之间的关系。掌握应对全球气候变化应采取的适应对策，从而让学生能够从气候变化的角度认识生态环境变化与气候变化的紧密联系。实验一 等值线区域气候图的绘制和分析目的
14、要求 通过实验掌握气候数据的抄录、整理、和填图方法，看懂等值线空间分布特征的意义，学会手工绘制等值线区域气候图，并能够正确分析区域气候图。实验二 气候变化时空分布特征的判别与分析（6 学时）目的要求 通过实验掌握气候变化时空分布特征的判别分析方法。学会在计算机上按要求对气候变化数据进行格式转换，在 EXCEL 中制作时间变化图，在 Grads 中制作空间变化图，并根据输出图形分析气候变化特征。实验三 气候变化个例分析及影响评估（3 学时）目的要求 通过实验掌握气候变化个例分析的方法及气候变化影响评估的流程。熟悉气候变化个例分析的技术要点，熟悉气候变化影响评估的基本流程，能撰写出基本符合现实变化
15、规律的评估报告。五、考核方式及要求作为专业选修课，本门课程考核方式采取开卷形式，要求学生学会用变化的观点看待生态环境中的现象。成绩计算的方式为：平时成绩 30%+实验成绩 10%+考试成绩 60%，其中平时成绩包括：课堂出勤、文献阅读、课堂提问等。六、推荐教材及教学参考书目前有关气候变化和生态响应方面的书籍很杂，不同书籍的侧重点不同，综合这些书籍的观点，结合本院生态学专业的特点，授课教师自己组织了一本教材，这本教材综合了不同书籍的共性以及目前气候变化与生态响应的前沿问题及研究成果，具有很强的针对性和科学性。教材：气候变化与生态环境自编参考书：全球气候变化 ，国家气候变化对策协调小组办公室/中国 21 世纪议程管理中心 著商务印书馆出版，2004 年，标准书号：047235全球生态学 气候变化与生态响应 ，方精云主编，高等教育出版社、施普林格出版社，2000 年，标准书号 47681中国气候与环境演变 ，秦大河主编，科学出版社，2005 年，标准书号 067883气候变化对农业生态的影响 ，秦大河主编，气象出版社，2003 年，标准书号013074大纲修订人：王翠花大纲审定人：樊多琦修订日期：2008 年 11 月 20 日