海南大學學術學位研究生課程建設試點

楊帆　苗靈鳳　繆衛國　王旭　陳秀蓮　劉傳棟

摘要：《生態學研究前沿與進展》作為首批教育部研究生課程改革試點對象之一，受到了海南大學環境與植物保護學院的高度重視。學院邀請了中國科學院院士、長江學者、千人計劃學者等12人為該門課程授課。該課程講述了國內外在氣候變化、生物地球化學循環、植物生理生態學、環境生態學、生態模型、微生物生態學等生態學研究的熱點內容。該課程既注重專業基礎知識的講解，又適時延伸了相關的研究前沿與進展，有利于生態學高層次人才的培養。

關鍵詞：環境生態學；氣候變化；生理生態學；生態模型；生態系統

中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）05-0235-03

前言

2014年12月，教育部學位管理與研究生教育司下發了《教育部關于改進和加強研究生課程建設的意見》和《關于組織實施研究生課程建設試點工作的通知》文件，為貫徹落實教育部研究生課程建設試點工作的精神，經海南省學位委員辦公室組織專家討論，確定了以海南大學法治中國專題、生態學研究前沿與進展及海南師范大學政治公共課、海南醫學院基礎醫學課程群等8門課程成為教育部首批研究生課程建設試點，同時列入海南省首批研究生課程改革試點。

研究生教育是我國高層次專業人才培養重要和有效的途徑。提高研究生教育水平，是增強高校科研和創新能力的關鍵要素之一。目前，研究生教育比較重視畢業論文設計環節而容易忽視課程學習。課程學習是我國學位和研究生教育制度的重要特征，是保障研究生培養質量的必備環節，在研究生成長成才中具有全面、綜合和基礎性作用。重視課程學習、加強課程建設、提高課程質量，是當前深化研究生教育改革的重要任務。

試點工作是服務國家經濟社會發展大局，主動適應國家現代化建設需求的一個重要舉措。如何開展試點工作是每個試點院校亟待解決并需努力實踐的重大課題。通過試點工作改變研究生教育學術化傾向，營造有利于研究生教育科學發展的良好環境。海南大學環境與植物保護學院擁有生態學一級學科博士點及碩士點，有堅實的學科基礎和強大的支撐平臺，是承擔《生態學研究前沿與進展》試點課程的理想單位。學院本著積極發展研究生教育，促進高層次人才培養，積極開展課程建設試點工作。通過該課程的學習，強化研究生生態學的基礎理論和專業知識，適時引入當今國內外最前沿的研究進展，培養研究生在日常生活中發現、解決生態環境問題的能力，擴大科研和創新能力切入點，引導研究生發揮潛在的科學創新思維能力，激發其學習動機和科研熱情。

一、課程基本情況介紹

《生態學研究前沿與進展》在海南大學研究生培養方案里被列為生態學碩士和博士研究生的專業學位課，同時也是我校微生物、生物化學與分子生物學、農業生物技術、作物遺傳育種等專業的博士、碩士研究生公共選修課，總計20個專業的學生學習了這門課程，足見該門課程深受同學們的喜愛。

海南大學擁有生態學一級學科博士點和碩士點，該學科具有博士生導師資格的老師就有十多人。為了更好地執行《生態學研究前沿與進展》的試點工作，組織專家討論后，還是決定優先邀請國內外的校外杰出專家學者來授課，帶動本校師生在生態學前沿領域的協同發展。

二、課程教學內容

1.氣候變化。海南大學非常重視全球氣候變化科學研究，成立了海南低碳經濟政策與產業技術研究院，承接了“海南省級溫室氣體清單編制”和“熱帶季雨林、雨林區域森林固碳現狀、速率和潛力研究”等項目，為海南省應對氣候變化工作做出了重要貢獻。在中國科學院秦大河院士“積極應對氣候變化，走可持續發展之路”的學術報告中，首先講述了中國在氣候變化方面的態度及為應對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狀及造成此現狀的科學原因；最后指出我國應對全球變化的措施與目前的污染治理和經濟轉型升級的目標是和諧統一的。在劉文杰教授（海南大學D類人才）的“全球氣候變化對疏勒河上游高寒草地生態系統的影響研究”報告中，系統講解了全球變化的概念和特征，陸地生態系統對全球變化的響應方式以及相關觀測與模擬研究的不確定性和難點，介紹常用的野外觀測與模擬方法以及初步研究結果，并對未來相關研究進行展望。這些報告對研究生培養及生態學學科建設和應對氣候變化相關研究起到很好的推動和促進作用。

2.生物地球化學循環。生物地球化學循環是生態學研究的重點內容。海南大學譚正洪教授（C類人才）在“生物地球化學循環（碳循環）”中系統介紹了生態系統生理學的基本概念、由來，基于生態系統尺度上研究熱帶雨林的光合作用、氣孔導度和胞間二氧化碳濃度，以及有關碳循環的研究方法和專業知識。中國科學院華南植物園著名生態學家周國逸研究員“森林發生與演替過程中水、碳循環的關鍵科學問題”的報告中，系統講述了森林生態系統在其發生、發育過程中大致經過森林發生階段、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定性與變化方向、區域和全球森林生態系統的碳匯貢獻這幾方面的重大科學問題，并強調了地帶性森林在碳匯方面的作用，對我國未來碳排放、森林植被的構建具有重要意義。

3.植物生態生理學。植物生態生理學是生態學研究的重要組成部分，主要從生理生態的角度研究環境對植物的影響。中國科學院·水利部成都山地災害與環境研究所張勝（優秀青年基金獲得者）研究員“不同性別的楊樹對環境脅迫差異響應的生理生態及分子機制”的專題報告中，系統地從生態因子、水分生理、光合作用、離子轉運等角度講述了植物生理生態學的研究內容，同時講述了現代組學的基本概念、研究內容、與非生物脅迫的相關性；他還向大家介紹了雌雄異株植物性別分化與鑒定的相關研究（同工酶研究）；最后結合自身研究興趣和方向，向大家展示了雌雄青楊對低溫、干旱、鹽及元素（N/P/K）缺乏等非生物脅迫在生長發育、生態生理適應及轉錄組、蛋白質組、代謝組學等方面的差異響應，分析了雌雄植株對非生物脅迫差異響應研究的生態學意義。北京大學的唐艷鴻教授（千人計劃獲得者）從生理生態學的角度做了“高CO2條件下變動光對光合作用的影響”的專題報告，他先從光-光合作用曲線開始，講述了穩定條件下和變動條件下光對光合作用的影響。同時也講述了高CO2環境下葉溫對動態光合作用的影響。唐艷鴻教授針對看似簡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容，完成了學科知識的補全性研究，該做法確實需要每個科研人員進行如何在平淡工作中解決科學基礎問題的思考。

4.生態模型。生態模型是生態學中發展最迅速的領域之一，它的種類繁多。北京師范大學袁文平（中組部萬人計劃，優青獲得者）教授“植被生產力的遙感反演算法”的專題中，首先介紹了研究植被生產力的常用觀測方法和模型方法，比較了目前六種代表性的遙感驅動過程模型（氣侯統計模型、全球動態植被模型、基于遙感資料的過程模型、氣候統計模型、光能利用率模型、CASA模型以及EC-LUE模型），然后詳細講解了EC-LUE模型的數據擬合性，并與同學們分享了在建立EC-LUE模型中碰到的問題及有效解決方法。同時詳細的講解了全球動態植被模型的構架等基礎知識，又適時的引入相關國際前沿研究進展。日本國立環境研究所Jiye Zeng研究員“Trace of Chinas Economic Development Shown in Atmospheric CO2 Data at Hateruma Monitoring Station”的專題報告中，簡要地介紹了他在海洋大氣環境領域做的工作，通過在日本最南端的島嶼波照間島上的監測站實時釋放無質量、無體積的Lagrangian particle，并對其所在環境氣象數據進行收集，由此可建立模型預測釋放Lagrangian particle的未來走向，同時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模型也可供業界學者免費使用，并被業界廣泛認同。

5.環境生態學。為建立環境友好型社會，環境生態學也列為本次課程的重要內容。中國科學院·水利部成都山地災害與環境研究所唐翔宇研究員（百人計劃）從環境生態學領域做了題為“Sources，trancportand fate of pollutants in soils”的專題報告，詳細講述了環境水文和環境污染化學的基礎知識，并系統介紹了不同地理地貌條件下有機污染物的來源、以及各種污染源通過各種途徑遷移進入土壤、遷移規律與歸宿以及相應檢測方法，并就有機污染物相關的國際和國內最新數據、最新研究方法和進展情況做了介紹。美國夏威夷大學李慶孝教授做了主題為“Nutraceuticals Research in Perspective”的專題報告，闡述了利用環境化學、生態學的理論和方法開展現代營養品研究的重要意義，介紹了當前國際市場中營養品的主要種類、研發狀況等研究背景，并結合現實生活中的多發疾病開發出相應的生態營養品。隨后，李慶孝教授從生態學角度介紹了營養品、植物殺蟲劑和棕櫚樹過氧化物酶等方面的科研前景，激發了同學們的科研熱情。

6.微生物生態學。北京大學陸雅海教授（長江特聘教授、杰出青年基金獲得者）做了“土壤微生物生態學國內外研究進展及展望”的專題講座，從生物多樣性、生物地球化學循環、土壤肥力、全球變化、環境污染等5個方面介紹了土壤微生物生態學的研究前沿與進展情況。并把微生物生態學的將來發展在基礎性科學問題、應用性基礎科學問題和多學科交叉方法平臺三個層面上進行了展望分析，最終達到土壤資源的可持續利用。南京農業大學洪曉月教授做了“共生菌影響昆蟲生殖不親和的分子機理”的講座，詳細講解了何為分子生態學，昆蟲分子生態學的研究方法和應注意的問題。并在此基礎上闡述昆蟲分子生態學研究在害蟲防治方面的應用，共生菌對昆蟲的影響不僅在防御、提供營養等方面，還影響昆蟲的生殖親和性。Wolbachia在農業害蟲二斑葉螨和灰飛虱中普遍感染且引起細胞質不親和（CI）。自然種群二斑葉螨Wolbachia感染率2.5%-85%，Wolbachia誘導二斑葉螨CI表現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卵量顯著降低且后代孵化率為零，表現出完全胞質不親和作用。并通過分子生物學手段發現與CI相關的基因及miRNA。這些研究對有害昆蟲的生物防治生物入侵防治方面起著重要作用。

三、課程總結與展望

生態學是理論與實踐高度統一的科學，生態學理論是從實踐中發現、總結、提煉而成，這就要求高層次生態學人才必須重視生態學理論的鉆研，具備堅實的生態學基礎理論儲備并及時更新知識。歷經一個學期的《生態學研究前沿與進展》課程建設試點，取得了不錯的效果。既能深化基礎專業知識，又能掌握生態學研究的前沿和熱點，有利于啟發我校師生的創新思維和鍛造科研進取精神，為我校生態學領域的高層次人才培養奠定堅實基礎。在分享勝利果實的同時，也需要不斷為該課程的優化提出建議。

生態學是一個包容性很強的專業，孫慧珍等曾將東北林業大學的生態學碩士研究生生源分為三大類17個以上的本科專業，可見其專業知識背景差異較大。本次《生態學研究前沿與進展》的授課對象除了生態學博士、碩士研究生外，還有來自其他20個專業的碩士、博士研究生。由于學生專業背景差別較大，課程授課內容面臨的問題和挑戰也日漸凸顯。盡管專家們在授課時注重專業基礎知識的普及和講解，一些非生態學專業的學生仍很難跟上課程節奏，課后也往往消化不良，未能達到預期目的。建議在今后的課程開展中，一方面限制選課專業，盡量縮小專業差異；另一方面提前做好課程計劃安排，介紹每一講所請專家的講課時間、研究方向等給學生做參考。學生們還可以自己查一些相關資料，以便對專家所講內容有更好的理解，有目的地做好課前準備。最后，作為一門課程而不是單純的講座，建議加強課程組織形式，強化考勤考核制度。

《生態學研究前沿與進展》課程試點也為其他研究生課程建設提供了寶貴經驗，值得借鑒。祝愿該課程更上一個臺階，感謝為該課程付出的所有專家和老師。

參考文獻：

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