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摘要：目前中国高校《植物地理学》教材中普遍缺乏全球气候变化对植被分布影响的内容。本文在武吉华等主编的《植物地理学》基础上，补充了“近代气候变化的特征及其对植物分布的影响”，并进行了相关教学思路和过程的设计。
关键词：全球气候变化；植物地理学；植物分布；教学
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0188-02
一、教材分析
全球气候变化尤其是近代气候变化对植被、植物资源的影响已经成为植物地理学研究中的热点问题，但目前中国高校采用的教材中普遍缺失对这部分内容。为使学生了解研究前沿、拓展知识面，有必要在植物地理教学中补充这部分内容。全面阐释全球气候变化与植物分区变化的关系，内容应包含三部分：（1）气候、气候变化的概念，气候变化的分类及特征；（2）地质时期尺度上的气候演变与植物分布区的关系；（3）近代全球气候变化趋势下植物分布区变化预测的研究进展。在本教案设计中以第二、第三部分为主要内容。第二部分主要参考武吉华主编的《植物地理学》第二章第二节中“环境演变与植物分布区的变化”；第三部分为作者综合、总结文献而成。
二、教学目标
1.理解气候变化的基本概念、特征、分类。
2.了解气候变化如何影响植物的生长和分布。
3.理解地质时期尺度上的气候演变与现代植物种分布区的重要影响。
4.理解近代全球气候变化的主要特征，及全球气候变化对植物分布区影响。
5.联系实际，人类应如何应对全球气候变化的影响。
三、教学内容的重点及难点
1.重点：不同时间尺度上气候变化的特征及其对植物种分布的影响。
2.难点：近代全球气候变化特征及其对植物分布区的影响。
四、设计思路
1.先概述气候变化的基本概念、分类和特征，再分述不同时间尺度上气候变化对植物中分布的影响，最后联系实际，分析人类如何应对全球气候变化。设计问题程序环环相扣，教给学生建立知识网络、理清知识线索的学习方法。
2.注重联系实际，让学生搜集资料并分析近代气候变化的特征及其对植物分布的可能影响。引导他们思索人类应该如何应对全球气候变化带来的变化。
五、教学过程
本文重点分析“不同时间尺度上气候变化的特征及其对植物种分布的影响”这一重点知识来体现设计思路，流程如下：
（一）概述气候变化的基本概念、特征及分类
讲述气候变化对植物分布的影响，首先学生需要明白什么是气候变化。考虑到本课程是对自然地理专业的学生开设，这个专业的课程安排中另有一门《气象学与气候学》中会详细讲述气候学的基础知识，所以这部分内容只需简单明了地带领学生温习一下相关知识点。
（问题设计）以问题引入。师：“昆明号称‘春城’，天气宜人，四季温差不大”和“今天气候不好，出去别忘记带伞”这两句话有什么问题？什么是气候？和天气是一回事吗？以此引导学生对比天气和气候的不同，从而理解气候的概念，并突出气候“多年常见”和“某地区特有”这两个特征。在此基础上气候变化的概念也就呼之欲出，非常容易理解了。
（课件展示）
需要掌握的知识点：
1.概念：天气：短时间的大气过程和现象。当代气候：按照世界气象组织（WMO）的规定，以30年为整编气候资料时段长度的最短年限，每过10年更新一次。气候：指某地区多年间常见的和特有的大气过程和现象的综合。气候变化：气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间（典型的为10年或更长）的气候变动。
2.气候变化的分类及特征。（1）从跨越的历史时期来看，气候变化可以分为：a地质时期的气候变化：时间跨度最大，变化周期最长的气候变化；b历史时期的气候变化：距今1万年以来的气候变化；c近代气候变化：最近一二百年有气象观测记录时期的气候变化。（2）气候变化的特征：a全球气候一直处于变化之中，变化是常态。b时间越长，气候变化幅度越大，如以105年为单位的亚冰期和亚间冰期温度变幅可达10～15℃；而以101～102年为单位的近代气候变化温度变幅<1℃。
（二）不同时间尺度上的气候演变与植物分布区的关系
地质时期尺度的气候变化对植物种分布区的影响。（探究活动）
材料1：播放多媒体材料“森林之歌——银杉”。师：大家看到的这种美丽植物叫做银杉，是20世纪50年代我国植物学家陈焕镛教授和匡可任教授在广西花坪发现的松科植物的新属、新种。由于银杉产自中国，叶的背面具有两条银光闪闪的气孔带，所以两位教授就把银杉的属名定为Cathaya（“华夏”之意），把种名定为argyrophylla（“银色的叶”之意）。银杉被植物学界公认是世界上最珍贵的植物之一，享有“植物中的熊猫”的美誉。目前只有我国一些低纬度的群山高耸、地形复杂的局部地区，如广西龙胜、四川南川金佛山以及贵州道真县一带有分布。但植物学家们曾分别在北纬62°的原苏联西伯利亚地区和法国西南部的第三纪地层中发现过银杉的球果化石和花粉化石。这说明了什么？答：说明银杉的分布区域曾经向北深入到欧亚大陆。师：使银杉“退缩”的原因是什么？答：各种植物有自己适宜的气候条件，银杉曾经广泛分布于气候温暖适宜的欧亚大陆。第四纪冰期的降临，冰期时高纬度地区和中纬高山首先变冷，原有植物一代一代向南方和低处迁移，因此银杉的分布区域向低纬度温度较高处退缩。银杉这个例子说明地质时期气候变化对植物分布的影响。并由此例导出地理残遗分布的概念。这种第三纪时分布很广的植物在冰期时分布范围急剧缩小，至今仍仅保存狭小的分布区，这类情况称为“地理残遗分布”，这种物种叫“地理残遗种”。
材料2：落叶松属在欧亚大陆的分布（示地理替代种类）图（《植物地理学》第39页）[1]。
师：请同学看图，分析为什么落叶松属植物的分布不连续，而是呈现间断分布呢？答：在第四纪冰期来临之际，古气候变化导致落叶松向南扩展；当第四纪冰期结束后，气候回暖又使落叶松转向后方退缩，返回原地时因两地植物已混杂，便形成分布区间断。（课件展示）总结上述材料，可以得出知识点：地质时期尺度的气候变化对植物种分布影响严重，通常可以造成某些物种在山地的间断分布，或者形成新的特有分布的规律。 （三）近代气候变化特征及其对植物分布影响的预测研究进展
（过渡设计）20世纪后期以来人们开始认识到人类所面临的许多全球性问题，如自然灾害环境污染、气候变化、资源匮乏等。以“气候变暖”为突出标志的全球环境变化已经引起了科学家、各国政府与社会各界的极大关注。虽然从目前已有的研究结果来看，短时间尺度内的气候波动仅会造成植物分布区呈现摆动趋势，而造不成严重影响。但如果近代气候变化趋势持续下去，未来植物分布所受的影响仍不容忽视。这部分内容利于学生了解研究前沿和热点，在教学过程中主要采用启发发现式教学法。（探究活动设计）课前安排学生分组，搜集近代气候变化相关的文献资料，由各组在课堂上分别总结近代全球气候变化的特征及可能原因。在讨论中学生对近代全球气候变化的主要特征——温度升高、大气CO2浓度升高达成共识，在此基础上再引导学生思考预测气候变化在未来对植物个体及分布影响的方法，并根据已经学过的植物与生存环境间的关系分析近代气候变化对植物分布的可能影响。师：如何准确评估陆地生态系统对于全球变化的响应，以最大限度地减小全球变化的不良影响是全球变化研究者面临的严峻挑战。目前最常用的预测当代和未来的气候变化产生的影响的方法是情景驱动影响法。
需要了解的知识点[2]（课件展示）：
1.预测气候变化对植物分布影响的方法：目前最常用的预测当代和未来的气候变化产生的影响的方法是情景驱动影响法。这种方法常常用50～100年的气候变化情景去驱动生物物理环境变化模型。
2.预测气候变化对植物分布影响方法的步骤为：（1）采用情景假设的方法模拟未来气候变化。（2）在不同气候变化情景下再根据植物或植被分布与环境因子定量关系来模拟气候变化对植被分布的影响。
3.在分析气候变化对植物分布影响方面，主要进行两个层次分析，一个层次是分析单一植物物种分布变化，另一层次考虑植物群落或植被分布变化。（课后活动）
（1）通过查找资料，分析气候变化的概念形成及影响等（拓展课堂问题）；（2）分组调查近代气候变化对家乡植被或农作物的影响，思考人类应对气候变化的影响（探究生活实际问题）。
参考文献：
[1]武吉华，张绅.植物地理学（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2004.
[2]庞静，杨兰芳.近代全球气候变化研究进展在植物地理教学中的补充[J].地理教学，2010，（18）：4-5.
关键词：全球气候变化；植物地理学；植物分布；教学
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0188-02
一、教材分析
全球气候变化尤其是近代气候变化对植被、植物资源的影响已经成为植物地理学研究中的热点问题，但目前中国高校采用的教材中普遍缺失对这部分内容。为使学生了解研究前沿、拓展知识面，有必要在植物地理教学中补充这部分内容。全面阐释全球气候变化与植物分区变化的关系，内容应包含三部分：（1）气候、气候变化的概念，气候变化的分类及特征；（2）地质时期尺度上的气候演变与植物分布区的关系；（3）近代全球气候变化趋势下植物分布区变化预测的研究进展。在本教案设计中以第二、第三部分为主要内容。第二部分主要参考武吉华主编的《植物地理学》第二章第二节中“环境演变与植物分布区的变化”；第三部分为作者综合、总结文献而成。
二、教学目标
1.理解气候变化的基本概念、特征、分类。
2.了解气候变化如何影响植物的生长和分布。
3.理解地质时期尺度上的气候演变与现代植物种分布区的重要影响。
4.理解近代全球气候变化的主要特征，及全球气候变化对植物分布区影响。
5.联系实际，人类应如何应对全球气候变化的影响。
三、教学内容的重点及难点
1.重点：不同时间尺度上气候变化的特征及其对植物种分布的影响。
2.难点：近代全球气候变化特征及其对植物分布区的影响。
四、设计思路
1.先概述气候变化的基本概念、分类和特征，再分述不同时间尺度上气候变化对植物中分布的影响，最后联系实际，分析人类如何应对全球气候变化。设计问题程序环环相扣，教给学生建立知识网络、理清知识线索的学习方法。
2.注重联系实际，让学生搜集资料并分析近代气候变化的特征及其对植物分布的可能影响。引导他们思索人类应该如何应对全球气候变化带来的变化。
五、教学过程
本文重点分析“不同时间尺度上气候变化的特征及其对植物种分布的影响”这一重点知识来体现设计思路，流程如下：
（一）概述气候变化的基本概念、特征及分类
讲述气候变化对植物分布的影响，首先学生需要明白什么是气候变化。考虑到本课程是对自然地理专业的学生开设，这个专业的课程安排中另有一门《气象学与气候学》中会详细讲述气候学的基础知识，所以这部分内容只需简单明了地带领学生温习一下相关知识点。
（问题设计）以问题引入。师：“昆明号称‘春城’，天气宜人，四季温差不大”和“今天气候不好，出去别忘记带伞”这两句话有什么问题？什么是气候？和天气是一回事吗？以此引导学生对比天气和气候的不同，从而理解气候的概念，并突出气候“多年常见”和“某地区特有”这两个特征。在此基础上气候变化的概念也就呼之欲出，非常容易理解了。
（课件展示）
需要掌握的知识点：
1.概念：天气：短时间的大气过程和现象。当代气候：按照世界气象组织（WMO）的规定，以30年为整编气候资料时段长度的最短年限，每过10年更新一次。气候：指某地区多年间常见的和特有的大气过程和现象的综合。气候变化：气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间（典型的为10年或更长）的气候变动。
2.气候变化的分类及特征。（1）从跨越的历史时期来看，气候变化可以分为：a地质时期的气候变化：时间跨度最大，变化周期最长的气候变化；b历史时期的气候变化：距今1万年以来的气候变化；c近代气候变化：最近一二百年有气象观测记录时期的气候变化。（2）气候变化的特征：a全球气候一直处于变化之中，变化是常态。b时间越长，气候变化幅度越大，如以105年为单位的亚冰期和亚间冰期温度变幅可达10～15℃；而以101～102年为单位的近代气候变化温度变幅<1℃。
（二）不同时间尺度上的气候演变与植物分布区的关系
地质时期尺度的气候变化对植物种分布区的影响。（探究活动）
材料1：播放多媒体材料“森林之歌——银杉”。师：大家看到的这种美丽植物叫做银杉，是20世纪50年代我国植物学家陈焕镛教授和匡可任教授在广西花坪发现的松科植物的新属、新种。由于银杉产自中国，叶的背面具有两条银光闪闪的气孔带，所以两位教授就把银杉的属名定为Cathaya（“华夏”之意），把种名定为argyrophylla（“银色的叶”之意）。银杉被植物学界公认是世界上最珍贵的植物之一，享有“植物中的熊猫”的美誉。目前只有我国一些低纬度的群山高耸、地形复杂的局部地区，如广西龙胜、四川南川金佛山以及贵州道真县一带有分布。但植物学家们曾分别在北纬62°的原苏联西伯利亚地区和法国西南部的第三纪地层中发现过银杉的球果化石和花粉化石。这说明了什么？答：说明银杉的分布区域曾经向北深入到欧亚大陆。师：使银杉“退缩”的原因是什么？答：各种植物有自己适宜的气候条件，银杉曾经广泛分布于气候温暖适宜的欧亚大陆。第四纪冰期的降临，冰期时高纬度地区和中纬高山首先变冷，原有植物一代一代向南方和低处迁移，因此银杉的分布区域向低纬度温度较高处退缩。银杉这个例子说明地质时期气候变化对植物分布的影响。并由此例导出地理残遗分布的概念。这种第三纪时分布很广的植物在冰期时分布范围急剧缩小，至今仍仅保存狭小的分布区，这类情况称为“地理残遗分布”，这种物种叫“地理残遗种”。
材料2：落叶松属在欧亚大陆的分布（示地理替代种类）图（《植物地理学》第39页）[1]。
师：请同学看图，分析为什么落叶松属植物的分布不连续，而是呈现间断分布呢？答：在第四纪冰期来临之际，古气候变化导致落叶松向南扩展；当第四纪冰期结束后，气候回暖又使落叶松转向后方退缩，返回原地时因两地植物已混杂，便形成分布区间断。（课件展示）总结上述材料，可以得出知识点：地质时期尺度的气候变化对植物种分布影响严重，通常可以造成某些物种在山地的间断分布，或者形成新的特有分布的规律。 （三）近代气候变化特征及其对植物分布影响的预测研究进展
（过渡设计）20世纪后期以来人们开始认识到人类所面临的许多全球性问题，如自然灾害环境污染、气候变化、资源匮乏等。以“气候变暖”为突出标志的全球环境变化已经引起了科学家、各国政府与社会各界的极大关注。虽然从目前已有的研究结果来看，短时间尺度内的气候波动仅会造成植物分布区呈现摆动趋势，而造不成严重影响。但如果近代气候变化趋势持续下去，未来植物分布所受的影响仍不容忽视。这部分内容利于学生了解研究前沿和热点，在教学过程中主要采用启发发现式教学法。（探究活动设计）课前安排学生分组，搜集近代气候变化相关的文献资料，由各组在课堂上分别总结近代全球气候变化的特征及可能原因。在讨论中学生对近代全球气候变化的主要特征——温度升高、大气CO2浓度升高达成共识，在此基础上再引导学生思考预测气候变化在未来对植物个体及分布影响的方法，并根据已经学过的植物与生存环境间的关系分析近代气候变化对植物分布的可能影响。师：如何准确评估陆地生态系统对于全球变化的响应，以最大限度地减小全球变化的不良影响是全球变化研究者面临的严峻挑战。目前最常用的预测当代和未来的气候变化产生的影响的方法是情景驱动影响法。
需要了解的知识点[2]（课件展示）：
1.预测气候变化对植物分布影响的方法：目前最常用的预测当代和未来的气候变化产生的影响的方法是情景驱动影响法。这种方法常常用50～100年的气候变化情景去驱动生物物理环境变化模型。
2.预测气候变化对植物分布影响方法的步骤为：（1）采用情景假设的方法模拟未来气候变化。（2）在不同气候变化情景下再根据植物或植被分布与环境因子定量关系来模拟气候变化对植被分布的影响。
3.在分析气候变化对植物分布影响方面，主要进行两个层次分析，一个层次是分析单一植物物种分布变化，另一层次考虑植物群落或植被分布变化。（课后活动）
（1）通过查找资料，分析气候变化的概念形成及影响等（拓展课堂问题）；（2）分组调查近代气候变化对家乡植被或农作物的影响，思考人类应对气候变化的影响（探究生活实际问题）。
参考文献：
[1]武吉华，张绅.植物地理学（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2004.
[2]庞静，杨兰芳.近代全球气候变化研究进展在植物地理教学中的补充[J].地理教学，2010，（18）：4-5.