4. Значение трудов , и для развития биоценотических подходов и представлений в экологии животных.
5. Формирование экосистемных представлений в биоценологии. Идея функциональной взаимосвязи биоценоза и биотопа (С. Форбс, , ). Концепция “экосистемы” А. Тэнсли-Р. Линдемана. Учение о биогеоценозе ёва.
6. Развитие популяционно-аналитического подхода в биоценологии. Элтона, Д. Лэка, Р. Мак-Артура, Э. Макфедьена, , .
7. Основные положения системного подхода в приложении к биосистемам (по Реймерсу). Биосистемы: их иерархия и способы классификации. Эмерджентные свойства биосистем 4-х уровней иерархии. Принципы организации и поведения биосистем от уровня организма до биоценоза. Особенности сообществ и биоценоза как биосистем надорганизменного уровня. Методология изучения надорганизменных систем с учетом специфики их организации.
8. Критерии выделения истинного биотического сообщества. Биогеоценоз, гидробиоценоз и экосистема. Компонентный состав биогеценоза: биоценоз (фитоценоз, зооценоз, микробоценоз, паразитоценоз) и биотоп (климатоп, эдафотоп, атмосфера). Различия между биогеоценозом и экосистемой. Свойства биогеоценоза: самовоспроизводимость и саморегуляция.
9. Структура биогеоценоза и фитоценоза. Основные направления в трактовке понятия «структура фитоценоза» по . Понятие о типах структурной организации сообщества: пространственная (хорологическая), временная (сезонная), видовая (таксономическая), размерная, трофическая и информационная структура.
10. Трофическая структура сообществ. Трофические цепи и сети. Пастбищные и детритные цепи: характеристика, примеры. Разветвлённость трофической сети как показатель структурной сложности организации сообщества.
11. Экологические пирамиды и закон экологической эффективности трансформации энергии по пастбищной трофической цепи. Правило биологического усиления эффекта загрязнения по трофической цепи. Соотношение трофических уровней и причины появления частично обращенных пирамид численности и биомасс в наземных и водных экосистемах.
12. Теории трофической регуляции: регуляция снизу и каскадные эффекты в наземных экосистемах. Биологическая продуктивность и ее показатели.
13. Таксономическая структура. Экологические доминанты, предоминанты и второстепенные виды. Виды эдификаторы, суб - или со-эдификаторы, ассектаторы. Правило взаимной приспособленности видов в биоценозе К. Мёбиуса – .
14. Биоразнообразие сообществ и способы его оценки. Инвентаризационное биоразнообразие (по Р. Уиттекеру). Структурное разнообразие по Дж. Хатчинсону.
15. Видовое богатство сообществ: определение и способы оценки. Видовая плотность и нумерическое видовое богатство. Индексы Маргалефа, Менхиника и их свойства.
16. Видовое разнообразие сообществ: определение и способы оценки. Функции «ранг-обилие». Графические и математические модели рангового распределения видов по обилию (геометрический ряд, лог-ряд, лог-нормальное распределение, модель разломанного стержня) и их экологическая интерпретация.
17. Индексы видового разнообразия (ВР) сообществ (Симпсона, Макинтоша, Шеннона). Индексы доминирования (Симпсона, Бергера-Паркера) и выравненности (эквитабильности) (Шеннона, Пиелу). Сравнительная характеристика свойств индексов ВР и их применение для оценки состояния среды обитания (по Э. Мэгарран)
18. Видовое разнообразие и устойчивость сообществ. Различные подходы к определению устойчивости биосистем (резистентность, упругость, динамическая стабильность, иерархическая устойчивость). Влияние стабильной, слабо нарушенной и сильно нарушенной среды на видовое разнообразие и устойчивость сообществ. Разнообразие и связность видов (по Р. Маргалефу).
19. Пространственно-временная структура сообществ. Вертикальная (ярус, биогеогоризонт, полог) структура. Горизонтальная гетерогенность (клинальность, мозаичность, фрактальность) Определение понятий парцелла (по ), синузия (по Х. Гамсу), микрогруппировка.
20. Дискретность и континуум биотических сообществ. Вопрос о границах сообщества: континуальная и дискретная модели, парадигмы “индивидуализма” и “организмизма”. Примеры прерывности и непрерывности взаимного перехода сообществ.
21. Работы , Р. Уиттекера и Дж. Кертиса по изучению распределения фитоценозов вдоль средовых градиентов. Метод прямого градиентного анализа: преимущества и недостатки. Понятия комплексного градиента, топоклина, ценотопоклина, катены, ценомозаик. Переходные зоны биотических сообществ - экотоны и краевой эффект.
22. Дифференцирующее (пространственное) мозаичное, b - и δ- разнообразие сообществ и способы его измерения. Крупномасштабные субконтинентальные сообщества - биомы: определение, принципы выделения и краткая характеристика (по Одуму и Уиттекеру).
23. Теория островной биогеографии в приложении к биоценологии. Закон обеднения биоты в условиях изоляции (в островных местообитаниях) . Теория островной биогеографии (по Мак-Артуру и Уилсону). Биоценотические принципы А. Тинемана и фитоценотические принципы П. Жаккара. Биоценотическое правило . Постулаты биоценотической организации В. Тишлера.
24. Классификация фитоценозов и система синтаксономических единиц фитоценологии (ассоциации, группы ассоциаций, формации, группы формаций, классы формаций, типы растительности). Способы классификации фитоценозов: их преимущества и недостатки. Ассоциация и ее диагностические признаки. Различия понятий "фитоценоз", "ассоциация" и "растительное сообщество".
25. Экологическая ординация сообществ (на примере метода полярной ординации). Сравнительный анализ сходства и разграничение сообществ методом кластерного анализа и построения дендрограмм.
26. Динамика биогеоценозов: суточная, и сезонная, флюктуационная и возрастная. Временная (сезонная, годовая и многолетняя) динамика сообществ: причины, механизмы и биологическое значение. Сезонные аспекты и фаланги биоценоза.
27. Экологические сукцессии сообществ: первичные, вторичные, аллогенные (природные и антропогенные) и автогенные, автотрофные и гетеротрофные. Пирогенные сукцессии. Пастбищные сукцессии. Дигрессии и демутации растительности: объяснение, примеры.
28. Смены и сукцессии растительного покрова. Первичные и вторичные сукцессии. Стадии развития фитоценоза первичной сукцессии по и по .
29. Флюктуации по . Суть понятий сингенез, эндоэкогенез и гологенез.
30. Классификация типов сукцессий по . Кратковременные, вековые и филоценогенетические смены фитоценозов.
31. Понятие климакса в биогеоценологии. Современная концепция экологического климакса. Теория подвижного равновесия.
32. Определение и классификация форм межвидовых взаимосвязей и взаимодействий в биоценозе. Топические, трофические, форические, фабрические и дефензивные связи между видами.
33. Информационная структура сообществ. Виды информации и механизмы коммуникации особей разных видов и функциональных групп организмов. Аллелохимические взаимодействия. Понятия биологического сигнального поля и фитогенного поля биоценоза. Информационные межвидовые контакты как основа поддержания гомеостаза биоценоза.
34. Теория экологической ниши. История развития концепции экониши. Концепции “топической” ниши Д. Гринелла и “трофической” ниши Ч. Элтона. Теория многомерной ниши Д. Хатчинсона: допущения и ограничения в модели. Современные варианты определения экониши. Определение минимальной мерности ниши. Фундаментальная и реализованная ниши. Ниша - свойство вида или среды: аргументы “за” и “против”. Внутрифенотипическая и межфенотипическая компоненты ниши.
35. Конкуренция. Определение и сущность. Скученность популяции и явление самоизреживания. Эксплуатационная и интерференционная конкуренция. Асимметричные эффекты конкуренции для взаимодействующих видов и различных фенотипических групп особей в популяции.
36. Групповое размещение особей и влияние внутривидовой конкуренции на исход межвидовой конкуренции. Эксперименты по изучению межвидовой конкуренции. Принцип конкурентного исключения Вольтерра-Гаузе: условия и демонстрация его действия в природных сообществах.
37. Логистическая модель конкуренции 2-х видов (Лотки - Вольтерры): и условия их сосуществования. Соотношение интенсивности межвидовой и внутривидовой форм конкуренции. Правило .
38. Освобождение видов от конкуренции. Гипотеза “призрака конкурентного прошлого”. “Мнимая конкуренция” (условная конкуренция): пространство свободное от врагов. Пространственная неоднородность, различие темпов заселения видами пространства и опережающая конкуренция. “Планктонный парадокс” и варианты его объяснения.
39. Роль конкуренции в организации структуры сообщества. Сосуществование конкурентных видов в результате разделения пространства их ниш: гипотеза лимитирующего сходства. Правила Хатчинсона и Дайара: аргументы “за” и “против”. Влияние интенсивности межвидовой конкуренции на сложность структуры сообществ.
40. Влияние конкуренции на параметры экологических ниш видов. Эффект конкурентного высвобождения и адаптивной радиации видов на островах. Компенсация дефицита видов ростом плотности. Внутривидовая дифференциация ниши: половой диморфизм животных и двудомность растений.
41. Экологически эквивалентные виды и явления географического и экологического викариата. Правило Джордана и правило Дедю.
42. Хищничество. Логистическая модель взаимоотношения видов в системе: «хищник – жертва» (Лотки-Вольтерры): условия их сосуществования. Стратегия рационального хищника. Коэволюция взаимосвязанных видов в системе: “хищник - жертва” и экологическая роль взаимодействий данного типа
43. Влияние хищничества на структурную организацию сообщества. Агрегация жертв и частичные убежища. Экологические эффекты агрегаций консументов - эффект Олли. Влияние специализированных и неспециализированных хищников при разной интенсивности пресса на структурную организацию и видовое разнообразие сообществ и паразитизма и хозяев паразита
44. Паразитизм. Определение. Классификации форм паразитизма. Факультативные и облигатные, временные и постоянные паразиты. Паразитоиды. Инквилинизм. Паразитизм как форма симбиоза. Паразитарные системы и паразитоценозы. Коэволюция паразитов и их хозяев.
45. Мутуализм и протокооперация. Определения. Классификации форм мутуализма и протокооперации видов. Бактериотрофные и микотрофные растения. Рост лишайников и причины их поливалентности. Ксилофаги и микроорганизмы-эндосимбионты.
46. Влияние мутуализма на параметры экологических ниш видов. Взаимная специализация и коадаптации видов-симбионтов. Мутуализм как стратегия коэволюции видов.
47. Жизненные формы, как отражение условий среды и отношений в фитоценозе. Обзор классификаций жизненных форм растений (принципы выделения рангов, отличия, преимущества, недостатки). Понятия "экобиоморфа" и "онтобиоморфа". Эколого-морфологические классификации жизненных форм.
48. Фенологические типы растений. Фенологические фазы. Фенологические карты.
49. Закономерности структурной организации сообществ: правила образования ассамблей и сообществ видов. Конвергенция сообществ. Правила встраивания новых видов в сообщества. Инвазия и интродукция (преднамеренная и случайная) водных, полуводных, околоводных и сухопутных видов растений и животных. Примеры и экологические последствия.
КАРТА
ОБЕСПЕЧЕННОСТИ УЧЕБНО – МЕТОДИЧЕСКОЙ
ЛИТЕРАТУРОЙ
Дисциплины «Биоценология и теория экологической ниши»
По направлению (специальности) – 510600 «Биология», магистерская программа 510601 «Общая биология»
Факультет химико-биологический
Форма обучения дневная.
Блок дисциплин СДМ.01
Число студ. | Список литературы | Кол-во экз. | Кол-во экз. на 1студ. |
15 | Основная литература: 1. Биогеография: Учебник для студентов вузов / , , . М.: Издательский центр «Академия», 20с. 2. Биологическое разнообразие: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / , , М.: Изд-во ВЛАДОС, 20с. 3. Бурковский биогеоценология: организация сообществ и экосистем. М.: Товарищество научных изданий КМК, 20с. 4. Количественная гидроэкология: методы, критерии, решения / , , М.: Наука, 2005. Т.с. Т.с. 5. , Передельский . Ростов на Дону: Феникс, 20с. (Высшее образование). 6. Общая ботаника с основами геоботаники: Учебное пособие для вузов / , , . М.: ИКЦ «Академкнига», 20с. 7. Передельский, : учебник / Л. В Передельский, , .— М. : Проспект, 2009 .— 512 с. 8. Северцов, эволюции: Учеб. для студентов вузов, обучающихся по направлению 510600 "Биология" / .— М. : ВЛАДОС, 2005 .— 380 с. 9. Цветков биогеоценоз. Архангельск, 2003. 2-е изд. 267 с. 10. Шварц. биоразнообразия: сообщества и экосистемы. М., 2004. 11. Шилов . - М.: Высшая школа, 20с. 12. Шилов : Учеб. для биол. и мед. спец. вузов / . М.: Высш. шк., 20с. 13. Экология микроорганизмов / Под ред. . М.: Издательский центр «Академия», 20с. Дополнительная литература: 1. Харпер Дж., Экология. Особи, популяции и сообщества. М.: Мир, 1989. Т.с. Т.с. 2. , Кубанцев структура млекопитающих и ее динамика. М.: Наука, 19с. 3. Воронов . М.: Высш. школа, 19с. 4. Горышина растений. М.: Высш. школа, 19с. 5. , Павленко бактерий: Учеб. пособие для ун-ов по спец. «Микробиология». Л.: ЛГУ, 19с. 6. Основы экологии. М.: Прогресс, 19с. 7. Джефферс Дж. Введение в системный анализ: применение в экологии. М.: Мир, 19с. 8. Структура сообществ и экологическая ниша. М.: Мир, 19с. 9. Дылис биогеоценологии. М.: Изд-во МГУ, 19с. 10. , Чупрынин : устойчивость, конкуренция, целенаправленное преобразование. М.: Наука, 19с. 11. Кашкаров и сообщество (основы синэкологии). М.: Медизд., 19с. 12. Константинов гидробиология. М.: Высшая школа, 19с. 13. Культиасов растений. М.: Изд-во Моск. ун-та, 19с. 14. , Петров растений с основами ботаники. М.: Просвещение, 19с. 15. Лопатин . Минск: Выш. шк., 19с. 16. Популяции, виды и эволюция. М.: Мир, 19с. 17. Максимов колебания численности животных, их причины и прогноз. Новосибирск. 19с. 18. Математические модели в экологии и генетике : Отв. ред. Ю.М. Свирежев и др. — М. : Наука, 1981 .— 176 с. 19. Экологическое разнообразие и его измерение / Пер. с англ. . Под ред. . М.: Мир, 19с. 20. Наумов животных. М.: Высшая школа, 19с. 21. Недорезов по математической экологии. Новосибирск: Сибирский хронограф, 19с. 22. Номоконов биогеоценология. Ростов: Изд-во Ростовского университета, 19с. 23. Экология. В 2-х т. М.: Мир, 1986. Т.с. Т.с. 24. , , Очерки по истории экологии. М.: Наука, 19с. 25. Панов животных и этологическая структура популяций. М.: Наука, 19с. 26. Петросян, модели в экологии / СПб гос. ун-т.— СПб, 1997 .— 256с. Эволюционная экология. М.: Мир, 19с. 27. Полевая геоботаника / Под ред. , , . М.-Л. Изд-во АН СССР. 1960. Т.с. 28. Полевая геоботаника / Под ред. , , . М.-Л. Изд-во АН СССР, 1964. Т.с. 29. Полевая геоботаника / Под ред. , , . М.-Л. Изд-во АН СССР, 1972. Т.с. 30. Развитие идей академика в современной экологии. М.: Наука, 19с. 31. Работнов . М.: Изд-во Моск. ун-та, 19с. 32. Реймерс (теории, законы, правила, принципы и гипотезы). М.: Журнал «Россия Молодая», 19с. 33. Риклефс, Р. Основы общей экологии : Пер. с англ. / Р. Риклефс ; под ред. .— М. : Мир, 1979 .— 424 с. 34. , Семенов моделирование экологических процессов. Л.: Гидрометеоиздат, 19с. 35. Серебряков, морфология растений (жизненные формы покрытосеменных и хвойных): Учебное пособие для ун-тов / .— М. : Высшая школа, 1962 .— 379с. 36. Структура лесных фитоценозов и их изучение: учебное пособие / , , . Горький, 19с. 37. Сукачев, В. Н. и др. Методические указания к изучению типов леса / , , ; АН СССР.— М.: Изд. АН СССР, 1957 .— 114с. 38. Толмачев, в географию растений (лекции, читанные студентам ЛГУ в гг.) : Учеб. пособие для студентов биол. фак. и географ. фак. ун-тов / .— Л. : ЛГУ, 1974 .— 244 с. 39. Уиттекер, и экосистемы = Communities and ecosystems / ; Сокр. пер. с англ. , ; Ред. и предисл. .— М. : Прогресс, 1980 .— 327 с. 40. Чернова закономерности эволюции. М.: Наука, 19с. 41. , Былова . М.: Просвещение, 19с. 42. Чернышев насекомых. М.: Изд-во Моск. ун-та, 19с. 43. Шенников в геоботанику. Л.: Изд-во ЛГУ, 19с. 44. Яблоков биология. М.: Высш. шк., 19с. 45. Ярошенко . Основные понятия, направления и методы. М.: Изд-во АН СССР, 19с. | 36 4 2 2 5 10 2 11 1 1 32 50 17 2 1 38 12 10 1 1 1 6 1 1 9 1 8 6 7 3 2 2 2 2 3 4 1 1 2 1 1 1 1 11 4 4 2 5 1 3 15 2 1 5 2 22 24 1 | 2.4 0.3 0.1 0.1 0.3 0.6 0.1 0.7 0.1 0.1 2.1 3.3 1.1 0.1 0.1 2.5 08 |
Составитель, преподаватель______________ .
Зав. кафедрой ____________
Дата составления карты «___» _______ 2010 г.
СОГЛАСОВАНО:
Директор библиотеки СыктГУ___________
«___»___________2010 г.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Задания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Биоценология и теория экологической ниши»
Лабораторная работа № 1
«Биоразнообразие сообществ и способы его оценки»
Ход работы:
1. Ознакомиться с основными индексами измерения биоразнообразия по электронной версии пособия Э. Мэгарран «Экологическое разнообразие и методы его измерения»; , , «Биологическое разнообразие». Законспектировать!!!
2. Для предложенных вариантов выборок рассчитать и объяснить в тексте:
- S – видовое богатство Индекс биоразнообразия Маргалефа или индекс Менхинника
S - 1
Dmg=
ln N
S
Dmn =
√ N
- Видовые обилия в % (оформить в виде таблицы) Построить график видовых обилий. Объяснить Вычистить баллы видового обилия по шкале Песенко (оформить в виде таблицы) На основании баллов обозначить доминантный комплекс. Сравнить Вычислить индекс видового разнообразия Шеннона Вычислить индекс выравненности Шеннона Вычислить индекс доминирования Бергера-Паркера (обратную форму).
3. Оформить результаты в виде таблицы и в тексте охарактеризовать сообщества на предмет биоразнообразия с объяснениями всех сделанных вычислений и полученных данных.
Лабораторная работа № 2-3
«Биоразнообразие сообществ и способы его оценки»
Ход работы:
1. Ознакомиться с основными индексами сходства по электронной версии пособия Э. Мэгарран «Экологическое разнообразие и методы его измерения»; , , «Биологическое разнообразие». Законспектировать!!!
2. Для предложенных вариантов выборок рассчитать и объяснить в тексте:
- Меру разнообразия по Уиттекеру:
S
βw = - - 1, где
α
S – общее число видов, зарегистрированных в ценозе;
α – среднее разнообразие выборок в цинозе - видовое богатство
- Индексы общности видовых списков по присутствию/отсутствию Чекановского-Съёренсена, Жаккара
2а
Ics= –––––––––––––––––, где
b + c
a – число общих видов в двух коллекциях;
b – число видов в первой коллекции;
с – число видов во второй коллекции
а
Ij = ––––––––––––––––––
a + b + c
- Построить матрицу на основании вычисленных индексов Индексы общности видовых списков с учетом количественных показателей (относительного обилия) Чекановского-Съёренсена
Ics=Σ min (Pij, Pik), где
min Pij и Pik – минимальная доля i-того вида соответственно в j-том и k-том списках.
- Построить матрицу на основании вычисленных индексов. Изобразить графически общность выборок (качественные и количественные показатели): в виде плеяд Терентьева и дендрограмм. И сравнить оба результата
3. Представить результаты в виде таблиц и графиков. Оценить уровень сходства выборок. Сделать предположения о возможных причинах.
Лабораторная работа № 4-5
«Жизненные формы»
Ход работы:
1. Дать понятие жизненной формы, определение у разных авторов.
2. Обзор классификаций жизненных форм растений (принципы выделения рангов, отличия, преимущества, недостатки):
Гумбольт, Рауникер, Варминг, Келлер, Сукачев, Вильямс, Высоцкий и Казакевич, Серебряков (классификацию жизненных форм последнего рассмотреть подробнее до подклассов).
4. Изучить фенологические типы растений.
5. Рассмотреть фенологические фазы. Фенологические карты.
6. Классификация жизненных форм животных (саранчевых по Бей-Биенко и жужелиц по Шаровой).
Лабораторная работа № 6-7
«Классификация фитоценозов»
Ход работы:
1. По предложенным таблицам (табл. 1) описать два различных фитоценоза фитоценоза: состав ярусов. Сравнить эти два фитоценоза по видовому составу растений, ярусности, мозаичности.
2. Используя «Методические указания…», ознакомиться с полевым описанием фитоценозов в рамках эколого-фитоценотического и эколого-флорестического подходов. Законспектировать кратко.
3. Рассмотреть шкалу оценки обили видов (% и баллы) в фитоценозе О. Друде. Законспектировать.
4. Используя «Методические указания…», провести классификацию фитоценозов с применением изученных подходов.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
«ОРДИНАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ»
1. Дать определение понятию «ординация». Рассмотреть два подхода ординационного анализа: индивидуалистический и фитоценотический. Привести примеры (шкала Раменского или других и работы ёва). Конспект.
2. На основе данных из лабораторных работ № 2, 6-7 построить эколого-ценотические ряды:
- составить матрицу сходства
- из таблицы выбрать две наиболее несхожие группировки, нанести их на ОХ
- сравнить оставшиеся группировки и уже отмеченные с применением формулы, основанной на теореме Пифагора:
X = (L2 + D12 – D22) / 2L, где
L, D1, D2 – выраженное в десятичных долях несходство (1- КО),
L – расстояние между двумя концевыми точками
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
