1.6.2. Содержание разделов дисциплины.
Введение.
Предмет и задачи экологии. Роль экологических знаний в современном мире. Основные методы сбора и обработки экологического материала. Структура современной экологии. Исторический становления и развития. Уровни организации живой материи: системный подход. Характеристика каждого уровня: элементарная единица, элементарный процесс, механизм регуляции процессов.
Тема 1. Аутэкология.
Понятие об экологических факторах. Принципы классификации факторов. Влияние фактора на живой организм. Закон лимитирующего фактора. Понятие об экологической валентности. Эврибионтные и стенобионтные виды. Среда жизни, основные среды, ведущие факторы в каждой среде обитания. Экологические группы организмов в зависимости от влияния на них основных абиотических факторов. Биотические факторы. Типы биотических взаимоотношений. Антропогенные факторы.
Тема 2. Демэкология.
Понятие о популяции. Принципы выделения популяций. Свойства популяций. Статические характеристики популяций. Структура популяций. Возрастная структура. Таблицы выживания и пирамиды возрастов. Половая структура. Соотношение полов. Пространственная структура. Типы распространения организмов в пространстве. Динамические показатели популяций. Колебание численности популяций. Причины колебания численности. Типы роста популяций. Понятие об экологической нише. Закон конкурентного исключения. Стратегии выживания.
Тема 3. Синэкология.
Понятие биоценоза и экосистемы. Классификация биоценозов. Свойства биоценозов. Пространственная структура биоценозов. Развитие биоценозов. Концепция экосистемы. Виды связей между организмами в экосистемах. Перемещение вещества в экосистемах. Пищевые цепи и сети, типы пищевых цепей. Экологические пирамиды: пирамиды численности, пирамиды биомассы и пирамиды энергии. Биогеохимические циклы. Перенос энергии и продуктивность экосистем. Понятие о первичной продукции. Валовая и чистая продукция. Вторичная продукция. Понятие о биомах, краткая характеристика биомов. Продуктивность основных экосистем.
Тема 4. Основы учения о биосфере.
Понятие о биосфере. Границы биосферы, основные геосферы Земли. Структура биосферы. Характеристика живого вещества. Функции и свойства живого вещества. Развитие биосферы. Понятие о ноосфере. Техносфера.
1.6.3. Темы для самостоятельного изучения.
№ п/п | Наименование раздела дисциплины. Тема. | Форма самостоятельной работы | Кол-во часов | Форма контроля выполнения самостоятельной работы |
1 | Введение | Повторение строения молекул ДНК и белка; понятие о гене; Уровни организации живой материи | 6 | - защита рефератов |
2. | Аутэкология | Рефераты по теме адаптаций организмов к различным факторам Типы биотических отношений Жизненные формы организмов | 20 | - проверка контрольных работ - тестирование - защита рефератов |
3. | Демэкология | Подготовка рефератов по темам: «Структура популяций», «Динамические показатели популяций» Самостоятельное изучение темы «Генетическая структура популяций» | 20 | - выступление на семинарах - защита рефератов - тестирование |
4. | Синэкология | Самостоятельное изучение характеристики основных биомов Земли | 20 | - выступление на семинарах |
5. | Основы учения о биосфере | Биография . Учение о ноосфере. | 20 | - выступление на семинарах - тестирование - контрольная работа |
1.7. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.
6.1. Тематика и планы аудиторной работы студентов по изученному материалу (планы последовательного проведения занятий: ПР, СМ, ЛБ) по предлагаемой схеме:
Тематическое планирование лекций
Лекция 1. Предмет, задачи и методы экологии. Структура современной экологии.
Лекция 2. Уровни организации живой материи – структурный подход. Характеристика уровней. Область изучения экологии.
Лекция 3. Понятие о среде обитания и экологических факторах. Различные подходы к классификации факторов. Классификация факторов среды. Классификация Мончадского.
Лекция 4. Закон минимума. Понятие о лимитирующем факторе и экологической валентности.
Лекция 5. Понятие об адаптации. Типы адаптаций. Экологическая ниша.
Лекция 6. Влияние основных абиотических факторов на организмы. Температура, свет, влажность как экологические факторы.
Лекция 7. Эдафические факторы. Электрические поля, магнитные поля, шум – экологические факторы.
Лекция 8. Биотические факторы. Факторы питания. Групповой и массовый эффект.
Лекция 9. Типы биотических взаимоотношений.
Лекция 10. Антропогенные факторы. Принципы их влияния на живые организмы.
Лекция 11. Понятие о популяциях. Статические показатели популяций.
Лекция 12.Структура популяций.
Лекция 13. Динамические показатели популяций.
Лекция 14. Таблицы выживаемости и пирамиды возрастов.
Лекция 15. Динамика численности популяций. Причины колебания численности.
Лекция 16. Экологические стратегии выживания. Регуляция плотности популяций.
Лекция 17. Понятие биоценоза и экосистемы. Классификация биоценозов. Краевой эффект. Понятие об экотоне.
Лекция 18. Разграничение биоценозов. Свойства биоценозов.
Лекция 17. Трофическая структура биоценоза.
Лекция 19. Развитие биоценозов. Сукцессия и климакс.
Лекция 20. Закономерности саморегуляции биоценозов. Экологическое дублирование.
Лекция 21. Концепция экосистемы. Структура экосистемы. Гомеостаз экосистемы.
Лекция 22. Энергия экосистемы. Энергетический поток. Энергетическая классификация экосистем.
Лекция 23. Биогеохимические циклы. Круговорот углерода, азота, фосфора, воды.
Лекция 24. Продуктивность экосистемы. Первичная и вторичная продукция.
Лекция 25. Поток энергии и продуктивность в некоторых экосистемах.
Лекция 26. Основные биомы Земли.
Лекция 27. Основные геосферы Земли. Атмосфера, гидросфера, литосфера, магнитосфера.
Лекция 28. Биосфера как одна из оболочек Земли. Границы биосферы. Состав и структура биосферы.
Лекция 29. Круговорот веществ в биосфере. Большой (геологический) и малый (биогеохимический) круговорот.
Лекция 30. Свойства и функции живого вещества биосферы.
Лекция 31. Понятие о ноосфере. Техносфера.
Лекция 32. Современные глобальные экологические проблемы.
Тематическое планирование практических работ и семинарских занятий.
Практическое занятие № 1. «Основные уровни организации живой материи»
Вопросы для обсуждения.
1. Дать характеристику первого уровня. Доказать, что он необходим, но недостаточен для существования жизни.
2. Характеристика второго уровня. Элементарные единицы и процессы на данном уровне.
3. Характеристика третьего уровня. Механизм регуляции процессов на данном уровне.
4. Характеристика четвертого уровня. Основное условие длительного существования жизни.
Практическое занятие № 2. «Характеристика основных сред обитания».
Вопросы для обсуждения.
1. Общее понятие о средах обитания. Основные и пограничные среды.
2. Характеристика водной среды.
3. Характеристика наземно-воздушной среды.
4. Характеристика почвенной среды
5. Организм как среда обитания.
6. Понятие о местообитании.
Практическое занятие № 3. «Определение экологической ниши организмов».
Вопросы для обсуждения.
1. Понятие об экологической нише.
2. Экологические законы Гаузе.
3. Специализированные и общие ниши.
4. Фундаментальные и реализованные ниши.
Задание для самостоятельной работы.
1. Определить экологическую нишу организма, изображенного на дидактической карте.
2. Предположить основные черты строения и жизнедеятельности организма, способного занимать предложенную преподавателем экологическую нишу.
Практическое занятие № 4. «Адаптации организмов к основным экологическим факторам».
Вопросы для обсуждения.
1. Виды адаптаций.
2. Привести примеры относительного характера адаптаций.
3. Адаптации организмов к условиям Крайнего Севера.
Задания для самостоятельной работы.
1. По описанию 5 видов растений отметить морфологические и физиологические адаптации.
2. По описанию 5 видов животных отметить морфологические, физиологические и поведенческие адаптации.
Практическое занятие № 5. «Типы биотических отношений».
Вопросы для обсуждения.
1. Пищевые взаимоотношения.
2. Групповой и массовый эффект.
3. Гомотипические и гетеротипические взаимоотношения.
Задания для самостоятельной работы.
1. Выполните задания преподавателя по определению типа биотических отношений:
1). К каждому понятию, приведенному в левой колонке, подберите соответствующее определение.
I. Конкуренция | 1. Совокупность видов, образующих сообщество |
II. Хищничество | 2. Наблюдаются, когда один вид питается другим – либо живыми особями, либо их мертвыми остатками, либо продуктами их жизнедеятельности |
III. Паразитизм | 3. Неразделимые взаимополезные связи двух видов, предполагающие обязательное тесное сожительство организмов |
IV. Симбиоз | 4. Сокращение численности видов вредителей сельскохозяйственных культур с помощью других видов |
V. Трофические связи | 5. Тип взаимоотношения популяций, при котором представители одного вида поедают представителей другого |
VI. Видовое разнообразие | 6. Форма взаимоотношений между видами, при которой организмы одного вида живут за счет питательных веществ или тканей организма другого вида в течение определенного времени |
VII. Биологические методы борьбы | 7. Отношения, когда одна особь (вид) оказывает неблагоприятное воздействие на другую особь (вид) |
2) Заполните таблицу.
Биотические отношения
Тип взаимоотношений | Пример |
Хищничество | |
Конкуренция | |
Паразитизм | |
Симбиоз |
3) Назовите тип биотических отношений, которые чаще всего проявляются в природе при взаимодействии следующих пар организмов:
волк – заяц; корова – жук-навозник; лесная мышь – дуб (желудь); дятел – личинка короеда; рыжая лесная полевка – лесная мышь; рыжий муравей – гусеница пяденицы; ондатра – полевка; сойка – рыжий муравей; взрослая ель – проросток березы; белый гриб – ель; гриб-трутовик – береза; гриб пеницилл – бактерии; кукуруза – бодяк полевой; человек – аскарида; волк – дождевой червь; стрекоза – муравей; стрекоза – муха; карась – карп; шакал – лев; пчела – липа.
Практическое занятие № 6. Влияние антропогенных факторов на окружающую среду.
Занятие проводится в виде экскурсии, на которой студентам предлагается отметить случаи прямого и косвенного воздействия деятельности человека на живые организмы; положительного и отрицательного влияния.
Во время экскурсии проводится практическая работа, во время которой на заранее выбранных учетных площадках с разной степенью антропогенного влияния подсчитывается количество видов растений, количество экземпляров, отмечается состояние растений.
Практическое занятие № 7. «Структура популяций».
Вопросы для обсуждения
1. Пространственная структура популяций.
2. Половая структура популяций.
3. Размерно-возрастная структура.
4. Экологическая структура.
Задания для самостоятельной работы.
1. Анализ размерно-частотных гистограмм популяций баренцевоморских бокоплавов. Определение по ним продолжительности жизни вида, скорости созревания, сроков выхода молоди и других показателей.
2. Расчет соотношения полов в популяциях различных видов. Определение состояния популяций по данному соотношению.
Практическое занятие № 8 «Определение численности популяций по моделям».
Вопросы для обсуждения.
1. Статические показатели популяции.
2. Численность и плотность поселений.
3. Методы определения численности видов.
4. Количественные орудия сбора организмов.
Задания для самостоятельной работы.
1. Рассчитать с применением модели численность популяции, используя метод мечения особей.
2. Отметить зависимость точности определения от количества проб.
3. Определить границы ареала популяции, используя показатель репродуктивной активности.
Практическое занятие № 9. «Таблицы выживаемости и пирамиды возрастов».
Вопросы для обсуждения
1. Динамические показатели популяций.
2. Рождаемость и смертность.
Задания для самостоятельной работы.
1. Расчет выживаемости видов по таблицам. Рассчитать выживаемость видов по предложенным преподавателем таблицам выживаемости
2. Анализ кривых смертности видов. Определение элиминации по различным данным, предложенным преподавателем.
Практическое занятие № 10. «Анализ кривых роста популяции».
Вопросы для обсуждения
1. Внутренняя скорость естественного роста популяций.
2. Кривая роста популяций.
3. Динамика численности популяций.
Задания для самостоятельной работы.
1. Построить кривую роста популяции по предложенным преподавателем данным.
2. Построить кривую скорости роста этой же популяции.
3. Проанализировать графики динамики численности популяций, предложенные преподавателем.
4. Решить задачу. Постройте график роста численности домовых мышей в течение восьми месяцев в одном амбаре. Исходная численность составляла две особи (самец и самка). Через два месяца они принесли первое потомство. Известно, что в благоприятных условиях пара мышей приносит 6 мышат. Мышата становятся половозрелыми и в свою очередь дают первый приплод в возрасте 2 месяцев. Соотношение самцов и самок в потомстве 1:1. Самки приносят потомство каждые два месяца. Построить кривую скорости роста данной популяции.
Практическое занятие № 11. «Стратегии выживания».
Вопросы для обсуждения
1. Понятие о стратегиях выживание.
2. Характеристика К-отбора.
3. Характеристика r-отбора.
Практическое занятие № 12. «Изучение видового состава биоценозов»
Вопросы для обсуждения
1. Понятие биоценоза.
2. Структура биоценозов: видовая структура.
3. Пространственная структура биоценоза.
Задания для самостоятельной работы.
1. Познакомиться с методами расчета индексов сходства видового состава биоценозов.
2. Рассчитать индекс Серенсена-Чекановского по видовым спискам.
Список видов.
Выборка 1.
Вид | Численность |
1. Дуб черешчатый 2. Клен обыкновенный 3. Липа широколистная 4. Ясень ланцетный 5. Бересклет широколистный 6. Крушина обыкновенная 7. Груша лесная 8. Калина обыкновенная 9. Пролеска лесная 10. Купена душистая 11. Вороний глаз обыкновенный 12. Ландыш майский 13. Иволга зеленая 14. Сизоворонка 15. Поползень 16. Листоед зеленый 17. Короед-типограф 18. Уховертка обыкновенная 19. Кистехвост европейский 20. Еж лесной 21. Папоротник орляк 22. Белянка капустная 23. Мухомор вонючий 24. Трутовик настоящий 25. Повилика европейская 26. Пчела медоносная 27. Копытень европейский 28. Крапива глухая 29. Мята перечная 30. Кладония пальчатая | 1 2 1 1 6 4 2 2 27 13 4 17 1 1 1 1 6 1 3 1 7 2 5 1 2 4 1 28 13 4 |
Список видов.
Выборка 2.
Вид | Численность |
1. Дуб черешчатый 2. Клен обыкновенный 3. Липа широколистная 4. Яблоня лесная 5. Бересклет широколистный 6. Крушина обыкновенная 7. Груша лесная 8. Калина обыкновенная 9. Валериана лекарственная 10. Купена душистая 11. Клещ ясеневый 12. Ландыш майский 13. Иволга зеленая 14 Дятел желна 15. Дятел зеленый 16. Листоед зеленый 17. Короед-типограф 18. Уховертка обыкновенная 19. Кистехвост европейский 20. Кислица обыкновенная 21. Папоротник орляк 22. Белянка капустная 23. Ежевика лесная 24. Трутовик настоящий 25. Повилика европейская 26. Пчела медоносная 27. Яснотка белая 28. Крапива глухая 29. Мята перечная 30. Кладония пальчатая | 2 1 1 1 2 2 1 12 7 3 24 10 1 1 1 5 3 1 11 14 10 1 3 1 1 2 13 8 19 1 |
Список видов.
Выборка 3.
Вид | Численность |
1. Дуб черешчатый 2. Клен обыкновенный 3. Липа широколистная 4. Яблоня лесная 5. Бересклет широколистный 6. Крушина обыкновенная 7. Груша лесная 8. Калина обыкновенная 9. Валериана лекарственная 10. Купена душистая 11. Клещ ясеневый 12 Роза колючейшая (шиповник) 13. Иволга зеленая 14 Дятел желна 15. Дятел зеленый 16. Листоед зеленый 17. Яблоня ягодная 18. Уховертка обыкновенная 19. Божья коровка 20. Кислица обыкновенная 21. Папоротник орляк 22. Белянка капустная 23. Ежевика лесная 24. Еж обыкновенный 25. Повилика европейская 26. Колокольчик высокий 27. Яснотка белая 28. Крапива глухая 29. Мята перечная 30. Рябина обыкновенная | 1 2 2 1 3 2 1 1 8 5 3 1 2 1 1 10 1 9 4 12 17 2 13 1 1 2 8 6 10 1 |
Практическое занятие № 13. «Перемещение вещества в экосистемах»
Вопросы для обсуждения.
1. Структура и основные типы биогеохимических циклов..
2. Глобальные круговороты углерода и воды в биосфере.
3. Круговорот азота в биосфере.
4. Круговорот серы.
5. Круговорот второстепенных элементов.
Задания для самостоятельной работы.
1. Зарисовать схемы основных круговоротов веществ. Отметить резервный и обменный фонд.
2. Рассчитать коэффициент возврата веществ в круговорот по предоставленным данным.
Практическое занятие № 14. «Пищевые цепи в экосистемах»
Вопросы для обсуждения.
1. Пищевые цепи и пищевые сети.
2. Основные компоненты трофических уровней.
3. Трофическая структура и экологические пирамиды.
Задания для самостоятельной работы.
Составить пищевую сеть, включив в нее все предложенные организмы:
Волк, паук-крестовик, полевка, тля, дуб (с плодами, листьями, корой и древесиной), муха-журчалка, дятел, сова-неясыть, лиса, уж обыкновенный, ястреб, травяная лягушка, заяц, короед, медуница, мухоловка, божья коровка семиточечная.
Практическое занятие № 15. Жизненные формы организмов
Вопросы для обсуждения.
1. Понятие о жизненной форме.
2. Принципы классификации жизненных форм у растений.
3. Принципы классификации жизненных форм у животных.
Задания для самостоятельной работы.
Разбейте следующих птиц на группы:Пеликан розовый, клест, ястреб-тетеревятник, пустельга обыкновенная, баклан черный, лунь болотный, сыч мохноногий, свиристель, крачка полярная, гусь-сухонос, сапсан, лунь полевой
1) фитофаг
2) миофаг
3) ихтиофаг
4) орнитофаг
Дайте определение названным группам
2. Распределите названных представителей животного мира Мурманской области по принадлежности к следующим экологическим группам:
- наземные обитатели;
- водные обитатели;
- древесные обитатели.
Животные: аурелия, махаон, божья коровка, хариус, ястреб, варакушка, цианея, личинки пилильщиков, белуха, финвал, лемминг, куница, горностай, белка, офиура, свиристель, пищуха, юрок, тупик, мокрец, мокрица, костянка обыкновенная, балянус.
1.8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
1.8.1. Рекомендуемая литература:
- Основная
1. Андреева в вопросах и ответах : учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по спец. "Экология" / - М. : Проспект, 20с.
2. Валова экологии : учеб. пособие / (Копылова). - 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Изд.-торг. корпорация "Дашков и К", 20с.
3. Воронков . Общая, социальная, прикладная : общеобразовательный курс : учебник для вузов : пособие для учителей / - М. : Агар, 20с.
4. Киселев экологии : учеб. пособие для студ. небиолог. спец. вузов / - 2-е изд., перераб. и доп. - Минск : Университетское, 20с.
5. Колесников : учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по направл. : "География" и "Экология и природопользование" / - М. : Дашков и Кс.
6. Коробкин : учебник для вузов / , - 4-е изд., доп. и перераб. - Ростов н/Д : Феникс, 20с.
7. Миркин общей экологии : учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по естественнонаучным специальностям / , ; под ред. . - М. : Университетская книга, 20с.
8. Розанов экология : Учебник для студ. вузов по дисциплине "Экология" для техн. направл. и спец. / - СПб. : Лань, 20с.
9. Ручин популяций и сообществ : учебник для студ., обуч. по спец. 020803 "Биоэкология", направл. 020200 "Биология" и спец. 020201 "Биология" / - М. : Академия, 20с.
10. Федорова по экологии и охране окружающей среды : Учеб. пособие для студ. вузов / , - М. : ВЛАДОС, 20с.
11. Федорова по экологии : учеб. пособие по дисц. "Экология" для техн. специальностей / ; Федер. агентство по рыболовству ; ФГОУВПО "Мурм. гос. техн. ун-т. - Мурманск : МГТУ, 20с.
12. Чернова экология : учебник для студ. вузов, обуч. по спец. "Биология" / , - 2-е изд., стер. - М. : Дрофа, 20с.
13. Экология : учеб. пособие для студ. вузов / под ред. - 2-е изд., испр. и доп. - Мс.
14. Маринченко : учеб. пособие для студ. вузов / - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Дашков и К, 20с.
15. Миркин общей экологии : учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по естественнонаучным специальностям / , ; под ред. . - М. : Университетская книга, 20с.
16. Шамилева : учеб. пособие для студ. пед. вузов по спец. 031200 "Педагогика и методика начального образования" / - М. : ВЛАДОС, 20с.
- Дополнительная.
1. Экология. Особи, популяции, сообщества. – М.: Мир, 1989.
2. Гиляров экология. – М.: Изд-во МГУ, 1990.
3. Основы экологии. – М.: Прогресс, 1975.
4. Казначеев о биосфере и ноосфере. – Новосибирск, 1989.
5. , Передельский . – Ростов-на-Д.: Изд-во «Феникс», 2003.
6. , , Мелехова : Учебник для вузов. – М.: Дрофа, 2003.
7. Популяции, виды и эволюция. – М., 1979.
8. Экология. В 2-х т. – М.: Мир, 1986.
9. Эволюционная экология. – М.: Мысль, 1981.
10.Пономарева . – М.: Издательский центр «Вентана-Граф», 2001.
11.Реймерс : Словарь-справочник. – М.: Мысль, 1990.
12.Тимофеев-, , Глотов учения о популяции. – М., 1973.
13.Шварц закономерности эволюции. – М., 1980.
14.Яблоков биология. – М.: Высшая школа, 1987.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
