Рабочая программа учебной дисциплины Экология (стр. 2 )

Лекционный курс

№	Наименование раздела /темы дисциплины	Содержание
1.	Аутэкология
1.1.	Тема. Введение	Краткий исторический очерк возникновения и развития экологии. Место экологии в системе естественных наук. Э. Геккель и рождение науки о взаимоотношениях организмов с окружающей средой. Основные экологические категории, иерархия уровней биологической организации в биосфере. Принцип эмерджентности в экологии. Связь экологии с экономическими и социальными процессами в современном обществе. Значение экологического образования и воспитания.
1.2.	Тема. Уровни биологической организации и энергетика экологических систем.	Связь организмов со средой обменом веществ и энергией. Энергетические характеристики среды обитания. Концепция продуктивности. Пищевые цепи и сети, трофические уровни. Экологическая эффективность на разных уровнях пищевой цепи, правило 10% Р. Линдемана. Концентрирование токсических веществ и радионуклидов при продвижении по пищевой цепи.
1.3	Тема. Источники энергии и метаболизм в экосистемах.	Источники энергии для организмов. Автотрофы и гетеротрофы. Фотосинтез и хемосинтез. Основные группы гетеротрофов: бактерии, грибы и животные. Трофические отношения между организмами. Экологические пирамиды. Энергетическая классификация экосистем.
1.4.	Тема. Экологические факторы.	Определение экологического фактора. Абиотические, биотические и антропогенные факторы. Экологическое значение основных абиотических факторов: температуры, влажности.
1.5.	Тема. Лимитирующие факторы и ресурсы.	Либиха. Закон толерантности В. Шелфорда. Принцип совместного действия факторов Э. Митчерлиха. Взаимодействие экологических факторов, Понятие экологической ниши: потенциальная и реализованная ниши. Организмы-индикаторы качества объектов окружающей среды: методология биотестирования и биоиндикации. Понятие экологической валентности: эврибионты и стенобионты. Адаптация организмов к изменяющимся условиям среды.
2.	Демэкология
2.1.	Тема. Свойства популяционной группы.	Определение понятия популяция. Статистические характеристики популяций: плотность, возрастной и половой состав. Характер распределения организмов в пространстве: агрегация, принцип А. Олли и безопасные поселения; изоляция и территориальность. Методы оценки плотности популяции.
2.2.	Тема. Динамика численности популяций.	Динамические характеристики популяций. Рождаемость, смертность, скорость роста, биотический потенциал. Кривая роста популяции: экспоненциальный и логистический рост. Кривые выживания. Уравнение Ферхюльста. Плотность насыщения как показатель емкости среды. Флуктуации численности популяций и циклические колебания.
3.	Синэкология
3.1.	Тема. Формы биологических отношений в сообществах.	Типы взаимодействия между организмами: нейтрализм, конкуренция, аменсализм, хищничество, растительноядность, паразитизм, комменсализм, мутуализм; симбиоз. Межвидовая и внутривидовая конкуренция, Принцип конкурентного исключения Г. Гаузе.
3.2.	Тема. Характеристика экосистемы.	Определение экосистемы и биогеоценоза. Комплексное изучение экосистем. Биологическая регуляция геохимической среды, гипотеза Геи. Баланс продукции и разложения в экосистемах Примеры экосистем: высокогорный лес, водосборный бассейн, город как экосистема, особенности агроэкосистем, Основные функции экосистем: воспроизводство биоты, кондиционирование среды обитания. Поддержание собственной устойчивости.
3.3.	Тема. Динамика экосистем и экологические сукцессии.	Стабильность экосистем и видовое разнообразие. Понятие экологической сукцессии, типы экологических сукцессий. Пионерное сообщество, стадии сукцессии, особенности климаксных сообществ. Микроэволюция, макроэволюция, коэволюция. От экосистем к биосфере.
3.4.	Тема. Основы учения о биосфере.	Строение биосферы. Роль в создании учения о биосфере. Живое, косное и биокосное вещество. Биогеохимические циклы в биосфере. Основные типы и структура биогеохимических циклов. Биогеохимия водосборного бассейна. Гидрологический цикл, осадочный цикл. Глобальные круговороты воды, углерода, других биогенных химических элементов. Круговорот элементов питания в тропиках и в зоне умеренного климата.
3.5.	Тема. Заключение.	Экономические, эстетические и этические проблемы экологии. Переход от антропоцентризма к экоцентризму. Развитие идей Римского клуба.

Практические/семинарские занятия

№	Наименование раздела /темы дисциплины	Содержание
1.	Аутэкология
1.1.	Тема. Введение	Исторический очерк возникновения и развития экологии. Место экологии в системе естественных наук. Связь экологии с другими биологическими дисциплинами и дисциплинами программы подготовки бакалавров по направлению «Экология и природопользование».
1.2.	Тема. Уровни биологической организации и энергетика экологических систем.	Иерархия уровней биологической организации. Количественное описание превращений солнечной энергии в биосфере. Сравнительный анализ продуктивности в различных биомах.
1.3.	Тема. Источники энергии и метаболизм в экосистемах.	Построение экологических пирамид. Примеры превращения энергии в различных экосистемах. Определение экологической эффективности в разных точках пищевой цепи для различных экосистем.
1.4.	Тема. Экологические факторы.	Классификация экологических факторов. Стенобионты и эврибионты. Построение и описание фазовых диаграмм. Характеристика эффектов синергизма и антагонизма при взаимодействии экологических факторов среды обитания живых организмов.
1.5.	Тема. Лимитирующие факторы и ресурсы.	Характеристика зон толерантности и зон угнетения для различных экологических факторов. Взаимодействие экологических факторов, определение размеров фундаментальной и реализованной экологической ниши.
2.	Демэкология
2.1.	Тема. Свойства популяционной группы.	Представление структуры популяции: возрастная структура, распределение организмов в пространстве. Методы определения плотности популяций. Представление и анализ кривых выживаемости организмов.
2.2.	Тема. Динамика численности популяций.	Изменение численности популяции при неограниченных и ограниченных ресурсах. Вычисление биотического потенциала.
3	Синэкология
3.1.	Тема. Формы биологических отношений в сообществах.	Типы взаимоотношений между организмами в экосистемах. Конкурентные отношения между организмами. Примеры положительных и отрицательных взаимоотношений.
3.2.	Тема. Характеристика экосистемы.	Структура и функции экосистем. Примеры природных и техногенных экосистем. Комплексное описание экосистем, подготовка к выполнению домашнего задания.
3.3.	Тема. Динамика экосистем и экологические сукцессии.	Виды экологических сукцессий. Соотношение продукции и потребления в климаксных экосистемах. Видовое разнообразие.
3.4.	Тема. Основы учения о биосфере.	Виды и структура биогеохимических циклов. Круговорот газообразных веществ. Осадочный цикл. Круговорот углерода и других биогенных элементов. Гидрологический цикл. Круговорот биогенных элементов в различных климатических зонах.
3.5.	Тема. Заключение.	Ретроспектива современной экологии.

Лабораторные занятия

№	Наименование раздела /темы дисциплины	Название лабораторной работы
1.	Аутэкология
1.2.	Тема. Уровни биологической организации и энергетика экологических систем.	Определение динамики поглощения воды талломом лишайника.
1.3.	Тема. Источники энергии и метаболизм в экосистемах.	Определение интенсивности фотосинтеза газометрическим методом.
1.3		Определение расхода органического вещества растениями при дыхании.
1.4.	Тема. Экологические факторы.	Определение окислительно-восстановительных условий в биоценозах почв, илах и донных отложениях болот и водоемов с помощью автографии на бумаге.
1.5.	Тема. Лимитирующие факторы и ресурсы.	Индикация недостатка питательных веществ в почве или при выращивании растений на гидропонике (иллюстрация закона минимума Ю. Либиха).
2.	Демэкология
2.2.	Тема. Динамика численности популяций.	Популяции простейших в сенном настое.
3.	Синэкология
3.3.	Тема. Динамика экосистем и экологические сукцессии.	Сукцессия простейших в сенном настое.
3.4.	Тема. Основы учения о биосфере.	Обнаружение нитратов в растениях.

5. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине