План лекций
по дисциплине «Экология»
для студентов направление подготовки
19.03.01 Биотехнология
№ п/п | № раздела дисциплины | Тематика лекций (перечень учебных вопросов) | Кол-во часов |
1. | 1 | Введение. Экология как наука о взаимоотношениях организмов с окружающей средой. История развития экологии. Методы исследования. Основные разделы. Этапы взаимодействия человека и природы. | 2 |
2. | 2 | Организм и среда. Понятия «организм, особь» разнообразие организмов: унитарные и модулярные. Понятия о среде обитания средой жизни. Экологическая ниша. Виды экологических ниш. Экологические факторы и их классификация. Общие закономерности действия экологических факторов. Понятия о экологическом оптимуме, минимуме, максимуме, экологической валентности, лимитирующем факторе. Адаптации организмов к окружающей среде: физиологические, морфологические, поведенческие. | 2 |
3. | 2 | Взаимодействие организма и среды. Взаимодействие организмов и среды. Комплексные Воздействия экологических факторов. Закон минимума Ю. Либиха и законом толерантности В. Шелфорда. Характеристика абиотических экологических факторов на уровне особей и на уровне популяций. Экологические индикаторы. Температура как экологический фактор. Эвритермные и стенотермные организмы. Температура порога развития. Криофилы и термофилы. Правило сумм температур. Физиологические механизмы температурных адаптаций. Гомойотермные и пойкилотермные организмы. Солнечный свет как экологический фактор. Понятие о биологических ритмах. Фотопериодизм. Влажность. | 2 |
4. | 3 | Экология популяций. Популяция-форма существования вида и элементарная единица микроэволюции. Численность, плотность и биомасса популяций. Возрастная и половая структура популяций. Репродуктивный потенциал и рост популяций. Пространственная и этологическая структура популяций. Динамика популяций. Рождаемость (физиологическая, экологическая). Миграции и их значение для межпопуляционных взаимодействий в пределах вида. | 2 |
5. | 3 | Взаимодействие популяций. Биотические экологические факторы среды. Основные типы взаимодействий популяций: нейтрализм, конкуренция, аменсализм, протокооперация, мутуализм, паразитизм, хищничество. Конкуренция, её виды и последствия. Принцип конкурентного исключения Гаузе. Сосуществование конкурирующих видов. Эволюция конкурентов. Экологическая диверсификация. Хищничество, отношения в системе «хищник-жертва» (ресурс-потребитель). Таксономическая и функциональная классификация взаимоотношений «хищник-жертва». Коэволюция этой системы. Математическая модель взаимодействия «хищник-жертва» Лотки-Вольтерры. Роль хищничества в природе. | 2 |
6. | 3 | Биотическое сообщество (биоценоз). Биоценоз как биологическая система. Видовая структура биоценозов: виды доминанты, субдоминанты, второстепенные, редкие, случайные виды. Эдификаторы. Понятие краевого эффекта. Экотоны. Пространственная структура биоценозов: ярусность, мозаичность, синузия, парцелла, консорция. Основные функциональные блоки биоценоза: автотрофы, хемотрофы, гетеротрофы. Консументы, редуценты. Сапрофаги и их значение. Трофическая специализация гетеротрофов. Монофагия и полифагия и их значение для трофической структуры биоценозов. | 2 |
7. | 3 | Экосистемы (биогеоценозы). Понятие о экосистемах и биогеоценозах и их различиях. Экотоп и биотоп. Биотический круговорот веществ и поток энергии в экосистемах. Пищевые цепи и пищевые сети. Пастбищные цепи (цепи выедания) и детритные цепи. Поток энергии внутри трофических уровней и между ними. Динамика экосистем: суточная, сезонная. Флуктуации. Понятие «экологическая сукцессия и климакс». Биомы и их типы. Краткая характеристика наземных биомов и Мирового океана. Горизонтальная и вертикальная зональности. | 2 |
8. | 4 | Биосфера и место в ней человека. Определение понятия «биосфера». Её границы. о роли живого вещества в биосфере. Вещественный и энергетический состав биосферы. Основные биогеохимические циклы. Ресурсы биосферы. Эволюция биосферы. Роль человека в эволюции биосферы. Техносфера и переход в ноосферу. | 2 |
9. | 5 | Охрана окружающей среды. Принципы международного сотрудничества в области охраны окружающей среды. Межправительственные и неправительственные международные организации. Основные конференции и конвенции по охране окружающей среды. Экологическое воспитание, образование и культура. | 2 |
План практических занятий
по дисциплине «Экология»
для студентов направление подготовки
19.03.01 Биотехнология
№ п/п | Тема занятия | Перечень учебных вопросов |
1. | Введение в экологию. | Предмет, задачи и структура курса. Основоположники науки экология. Современные представления о фундаментальной экологии и научных основах природопользования. Междисциплинарный характер изучения взаимодействия общества и природы. Экология, охрана природы и рациональное использование природных ресурсов. |
2. | Организм и среда. | Понятие о среде обитания, виды сред. Факторы среды, классификация. Основные законы взаимодействия факторов (минимума Ю. Либиха, толерантности, оптимума, констелляции и др.). Биоиндикация качества окружающей среды с использованием древесных растений. Физико-химическое определение показателей качества природной воды. Химико-аналитическое определение степени окисляемости природной и питьевой воды. |
3. | Основные пути приспособления организмов к среде. | Основные представления об адаптациях организмов. Адаптационные механизмы приспособления организмов к окружающей среде. Типы адаптаций. Лимитирующие факторы среды. Приспособительные формы организмов. Биологические ритмы. Исследование физиологических особенностей адаптации организма к низким температурам. |
4. | Популяция. Основные показатели популяции. | Понятие о популяциях. Свойства и типы популяций. Популяция как саморегулирующаяся система. Экология популяций. Структура и динамика популяций. |
5. | Динамика популяций. Механизмы регуляции численности популяций. | Регуляторный, биологический (эффект группы и массы) и физиолого-гуморальный механизмы. Ритмы жизни. Изучение демографических показателей. |
6. | Типы внутри и межпопуляционных взаимодействий. | Гомотипические реакции. Эффект группы, эффект массы, внутривидовая конкуренция. Гетеротипические реакции. Симбиоз и сотрудничество. Комменсализм и аменсализм. Хищничество и паразитизм. Межпопуляционные взаимоотношения. |
7. | Антропогенное воздействие на окружающую среду. | Определение количества антропогенных загрязнений, попадающих в окружающую среду в результате работы автотранспорта. Физико-химическое определение запыленности атмосферного воздуха. Химико-аналитическое определение показателей почвы. Химико-аналитическое определение показателей качества питьевой воды. Химико-аналитическое определение показателей качества продуктов питания. |
8. | Глобальные экологические проблемы современности и пути их решения. | Семинар. Демографический взрыв, его сущность, причины и экологические последствия. Важнейшие проблемы, их масштабы, причины и следствия всеобщего загрязнения среды, изменения климата, разрушения озонового экрана, кислотных осадков, истощения природных ресурсов, недостатка продовольствия, истощения и загрязнения земельных и водных ресурсов, сокращения биологического разнообразия, опустынивания, накопления отходов, катастрофы и др. Экологические оценки современных способов получения и использования энергии, производственных процессов. Среда современных городов и поселений. Влияние техногенной и социальной среды на здоровье. Специфические экологические проблемы России. |
9. | Рациональное использование природных ресурсов. | Изучение методики подсчета срока исчерпания невозобновимых ресурсов |
Зав. каф. биологии, доц.
