Организм и среда.

План лекций
по дисциплине «Экология»
для студентов направление подготовки
19.03.01 Биотехнология
№
п/п
№ раздела
дисциплин
ы
1.
1
2.
2
3.
2
4.
3
5.
3
Тематика лекций
(перечень учебных вопросов)
Введение. Экология как наука о взаимоотношениях
организмов с окружающей средой. История развития
экологии. Методы исследования. Основные разделы. Этапы
взаимодействия человека и природы.
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.
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.
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.
Взаимодействие популяций.
Биотические экологические факторы среды. Основные типы
взаимодействий популяций: нейтрализм, конкуренция,
Кол-во
часов
2
2
2
2
2
6.
3
7.
3
8.
4
9.
5
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» (ресурспотребитель). Таксономическая и функциональная
классификация взаимоотношений «хищник-жертва».
Коэволюция этой системы. Математическая модель
взаимодействия «хищник-жертва» Лотки-Вольтерры. Роль
хищничества в природе.
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.
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.
Биосфера и место в ней человека.
Определение понятия «биосфера». Её границы. В.И.
Вернадский 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.
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
2
2
2
План практических занятий
по дисциплине «Экология»
для студентов направление подготовки
19.03.01 Биотехнология
№
п/п
Тема занятия
1.
Введение в экологию.
2.
Организм и среда.
3.
Основные пути
приспособления
организмов к среде.
4.
5.
Популяция. Основные
показатели популяции.
Динамика популяций.
Механизмы регуляции
численности
популяций.
Перечень учебных вопросов
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.
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.
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.
Понятие о популяциях. Свойства и типы
популяций. Популяция как
саморегулирующаяся система.
Экология популяций. Структура и динамика
популяций.
Регуляторный, биологический (эффект группы
и массы) и физиолого-гуморальный
механизмы. Ритмы жизни.
Изучение демографических показателей.
6.
7.
8.
9.
Типы внутри и
межпопуляционных
взаимодействий.
Антропогенное
воздействие на
окружающую среду.
Глобальные
экологические
проблемы
современности и пути
их решения.
Рациональное
использование
природных
ресурсов.
Зав.каф. биологии, доц.
Гомотипические реакции. Эффект группы,
эффект массы, внутривидовая конкуренция.
Гетеротипические реакции. Симбиоз и
сотрудничество. Комменсализм и аменсализм.
Хищничество и паразитизм.
Межпопуляционные взаимоотношения.
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.
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.
Изучение методики подсчета срока
исчерпания невозобновимых ресурсов
Гевандова М.Г.