2. - Академия МНЭПУ

Негосударственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Академия МНЭПУ»
Пензенский филиал
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель директора
по учебно-методической работе
__________________С.А. Глотов
« 15 » Сентября 2014 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Общая экология
Для специальности/ направления / профиля подготовки:
022000.62 Экология и природопользование
Кафедра:
Естественнонаучных и гуманитарных дисциплин
Разработчик(и) программы: Федосеев О.Н.
СОГЛАСОВАНО:
Заведующий кафедрой
__________________Головяшкина Н.П.
«10 » _Сентября__ 2014 г.
Пенза
2014
Рабочая учебная программа по дисциплине «Общая экология» составлена в соответствии
с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки
природопользование»,
утвержденного
022000.62
22 декабря 2009г.
«Экология
Приказом
и
№ 795
Минобрнауки России.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетных единиц (144 академических
часа) по очной/заочной форме обучения.
Формы контроля: текущий контроль, тестирование, контрольная работа, промежуточная
аттестация (зачет), итоговая аттестация (экзамен).
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ................................................................................ 4
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ............................................................. 4
3. КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ
ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ............................................................... 4
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ .......................... 5
4.1. Содержание учебной дисциплины.............................................................. 5
4.2. Разделы/темы дисциплины и виды занятий............................................... 9
4.3. Тематический план изучения дисциплины................................................ 9
4.4. Формы текущего контроля успеваемости................................................ 10
4.5. Форма проведения и содержание мероприятий промежуточной
аттестации........................................................................................................... 11
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ............................................................. 12
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ
УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ
ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ.................... 12
6.1. Темы контрольных работ для проведения текущего контроля (в
течение семестра)............................................................................................... 12
6.2. Вопросы для экзамена по общей экологии .............................................. 13
6.3. Темы курсовых работ по общей экологии и их расшифровка............... 15
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ .................................................................................... 20
7.1. Основная литература:................................................................................. 20
7.2. Дополнительная литература: ..................................................................... 20
7.3. Ппрограммное обеспечение и Интернет-ресурсы ................................... 20
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ................................. 21
3
1. Цели освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины Экология является формирование у обучающихся
системных
базисных
знаний
основных
экологических
законов,
определяющих
существование и взаимодействие биологических систем разных уровней (организмов,
популяций, биоценозов и экосистем).
Место дисциплины в структуре ООП
2.
Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла дисциплин (Б.3).
2.1. Список дисциплин, знание которых необходимо для изучения курса данной
дисциплины.
Дисциплина «Общая экология» опирается на начальную фактологическую и
концептуальную базу таких дисциплин, как ― «Биология» и «Биоразнообразие».
Обучающиеся должны обладать базовыми знаниями фундаментальных разделов
биологии, знать основные закономерности формирования биоразнообразия.
2.2. Список дисциплин, для изучения которых необходимы знания данного
курса.
Освоение
данной
дисциплины
необходимо
для
последующего
изучения
геоэкологии, экологии человека, социальной экологии, охраны окружающей среды,
учения о биосфере, устойчивого развития.
2.3. Выпускная квалификационная работа:
Знания, полученные студентами в процессе изучения Общей экологии, являются
базовыми для подготовки к итоговой государственной аттестации и написания выпускной
квалификационной работы соответствующей тематики.
3. КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА, ФОРМИРУЕМЫЕ В
РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов
следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО по данному
направлению:
Структурные элементы компетенции
Коды
Наименование
(в результате освоения дисциплины
обучающийся должен знать, уметь,
компетенций
компетенции
владеть)
1
2
3
ПК-4
В результате изучения базовой Знать:
части
цикла
обучающийся основные
теоретические
должен
знать: базовые закономерности экологии
4
общепрофессиональные
(общеэкологические)
представления
теоретических основах
экологии.
(ПК-9)
о
общей
Уметь:
- применять
знания
в
полученные
теоретические
практике
экологических
исследований
Владеть:
- методами
обработки
и
синтеза
полевой и лабораторной экологической
информации.
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. Содержание учебной дисциплины
Наименован
№
ие раздела
Содержание раздела
п/п
дисциплины
1
2
3
Введение.
Структура и задачи современной экологии. Экология как наука,
Место
охватывающая связи на всех уровнях организации жизни:
экологии в
организменном, популяционном и биоценотическом. Место экологии в
системе
системе биологии и естественных наук в целом.
1
биологически
Обособление экологии в системе биологических наук (Э. Геккель).
х
Возникновение учения о сообществах (К. Мебиус). Развитие
наук.
синэкологии в первой трети XX в. Работы Ф. Клементса, Г. Ф.
Краткая
Морозова, В. Шелфорда, В. Н. Беклемишева, Д. Н. Кашкарова и др. Наистория
чало математического моделирования в экологии (А. Лотка, В.
развития
Вольтерра). Возникновение экспериментальной экологии (Г. Ф. Гаузе).
экологии
Становление популяционной экологии (Ч. Элтон). Развитие
2
Среда
обитания и
механизмы
адаптации к
ней живых
организмов.
представлений об экосистемах, работы А. Тэнсли. Развитие экологии во
второй половине XX века. Основные направления современных
экологических исследований.
Способы классификации экологических факторов. Биотические и
абиотические, природные и антропогенные факторы. Деление факторов
на ресурсы и условия.
Механизмы воздействия температуры на живые организмы.
Правило Вант-Гоффа. Температурные пороги жизни на Земле и
способы их преодоления. Стенотермные и эври-термные виды.
Гомойотермность и пойкилотермность как две экологических статегии.
Механизмы терморегуляции у гомойотермных организмов. Правило
Бергмана, правило Аллена. Ложная гомойотермия, гетеротермия.
Элементы терморегуляции у пойкилотермных организмов. Правило
5
эффективных температур. Вода как экологический фактор. Водносолевой баланс у водных организмов. Осморегуляторы и
осмоконформеры. Механизмы осморегуля-ции у пресноводных и
морских форм. Влияние влажности среды на наземные организмы.
Пойкилогидричные и гомойогидричные организмы. Экологические
группы растений по отношению к влажности. Адаптации животных к
жизни в аридных районах. Кислород как абиотический фактор.
Газообмен в водной среде: принцип водного дыхания; адаптации к изменениям содержания кислорода в водной среде. Газообмен в
воздушной среде: принципы воздушного дыхания, приспособления к
гипоксии. Свет как экологический фактор. Количественная
характеристика света. Фотосинтетически активная радиация (ФАР).
Экологические группы организмов по отношению к свету.
Количественная оценка экологических факторов. Закон оптимума
как основа выживания организмов. Толерантность. Границы
толерантности и многообразие видов. Изменение толерантности и
положения оптимума в онтогенезе и по сезонам года. Явление
акклимации. Эврибионтные и стенобионтные виды. Совместное
действие факторов. Закон лимитирующего фактора. Активное и
латентное состояния жизни. Анабиоз и гипобиоз, их роль в выживании
организмов. Основные адаптивные стратегии организмов: подчинение
среде, активное сопротивление и избегание неблагоприятных
воздействий.
Среды жизни на Земле и адаптации к ним организмов. Специфика
водной среды обитания и адаптации гидробионтов. Основные
экологические зоны океана и пресных водоемов. Адаптации
планктонных, нектонных и бентосных форм. Наземно-воздушная среда
обитания. Адаптации организмов к жизни на суше. Почва как среда
обитания. Специфика условий. Плотность жизни в почвах.
Экологические группы почвенных организмов. Экологическое значение
механического состава и химических свойств почв, экологические
группы организмов по отношению к реакции почвенного раствора и
солевому режиму. Живые организмы как среда обитания. Развитие
эндобиоза в природе. Основные экологические адаптации внутренних
паразитов.
Адаптивная морфология видов. Проблемы экологических
классификаций. Жизненные формы как результат приспособления
организмов к действию комплекса экологических факторов. Жизненные
формы растений по Раункиеру и Серебрякову. Эволюция жизненных
форм.
Понятие адаптивных ритмов. Суточные и циркадные ритмы. Их
распространение в разных таксономических группах. Степень
генетической закрепленности. Сезонные и цир-канные ритмы. Их
проявления в жизненных циклах организмов. Факторы, управляющие
сезонным развитием. Сигнальная роль факторов среды.
Фотопериодическая регуляция сезонных ритмов у растений животных.
6
3
Популяции.
Межпопуляц
ионные
взаимодейст
вия
Популяция как биологическая система. Границы популяций.
Экологические и географические популяции. Метапопуляции и
локальные популяции. Статические характеристики популяций:
численность, плотность населения, обилие. Способы их оценки.
Пространственная структура популяций. Типы пространственного
распределения у растений и животных. Факторы, обуславливающие
пространственную структуру популяции: биологические свойства вида
и особенности среды. Территориализм и формы его проявления у
животных. Адаптивная роль территориальных отношений.
Демографическая структура популяций. Половой состав, его
генетическая и экологическая обусловленность. Экологическая
специфика возрастных групп у разных видов. Биологический и
абсолютный возраст. Зависимость возрастной структуры популяций от
условий среды. Возрастная структура и устойчивость популяций.
Динамические характеристики популяций: рождаемость,
смертность, эмиграция, иммиграция. Биотический потенциал видов.
Продолжительность жизни в природе. Кривые выживания. Темпы роста
популяций. Экспоненциальная и логистическая кривые роста. Зависимость темпов роста популяций от плотности. К- и r- стратегии
жизненных циклов. Концепция богатства и бедности локальных
популяций. Плотностнозависимые явления в популяциях как механизм
популяционного гомеостаза. Представления о модифицирующих и регулирующих факторах. Множественность механизмов популяционного
гомеостаза. Динамика численности популяций. Разнообразие типов
популяционной динамики. Циклические колебания численности и их
анализ. Стохастические колебания численности популяций и их
причины.
Разнообразие форм взаимодействий популяций, примеры их
классификаций. Отношения хищник – жертва как широкий спектр
пищевых взаимодействий. Основные формы пищевых отношений:
хищничество, паразитизм, собирательство и пастьба. Экологические
особенности связей хищник-жертва. Спектр питания хищников.
Пищевое предпочтение. Взаимосвязь динамики численности хищника и
жертвы. Модель Лотки-Вольтерра. Опыты Г. Ф. Гаузе. Влияние
сложности среды на состояние системы хищник-жертва. Условия возникновения циклических колебаний и вспышек численности.
Современные представления о динамике численности хищников и их
жертв.
Понятие конкуренции. Эксплуатация и интерференция. Межвидовая
и внутривидовая конкуренция. Принцип конкурентного исключения.
Опыты Г. Ф. Гаузе. Зависимость результатов межвидовой конкуренции
от экологических особенностей видов и влияния среды. Конкуренция в
сложной и флюктуирующей среде. Условия сосуществования
потенциальных конкурентов. Эволюционная роль конкурентных
отношений.
Типы мутуалистических отношений. Распространение и роль в
природе. Многообразие мутуалистических взаимоотношений.
Поведенческие мутуалистические отношения у животных.
Протокооперация. Опыление растений. Физиологические
взаимовыгодные связи. Симбиоз и его проявления. Симбионты
пищеварительной системы, тканей и клеток животных. Микоризы.
Лишайники. Симбиотические азотфиксаторы. Теория симбиогенеза.
7
4
Сообщества и
экосистемы
Принципиальные черты надорганизменных объединений. Понятия
сообщества и биоценоза. Зооценозы и фитоценозы. Таксоцены.
Системный подход в выделении сообществ. Проблема границ в
экологии сообществ. Соотношение дискретности и континуальности.
Характеристика сообщества. Видовой состав и разнообразие
сообществ. Значимость отдельных видов в биоценозе. Видовое ядро
биоценоза: доминантные виды и виды-эдификаторы. Видовая структура
сообществ и способы ее измерения. Уровни видового разнообразия по
Р.Уиттекеру. Связь видового разнообразия с различными факторами
среды. Закономерности изменчивости разнообразия. Видовое
разнообразие сообществ в экстремальных условиях (правило
Тинемана).
Типы связей в биоценозах. Роль трофических, топических и
форических отношений для совместно обитающих видов. Понятие о
консорциях. Пространственная структура сообществ. Ярусность в
фитоценозах. Синузии. Мозаичность и комплексность. Структура сообществ и их устойчивость.
Роль конкуренции, хищничества и мутуализма в формировании и
функционировании сообществ. Концепция экологической ниши.
Одномерная и многомерная экологические ниши. Взгляды Г.
Хатчинсона и Ю. Одума. Потенциальная и реализованная ниши.
Перекрывание ниш. Расхождение ниш в сообществе. Явление
конкурентного высвобождения. Теория нейтрализма.
Понятие экосистемы и биогеоценоза. Функциональные блоки
организмов в экосистеме. Потоки вещества и энергии в экосистемах.
Пастбищная и детритная пищевые цепи. Расход энергии в цепях
питания. Законы экологических пирамид. Продуктивность экосистем.
Понятие первичной, вторичной, валовой и чистой продукции.
Распределение первичной продукции на Земле.
Динамика экосистем. Циклические и направленные изменения в
экосистемах. Экологические сукцессии, их причины и механизмы.
Отличия экзогенных смен и экологических сукцессий. Первичные и
вторичные сукцессии. Видовое разнообразие и структура сообществ в
сериальных и климаксных экосистемах. Различные подходы к
выделению климаксных сообществ: моноклимакс, поликлимакс,
климакс-мозаика.
8
4.2. Разделы/темы дисциплины и виды занятий
Наименование блока
дисциплины по ФГОС ВПО
Номер семестра учебного плана,
отведенного на изучение дисциплины
Б.3. Профессиональный цикл
Базовая
Количество учебных недель семестра
(общепрофессиональная)
часть
Общая трудоемкость изучения дисциплины по учебному плану:
ЗЕ (часов)
Форма
обучения
очная
очно заочная
заочная
Объем недельной аудиторной нагрузки
(Л / С)
2,3
2 сем. 18,
3 сем. 18
(Э-1, Э-2)
7 (всего 252,
ауд. 126)
2 сем. 2/1
3 сем.1/1
../..
../..
4.3. Тематический план изучения дисциплины
Порядковый номер темы в соответствии с содержанием
типовой учебной программы дисциплины
2 семестр
Раздел 1. Введение.
Место экологии в системе
биологических наук. Краткая история развития
экологии
Тема 1.1.
Раздел 2. Среда обитания и механизмы адаптации
к ней живых организмов.
Тема 2.1. Соответствие между организмом и средой.
Тема 2.2..Условия среды.
Тема 2.3. Ресурсы.
Раздел 3. Популяции. Межпопуляционные
взаимодействия
Тема 3.1. Популяции, структура и численность.
Тема 3.2. Миграции и расселение организмов.
Тема 3.3. Внутривидовая конкуренция.
Тема 3.4. Межвидовая конкуренция.
Тема 3.5. Свойства и поведение хищников.
Тема 3.6. Другие типы взаимодействия организмов.
Тема 3.7. Многообразие жизненных циклов.
Тема 3.8. Колебания численности популяций.
Итого:
3 семестр
Раздел 4. Сообщества и экосистемы
Тема 4.1. Экосистемы и сообщества.
Количество академических часов
очная
очно-заочная
заочная
Л С СР Л
С СР Л С СР
1
5
1
1
2
6
4
4
3
2
2
9
6
6
2
1
1
4 3 8
2 1 4
2 1 4
2 1 4
4 1 5
3 1 4
2 1 4
2 1 3
36 18 59
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
2
4
1
1
1
9
20
10
10
20
10
20
20
20
10
10
10
10
Тема 4.2. Движение энергии и вещества в
экосистемах.
Тема 4.3. Изменение структуры экосистем.
Тема 4.4. Нарушения экосистем и экологическое
регулирование.
Тема 4.5. Видовое разнообразие экосистем.
Тема 4.6. Биогеоценология
4
4
8
1
1
10
4
4
8
1
1
10
2
2
8
1
1
10
2
4
2
4
4
8
1
1
1
10
Итого: 18 18 40
Всего: 54 36 99
16 10 170
4.4. Формы текущего контроля успеваемости
Семестровые контрольные мероприятия (СКМ)
Порядковый номер темы, в
соответствии с
содержанием
типовой учебной
программы дисциплины
Тема 1.1.
Тема 2.1.
Тема 2.2.
Тема 2.3.
Тема 3.1.
Тема 3.2.
Тема 3.3.
Тема 3.4.
Тема 3.5.
Тема 3.6.
Тема 3.7.
Тема 3.8.
Тема 4.1.
Тема 4.2.
Тема 4.3.
Тема 4.4.
Тема 4.5.
Тема 4.6.
Количество
баллов в
БРС
Форма
СКМ
очнозаочная заочная мин. макс.
Вид
Код
очная
УСТН..
У
ФО
2
3
УСТН.
У
ФО
ФО
2
3
УСТН.
У
ФО
КОЛ
2
3
УСТН.
У
ФО
2
3
УСТН.
У
ФО
2
3
УСТН.
У
КОЛ
4
9
УСТН., ПИСЬМ.
У, П
ФО
ПР
2
3
УСТН., ПИСЬМ.
У, П
ФО
2
3
УСТН., ПИСЬМ.
У, П
ФО
2
3
УСТН., ПИСЬМ.
У, П
Ф
2
3
УСТН., ПИСЬМ.
У, П
ФО
2
3
УСТН., ПИСЬМ.
У, П
Э
10
18
ПИСЬМ.
П
К
ПИСЬМ.
П
ФО
ФО
КОЛ
7
10
2
3
УСТН.
УП
ФО
2
3
УСТН., ПИСЬМ.
У, П
ФО.
2
3
УСТН.
У
ФО
2
3
УСТН., ПИСЬМ
У. П
Э.
10
18
Посещаемость и активность работы
1
3
Итого (количество баллов)
60
100
*Примечание:
а) коды видов семестровых контрольных мероприятий (СКМ):
У – устный ответ; П – письменный ответ;
б) коды форм семестровых контрольных мероприятий (СКМ):
ФО – фронтальный опрос; Т – тестирование; ПР – практическая работа; КОЛ –
коллоквиум;
К – контрольная работа, Э – электронное тестирование.
10
4.5. Форма проведения и содержание мероприятий
промежуточной аттестации
По результатам изучения дисциплины:
Вид
Форма
Структура экзаменационного задания
мероприятия
проведения
(билета)/ зачетного задания
Электронное
20 теоретических вопросов по темам
Зачет
тестирование
изучаемого курса
2 теоретических вопроса по темам
Экзамен
Экзамен
изучаемого курса
Использование
ПК (да/нет)
да
нет
11
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах составляет не
менее 30% аудиторных занятий. Интерактивные занятия проводятся в виде компьютерных
симуляций (модели популяционной динамики, конкурентного исключения и т.п.),
электронное тестирование, решения экспериментальных задач по общей экологии. Лекции
с мультимедийным сопровождением занимают не менее 10% лекционного времени.
Занятия лекционного типа для соответствующих групп студентов не могут составлять
более 50% аудиторных занятий.
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ
УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ
ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
6.1. Темы контрольных работ для проведения текущего
контроля (в течение семестра)
Раздел «Среда обитания и механизмы адаптации к ней живых организмов»
1. Механизмы терморегуляции у гомойотермных организмов.
2. Влияние температуры на пойкилотермных организмов. Правило эффективных
температур.
3. Экологические группы растений по отношению к влажности.
4. Механизмы осморегуляции в соленых и пресноводных водоемах.
5. Адаптации растений и животных к жизни в аридных районах.
6. Экологическая валентность. Стенобионтные и эврибионтные виды.
7. Основные экологические зоны океана.
8. Жизненные формы растений по Раункиеру.
9. Сигнальная роль факторов среды.
10. Сезонные циклы жизнедеятельности животных, их связь с изменениями
внешней среды и адаптивное значение.
Раздел «Популяции. Межпопуляционные взаимодействия»
1. Способы характеристики пространственной структуры популяций.
2. Возрастные спектры популяций.
3. Динамические характеристики популяций и способы их оценки.
4. Продолжительность жизни в природе. Кривые выживания, типы кривых
выживания.
5. Экспоненциальная и логистическая кривые роста численности популяций.
6. Типы динамики популяций животных по А.С. Северцову.
7. Эколого-ценотические стратегии растений.
8. Правило конкурентного исключения Гаузе. Исключения из правила и их
объяснение.
9. Модели динамики системы хищник-жертва.
10. Механизмы разделения экологических ниш видов в сообществах.
Раздел «Сообщества и экосистемы»
1. Проблема границ в экологии сообществ. Соотношение дискретности и
континуальности.
2. Видовая структура биоценозов и способы ее характеристики. Распределение
видов по обилию.
12
3. Эдификаторы и средообразователи. Средообразующая деятельность животных.
4. Пространственная структура сообществ.
5. Уровни биологического разнообразия и способы их характеристики.
6. Закономерности изменчивости биологического разнообразия.
7. Круговорот биогенных веществ в экосистемах.
8. Экологические пирамиды. Законы экологических пирамид.
9. Распределение первичной продукции на суше и в океане.
10. Принципы выделения климаксных сообществ. Моноклимакс, поликлимакс,
климакс-мозаика.
6.2. Вопросы для экзамена по общей экологии
Единые требования к проведению экзамена по дисциплине “Общая экология”
Оценки “удовлетворительно” заслуживают ответы, в которых отвечающий
демонстрирует устойчивое знание следующих основных разделов дисциплины:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Соответствие организмов и среды;
Биосферная организация и термодинамика саморегулирующихся систем;
Популяции и динамика их численности;
Компоненты и классификация жизненных циклов;
Внутри- и межвидовая конкуренция;
Динамика системы хищник-жертва;
Теория промысла;
Деструкция, паразитизм и мутуалистические взаимодействия;
Формирование, компоненты и типы жизненных циклов.
Понятие, структура и динамика экосистем и сообществ;
Движение энергии и вещества в экосистемах.
Развитие экосистем.
Экологические нарушения и устойчивость экосистем.
Оценки “хорошо” заслуживают ответы, которые полностью удовлетворяют
требованиям к оценке ответов на “удовлетворительно” и, кроме того, отвечающий имеет
устойчивые представления об особенностях человеческой популяции в ее взаимодействии
с компонентами окружающей среды.
Оценки “отлично” заслуживают ответы, удовлетворяющие вышеуказанным
требованиям и, кроме того, отвечающий проявляет навыки обобщения учебного
материала, возможности прогнозных оценок действия биоэкологических факторов; имеет
устойчивые представления об особенностях экосистем различных уровней иерархии;
основных приемах управления компонентами биогеоценозов; естественных механизмах
регуляции численности популяций; механизмах структуризации экосистем; стратегии
хозяйственной деятельности на экологически нарушенных территориях.
Список вопросов:
1. Понятие и предмет экологии.
2. Предмет и методы экологии.
3. Задачи экологии.
4. Естественный отбор и приспособленность.
5. Классификация окружающей среды.
6. Пределы активной жизни в биосфере.
7. Биотический круговорот.
8. Вещественно-энергетические связи организмов и среды.
9. Исторические факторы соответствия организмов и среды.
10. Конвергенция и параллелизм.
13
11. Внутривидовая специализация.
12. Генетический полиморфизм в популяциях.
13. Общие законы действия на организм условий среды.
14. Температура как условие среды.
15. Вода и водный режим как условие среды.
16. рН воды и почвы, соленость как условие среды.
17. Течение и загрязняющие вещества как условие среды.
18. Понятие n-мерной экологической ниши.
19. Солнечное излучение как ресурс.
20. Неорганические соединения как ресурс.
21. Организмы и пространство как ресурс.
22. Классификация ресурсов.
23. Унитарные и модулярные организмы.
24. Определение численности особей.
25. Количественное описание рождаемости и смертности.
26. Скорость увеличения численности популяции.
27. Миграции.
28. Расселение.
29. Диапауза и фотопериодизм.
30. Сущность и признаки внутривидовой конкуренции.
31. Внутривидовая конкуренция и регуляция численности популяции.
32. Количественная оценка внутривидовой конкуренции.
33. Асимметричная конкуренция и самоизреживание популяций.
34. Модель межвидовой конкуренции Лотки-Вольтерры и ее интерпретация.
35. Типы хищников.
36. Влияние хищничества на популяцию жертвы.
37. Теория оптимального добывания пищи.
38. Скорость потребления и плотность пищи.
39. Кормовые пятна и время пребывания в кормовом пятне.
40. Основные модели динамики популяций хищника и жертвы.
41. Регуляция промысла.
42. Редуценты.
43. Детритофаги и микробофаги.
44. Паразитизм и болезни.
45. Мутуализм.
46. Компоненты и компромиссы жизненных циклов.
47. Ресурсы и размножение, классификация местообитаний.
48. r-K отбор.
49. Интерпретация данных учета численности популяций.
50. Анализ ключевых факторов, определяющих плотность популяции.
51. Популяционные циклы.
52. Состав, структура и эмерджентность сообществ.
53. Границы экосистем и биомы.
54. Сукцессии.
55. Механизмы автогенных сукцессий.
56. Концепция поликлимакса.
57. Первичная продукция и факторы ее лимитирования.
58. Круговорот энергии в экосистеме.
59. Поток вещества в экосистеме.
60. Нарушения в экосистемах.
61. Хищничество и структура экосистем.
62. Физические нарушения и структура экосистем.
14
63. Экологическое регулирование.
64. Понятие устойчивости экосистемы, устойчивость и упругость.
65. Сложность и устойчивость экосистем.
66. Расчлененность сообществ и число трофических уровней.
67. Простая модель закономерностей видового богатства.
68. Связь биоразнообразия экосистем с другими факторами.
69. Градиенты видового богатства.
70. Неравновесные модели разнообразия экосистем.
6.3. Темы курсовых работ по общей экологии и их расшифровка
Факторы среды, их классификация.
1. Понятие оптимума.
2. Биотические, абиотические факторы.
3. Условия среды и ресурсы.
4. Экологическая валентность и норма реакции, эври- и стенобионты, поли-, мезо и
олигопотентные виды.
Общие законы действия на организмы и сообщества факторов среды.
1. Зависимость степени воздействия фактора и численности организмов.
2. Биологический смысл общего закона воздействия факторов на организмы.
3. Закон минимума Либиха.
4. Закономерности адаптации организмов к условиям среды.
Понятие популяций в экологии. Типы популяций, межпопуляционные связи.
1. Понятие популяции и ее трактовка.
2. Популяция как экологическая единица.
3. Элементарные, экологические и географические популяции.
Изоляция и популяционная экология
1. Степень изоляции популяции как ее эволюционный фактор.
2. Генетический полиморфизм.
3. Дрейф генов.
Пространственная структура популяций, индивидуальные, семейные участки, ареалы.
1. Территориальность и внутривидовая конкуренция.
2. Численность и плотность популяции.
3. Пространственная и размерная структура популяции.
Типы пространственного размещения животных и растений.
1. Закономерности размещения организмов в пространстве.
2. Ареалы и индивидуальные участки.
3. Влияние территориальности на эволюцию организмов.
Демографическая половая и генетическая структура популяций животных:.
1. Способы определения плотности популяции.
2. Половая структура популяции.
3. Аут- и инбредная депрессия.
4. Гетерозис.
5. Разнополость и гермафродитизм.
6. Генетический полиморфизм.
Демографическая структура популяций животных: возрастная структура.
1. Возрастная структура.
2. Организмы с однолетним, двухлетним и многолетним жизненным циклом,
однократным и многократным размножением.
15
3. Воздействие селективной выборки на структуру популяции.
4. Прогнозирование промысла по возрастной структуре ппуляции.
Гомеостатические
механизмы
в
популяциях.
Множественность
механизмов
популяционного гомеостаза.
1. Внутривидовая конкуренция как фактор саморегуляции популяционной
численности.
2. Логистическая кривая популяционной численности.
3. Поддерживающая емкость среды.
4. Уравнение логистической кривой и ее параметры.
Динамика и саморегуляция популяций
1. Колебания численности популяций.
2. Внешние и внутренние гомеостатические механизмы популяционной численности.
3. Синдром стрессогенного увеличения надпочечников и его роль в жизни
современного человека.
4. Взаимодействия в системе хищник – жертва как один из вариантов саморегуляции
популяционной численности.
Жизненные циклы
1. Понятие жизненного цикла и их типы.
2. Компромиссы жизненных циклов.
3. Воздействие факторов, определяющих колебания численности популяций:
коэффициент воспроизводства, интерференционная и эксплуатационная
конкуренция, тип кривой смертности, воздействие хищников.
4. R и K – популяции, r и К отбор.
Популяционные волны
1. Изменчивость и стабильность популяций.
2. Ключевые факторы.
3. Популяционные циклы и теории, их объясняющие.
4. Влияние популяционных волн на генетику популяций.
Управление популяциями диких животных в интересах хозяйства и охраны природы.
1. Сбор урожая и промысел, охрана редких и исчезающих видов и борьба с
вредителями как биотические взаимодействия между человеком и популяциями
диких животных.
2. Модели промысла: фиксированная квота, регуляция промысла.
Современные модели промысла.
3. Модель популяции с объединенным динамическим фондом как основа грамотного
взаимодействия промысла с популяциями диких животных.
4. Модель Риккера.
5. Причины редкости видов.
Понятие биоценоза и биотопа. Практическое значение.
1. Понятие биоценоза.
2. Иерархическая и пространственная структура биоценоза.
3. Биотопы и биохоры.
Классификация биотических связей.
1. Внутри и межвидовая конкуренция.
2. Взаимодействия в системе хищник-жертва.
3. Редуценты и детритофаги.
4. Паразитизм и болезни.
5. Комменсализм, мутуалистические взаимодействия.
6. Концепция глобального мутуализма биосферы.
7. Практическое значение перечисленных типов взаимодействий.
Количественные закономерности отношений «хищник-жертва».
1. Типы хищников.
16
2. Влияние хищников на популяции жертвы.
3. Теория оптимального добывания пищи.
4. Скорость потребления и плотность пищи.
5. Теорема о пороговой ценности кормового пятна.
Прикладное значение законов связей хищника и жертвы.
1. Основные модели динамики системы хищник-жертва.
2. Самоограничение популяций и влияние неоднородности среды на связи в системе
хищник-жертва.
3. Модели промысла “избыточного урожая” и способы увеличения продуктивности
промысловой популяции.
4. Примеры подрыва численности популяций.
Биологическая продуктивность и устойчивость экосистем.
1. Первичная и вторичная продукция экосистем.
2. Международная биологическая программа.
3. Факторы лимитирования продуктивности в наземных и водных экосистемах.
Пути и методы повышения биологической продуктивности популяций и экосистем
1. Принцип получения дополнительной продукции за счет снижения уровня
сукцессионного развития экосистем и последствия его использования человеком.
2. Нарушения экосистем и экологическое регулирование.
3. Правило меры преобразования.
Видовой состав и структура сообществ.
1. Эмерджентность и уровни организации живого вещества.
2. Состав и структура сообществ.
3. Показатели разнообразия и выравненности по Симпсону и Шеннону.
4. Градиентный анализ структуры экосистем.
5. Пространственное распределение и классификация экосистем.
6. Кластерный анализ.
Доминирующие виды и виды – эдификаторы. Экологические ниши в биоценозах.
1. Доминирующие виды и эдификаторы.
2. Влияние нарушений на структуру экосистем.
3. Понятие n-мерной экологической ниши.
4. Ниша реализованная и потенциальная.
5. Образование и заполнение экологических ниш в биоценозах.
6. Интродукция видов и ее последствия.
Динамика экосистем. Экологические сукцессии.
1. Экологические сукцессии: деградационная, аллогенная, автогенная (первичная и
вторичная).
2. Понятие облегчения.
3. Нарушения как сукцессионный стартер.
4. Механизмы автогенных сукцессий.
5. Климакс и поликлимаксная структура пространства биосферы.
Управление сукцессионным процессом в интересах человека.
Практическое применение знаний о принципах развития экосистем в:
- лесном хозяйстве;
- сельском хозяйстве;
- и промышленной экологии.
Лимитирующие факторы. Экологическая толерантность.
1. Закон минимума Либиха.
2. Экологическая толерантность.
3. Примеры воздействия лимитирующих условий среды.
17
4. Графическое изображение зависимости условий и ресурсов на численность
популяции.
5. Примеры действия лимитирующих факторов.
Эври- и стенобионты. Примеры действия лимитирующих факторов на популяции и
экосистемы.
1. Эври- и стенобионты, олиго-, мезо и стенопотентные организмы.
2. Экологическая потенция и норма реакции.
3. Превращение ресурсов в условия.
4. Лимитирование продукции в наземных и водных экосистемах.
Представление об экосистемах. Продуценты, консументы, редуценты.
1. Сообщества и экосистемы.
2. Иерархия экосистем.
3. Эмерджентные свойства сообществ.
4. Роль продуцентов, консументов и редуцентов в экосистемах.
Трофические и энергетические уровни экосистем. Экологические пирамиды.
1. Трофическая и энергетическая структура водных и наземных экосистем.
2. Эффективность потребления, ассимиляции и продуцирования.
3. Пирамиды энергий, биомассы и продукции.
Температура как фактор среды. Температурная адаптация у растений и животных.
1. Влияние температуры на энергетику организмов.
2. Правило Вант-Гоффа.
3. Классификация организмов по отношению к температуре.
4. Влияние температуры на эктотермов и эндотермов.
5. Физиологическое время.
6. Температура как стимул.
7. Акклиматизация.
8. Термотаксис и гелеорегуляция.
9. Правило Аллена и Бергмана.
Воздействие температурного фактора на популяции.
1. Влияние температуры на распространение и численность организмов.
2. Термопреферендум вида.
3. Изменение климата и динамика популяций.
Влажность как экологический фактор. Воздействие фактора влажности на организмы.
Анатомо-физиологические адаптации к фактору влажности у растений и животных.
1. Процессы потери и поступления воды в организмы.
2. Комплексность воздействия влажности и температуры.
3. Средообразующая способность растений - эдификаторов.
4. Приспособления к ограничению потерь воды у растений и животных.
5. Гигротаксис. Гидро-, гигро-, ксерофильные организмы. Суккуленты.
Свет и его роль в жизни растений и животных.
1. Значение света для биосферы.
2. Образование первичной продукции.
3. Нетто фотосинтез и точка компенсации.
4. Влияние изменений освещенности на растения.
5. Светолюбивые и теневыносливые растения, теневые и световые листья.
6. Индекс листовой поверхности.
7. Эффективность использования света.
Явление фотопериодизма.
1. Расселение во времени
2. Фотопериод как сигнальный фактор.
3. Диапауза и фотопериодизм, их эволюционное значение.
18
Законы биологической продуктивности: первичная, вторичная, валовая и чистая
продукция. Биомасса и ее энергетический эквивалент.
1. Образование первичной продукции в биосфере.
2. Ассимиляция и диссимиляция.
3. Валовая и чистая первичная продукция.
4. Вторичная продукция.
5. Скорость образования биомассы и ее зависимость от факторов среды.
Экологическая ниша
1. Определение экологической ниши организма.
2. Фундаментальная и реализованная экониша.
3. Интродукция и акклиматизация.
4. Конкурентное исключение и антагонизм видов.
Сосуществование организмов.
1. Модель конкуренции Лотки-Вольтерры.
2. Возможность дифференциации экониши.
3. Нишевое строение экосистемы.
4. Заполнение экологических ниш.
19
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
7.1. Основная литература:
1. Федосеев О.Н. Общая экология Москва: Изд-во НОУ ВПО «Академия МНЭПУ»,
2011.-359с.
2. Чернова Н.М., Былова А.М. Общая экология.- М.: Дрофа, 2007.- 416 с.
3. Шилов И.А. Экология. – М.: Высшая школа, 2006. – 512 с.
7.2. Дополнительная литература:
1. Ашофф Ю. (ред.). Биологические ритмы. Т. 1. М.: Мир, 1984. – 414 с., т.2. М.: Мир,
1984. – 262 с.
2. Бигон М., Дж. Харпер, К. Таундсен. Экология. Особи, популяции, сообщества, т.
I. М.: Мир, 1989. - 689 с. Т. II. М.: Мир, 1989. – 447 с.
3. Гиляров А.М. Популяционная экология. М.: изд-во. МГУ, 1990. – 192 с.
4. Гиляров М.С., Криволуцкий Д.А. Жизнь в почве. М.: Молодая гвардия, 1983. – 191
с.
5. Джиллер П. Структура сообществ и экологическая ниша. М.:Мир, 1988. – 184 с.
6. Одум Ю. Экология, т. I, М.: Мир, 1986. -329 с. Т. II. М.: Мир, 1986 – 376 с.
7. Пианка Э. Эволюционная экология. М.: Мир, 1981. – 400 с.
8. Реймерс Н.Ф. Экология. Теории, законы, правила, принципы и гипотезы. М.:
Россия молодая, 1994. – 367 с.
9. Резникова Ж.И. Между драконом и яростью. Этологические и эволюционные
аспекты межвидовых отношений животных (гипотезы и теории; хищники и жертвы).
М.:Научный мир, 2000. – 208 с.
10. Резникова Ж.И. Популяции и виды на весах войны и мира. Этологические и
эволюционные аспекты межвидовых отношений животных (конкуренция, паразитизм,
симбиоз). М.: Логос, 2001. – 272 с.
11. Уиттекер Р. Сообщества и экосистемы. М.: Прогресс. 1980. – 328 с.
12. Хански И. Ускользающий мир. Экологические последствия утраты местообитаний.
М.: Товарищество научных изданий КМК, 2010. – 340 с.
13. Чернов Ю.И. Экология и биогеография. М.: Товарищество научных изданий КМК,
2008. – 580 с.
14. Шмидт-Ниельсен К. Физиология животных. Приспсобления и среда. М.: Мир,
1982. т.1 – 416 с. Т.2 – 384 с.
7.3. Ппрограммное обеспечение и Интернет-ресурсы
1. Обучающе-контролирующая система по курсу «Общая экология» АН РФ Институт
научной информации и мониторинга. Объединенный фонд электронных ресурсов «Наука
и образование». ВНТИЦ № 50201150590, ФАП № 17046 от 04.05.2011г.
2. Информационная система BIODAT. http://www.biodat.ru/
3. Популярный сайт о фундаментальной науке. http://elementy.ru
20
4. Фундаментальная
экология.
портал.
5. http://www.sevin.ru/fundecology/
Научно-образовательный
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для преподавания дисциплины «Общая экология» имеется:
Наглядные пособия (ауд.№3), Для работы с электронным учебником и
тестирующей системой: оснащенный компьютерный класс на 10 мест –
моноблоки ACER 23d), ЛВС.
Все программное обеспечение лицензионное.
1. Ноутбук Acer Extensa 4630-731G12Mi (LX.EB50Y.037) Intel Core 2 Duo
P7350/1024Mb/120Gb/14.1”WXGA CB/Mobile Intel Graphics Media Accelerator
X4500HD shared/DVDRW/VHB RU [1111C91601]
2. Принтер HP LaserJet P1005 A4, 600x600dpi (USB2.0) [SVNF8C08004]
4. Мультимедиа-проектор NEC NP210 (DLP, 1024x768, 2200lm, 2000:1, 2,5кг)
[01150492 9X41342EB]
21
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций
ООП ВПО по направлению подготовки 022000.62 «Экология и природопользование».
Автор
____________
(подпись)
Федосеев О.Н._
(Фамилия и инициалы)
Настоящая программа не может быть воспроизведена ни в какой форме без
предварительного письменного разрешения кафедры-разработчика программы
22