РП Экология популяций и сообществ

Федеральное агентство по рыболовству
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Астраханский государственный технический университет»
Институт рыбного хозяйства, биологии и природопользования
Рабочая программа дисциплины (модуля)
Экология популяций и сообществ
Направление подготовки
05.03.06 «Экология и природопользование»
профиль «Экология»
(квалификация (степень) «бакалавр»)
Форма обучения
Очная
СОГЛАСОВАНО:
Зав. кафедрой гидробиологии и общей
экологии д-р. с/х. наук, проф
_______________ В.Ф. Зайцев
«____»_________________20____г.
Автор (ы) канд.биол.наук,
доцент кафедры гидробиологии
и общей экологии
__________________О.В. Бондаренко
Программа рекомендована
кафедрой гидробиологии и общей экологии
протокол № от « »
2015 г.
Зав. кафедрой гидробиологии и общей
экологии д-р. с/х. наук, профессор
_______________ В.Ф. Зайцев
Астрахань – 2015
2
1. Цели освоения дисциплины
1.1 Цель преподавания дисциплины
Основная цель изучения курса "Экология популяций и сообществ" - получение
полного представления об экологических связях в популяциях, взаимосвязи в
биологических системах, о динамике и процессах саморегуляции популяций и
биоценозов, основных методах их изучения. Предметом обучения являются макросистемы
живых организмов, их структура и функционирование.
1.2 Задачи изучения дисциплины
Задачами изучения дисциплины «Экология популяций и сообществ» являются:
1.2.1.
1.2.2.
1.2.3.
1.2.4.
изучение важных понятий и закономерностей, составляющих основу
современной демэкологии;
изучение организации популяций и сообществ;
изучение многообразия взаимоотношений между живыми организмами в
популяциях и сообществах;
заложение основ знаний о формировании, развитии и устойчивом
функционировании биологических систем разного ранга.
2. Место дисциплины в структуре ООП
«Экология популяций и сообществ» относится к профессиональному циклу
базовой части и является обязательной дисциплиной.
Взаимосвязь с другими дисциплинами ООП и требования к «входным»
знаниям, умениям и готовностям обучающегося, необходимым при освоении данной
дисциплины и приобретенным в результате освоения предшествующих дисциплин
(модулей): Курс «Экология популяций и сообществ» является одним из разделов общей
экологии, входящей в состав биологических дисциплин и рассматривает основные
закономерности надорганизменных систем. Объектом изучения дисциплины являются
различные группы живых организмов, поэтому она связана с микробиологией, ботаникой,
зоологией и другими дисциплинами. Изучение отношений между живыми организмами
предусматривает связь дисциплины с биогеографией, этологией, охраной природы, а
механизмы этих взаимодействий, проявляющиеся на молекулярном, генетическом,
биохимическом, физиологическом и других уровнях
обусловливают связь с
соответствующими науками.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
По завершении курса студент должен обладать следующими
профессиональными компетенциями:
ПК-5 – знать основы учения об атмосфере, о гидросфере, о биосфере, о
ландшафиоведении;
ПК-6 – знать основы природопользования, экономики природопользования, устойчивого
развития,
оценки
воздействия
на
окружающую
среду,
правовых
основ
природопользования и охраны окружающей среды, быть способным понимать, излагать и
критически анализировать базовую информацию в области экологии и
природопользования;
3
ПК-7 – знать теоретические основы экологического мониторинга, нормирования и
снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска,
обладать способностью к использованию теоретических знаний в практической
деятельности;
ПК-8 – знать теоретические основы биогеографии, экологии животных, растений и
микроорганизмов;
ПК-9 – владеть методами прикладной экологии, экологического картографирования,
экологической экспертизы и мониторинга, владеть методами обработки, анализа и синтеза
полевой и лабораторной экологической информации и использовать теоретические знания
на практике;
ПК-10 – знать теоретические основы биогеографии, общего ресурсоведения и
регионального природопользования, картографирования;
ПК-11 – владеть методами экологического проектирования и экспертизы, экологического
менеджмента и аудита, экологического картографирования, владеть методами обработки,
анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации и использовать
теоретические знания на практике;
ПК-12 – знать и уметь решать глобальные и региональные геоэкологические проблемы,
владеть методами ландшафтно-геоэкологического проектирования, мониторинга и
экспертизы;
ПК-14 – владеть методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной
геоэкологической информации и использовать теоретические знания в практике.
В результате изучения дисциплины «Экология популяций и сообществ» студенты
должны
знать:






структуру и принципы функционирования надорганизменных систем;
естественные механизмы регуляции численности на популяционном
биоценотическом уровне;
адаптивные стратегии видов;
многообразие взаимоотношений в экосистемах.
механизмы популяционного равновесия как фактора устойчивости экосистем;
понимать практическую важность экологических знаний;
и
уметь:




работать с экологической литературой и другими источниками знаний;
обращаться и работать с обычным оборудованием и приборами при изучении
экологии животных и растений;
критически осмыслить достижения экологической науки;
применять экологические знания в практической деятельности.
4. Структура и содержание дисциплины (модуля) «Экология популяций и сообществ»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц (180 часов):
аудиторные занятия – 1,5 зачетные единицы (54 часа) (из них: лекции – 1 зачетная
4
единица (36 часов), практических занятий – 0,5 зачетных единиц (18 часов),
самостоятельная работа – 3,5 зачетные единицы (126 часов).
По курсу в соответствии с учебным планом в седьмом семестре четвертого года
обучения предусмотрен зачет.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Образовате
льные
технолог
ии
Формы
текущего
контроля
успеваемости
по неделям
семестра)
Форма
промежуточной
аттестации
(по семестрам)
14
Традицио
нная
лекция
Входное
тестирование
7
Интеракт
ивная
лекция
7
Традицио
нная
лекция
Интеракт
ивнаялек
ция
Неделя семестра
1.
Виды учебной работы,
включая самостоятельную
работу студентов и
трудоемкость (в часах)
всего
Основные понятия
демэкологии.
Популяционная структура
вида. Популяция,
эволюция, уровни жизни.
Популяционный ареал
вида. Статические и
динамические показатели
популяций.
Половая и возрастная
структура популяций.
Репродукционный возраст.
Пространственная
структура популяций.
Типы активности
территориального
поведения животных.
Этологическая структура
популяций. Одиночный и
групповой образ жизни.
7
1,2
20
4
7
3
9
2
7
4
11
2
7
5
9
2
7
6
11
2
2
7
Динамика популяций.
Понятие биотического
потенциала. Емкость и
сопротивление среды.
Основные типы
популяций во времени.
Колебания численности в
популяциях.
Экологические стратегии
и типы динамики
численности.
Гомеостаз популяций.
7
7,8
20
4
2
14
7
9
9
2
7
10
11
2
Семестр
№
п/п
Раздел
дисциплины
лекц
ии
прак
тич.
занят
ия
2
2
сам.
раб.
7
2
Традицио
нная
лекция.
Диспут.
Интеракт
ивная
лекция,
7
Традицио
нная
лекция
7
Традиции
онная
Традиционны
й семинар
5
Основные понятия
синэкологии. Биотические
связи в биоценозах.
Межвидовые отношения в
биоценозах.
Антагонистические
отношения.
Межвидовые отношения в
биоценозах. Мутуализм и
протокооперация.
Комменсализм.
Межвидовые отношения в
биоценозах. Паразитизм.
7
11
9
2
7
12
11
2
2
7
7
13,
14
20
4
2
14
7
15
9
2
13.
Взаимоотношения
растений и животных.
7
16
11
2
2
7
14.
Экологические ниши и
жизненные формы
растений и животных.
Трофическая структура
биоценозов.
Промежуточная
аттестация
7
17,
18
20
4
2
14
9.
10.
11.
12.
15.
7
7
лекция.
Диспут
Интеракт
ивная
лекция
Традиции
онная
лекция.
Диспут
Традицио
нная
лекция,
Традиционны
й семинар
Интеракт
ивная
лекция
Традицио
нная
лекция
Интеракт
ивная
лекция
Зачет
180
36
18
126
Итого:
Удельны
й вес
занятий
в
интеракт
ивной
форме –
20 часов
Всего 5 з.е. (180 часов)
Аудиторная занятость 1,5 з.е. (54 часа), из них
Лекции: 1 з.е. (36 часов)
Практические занятия 0,5 з.е (18 часов)
СРС 3,5 з.е (126 часов).
Вид итогового контроля – зачет.
Удельный вес занятий в интерактивной форме – 20 часов.
5. Образовательные технологии
Традиционные формы проведения занятий
Традиционная лекция
систематическое, последовательное монологическое изложение
6
(информационная
лекция)
преподавателем учебного материала, как правило, теоретического
характера
Традиционный семинар
устный опрос студентов по вопросам семинаров
Активные и интерактивные формы проведения занятий
Интерактивная лекция
лекция, в которой осуществляется диалог преподавателя и студентов, а
также студентов между собой на основе проблемно представленного
содержания образования
Дискуссия
всестороннее коллективное обсуждение вопросов, проблем или
сопоставление информации, идей, предложений
Использование интерактивного оборудования и электронных ресурсов в образовательном
процессе.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов
Для текущего контроля усвоения теоретического материала, изложенного на
практических занятиях, подготовлен список вопросов, включающий все темы. Этот
перечень служит основой для самоконтроля и проверки знаний. Ключевые и трудно
усвояемые моменты обсуждаются на семинарах, там же проводится устный опрос
студентов.
Изучение теоретической части курса в конце семестра завершается промежуточной
аттестацией в форме зачета.
Входное тестирование остаточных знаний
1. Конкуренция как механизм возникновения экологического разнообразия.
Внутривидовая конкуренция.
2. Конкуренция как механизм возникновения экологического разнообразия.
Межвидовая конкуренция.
3. Принцип исключения (теорема Гаузе).
4. Типы взаимоотношений между особями разных видов (гетеротипические реакции).
5. Биогеоценоз по В.Н. Сукачеву. Экологические группы организмов. Их
характеристика.
6. Понятие экологической ниши. Фундаментальная и реализованная экологические
ниши.
7. Понятие экологической ниши. Механизмы разграничения экологических ниш.
8. Понятие популяции в экологии. Основные характеристики популяций.
9. Вид и его экологическая характеристика. Основные критерии вида.
10. Сравнение популяции и вида. Основные отличия.
7
Самостоятельная работа (126 часов) студентов предусматривает:
1. Подготовка к практическим занятиям, в том числе проработка материала по
учебникам (66 часа);
2. Подготовка к устному опросу на семинарах (60 часов).
Вопросы к зачету по итогам освоения дисциплины
«Экология популяций и сообществ»
1. Экология популяций и сообществ, основная цель и методы изучения. Понятие о
популяции, исторические сведения.
2. Основные подходы к изучению популяций в демэкологии.
3. Популяционная структура вида (подвид, географическая популяция, экологическая
популяция, элементарная популяция, биологическая раса).
4. Популяция, эволюция, уровни жизни. Двойственное положение популяции в ряду
биологических систем.
5. Популяционный ареал вида.
6. Статические и динамические показатели популяций, их характеристика.
7. Половая и возрастная структура популяций. Возрастные пирамиды.
8. Соотношение разных поколений, приплодов и возрастных групп в популяциях.
Понятие репродукционного возраста.
9. Пространственная структура популяций.
10. Основные причины агрегации особей в популяциях. Принцип Олли. Радиусы
индивидуальной и репродуктивной активности.
11. Оседлый и кочевой образ жизни животных в популяциях. Территориальное
поведение животных в популяциях. Типы пространственной структуры популяций
оседлых животных.
12. Этологическая структура популяций. Одиночный и групповой образ жизни.
Примеры группового образа жизни.
13. Понятие биотического потенциала. Уравнение Лотки.
14. Емкость и сопротивление среды.
15. Основные типы популяций во времени.
16. Колебания численности в популяциях.
17. Экологические стратегии и типы динамики численности.
18. Гомеостаз популяций.
19. Синэкология. Понятия биоценоз и сообщество.
20. Система информационных связей в биоценозах. Биотоп.
21. Синэкология. Понятия биогеоценоз и экосистема.
22. Биотические связи в биоценозах по Беклемишеву.
8
Три типа взаимоотношений в биоценозах. Их характеристика.
Аллелопатия. Типы веществ, ответственных за аллелопатию.
Конкуренция. Основные виды и формы конкуренции. Конкурентное исключение.
Хищничество. Типы хищников. Приспособления хищников к поиску,
преследованию и умерщвлению добычи.
27. Хищничество. Основные механизмы защиты жертв от хищников.
28. Мутуализм и протокооперация.
29. Комменсализм. Основные формы комменсализма, их характеристика.
30. Паразитизм. Основные типы и виды паразитизма. Явление сверхпаразитизма.
31. Экологическая ниша. Жизненные формы растений и животных.
32. Трофическая структура биоценозов. Пищевые сети и уровни. Экологические
пирамиды. Биологическая продуктивность биоценозов.
23.
24.
25.
26.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература:
1. Бигон М., Харпер Дж., Таусенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества.
М.: Мир, 1989, Т 1, 667 с., Т 2. 262 с.
2. Горелов А. А. Экология. 3-е изд., стер. - М.: 2009. - 400 с.
3. Гиляров А.М. Популяционная экология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1990. 191 с.
4. Еськов Е.К. Эволюционная экология. Принципы, закономерности, теории,
гипотезы, термины и понятия. – М.: ПЕР СЭ, 2009. – 672 с.
5. Криксунов Е.А. Экология: учеб. для общеобр. учрежд. / Е.А. Криксунов, В.В.
Пасечник. - М.: Дрофа, 2008.
6. Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы). М.,
1994. 367 с.
.б) дополнительная литература:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Кайданов Л.З. Генетика популяций. М.: Высш. шк., 1996. 320 с.
Радкевич В.А. Экология. Минск: Высш. шк., 1998. 159 с.
Уиттекер Р. Сообщества и экосистемы. М.: Прогресс, 1980. 328 с.
Шилов И.А. Экология. М.: Высш. шк., 1998. 512 с.
Чернова И.М., Былова А.М. Экология. М.: Просвещение, 1988. 272 с.
Яблоков А.В. Популяционная биология. М.: Высш. шк., 1987. 303 с.
8. ВОЗМОЖНОСТЬ ДОСТУПА СТУДЕНТОВ К ЭЛЕКТРОННЫМ ФОНДАМ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
http://www.book.ru/book/905225 Степановских А.С. Биологическая экология. Теория и
практика. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2012, 791с. свободно
http://znanium.com/catalog.php Маврищев В.В. Общая экология: Курс лекций / В.В.
Маврищев. - 3-e изд., стер. - М.: ИНФРА-М; Мн.: Нов. знание, 2011. - 299 с.
9
http://znanium.com/catalog.php Разумов В.А. Экология: Учебное пособие / В.А. Разумов. М.: НИЦ Инфра-М, 2012. - 296 с
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций
и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки 05.03.06 «Экология и
природопользование»