МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Эколого-географический факультет
Учебно-методический комплекс по дисциплине
ЭКОЛОГИЯ
Направление:
021000 География
Профиль подготовки
рекреационная география и туризм
Квалификация (степень) выпускника
бакалавр
Форма обучения
очная
Согласовано:
Учебно-методическое управление
«___» ________ 2012 г.
Рекомендовано кафедрой
Протокол № ___
«___» ________ 2012 г.
_______________ А.Г. Гасангаджиева
Зав.кафедрой экологии
_____________ М-Р.Д. Магомедов
Составители: д.б.н., проф., членкорр. РАН, зав. кафедрой экологии
Магомедов М-Р.Д., д.б.н., проф.
кафедры экологии Асадулаев З.М.,
д.б.н., профессор кафедры экологии
Омаров К.З., к.б.н., доцент кафедры
экологии Магомедова М.З.
Махачкала 2012 год
1
СОДЕРЖАНИЕ
I. Рабочая программа дисциплины.
1.1.Цели освоения дисциплины.
1.2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
1.3.Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины.
1.4.Структура и содержание дисциплины.
1.5.Образовательные технологии
1.6.Учебно-методическое обеспечение самостоятельной
работы
студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины.
1.7.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.
1.8.Материально-техническое обеспечение дисциплины.
II. Материалы, устанавливающие содержание и порядок изучения дисциплины
2.1.Распределение часов по темам и видам учебной работы
2.2.Содержание курса
2.3.Темы практических и семинарских занятий
2.4.Лабораторные работы (лабораторный практикум)
2.5.Методические указания студентам
2.6.Методические рекомендации для преподавателя
2
I. Рабочая программа дисциплины.
1.1. Цели освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины «Экология» является:
- формирование у студентов устойчивых знаний основных экологических законов и
умения применять их в исследовательской, производственной, педагогической и
природоохранной деятельности.
Задачи дисциплины:
- сформировать понимание студентами экологии как междисциплинарной области
знания об устройстве и функционировании многоуровневых систем в природе и обществе
в их взаимосвязи;
- отразить основные теоретические и прикладные направления современной
экологии;
- показать закономерности взаимодействия организмов с абиотическими,
биотическими и антропогенными факторами среды;
- проанализировать особенности приспособления организмов к меняющимся
условиям жизни;
- раскрыть основные механизмы внутривидовых и межвидовых взаимоотношений
организмов;
- показать разнообразие природных и антропогенно-трансформированных
экосистем, особенности взаимодействия природы и общества;
- дать характеристику основных параметров биосферы как общепланетарной
экосистемы Земли;
- выявить специфику экологии человека;
- рассмотреть задачи прикладной экологии;
- сформировать понимание сути глобальных проблем экологии и путей их решения
в целях обеспечения устойчивого развития человечества и живой природы Земли.
Целями освоения дисциплины «Экология» являются формирование у обучающихся
системных базисных знаний основных экологических законов, определяющих
существование и взаимодействие биологических систем разных уровней (организмов,
популяций, биоценозов и экосистем).
1.2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
«Экология» органически связана с содержанием блока дисциплин, изучающих
разнообразие географических и биологических процессов, их взаимосвязь в ландшафтной
сфере Земли. Знание экологических законов особенно необходимо при рассмотрении
современной динамики экосистем в условиях глобальных природных и антропогенных
изменений окружающей среды.
«Экология» является вводным курсом для таких дисциплин как: биогеография,
экология человека, геоэкология, прикладная экология, учение о биосфере, устойчивое
развитие. Логическая и содержательно-методическая взаимосвязь дисциплины
«Экология» с другими частями ООП определяется общепрофессиональными
компетенциями студентов.
Общая трудоемкость курса 108 часов. Чтение курса планируется в 4 семестре на 2м году обучения. Программа направлена на обучение студентов грамотному восприятию
практических проблем, связанных с экологией. Программа определяет общий объем
знаний по экологии в соответствии с государственными требованиями к содержанию
базовой части цикла математических и естественнонаучных дисциплин (Б.2).
1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины
3
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих
компетенций в соответствии с ФГОС ВПО по данному направлению:
а) общекультурных (ОК):
наличием навыков работы с информацией из различных источников для решения
профессиональных и социальных задач (ОК-10);
владением основными методами, способами и средствами получения, хранения,
переработки информации, наличием навыков работы с компьютером как средством
управления информацией (ОК-16).
б) профессиональных (ПК):
владением базовыми знаниями в области фундаментальных разделов математики в
объеме, необходимом для владения математическим аппаратом в географических науках,
для обработки информации и анализа географических данных (ПК-1);
владением базовыми знаниями фундаментальных разделов физики, химии,
биологии, экологии в объеме, необходимом для освоения физических, химических и
биологических основ в общей, физической и социально-экономической географии (ПК-2);
В результате освоения дисциплины студент должен:
знать:
- основные законы экологии, адекватно оценивать их значение для
функционирования живых систем, особенности проявления во взаимодействии
человечества и природы;
- разнообразие факторов среды и особенности адаптации организмов к
меняющимся условиям жизни;
- особенности функционирования природных и природно-антропогенных
экосистем;
- основные принципы и механизмы функционирования биосферы как глобальной
экосистемы;
- взаимосвязи, существующие между природной средой, биотой, человеком и
обществом;
-научно-практические задачи современной экологии;
уметь:
- грамотно оперировать основными понятиями и терминами экологии;
-применять современные методы экологических исследований;
- использовать в практической деятельности разнообразие прикладных аспектов
экологии;
владеть:
- техникой получения современной информации по разнообразным проблемам
экологии;
- пониманием путей решения основных глобальных проблем экологии в целях
обеспечения устойчивого сосуществования человечества и живой природы.
- навыками участия в экологическом просвещении населения.
Раздел (модуль)
дисциплины
Неделя семестра
№
п/п
Семестр
1.4. Структура и содержание дисциплины «Экология»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 180 часов.
Виды учебной работы,
включая
самостоятельную работу
студентов и трудоемкость
(в часах)
Лек. Лаб. КСР Сам. Общая.
раб
раб труд
Формы текущего
контроля
успеваемости (по
неделям семестра)
Форма
промежуточной
аттестации (по
4
1
2
3
Введение.
Фундаментальные
основы экологии.
Биоэкология.
Биосфера. Экология
человека.
4
1-8
16
16
4
36
4
913
10
10
16
36
Прикладная
экология.
Геоэкология.
Глобальные
проблемы экологии.
ИТОГО:
4
1418
10
10
2
14
36
36
36
2
34
108
семестрам)
Индивидуальный,
фронтальный опрос,
тестирование,
контрольная работа.
Индивидуальный,
фронтальный опрос,
тестирование,
контрольная работа.
Индивидуальный,
фронтальный опрос,
тестирование,
контрольная работа,
зачет.
1.5. Образовательные технологии
В процессе преподавания дисциплины «Экология» применяются такие виды
лекций, как вводная, лекция-информация, обзорная, проблемная, лекция-визуализация.
Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, составляет 36% от
аудиторных занятий. Интерактивные занятия проводятся в виде компьютерных
симуляций (модели популяционной динамики, конкурентного исключения и т.п.),
решения экспериментальных задач по общей экологии. Занятия лекционного типа для
соответствующих групп студентов составляют 50% аудиторных занятий.
1.6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины.
Самостоятельная работа студентов заключается в систематическом изучении
рекомендуемой литературы, в подготовке к выполнению промежуточных и итогового
тестовых заданий, написании рефератов и выступлениях с докладами. Контроль за
результатами самостоятельной работы студентов осуществляется в форме письменного
(компьютерного) тестирования.
Примерный перечень тестовых заданий для текущего, промежуточного и итогового
контроля.
1.Немецкий биолог Эрнст Геккель в 1866 г. впервые дал общее определение
1) экосистеме
2) биосфере
3) экологии
4) биоценозу
2.Объектами изучения экологии как науки являются
1) популяции, сообщества, биосфера
2) культуры и ткани
3) сорта и породы
3.Механизмы разрушения биосферы человеком и разработку принципов рационального
использования природных ресурсов изучает
1) глобальная экология
2) прикладная экология
3) экология человека
5
4) общая экология
4.Экология - это наука, изучающая
1) типы взаимоотношений клеток
2) условия обитания организмов и их взаимоотношения
3) условия внутренней среды организма
5.Совокупность процессов, возникающих и развивающихся в природных средах под
воздействием человека, называется
1) биогенезом
2) катагенезом
3) криогенезом
4) техногенезом
6.Объектами изучения экологии как науки являются
1) экосистемы и биосфера
2) популяции и сообщества
3) культуры и ткани
4) сорта и породы
7.Раздел экологии, изучающий закономерности взаимодействия человека и человеческого
общества с окружающими природными, социальными, эколого-гигиеническими и
другими факторами, называется
1) экологией человека
2) природопользованием
3) охраной окружающей среды
4) антропогенезом
8.На основе изучения устричных банок Северного моря обосновал представление о
сообществе, как глубоко закономерном сочетании организмов в определенных условиях
среды
1) Э.Геккель
2) К.Мебиус
3) Ч.Дарвин
4) Е.Варминг
9.В 1798 году вышла книга "Опыт о законе народонаселения". Ее автор
1) Б.Келлер
2) Э.Геккель
3) Т.Мальтус
10.Оказанием помощи развивающимся странам в подготовке экологов занимается
1) МАГАТЭ
2) ЮНЕП
3) ЮНЕСКО
4) МСОП
11.ЮНЕП - это
1) Организация объединенных наций по вопросам образования, науки и культуры
2) Организация по защите животных
3) Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН
4) Программа ООН по окружающей среде
12. В 1670 году им был осуществлен первый экологический эксперимент
1) Ч.Дарвин
2) Р.Бойль
3) А.Трамбле
4) К.Линней
13. Состояние природной среды, при котором ее параметры приближаются к допустимым
пределам, переход через которые влечет за собой потерю устойчивости системы и ее
разрушение
6
1) нормальное состояние природной среды
2) аномальное состояние природной среды
3) кризисное состояние природной среды
14.Стратегической задачей экологии считается развитие теории взаимодействия природы
и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как
неотъемлемую часть
1) биосферы
2) атмосферы
3) литосферы
4) гидросферы
15.Понятие «экотоп» был введен в науку
1) Г.Н.Высоцкий
2) Г.Ф.Морозов
3) В.И.Вернадский
4) В.В.Докучаев
16.Создатель учения о почве, как естественно-историческом теле
1) В.И.Вернадский
2) В.В.Докучаев
3) Д.Н.Кашкаров
4) В.Н.Сукачев
17.Термин «экологическая ниша» был введен в 1928 году
1) Дж.Гриннеллом
2) А.Тенсли
3) Ю.Одумом
18.Раздел экологии, исследующий индивидуальные связи отдельных организмов (видов,
особей) с окружающей средой называется
1) аутоэкология
2) биохимия
3) геоэкология
4) геополитика
19.Раздел экологии, изучающий взаимоотношения популяций с окружающей их средой
называется
1) аутэкологией
2) синэкологией
3) демэкологией
4) геоэкологией
20.Раздел экологии, исследующий биологические сообщества и их взаимоотношения со
средой обитания, называется
1) аутэкологией
2) синэкологией
3) демэкологией
4) биологией
21.Раздел экологии, изучающий экологические связи вымерших организмов и древние
сообщества
1) морфология
2) геоэкология
3) палеоэкология
22.Человек является частью
1) тропосферы
2) биосферы
3) литосферы
4) гидросферы
7
23.Окружающая среда, параметры которой соответствуют санитарногигиеническим нормативам и стандартам качества, называется
1) антропогенной окружающей средой
2) неблагоприятной окружающей средой
3) благоприятной окружающей средой
4) стабильной окружающей средой
24.В конце 20-го века каждое десятилетие добавляло к общей численности населения
Земли около 1 млрд. человек; такой стремительный рост получил название
1) зеленая революция
2) популяционная вспышка
3) демографический коллапс
4) демографический взрыв
25.Как следует понимать сокращение «ПДК»
1) природный декоративный кустарник
2) планировочный домостроительный комплекс
3) предельно допустимые концентрации
4) предельно допустимые колебания (в сейсмическом проектировании)
26.Экологическая катастрофа характеризуется
1) увеличением численности населения
2) обратимостью последствий
3) необратимостью последствий
27.Блок, включающий изучение экологических процессов в интервалах времени
1) хроноэкология
2) биосферология
3) физиология
4) морфология
28.К прикладной экологии не относится
1) промысловая экология
2) сельскохозяйственная экология
3) инженерная экология
4) палеоэкология
29.Установите объекты исследований в соответствии с принадлежностью их к разделам
экологии
1. экология животных
2. экология растений
3. экология человека
а) Capra caucasica
б) Pinus eldarica
в) Homo sapiens
30.Установите соответствие понятий
1. биоэкология
2. геоэкология
3. антропоэкология
а) комплекс дисциплин, который изучает взаимоотношения живых систем разных рангов
со средой и между собой
б) комплекс дисциплин, который изучает геосферы, их динамику и взаимодействие
в) комплекс дисциплин, который изучает взаимоотношения человеческого общества и
природы
31.Факторы, ограничивающие развитие организмов из-за недостатка или их избытка по
сравнению с потребностью
1) биотические
2) абиотические
8
3) лимитирующие
4) антропогенные
32.Биогенетический закон гласит
1) онтогенез всякого организма есть краткое и сжатое повторение филогенеза данного
вида
2) система не может состоять из абсолютно идентичных элементов, но может иметь
иерархическую организацию и интегративные уровни
3) жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потока
вещества, энергии, информации
4) целое всегда имеет особые свойства, отсутствующие у его частей
33. Состояние динамического равновесия организма со средой, при котором организм
сохраняет свои свойства и способность к осуществлению жизненных функций на фоне
меняющихся внешних условий - это
1) стресс
2) гомеостаз
3) адаптация
34.Среди перечня факторов выделите тот, который не относится к абиотическим
1) свет
2) радиоактивное излучение
3) развитие промышленности
4) рельеф местности
35.К пойкилотермным животным относятся
1) млекопитающие
2) птицы
3) рептилии
4) земноводные
36.К морфологическим адаптациям растений, направленных на предотвращение
перегрева, можно отнести
1) густая опушенность листьев
2) глянцевитая поверхность
3) накопление в клетках антифризов
4) активный поиск благоприятных мест обитания
37.Ксерофиты, способные накапливать в своих тканях большое количество воды, что
обуславливает мясистость и сочность их стеблей и листьев называются
1) склерофиты
2) суккуленты
3) психрофиты
38.Явление конвергенции характерно
1) для африканского молочая и кактуса
2) для рака-отшельника и актинии
3) для клевера лугового и жимолости грузинской
39.Тип межвидовых взаимоотношений, при котором один вид организмов подавляет
существование другого вида, не испытывая при этом противодействия, называют
1) аменсализмом
2) мутуализмом
3) комменсализмом
4) нейтрализмом
40.Взаимоотношения видов, при котором они на одной территории потребляют
одинаковые пищевые ресурсы, называются
1) трофическими
2) хищническими
3) форическими
9
41. Паразитирующий на крабах организм в виде небольшого мешочка, располагающегося
на нижней стороне брюшка хозяина - это
1) ракообразное саккулина
2) гребневик мнемиопсис
3) кишечнополостное актиния
4) лиана-циссус
42.Форма взаимодействий между видами, при котором оба организма извлекают выгоду
от объединения, но при этом не находятся в полной зависимости друг от друга,
называется
1) симбиоз
2) конкуренция
3) нейтрализм
4) паразитизм
43.Совокупность пелагических гидробионтов, не обладающих способностью к быстрым
активным передвижениям, называется
1) нектон
2) планктон
3) бентос
4) перифитон
44.Основное количество солнечной энергии в Мировом океане запасает
1) фитопланктон
2) зоопланктон
3) фитобентос
4) нектон
45. Установите соответствие понятий
1. планктон
2. нектон
3. бентос
а) панцирные жгутиконосцы
б) рыбы, кальмары
в) фораминиферы, губки
46. На распределение фотосинтезирующих растений наибольшее влияние оказывает
1) прозрачность воды
2) световой режим
3) соленость воды
4) давление воды
47.Согласно какому закону варьирующие совокупности малой численности имеют
высокую вероятность сварьировать до нуля, на чем естественно и прекращается их
существование
1) Закон Марковских цепей
2) Закон минимума
3) Закон толерантности
48.Наука, изучающая структуру и динамику популяций, называется
1) демэкология
2) синэкология
3) генетика популяций
4) этология
49.Структурная часть фитоценоза, характеризующаяся определенным видовым составом и
эколого-биологическим единством входящих в нее видов, называется
1) консорция
2) синузия
3) парцеллы
10
50.Комплекс взаимосвязанных популяций разных видов живых существ и изменяемой
ими абиотической среды, обладающие способностью к саморегуляции и
самовозобновлению всех главных компонентов их биоты - это
1) сообщество
2) экосистема
3) биосфера
4) биотоп
51.Скорость накопления органического вещества продуцентами за вычетом расхода на
дыхание называется
1) вторичная продукция
2) валовая первичная продукция
3) чистая первичная продукция
52.Связи, характеризующие любое физическое или химическое изменение условия
обитания одного вида в результате жизнедеятельности другого
1) топические
2) трофические
3) форические
4) фабричекие
53.Функция живого вещества, которая отражает способность многих живых организмов
накапливать в себе определенные элементы
1) энергетическая
2) транспортная
3) газовая
4) концентрационная
5) окислительно-восстановительная
54.Вещество, образуемое без участия живых организмов, называется
1) биокосное
2) косное
3) биогенное
4) живое
55.Законы экодинамики в 70-80 гг. 20 века сформулировал
1) Ю.Голдсмит
2) Б.Коммонер
3) Ч.Элтон
4) В.Вернадский
56.Искусственным источником загрязнения атмосферы не является
1) бытовые отходы
2) транспортные выбросы
3) промышленные выбросы
4) вулканические выбросы
57.Объект окружающей среды, который не относится к объектам международного
сотрудничества
1) Космос
2) Антарктида
3) Каспийское море
4) Атмосфера
58.В конце 20-го века каждое десятилетие добавляло к общей численности населения
Земли около 1 млрд. человек; такой стремительный рост получил название
1) зеленая революция
2) популяционная вспышка
3) демографический коллапс
4) демографический взрыв
11
59.Территории, отведенные и специально приспособленные для отдыха людей
1) промышленные зоны
2) селитебные зоны
3) рекреационные зоны
60.Всемирный форум в Рио-де-Жанейро, на котором была принята «Повестка дня на XXI
век» проходил
1) в 1992 году
2) в 1980 году
3) в 1972 году
4) в 1968 году
Вопросы для экзамена
1. Экология: определение, место в системе наук, теоретическое и практическое
значение.
2. Структура и разделы современной экологии.
3. Фундаментальные законы экологии.
4. Абиотические и биотические факторы среды.
5. Особенности антропогенных факторов.
6. Экологический закон оптимума. Зона толерантности, эврибионты и стенобионты.
7. Экологический закон минимума.
8. Адаптации животных к абиотическим факторам среды.
9. Адаптации растений к абиотическим факторам среды.
10. Адаптации животных к городской среде обитания.
11. Формы внутривидовых взаимодействий организмов.
12. Формы межвидовых взаимодействий организмов.
13. Трофические связи: продуценты, консументы, редуценты.
14. Трофические цепочки и трофические пирамиды. Правило 10%.
15. Трофическая система хищник-жертва.
16. Трофическая система паразит-хозяин.
17. Симбиоз. Примеры симбиотических отношений.
18. Понятие экологической ниши. Фундаментальная и реализованная ниши.
19. Экосистема и ее основные компоненты.
20. Разнообразие природных экосистем.
21. Антропогенно трансформированные экосистемы: агроценозы и урбоценозы.
22. Структура биосферы как живой оболочки Земли.
23. Основные закономерности функционирования биосферы: поток энергии и
круговорот биогенных элементов.
24. Ноосфера как основа устойчивого развития человечества и биосферы.
25. Экология человека: определение, предмет, задачи.
26. Адаптации человека к жизни в разных географических зонах.
27. Медицинская экология: влияние факторов среды на здоровье человека.
28. Природная очаговость болезней.
29. Социальная экология: исторический ход демографических процессов.
30. Особенности демографии в России.
31. Прогнозы развития глобальных демографических процессов.
32. Прикладная экология. Разные формы добывания биологических ресурсов.
33. Разные формы культивирования биологических ресурсов: сельское хозяйство,
аквакультура, биотехнологии.
34. Контроль проблемных организмов в сельском хозяйстве и здравоохранении:
успехи и проблемы.
35. Экологические особенности агроценозов.
36. Экологические особенности урбоценозов.
12
37. Значение биологических ресурсов для рекреации и экологического просвещения.
38. Моделирование процессов взаимодействия человека и природы.
39. Принципы защиты природной среды от загрязнения.
40. Глобальные проблемы экологии и пути их решения.
1.7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература:
1. Абдурахманов Г.М. Основы экологии и природопользования. – Махачкала: ИПЭ
РД, 2011. – 424 с.
2. Чернова Н.М., Былова А.М. Общая экология.- М.: Дрофа, 2010.- 416 с.
3. Шилов И.А. Экология. М.: Юрайт, 2012. – 512 с.
б) дополнительная литература:
1. Абдурахманов Г.М., Алиев Н-К.К., Гаджиев А.А., Гаджиев Я.М-С., Багомаев М.А.
Основы экологии природопользования. Махачкала: Юпитер, 2001. - 352 с.
2. Акимова Т.В. Экология. Человек-Экономика-Биота-Среда: М.:ЮНИТИ, 2009.-556 с.
3. Бигон М., Дж. Харпер, К. Таундсен. Экология. Особи, популяции, сообщества, т. I.
М.: Мир, 1989. - 689 с. Т. II. М.: Мир, 1989. – 447 с.
4. Бродский А.К. Общая экология. М.: КноРус, 2012. - 272 с.
5. Воронков Н.А. Экология: общая, социальная, прикладная. М.: Агар, 2006. – 424 с.
6. Гиляров А.М. Популяционная экология. М.: изд-во. МГУ, 1990. – 192 с.
7. Горелов А.А. Экология. Москва: Центр, 2005. – 189 с.
8. Колесников С.И. Экология. Ростов н/Д.: Дашко и Ко. 2011, - 384 с.
9. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология, Ростов н/Д.: Феникс, 2012 - 611 с.
10. Маврищев В.В. Основы экологии. Минск, 2007. - 447с.
11. Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.П. Экология. М.: Дрофа, 2008. –
624 с. 7.
12. Одум Ю. Экология т.т. 1,2. Мир, 2006.
13. Реймерс Н.Ф. Экология. Теории, законы, правила, принципы и гипотезы. М.: Россия
молодая, 1994. – 367 с.
14. Степановских А.С. Экология. Москва: ЮНИТИДАНА, 2003.
15. Уиттекер Р. Сообщества и экосистемы. М.: Прогресс. 1980. – 328 с.
16. Фѐдорова А.И., Никольская Л.Н. Практикум по экологии и охране окружающей
среды: учеб. пособие для вузов. М.: Владос, 2003. - 286 с.
17. Чернов Ю.И. Экология и биогеография. М.: Товарищество научных изданий КМК,
2008. – 580 с.
18. Экология. Под ред. проф. В.В.Денисова. Ростов-н/Д.: ИКЦ «МарТ», 2006. – 768 с.
19. Экология : учеб. пособие / под общ. ред. А.В.Тотая. - М.: Юрайт, 2011. - 407 с.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
Информационная база ООН http://www.unchs.org/categories.asp.catid=9
Статистическая база ООН http://data.un.org/Explorer.asp.catid=LABORSTA
Статистический ресурс http://www.cir.ru/index.jsp
Фундаментальная экология. Научно-образовательный портал.
http://www.sevin.ru/fundecology/
Wikipedia http://wikipedia.org
Worldwide Endangered/Protected Species Database http://www.arkive.org/
Электронные образовательные ресурсы образовательного сервера ДГУ edu.dgu.ru
Электронные образовательные ресурсы регионального ресурсного центра rrc.dgu.ru
Электронные образовательные ресурсы Национальной библиотеки ДГУ (East View
Information, Bibliophika, ПОЛПРЕД, КнигаФонд, eLlibrary)
13
1.8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
На лекционных и лабораторно-практических занятиях используются методические
разработки, практикумы, наглядные пособия, тесты, компьютерные программы, а также
технические средства для проведения соответствующих работ. Лекционный зал
оборудован ноутбуком, экраном и мультимедийным проектором.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций
и ПООП ВПО по направлению подготовки 021000 География.
Разработчики:
Географический факультет МГУ
имени М.В.Ломоносова
Зав. кафедрой, профессор
С.М. Малхазова
Профессор кафедры
В.М. Галушин
Эксперты:
Московский педагогический
государственный университет
Профессор
И.А.Жигарев
Программа одобрена на заседании УМС по географии УМО по классическому
университетскому образованию от 18 февраля 2011 г., протокол №1-гео/умо.
14
II. Материалы,
дисциплины.
устанавливающие
содержание
и
порядок
изучения
2.1. Распределение часов по темам и видам учебной работы
Форма обучения очная
Виды учебных занятий
Названия разделов
Аудиторные занятия, в том числе
Самостояи тем
тельная
лабор.
контроль
лекции
работа
работы
сам. работы
Раздел 1. Введение. Фундаментальные основы экологии. Биоэкология.
1. Введение. Предмет и
5
2
1
2
история экологии.
2. Фундаментальные
6
2
2
2
законы экологии.
3. Оргазм и среда
8
4
4
(аутэкология).
4. Популяционная
8
4
4
экология (демэкология).
5. Экология сообществ
8
4
4
(синэкология).
Коллоквиум
1
1
Итого:
36
16
16
4
Раздел 2. Бисфера. Экология человека.
6. Биосфера
10
4
2
4
7. Экология человека.
14
4
4
6
Медицинская экология.
8. Социальная
11
2
3
6
экология.
Коллоквиум
1
1
Итого:
36
10
10
16
Раздел 3. Прикладная экология. Геоэкология. Глобальные проблемы экологии.
9. Прикладная
19
6
5
8
экология.
10. Геоэкология.
Глобальные проблемы
16
4
4
2
6
экологии.
Коллоквиум
1
1
Итого:
36
10
10
2
14
Всего:
108
36
36
2
34
Всего
часов по
учебному
плану
2.2.Содержание курса
Модуль 1. Введение. Фундаментальные основы экологии. Биоэкология.
Тема1: Введение. Предмет и история экологии.
Предмет экологии, его проблемы и задачи. История становления экологии.
Причины экологизации науки и практических сфер деятельности. Современная экология
как междисциплинарная область знаний, ее комплексная структура и основные методы.
Место экологии в системе естественных наук. Единство географии, биологии и экологии.
Экология как теоретическая основа сохранения природной среды и рационального
природопользования. Научно-практические задачи современной экологии. Основные
направления современных экологических исследований в России и за рубежом.
15
Тема 2: Фундаментальные законы экологии.
Системный подход в экологии. Теоретическая экология и ее задачи. Основные
законы, правила, принципы и гипотезы экологии. Экспериментальная экология. Понятие о
математической экологии. Моделирование экологических процессов на глобальном,
региональном и местном уровнях.
Тема 3: Организм и среда (аутэкология).
Основные среды жизни. Экологические факторы: абиотические, биотические,
антропогенные. Общие закономерности воздействия факторов среды на организмы.
Экологический оптимум. Законы лимитирующих факторов (Либих, Шелфорд). Реакция
организмов на изменение уровня экологических факторов. Изменчивость и адаптация.
Формы адаптаций. Адаптивные ритмы. Живые организмы – индикаторы среды как
комплекса экологических факторов. Жизненные формы растений и животных.
Экологические группы организмов.
Тема 4: Популяционная экология (демэкология).
Понятие популяции. Популяционная структура вида. Принципы выделения
популяций. Размер популяции. Статические и динамические характеристики. Основные
популяционные законы. Структура популяции (половая, возрастная, этологическая,
пространственная и др.). Типы распределения организмов в пространстве. Механизмы,
поддерживающие определенное пространственное распределение. Популяции во времени.
Биотический потенциал. Таблицы и кривые выживания Гомеостаз популяций. Динамика и
основные модели роста численности популяций (экспоненциальная и логистическая).
Типы экологических стратегий. Закономерности регуляции численности популяции.
Тема 5: Экология сообществ (синэкология).
Концепция экосистемы. Соотношение понятий экосистема, биогеоценоз, биоценоз.
Структура экосистем: видовая, пространственная, функциональная. Разнообразие
взаимодействий
между
организмами:
информационные,
биоценотические,
пространственные. Основные формы взаимоотношений. Симбиотические связи.
Межвидовая и внутривидовая конкуренция. Принцип конкурентного исключения Гаузе.
Экологическая ниша. Концепция многомерной экологической ниши (Гриннелл, Одум,
Хатчинсон). Фундаментальная (потенциальная) и реализованная экологические ниши.
Примеры экологических ниш в географических зонах суши и в мировом океане.
Принципы функционирования экосистем. Энергия в экосистемах. Экологическая
трактовка законов термодинамики. Трофические связи как основа формирования и
функционирования экосистем. Пищевые цепи и трофические пирамиды. Правило 10%.
Отношения пища-потребитель и их разнообразие: Примеры наземных и водных, простых
и сложных пищевых цепей. Структуры трофических пирамид: продуценты, консументы,
редуценты. Продуктивность и динамика экосистем. Разнообразие экосистем и их
классификация.
Модуль 2. Бисфера. Экология человека.
Тема 6: Биосфера.
Биосфера как общепланетарная экосистема История формирования и
протяженность биосферы. Круговороты веществ и поток энергии в биосфере. Глобальные
циклы углерода, азота, воды. Роль солнечной энергии в функционировании биосферы.
Емкость биосферы и развитие цивилизации. Устойчивость биосферы. Опасность
сокращения биологического разнообразия. Концепция «сферы разума» - ноосферы
(Вернадский, Тайяр-де-Шарден). Будущее биосферы как устойчивое сосуществование
человечества и природы Земли.
Тема 7: Экология человека. Медицинская экология.
Методологические
основы,
предмет
и
объекты
экологии
человека
(антропоэкологии). Положение в системе экологического комплекса знаний. Развитие
научных
идей.
Биологические
и
социальные
потребности
человека.
Антропоэкологические критерии качества окружающей среды. Методы оценки, контроля
16
и управления в области экологии человека: картографические, математические,
санитарно-гигиенические, биогеохимические. Аэрокосмический мониторинг. Системный
подход к анализу взаимоотношений человека со средой его обитания. Актуальность
научных исследований по экологии человека в оптимизации окружающей среды. Влияние
экологических факторов на организм человека. Адаптация и акклиматизация. Концепция
природных и социально-экономических предпосылок болезней. Классификация болезней
и патологических состояний по степени и характеру их зависимости от факторов
окружающей среды. Показатели состояния здоровья населения. Медико-экологические
атласы отдельных территорий. Основные пути и методы предупреждения негативного
влияния среды на состояние здоровья населения.
Тема 8: Социальная экология.
Биологические основы социальной жизни и репродуктивного поведения человека.
Демография человечества: история и современное состояние. Глобальные и региональные
демографические проблемы, основные пути управления демографическими процессами в
развивающихся и экономически развитых странах, их результативность. Особенности
демографии России. Прогнозы дальнейшего хода демографических процессов в России и
крупных регионах Земли.
Модуль 3. Прикладная экология. Геоэкология. Глобальные проблемы экологии.
Тема 9: Прикладная экология.
Экологические основы устойчивого природопользования. Биоресурсная и
промысловая экология. Рациональное потребление и культивирование биоресурсов.
Международное сотрудничество в области сохранения биологических ресурсов и
биоразнообразия. Агроэкология. Проблемы и перспективы неистощимого обеспечения
человечества пищевыми ресурсами, значение геномодифицированных организмов.
Контроль проблемных организмов. Специфика урбоэкологии. Рекреационное и
эстетическое значение живой природы. Промышленная и инженерная экология. Основные
принципы и методы оценки качества окружающей среды, ее динамики во времени и
пространстве. Значение новых технологий в ослаблении негативных последствий
современного социально-экономического развития человечества.
Тема 10: Геоэкология. Глобальные проблемы экологии.
Глобальные проблемы экологии: интенсивное потребление природных ресурсов,
загрязнение биосферы, экспансия техносферы, антропогенное преобразование природных
ландшафтов. Обеспечение совместимости устойчивого социально-экономического
развития человечества и сохранения живой природы Земли. Значение охраняемых
территорий для сохранения относительно целостных экосистем всех природных зон
планеты. Система особо охраняемых природных территорий: национальные парки,
заповедники, заказники, резерваты, памятники природы. Толерантное отношение
человека к животным и растениям как обязательное условие их адаптабельности к
умеренным антропогенным воздействиям. Глобальный экологический кризис и пути его
преодоления. Перспективы устойчивого сосуществования человечества и природы Земли.
2.3.Темы практических и/или семинарских занятий
Модуль 1. Введение. Фундаментальные основы экологии. Биоэкология.
Тема1: Введение. Предмет и история экологии.
Вопросы к теме:
1. Предмет экологии, его проблемы и задачи.
2. История становления экологии.
3. Причины экологизации науки и практических сфер деятельности.
4. Современная экология как междисциплинарная область знаний, ее комплексная
структура и основные методы.
5. Место экологии в системе естественных наук.
6. Единство географии, биологии и экологии.
17
7. Экология как теоретическая основа сохранения природной среды и
рационального природопользования.
8. Научно-практические задачи современной экологии.
9. Основные направления современных экологических исследований в России и за
рубежом.
Тема 2: Фундаментальные законы экологии.
Вопросы к теме:
1. Системный подход в экологии.
2. Теоретическая экология и ее задачи.
3. Основные законы, правила, принципы и гипотезы экологии.
4. Экспериментальная экология.
5. Понятие о математической экологии.
6. Моделирование экологических процессов на глобальном, региональном и
местном уровнях.
Тема 3: Организм и среда (аутэкология).
Вопросы к теме:
1. Основные среды жизни.
2. Экологические факторы: абиотические, биотические, антропогенные.
3. Общие закономерности воздействия факторов среды на организмы.
4. Экологический оптимум.
5. Законы лимитирующих факторов (Либих, Шелфорд).
6. Изменчивость и адаптация. Формы адаптаций. Адаптивные ритмы.
7. Живые организмы – индикаторы среды как комплекса экологических факторов.
8. Жизненные формы растений и животных.
9. Экологические группы организмов.
Тема 4: Популяционная экология (демэкология).
Вопросы к теме:
1. Понятие популяции. Популяционная структура вида.
2. Принципы выделения популяций. Размер популяции.
3. Статические и динамические характеристики.
4. Основные популяционные законы.
5. Структура популяции (половая, возрастная, этологическая, пространственная).
6. Типы распределения организмов в пространстве.
7. Популяции во времени. Биотический потенциал.
8. Таблицы и кривые выживания.Гомеостаз популяций.
9. Динамика и основные модели роста численности популяций (экспоненциальная
и логистическая).
10. Типы экологических стратегий. Закономерности регуляции численности
популяции.
Тема 5: Экология сообществ (синэкология).
Вопросы к теме:
1. Концепция экосистемы.
2. Соотношение понятий экосистема, биогеоценоз, биоценоз.
3. Структура экосистем: видовая, пространственная, функциональная.
4. Разнообразие взаимодействий между организмами: информационные,
биоценотические, пространственные.
5. Основные формы взаимоотношений. Симбиотические связи.
6. Межвидовая и внутривидовая конкуренция. Принцип конкурентного
исключения Гаузе.
7. Экологическая ниша. Концепция многомерной экологической ниши.
Фундаментальная (потенциальная) и реализованная экологические ниши.
8. Принципы функционирования экосистем. Энергия в экосистемах.
18
9. Трофические связи как основа формирования и функционирования экосистем.
10. Пищевые цепи и трофические пирамиды. Правило 10%.
11. Примеры наземных и водных, простых и сложных пищевых цепей.
12. Структуры трофических пирамид: продуценты, консументы, редуценты.
Продуктивность и динамика экосистем.
13. Разнообразие экосистем и их классификация.
Модуль 2. Бисфера. Экология человека.
Тема 6: Биосфера.
Вопросы к теме:
1. Биосфера как общепланетарная экосистема
2. История формирования и протяженность биосферы.
3. Круговороты веществ и поток энергии в биосфере.
4. Глобальные циклы углерода, азота, воды.
5. Роль солнечной энергии в функционировании биосферы.
6. Емкость биосферы и развитие цивилизации.
7. Устойчивость биосферы. Опасность сокращения биологического разнообразия.
8. Концепция «сферы разума» - ноосферы (Вернадский, Тайяр-де-Шарден).
9. Будущее биосферы как устойчивое сосуществование человечества и природы
Земли.
Тема 7: Экология человека. Медицинская экология.
Вопросы к теме:
1. Методологические основы, предмет и объекты экологии человека
(антропоэкологии).
2. Биологические и социальные потребности человека.
3. Антропоэкологические критерии качества окружающей среды.
4. Методы оценки, контроля и управления в области экологии человека.
5. Системный подход к анализу взаимоотношений человека со средой его
обитания.
6. Влияние экологических факторов на организм человека. Адаптация и
акклиматизация.
7. Концепция природных и социально-экономических предпосылок болезней.
8. Классификация болезней и патологических состояний по степени и характеру
их зависимости от факторов окружающей среды.
9. Показатели состояния здоровья населения.
10. Медико-экологические атласы отдельных территорий.
11. Основные пути и методы предупреждения негативного влияния среды на
состояние здоровья населения.
Тема 8: Социальная экология.
Вопросы к теме:
1. Биологические основы социальной жизни и репродуктивного поведения
человека.
2. Демография человечества: история и современное состояние.
3. Глобальные и региональные демографические проблемы, основные пути
управления демографическими процессами в развивающихся и экономически
развитых странах, их результативность.
4. Особенности
демографии
России.
Прогнозы
дальнейшего
хода
демографических процессов в России и крупных регионах Земли.
Модуль 3. Прикладная экология. Геоэкология. Глобальные проблемы экологии.
Тема 9: Прикладная экология.
Вопросы к теме:
1. Экологические основы устойчивого природопользования.
19
2. Биоресурсная и промысловая экология. Рациональное потребление и
культивирование биоресурсов.
3. Международное сотрудничество в области сохранения биологических ресурсов
и биоразнообразия.
4. Агроэкология. Проблемы и перспективы неистощимого обеспечения
человечества пищевыми ресурсами, значение геномодифицированных
организмов.
5. Специфика урбоэкологии.
6. Рекреационное и эстетическое значение живой природы.
7. Промышленная и инженерная экология.
8. Основные принципы и методы оценки качества окружающей среды, ее
динамики во времени и пространстве.
9. Значение новых технологий в ослаблении негативных последствий
современного социально-экономического развития человечества.
Тема 10: Геоэкология. Глобальные проблемы экологии.
Вопросы к теме:
1. Глобальные проблемы экологии: интенсивное потребление природных
ресурсов, загрязнение биосферы, экспансия техносферы, антропогенное
преобразование природных ландшафтов.
2. Обеспечение совместимости устойчивого социально-экономического развития
человечества и сохранения живой природы Земли.
3. Система особо охраняемых природных территорий: национальные парки.
4. Система особо охраняемых природных территорий: заповедники.
5. Система особо охраняемых природных территорий: заказники.
6. Система особо охраняемых природных территорий: резерваты.
7. Система особо охраняемых природных территорий: памятники природы.
8. Толерантное отношение человека к животным и растениям как обязательное
условие их адаптабельности к умеренным антропогенным воздействиям.
9. Глобальный экологический кризис и пути его преодоления.
10. Перспективы устойчивого сосуществования человечества и природы Земли.
2.4.Лабораторные работы (лабораторный практикум)
Лабораторные занятия проводятся в специально оборудованных лабораториях с
применением необходимых средств обучения (лабораторного оборудования, образцов,
нормативных и технических документов и т.п.).
При выполнении лабораторных работ проводятся: подготовка оборудования и
приборов к работе, изучение методики работы, воспроизведение изучаемого явления,
измерение величин, определение соответствующих характеристик и показателей,
обработка данных и их анализ, обобщение результатов. В ходе проведения работ
используются план работы и таблицы для записей наблюдений. При выполнении
лабораторной работы студент ведет рабочие записи результатов измерений (испытаний),
оформляет расчеты, анализирует полученные данные путем установления их соответствия
нормам и/или сравнения с известными в литературе данными и/или данными других
студентов. Окончательные результаты оформляются в форме заключения.
ТЕМА 1: ЖИЗНЕННЫЕ ФОРМЫ ЖИВОТНЫХ.
Методические рекомендации к организации занятий. Жизненные формы
животных (приспособительные особенности общего габитуса и основных черт строения)
можно демонстрировать на примере любой таксономической группы, для которой
разработана соответствующая морфоэкологическая классификация.
Морфоэкологические типы позвоночных животных лучше всего анализировать на
примере млекопитающих, используя классические работы К. Ф. Рулье, А. Н. Формозова,
20
или на примере рыб, опираясь на классификации, приводимые в сводках по их экологии
(Никольский Г. В., 1974). Проведение занятий на эту тему требует предварительной
подготовки демонстрационных и раздаточных материалов и в значительной мере
определяется коллекционным фондом кафедры. Относительно легко оснастить
необходимыми материалами занятия по жизненным формам у насекомых, организовав
целенаправленный сбор нужного набора видов.
Наиболее разработанные морфоэкологические классификации, созданы для таких
крупных и широко распространенных форм, как саранчовые (Бей-Биенко Г. Я., 1950;
Черниховский М. Е., 1970; Стебаев И. В., 1970) и жужелицы (Шарова И. X., 1981). Эти
группы удойнее всего использовать на практических занятиях по экологии. Однако можно
выбрать и другие хорошо исследованные в этом отношении отряды или семейства
насекомых: муравьев (Арнольди К. В., 1937), чешуекрылых (Мазохин-Поршняков Г. А.,
1954), жуков-чернотелок (Медведев Г. С, 1965; Мордкович В. Г., 1973), коллембол
(Стебаева С. К., 1970) и др.
Рекомендуется параллельно рассмотреть не менее двух резко различающихся
таксономических групп животных (например, млекопитающие и саранчовые, рыбы и
жуки-жужелицы) для углубления представлений об универсальности понятия «жизненная
форма» и возможностях адаптивной морфологии у разных групп животных.
Задание 1
Анализ жизненных форм млекопитающих
Материал и оборудование: чучела и тушки млекопитающих: бурундука, суслика,
полевки и т. д. Таблицы с изображением китообразных, копытных, хищных и др.
Выполнение работы. Работа выполняется в форме групповой беседы. Рассмотреть
чучела, тушки и изображения млекопитающих, ведущих сходный образ жизни:
подземных (крот, слепыш, цокор), наземных бегающих (копытные, хищники), прыгающих
(тушканчики, кенгуру), лазящих (ленивцы, обезьяны, коала), летающих (рукокрылые),
водных (китообразные, тюлени, дюгонь).
Проанализировать набор признаков, свойственных видам, использующим три
среды обитания: наземно-подземную (барсук, суслики и др.), наземно-древесную
(бурундук), древесно-воздушную (летяга, шерстокрыл).
В заключительной беседе проанализировать роль среды в выработке
конвергентного сходства животных разных систематических групп. Различия в принципах
построения филогенетической систематики и морфоэкологических классификаций
организмов.
ТЕМА 2. ЖИЗНЕННЫЕ ФОРМЫ РАСТЕНИЙ.
Методические рекомендации к организации занятий. На лабораторном
практикуме целесообразно ознакомить студентов с подробной классификацией
жизненных форм травянистых растений (Серебрякова И.Г., 1964), исходя из
возможностей демонстрации гербарных материалов.
На примере травянистых растений легко можно продемонстрировать смену
жизненной формы в онтогенезе ряда видов, а также преобразование жизненной формы
под влиянием условий среды на основе модификационной изменчивости. Для занятий
требуется
заранее
подготовленный
гербарный
материал,
представленный
среднегенеративными растениями с высокой жизненностью, наиболее полно
проявляющими черты типичной жизненной формы взрослой особи.
Задание 1.
Анализ жизненных форм многолетних трав.
Гербарный материал: козелец – Scorzonera Marchalliana C.A.V., смолевка – Silene
parviflora (Ehrh.), качим – Gypsophila paniculata L., подушковидные – Saxifraga, Draba (или
другие виды), калужница болотная – Caltha palustris L., ветреница лютиковая – Anemone
ranunculoides L.., ковыль – Stipa capillata L. (или другие виды), овсяница луговая – Festuca
21
pratensis Huds., осока волосистая – Сагех pilosa Scop., земляника лесная – Fragaria vesca L.,
лапчатка – Potentilla alba L., щавелек – Rumex acetosella L.
Выполнение работы. Внимательно рассмотреть внешний облик растений. Особое
внимание обратить на строение подземных органов. На основе внешнего строения
распределить исследуемые виды по категориям жизненных форм, указанных ниже
(классификация по И.Г. Серебрякову).
Стрежнекорневые травянистые поликарпики: одноглавые, многоглавые,
перекати-поле, подушковидные.
Кистекорневые
и
короткокорневищные
травянистые
поликарпики:
кистекорневые, короткокорневищные.
Дерновинные травянистые поликарпики: плотнокустовые, рыхлокустовые,
длиннокорневищные.
Столонообразующие и ползучие травянистые поликарпики: столонообразующие,
ползучие.
Клубнеобразующие травянистые поликарпики.
Корнеотпрысковые травянистые поликарпики.
Вопросы. 1. Какие принципы положены в основу разделения на жизненные формы
травянистых многолетних растений по данной системе? 2. Каковы адаптивные преимущества растений с вегетативным размножением при помощи надземных и подземных
столонов или стелющихся побегов? 3. В каких условиях адаптивна форма растений
перекати-поле? 4. Почему подушковидные растения распространены преимущественно в
высоких широтах и высокогорье? 5. Почему плотнодерновинные злаки характерны в
основном для степей и болот? 6. В каких условиях проявляется преимущество
длинностержнекорневых растений? 7. В каких условиях водоснабжения обитают обычно
кистекорневые растения? 8. Какие почвы наиболее удобны для длиннокорневищных трав
— рыхлые и увлажненные или плотные и сухие?
Задание 2.
Сравнение жизненной формы одного вида растения в разных экологических
условиях
Материал: гербарные образцы одуванчика лекарственного – Taraxacum officinale
Web. из разных биотопов: придорожных участков с уплотненной почвой
(стрежнекорневые растения) и затенѐнных участков с рыхлой почвой (корнеотпрысковые
растения); луговика извилистого – Deschampsia flexuosa (L.) Trin. Из открытых,
освещенных и затененных местообитаний (рыхлодерновинные и столонообразующие
растения). Таблица жизненных форм травянистых растений по И.Г. Серебрякову.
Выполнение работы. Сравнить растения одного вида из разных биотопов.
Зарисовать общую схему строения надземной и подземной частей.
Вопросы. 1. Какие преимущества имеет корнеотпрысковая жизненная форма
одуванчика по сравнению со стержнекорневой? Почему она не реализуется в придорожных условиях? Какие почвенные условия – рыхлый или плотный грунт –
благоприятнее для вида? Почему одуванчик часто растет в придорожной полосе? 2. Почему столонообразование у луговика извилистого реализуется в затененных условиях?
Какие биологические преимущества это создает?
ТЕМА 3. ОПТИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ФАКТОРОВ СРЕДЫ И
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ВАЛЕНТНОСТЬ ВИДОВ.
Задание 1.
Определение выживаемости жуков-вредителей запасов при разной
относительной влажности воздуха.
Материал и оборудование: жуки амбарного долгоносика, малого мучного
хрущака, хлебного точильщика. Закрытые сосуды с относительной влажностью воздуха
менее 20, 60 и 100%; сита, эксгаустеры, листы белой бумаги.
22
Выполнение работы. По 50 жуков каждого вида поместить совместно в сосуды с
заданной относительной влажностью1. Содержать без пищи. Опыт заложить в три срока:
за 40, 20 и 10 дней до занятия. Предусмотреть повторности по числу пар студентов.
Часть сосудов держать при комнатной температуре, часть – при 27-30 °С.
Отсеять и пересчитать число живых и погибших жуков каждого вида, заполнить
таблицу, высчитав средний процент выживших для всех повторностей.
Вопросы. 1. Меняется ли устойчивость разных видов к сухости воздуха при более
низкой и при повышенной температуре? 2. Каковы возможности применения полученных
сведений в борьбе с различными видами вредителей запасов?
Выживание жуков разных видов при разной влажности воздуха
Вид
Относительная влажность Выживаемость, %
воздуха, %
через 10 через 20 через 40
дней
дней
дней
Амбарный долгоносик
Малый мучной хрущак
Суринамский мукоед
Относительная влажность воздуха над раствором КОН
(по И.Н. Горышину, 1966)
КОН, г на 100 г воды Плотность раствора, г/мл Относительная влажность, %
0 (вода)
1,000
100
16,0
1,115
90
24,5
1,175
80
35,0
1,240
70
41,0
1,280
60
51,5
1,335
50
61,0
1,380
40
72,0
1,435
30
88,0
1,490
20
110,0
1,570
10
ТЕМА
4.
КОНКУРЕНТНЫЕ
ОТНОШЕНИЯ
И
РАЗДЕЛЕНИЕ
ЭКОЛОГИЧЕСКИХ НИШ МЕЖДУ ВИДАМИ.
Задание 1. Выявление роста популяции двух видов при конкуренции за пищу.
Материал и оборудование: жуки малого мучного хрущака и суринамского
мукоеда. Стеклянные банки с жуками, листы плотной белой бумаги, пинцеты, кисточки,
сита.
Выполнение работы. Заложить культуру двух видов жуков в небольшом объеме
пшеничной муки (100г) или дробленых семян подсолнуха с исходной плотностью
популяции в 5-8 пар. Опыт проводить в трех вариантах: 1) чистая культура малого
мучного хрущака, 2) чистая культура суринамского мукоеда, 3) совместная культура двух
видов. Содержать при температуре около 30°С при относительной влажности воздуха
70%. Опыт заложить дважды, за три и полтора месяца до учебного занятия.
Предусмотреть повторности.
Подсчитать число жуков каждого вида для мучного хрущака, кроме того, и число
личинок жуков (личинок предварительно отсеять через сито на лист бумаги). Заполнить
таблицу.
1
Заданную относительную влажность воздуха можно создать в эксикаторах или других закрытых сосудах,
на дне которых налит раствор КОН или СаСl2 определенной концентрации (см. таблицы). Жуков помещают
на подставку из туго натянутой материи или плотной сетки над жидкостью.
23
Плотность популяций двух видов жуков в определенном объеме пищевого
субстрата.
Вид жуков
Исходная плотность
Плотность популяции
популяции
через 1,5
через 3
месяца
месяца
с другим
видом
в чистой
культуре
с другим
видом
в чистой
культуре
Малый мучной хрущак
Мукоед суринамский
Вопросы. 1. Чем объяснить расхождения в плотности популяций жуков в чистой и
совместной культурах? 2. Каковы могут быть механизмы снижения численности одного
вида в присутствии другого? 3. В чем состоит «правило конкурентного исключения» Г. Ф.
Гаузе? В какой мере его можно применить к данному исследованному случаю?
ТЕМА 5. АДАПТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ
Задание 1. Некоторые особенности экологии и энергетического обмена
кедровки в зимний период.
Исходя из данных по массе тела и калорийности переваренного корма (за сутки)
определить специфику энергетического обмена кедровки в ряду зимующих вместе с нею
птиц в долине реки Колымы.
Экологические характеристики зимующих птиц
Вид
Средняя
Перемещение,
Калорийность
Количество
масса, г
км/сут
потребления пищи,
калорий на 1 г
ккал
массы
Каменный
3079
0,5
680
0,22
глухарь
Белая куропатка
660
2,1
289
0,43
Тундряная
476
1,3
281
0,59
куропатка
Рябчик
103
0,2
252
0,68
Кедровка
168
9,0
64
0,38
Кукша
99
4,0
82
0,83
Синица-гаичка
14
6,3
21
1,5
сероголовая
Поведение кедровки зимой. Распределение времени при длительности светового
дня 5,5 ч следующее: поиск и добывание орешков 2,5-3 ч; время на перелеты – 10-15 мин;
отдых – 25-30 мин; ночевка – 18,5-20,5 ч. Кедровка делает в августе-сентябре запасы
семян кедровой сосны (до 600 кладовых по 100-120 орешков). Суточная потребность
птицы примерно 200 орешков. Ночует зимой на одном месте, над головой защита из веток
и снега; прижимается к стволу дерева. При морозах ниже -45°С температура кожи
снижается на 5-60С. Возможна гипотермия тела.
Вопросы. 1. В чѐм проявляются приспособительный характер деталей поведения
кедровки, распределения времени в течение суток, выбора места ночевок и гипотермии
тела при сильных морозах? 2. В чем адаптивный смысл избыточности запасов кормов?
(Анализ материалов см.: Андреев А. В., 1980.)
Задание 2. Особенности терморегуляции у животных.
Объяснить изменения, вызванные стрижкой белых овец.
24
Показатель
Нестриженные
Стриженные
Отражение солнечных лучей 0,18
0,36
Температура на кончиках 76
53
шерсти, 0С
Температура кожи, 0С
42,5
45
Температура тела, 0С
40,2
39,8
Частота дыхания в минуту
108
230
Вопросы. 1. Какие механизмы терморегуляции имеют преимущественное значение
для нестриженного и стриженного животного? 2. В какое время вегетационного периода в
аридных условиях можно рекомендовать стрижку овец, исходя из продуктивности и здоровья животных и состояния пастбищ?
(Анализ материалов см.: Шмидт-Нильсен К., 1972.)
ТЕМА 6. КОНКУРЕНТНЫЕ ОТНОШЕНИЯ.
Задание 1. Внутривидовая конкуренция за пищу.
Проанализировать результаты опыта, в котором разное число гусениц
сухофруктовой огневки Ephestia caetella, отрождающихся из считанного количества яиц,
конкурировали за 25 г пищи (пшеничной муки).
Число куколок огневки, полученных из разного количества яиц:
Первоначальное
число яиц
10
20
50
100
200 400 800 1600 3200 5000
Число куколок
8
15
37
74 137 279 477
392 380 321
Определить минимальное количество пищи, необходимое для получения одной
куколки. Начертить кривую изменения количества пищи, приходящейся на одну личинку,
при увеличении плотности популяции. Сравнить с кривой изменения числа куколок.
ТЕМА 7. СТРУКТУРА СООБЩЕСТВ.
Задание 1. Спектр жизненных форм растений травянистого яруса в разных
сообществах.
Выявить доминирующие виды растений в травянистом ярусе двух фитоценозов.
Вычислить коэффициент флористической общности этих сообществ по формуле Жаккара:
С100
К
( А В) С
где А – число видов в сообществе I, В – число видов в сообществе II, С – число
видов, общих для обоих сообществ.
Составить гистограммы спектров жизненных форм растений в травянистом ярусе
соснового бора и луга: а) по соотношению видов, б) по проективному покрытию, в) по
обилию.
Материалы: гербарные экземпляры полного видового списка растений
травянистого яруса соснового бора и одной из ассоциаций суходольного луга. Раздаточные таблицы с учетными геоботаническими данными проективного покрытия и
обилия (по условной шкале) каждого вида в этих двух фитоценозах. Таблица-ключ для
определения жизненных форм травянистых и кустарничковых растений по И. Г.
Серебрякову.
Вопросы. 1. Растения каких жизненных форм преобладают под пологом леса и на
суходольном лугу? 2. Чем объяснить эти различия? 3. Где больше вегетативно подвижных
растений? 4. Чем можно объяснить совместную встречаемость растений разных жизненных форм и сходной жизненной формы?
25
2.5. Методические указания студентам
Методические указания студентам должны раскрывать рекомендуемый режим и
характер учебной работы по изучению теоретического курса, лабораторных работ курса
«Общая экология», и практическому применению изученного материала, по выполнению
заданий для самостоятельной работы. Методические указания не должны подменять
учебную литературу, а должны мотивировать студента к самостоятельной работе.
Перечень учебно-методических изданий, рекомендуемых студентам, для
подготовки к занятиям представлен в разделе «Учебно-методическое обеспечение.
Литература»
Студент должен вести активную познавательную работу. Целесообразно строить ее
в форме наблюдения, эксперимента и конспектирования. Важно научиться включать
вновь получаемую информацию в систему уже имеющихся знаний. Необходимо также
анализировать материал для выделения общего в частном и, наоборот, частного в общем.
Самостоятельная работа студентов, предусмотренная учебным планом в объеме 34
часов, соответствует более глубокому усвоению изучаемого курса, формировать навыки
исследовательской работы и ориентировать студентов на умение применять
теоретические знания на практике.
Разделы и темы для самостоятельного
Виды и содержание самостоятельной
изучения
работы
Раздел 1. Введение. Фундаментальные основы экологии. Биоэкология.
Тема1: Введение. Предмет и история
-конспектирование первоисточников и
экологии.
другой учебной литературы;
-проработка учебного материала (по
конспектам лекций учебной и научной
литературе) и подготовка докладов на
семинарах и практических занятиях, к
участию в тематических дискуссиях;
-поиск и обзор научных публикаций и
электронных источников информации,
подготовка заключения по обзору;
-работа с тестами и вопросами для
самопроверки;
-написание рефератов (эссе).
Тема 2: Фундаментальные законы экологии. -конспектирование первоисточников и
другой учебной литературы;
-проработка учебного материала (по
конспектам лекций учебной и научной
литературе) и подготовка докладов на
семинарах и практических занятиях, к
участию в тематических дискуссиях;
-поиск и обзор научных публикаций и
электронных источников информации,
подготовка заключения по обзору;
-работа с тестами и вопросами для
самопроверки;
-решение задач, упражнений;
-написание рефератов (эссе).
Раздел 2. Бисфера. Экология человека.
Тема 6: Биосфера.
-конспектирование первоисточников и
другой учебной литературы;
26
-проработка учебного материала (по
конспектам лекций учебной и научной
литературе) и подготовка докладов на
семинарах и практических занятиях, к
участию в тематических дискуссиях;
-поиск и обзор научных публикаций и
электронных источников информации,
подготовка заключения по обзору;
-работа с тестами и вопросами для
самопроверки;
-решение задач, упражнений;
-написание рефератов (эссе).
Тема 7: Экология человека. Медицинская
-конспектирование первоисточников и
экология.
другой учебной литературы;
-проработка учебного материала (по
конспектам лекций учебной и научной
литературе) и подготовка докладов на
семинарах и практических занятиях, к
участию в тематических дискуссиях;
-поиск и обзор научных публикаций и
электронных источников информации,
подготовка заключения по обзору;
-работа с тестами и вопросами для
самопроверки;
-решение задач, упражнений;
-написание рефератов (эссе).
Тема 8: Социальная экология.
-конспектирование первоисточников и
другой учебной литературы;
-проработка учебного материала (по
конспектам лекций учебной и научной
литературе) и подготовка докладов на
семинарах и практических занятиях, к
участию в тематических дискуссиях;
-поиск и обзор научных публикаций и
электронных источников информации,
подготовка заключения по обзору;
-работа с тестами и вопросами для
самопроверки;
-решение задач, упражнений;
-написание рефератов (эссе).
Раздел 3. Прикладная экология. Геоэкология. Глобальные проблемы экологии.
Тема 9: Прикладная экология.
-конспектирование первоисточников и
другой учебной литературы;
-проработка учебного материала (по
конспектам лекций учебной и научной
литературе) и подготовка докладов на
семинарах и практических занятиях, к
участию в тематических дискуссиях;
-поиск и обзор научных публикаций и
электронных источников информации,
подготовка заключения по обзору;
-работа с тестами и вопросами для
27
Тема 10: Геоэкология. Глобальные
проблемы экологии.
самопроверки;
-решение задач, упражнений;
-написание рефератов (эссе).
-конспектирование первоисточников и
другой учебной литературы;
-проработка учебного материала (по
конспектам лекций учебной и научной
литературе) и подготовка докладов на
семинарах и практических занятиях, к
участию в тематических дискуссиях;
-поиск и обзор научных публикаций и
электронных источников информации,
подготовка заключения по обзору;
-работа с тестами и вопросами для
самопроверки;
-решение задач, упражнений;
-написание рефератов (эссе).
Самостоятельная работа должна носить систематический характер, быть
интересной и привлекательной для студента.
Результаты самостоятельной работы контролируются преподавателем и
учитываются при аттестации студента (зачет, экзамен). При этом проводятся:
тестирование, экспресс-опрос на семинарских и практических занятиях, заслушивание
докладов, проверка письменных работ и т.д.
2.6. Методические рекомендации преподавателю
1. Изучив глубоко содержание учебной дисциплины, целесообразно разработать
матрицу наиболее предпочтительных методов обучения и форм самостоятельной работы
студентов, адекватных видам лекционных и семинарских занятий.
2. Необходимо предусмотреть развитие форм самостоятельной работы, выводя
студентов к завершению изучения учебной дисциплины на еѐ высший уровень.
3. Пакет заданий для самостоятельной работы следует выдавать в начале семестра,
определив предельные сроки их выполнения и сдачи. Задания для самостоятельной
работы желательно составлять из обязательной и факультативной частей.
4. Организуя самостоятельную работу, необходимо постоянно обучать студентов
методам такой работы.
5. Вузовская лекция - главное звено дидактического цикла обучения. Еѐ цель формирование у студентов ориентировочной основы для последующего усвоения
материала методом самостоятельной работы. Содержание лекции должно отвечать
следующим дидактическим требованиям:
-изложение материала от простого к сложному, от известного к неизвестному;
-логичность, четкость и ясность в изложении материала;
-возможность проблемного изложения, дискуссии, диалога с целью активизации
деятельности студентов;
-опора смысловой части лекции на подлинные факты, события, явления,
статистические данные;
-тесная связь теоретических положений и выводов с практикой и будущей
профессиональной деятельностью студентов.
Преподаватель, читающий лекционные курсы в вузе, должен знать существующие
в педагогической науке и используемые на практике варианты лекций, их дидактические и
28
воспитывающие возможности, а также их методическое место в структуре процесса
обучения.
6. Семинар проводится по узловым и наиболее сложным вопросам (темам,
разделам) учебной программы. Он может быть построен как на материале одной лекции,
так и на содержании обзорной лекции, а также по определѐнной теме без чтения
предварительной лекции. Главная и определяющая особенность любого семинара наличие элементов дискуссии, проблемности, диалога между преподавателем и
студентами и самими студентами.
При подготовке классического семинара желательно придерживаться следующего
алгоритма:
а) разработка учебно-методического материала:
-формулировка темы, соответствующей программе и госстандарту;
-определение дидактических, воспитывающих и формирующих целей занятия;
-выбор методов, приемов и средств для проведения семинара;
-подбор литературы для преподавателя и студентов;
-при необходимости проведение консультаций для студентов;
б) подготовка обучаемых и преподавателя:
-составление плана семинара из 3-4 вопросов;
-предоставление студентам 4-5 дней для подготовки к семинару;
-предоставление рекомендаций о последовательности изучения литературы (учебники,
учебные пособия, законы и постановления, руководства и положения, конспекты лекций,
статьи, справочники, информационные сборники и бюллетени, статистические данные и
др.);
-создание набора наглядных пособий.
Подводя итоги семинара, можно использовать следующие критерии (показатели)
оценки ответов:
-полнота и конкретность ответа;
-последовательность и логика изложения;
-связь теоретических положений с практикой;
-обоснованность и доказательность излагаемых положений;
-наличие качественных и количественных показателей;
-наличие иллюстраций к ответам в виде исторических фактов, примеров и пр.;
-уровень культуры речи;
-использование наглядных пособий и т.п.
В конце семинара рекомендуется дать оценку всего семинарского занятия, обратив
особое внимание на следующие аспекты:
-качество подготовки;
-степень усвоения знаний;
-активность;
-положительные стороны в работе студентов;
-ценные и конструктивные предложения;
-недостатки в работе студентов;
-задачи и пути устранения недостатков.
После проведения первого семинарского курса, начинающему преподавателю
целесообразно осуществить общий анализ проделанной работы, извлекая при этом
полезные уроки.
7. При изложении материала важно помнить, что почти половина информации на
лекции передается через интонацию. Учитывать тот факт, что первый кризис внимания
студентов наступает на 15-20-й минутах, второй - на 30-35-й минутах. В
профессиональном общении исходить из того, что восприятие лекций студентами
младших и старших курсов существенно отличается по готовности и умению.
29
8. При проведении аттестации студентов важно всегда помнить, что
систематичность, объективность, аргументированность - главные принципы, на которых
основаны контроль и оценка знаний студентов. Проверка, контроль и оценка знаний
студента, требуют учета его индивидуального стиля в осуществлении учебной
деятельности. Знание критериев оценки знаний обязательно для преподавателя и студента.
Составители: д.б.н., проф., член-корр. РАН, зав. кафедрой экологии Магомедов МР.Д., д.б.н., проф. кафедры экологии Асадулаев З.М., д.б.н., профессор кафедры экологии
Омаров К.З., к.б.н., доцент кафедры экологии Магомедова М.З.
Рецензент д.б.н., в.н.с. ПИБР ДНЦ РАН Зайко В.А.
УМК одобрен на заседании учебно-методической комиссии экологогеографического факультета ГОУ ВПО «Дагестанский государственный университет»
от «___»________2012 года, протокол № ___
30