ДДС.Ф.12 Общая экология (новое окно)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ
Специальность — 050101.65 «Химия с дополнительной специальностью
050102.65 Биология»
Форма подготовки (очная)
кафедра естественнонаучного образования
курс 4 семестр 7
лекции 30 (час.)
практические занятия - (час.)
семинарские занятия - (час.)
лабораторные работы 12 (час.)
консультации 7 семестр
всего часов аудиторной нагрузки 42 (час.)
самостоятельная работа 42 (час.)
реферативные работы 0
контрольные работы 2
зачет - семестр
экзамен 7 семестр
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями
государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования
(номер государственной регистрации № 696 пед/сп (новый) от «31» января 2005 г.).
Учебно-методический комплекс обсужден на заседании кафедры естественнонаучного
образования протокол № 1 «14» сентября
2011 г.
И.о. заведующего кафедрой: Литвинова Е.А.
Составитель (ли): к.б.н., доцент Репш Н.В.
2011 г.
СОДЕРЖАНИЕ КОМПЛЕКСА
1. Аннотация………………………………………………………………..3
2. Выписка из ГОС ВПО…………………………………………………..4
3. Рабочая учебная программа дисциплины (РУПД)……………………5
4. Учебно-методическое обеспечение дисциплины …………………...32
2
1. Аннотация
Программа по дисциплине «Общая экология» разработана в
соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего
профессионального образования 2005 г. и входит в цикл дисциплин ДПП –
дисциплины предметной подготовки, ДПП Ф.00 – федеральный компонент
Обучение по дисциплине проводится в форме лекций, лабораторных
занятий, большое внимание уделяется самостоятельной работе студентов и
индивидуальной работе с ними.
На лекциях студентов знакомят с теоретическими основами курса
общей экологии.
На лабораторных занятиях под руководством преподавателя студенты
изучают материал курса на экспозициях музея природы, коллекционном
материале (представители различных таксонов животных и растений),
проводят наблюдения за живыми организмами.
Большой объем фактического и терминологического материала требует
от студентов регулярной и систематической работы. Самостоятельная работа
студентов обеспечивается наглядными пособиями, специальной литературой,
консультативной помощью преподавателя.
Качество знаний студентов проверяется при текущем и рубежном
контроле. В конце 7 семестра сдаются экзамены по курсу "Общая экология".
Основные задачи:
- Ознакомить студентов с основными принципами и законами экологии;
- дать представление о специфике надорганизменных (популяционного,
биоценотического,
экосистемного
и
биосферного)
и
частично
организменного уровней организации живых систем и их взаимоотношений
с окружающей средой;
- показать проявление синергизма экологических факторов;
- раскрыть взаимозависимость гомеостатических и динамических
процессов в живых системах;
- ознакомить с многообразием адаптаций к комплексу экологических
факторов, показать основные эволюционные тенденции адаптациогенеза.
Задачами практикума по общей экологии являются: овладение
лабораторными методами экологических исследований, подтверждение
знаний теоретического курса путем изучения наглядного материала,
формирование навыков и умений, необходимых в подготовке учителя
биологии.
В программу включены материалы, используемые студентами при
самостоятельной работе.
3
4
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ
Специальность — 050101.65 «Химия с дополнительной специальностью
050102.65 Биология»
Форма подготовки (очная)
кафедра естественнонаучного образования
курс 4 семестр 7
лекции 30 (час.)
практические занятия - (час.)
семинарские занятия - (час.)
лабораторные работы 12 (час.)
консультации 7 семестр
всего часов аудиторной нагрузки 42 (час.)
самостоятельная работа 42 (час.)
реферативные работы 0
контрольные работы 2
зачет - семестр
экзамен 7 семестр
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями государственного
образовательного стандарта высшего профессионального образования (номер
государственной регистрации № 696 пед/сп (новый) от «31» января 2005 г.).
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры естественнонаучного образования
протокол № 1 «14»
сентября
2011 г.
И.о. заведующего кафедрой: Литвинова Е.А.
Составитель (ли): к.б.н., доцент Репш Н.В.
2011 г.
5
Оборотная сторона титульного листа РПУД
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 200 г. № ______
И.о. заведующего кафедрой _______________________ ________________
(подпись)
(И.О. Фамилия)
II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 200 г. № ______
И.о. заведующего кафедрой _______________________ _________________
(подпись)
(И.О. Фамилия)
6
СОДЕРЖАНИЕ
3.1. Пояснительная записка ……………………………………………....8
3.2. Тематический план…………………………………………………....9
3.3. Содержание учебного материала…………………………………...12
3.4. Требования к знаниям и умениям студентов………………………22
3.5. Формы контроля………………………………………………….…..23
а) текущий контроль………….……………………………………….…..23
б) итоговый контроль……………………………………………………..28
3.6. Список литературы……………………………………..……………31
7
3.1. Пояснительная записка
Дисциплина ДДС.13 Общая экология – рассчитана на 30 часов лекций,
12 часов лабораторных занятий, 42 часов, отводимых на самостоятельную
работу. Форма аттестации – экзамен в 7 семестре.
Целью курса "Общая экология" является формирование у студентов
представлений о структуре и функционировании систем в основном
надорганизменного ранга – популяций, биоценозов, экосистем, биосферы,
частично – организменного уровня организации. Данный курс раскрывает
содержание фундаментальных вопросов экологии и не затрагивает в
большом объеме частные, прикладные и социальные аспекты, что является
прерогативой других разделов экологической науки. Освоение курса «Общая
экология»
способствует
эффективному
восприятию
информации,
предлагаемых дисциплинами госстандарта «Теории эволюции», «Социальная
экология», «Биогеография», а также курсами по выбору студента, такими как
«Экология животных», «Экология растений», «Прикладная экология» и др.
Основные задачи:
Ознакомить студентов с основными принципами и законами экологии;
дать представление о специфике надорганизменных (популяционного,
биоценотического,
экосистемного
и
биосферного)
и
частично
организменного уровней организации живых систем и их взаимоотношений
с окружающей средой;
показать проявление синергизма экологических факторов;
раскрыть взаимозависимость гомеостатических и динамических
процессов в живых системах;
ознакомить с многообразием адаптаций к комплексу экологических
факторов, показать основные эволюционные тенденции адаптациогенеза.
Задачами практикума по общей экологии являются: овладение
лабораторными методами экологических исследований, подтверждение
знаний теоретического курса путем изучения наглядного материала,
формирование навыков и умений, необходимых в подготовке учителя
биологии.
8
3.2. Тематический план дисциплины
1
2
3
4
5
6
7 семестр
Основные этапы развития
экологии. Основные этапы
развития экологической науки.
Структура и задачи
современной экологии.
Структура экологии.
Основные свойства
надорганизменных систем
Экологические факторы и
экологическая среда.
Классификация экофакторов.
Экологический синергизм.
Понятие адаптации. Типы
адаптаций. Среда и
экологические факторы. Законы
их действия на организмы.
Основные пути воздействия
организмов на среду обитания.
Адаптивные стратегии видов в
разных средах обитания.
Экосистема. Структура и
функции. Потоки энергии и
информации.
Продуктивность. Динамика и
гомеостаз экосистемы.
Адаптивные ритмы. Принципы
экологических классификаций.
Биотическая среда. Типы
взаимосвязей организмов, их
экологическое и эволюционное
значение.
Биоценоз. Структура и
функции. Описание
биоценоза. Типы связей между
видами в сообществе.
Консорции. Понятие
экологической ниши.
Биоценозы. Принципиальные
черты надорганизменных
систем. Структура сообществ.
Лекци
и (час)
Практ
ические,
семинарски
е занятия
Лабор
аторные
занятия
(час)
Самостоя
тельная работа
студентов
(час) Трудоем
кость
(всего
часов)
Наименование модулей,
разделов, тем
(с указанием семестра)
(час)
№
Всего
Аудиторные занятия
2
2
2
2
0
2
4
2
0
2
4
2
0
2
4
2
0
2
4
4
4
8
4
0
4
2
8
16
4
9
8
7
8
9
10
11
12
Видовое разнообразие.
Концепция экологической
ниши. Роль трофических
отношений и конкуренции в
устойчивости сообществ.
Мутуалистические связи в
сообществах. Механизмы
регуляции численности
популяций в биоценозах.
Законы экологической
сукцессии. Специфика
островных биоценозов.
Экосистемы и биогеоценозы.
Потоки вещества и энергии в
экосистемах. Проблемы
биологической продуктивности.
Деструкционные блоки
экосистем, их структура и
значение.
Биотические
взаимоотношенияконкуренция, хищничество,
паразитизм, мутуализм,
комменсализм, синойкия,
аменсализм, нейтрализм.
Популяция. Структура –
пространственная,
возрастная, половая,
генетическая, этологическая.
Динамика и гомеостаз
популяции. Популяции.
Системные свойства. Структура
и динамика. Генеалогические,
экологические и
информационные связи. Законы
роста популяций. Зависимость
от плотности. Механизмы
гомеостаза. Колебательные
циклы.
Жизненные формы
(биотипы). Жизненные формы.
Биологические ритмы
Основные адаптивные зоны
– водная, наземно-воздушная,
почва, живые организмы как
среда обитания
Биосфера, ее структура.
Функции живых организмов в
биосфере. Биологический
круговорот веществ как основа
стабильности. Дигрессии в
6
2
4
6
12
4
4
8
2
0
2
4
2
0
2
4
2
0
2
4
2
0
2
8
2
2
2
16
2
10
4
биогеоценозах и их причины.
Биосфера как глобальная
экосистема. Структура
биосферы. Основные
геохимические функции жизни.
Продукционная и регуляторная
функции биосферы как основа
жизнеобеспечения человечества.
Экология как научная основа
рационального
природопользования и охраны
природы.
Итого за 7 семестр
42
11
30
12
42
84
3.3. Содержание учебного материала
ЛЕКЦИОННЫЕ ЗАНЯТИЯ
ВВЕДЕНИЕ.
Предмет экологии. Место экологии в системе биологии и естественных
наук в целом. Структура экологии. Общая и частная экология. Прикладные
аспекты экологии. Экология как основа рационального природопользования.
Методы
экологических
исследований.
Варианты
полевых
и
экспериментальных исследований. Модели в экологии. Понятие
экологического мышления. Экологическое образование.
I. Основные этапы развития экологии как науки. Основные этапы
развития экологической науки. Структура и задачи современной экологии.
Первые представления о взаимоотношениях организмов со средой
обитания. Описательный этап в развитии экологии. Обособление экологии в
системе биологических наук. Возникновение учения о сообществах.
Экологизация основных биологических наук. Становление популяционной
экологии. Развитие экосистемного подхода. Развитие понятия о биосфере.
Современные тенденции развития экологии.
(самостоятельная работа 2 часа; рекомендуемая основная литература – 2,
5; дополнительная литература – 1, 7, 10).
II. Структура экологии.
Понятие общей экологии как теоретической основы экологических
исследований. Синэкология. Аутэкология. Популяционная экология.
Прикладные варианты экологии- медицинская, сельскохозяйственная, лесная
и другие. Экология животных, растений. Социальная экология.
(самостоятельная работа 2 часа; рекомендуемая основная литература – 1,
6; дополнительная литература – 2, 5, 8).
III. Основные свойства надорганизменных систем.
Общие положения теории систем. Ее приложение к изучению систем
надорганизменного уровня организации – популяций, биоценозов, экосистем,
биосферы. Принцип Берталанфи.Свойства живых систем: иерархичность
структуры, функциональность, высокий тип сложности, самоорганизация,
самовозобновление,
дискретность,
принцип
оптимальности
,
множественность контуров обратной связи, специфика проявлений законов
термодинамики в живых системах, ограниченная открытость систем,
динамичность, термодинамическое неравновесие живой системы (принцип
Бауэра), способность запасать свободную энергию. Уровни диссипации в
живых системах надорганизменного ранга. Информация в живых системах –
12
каналы связи, централизованный и статистический типы управления,
нейтрализация информационных шумов, хранение информации, ее
фильтрация. Понятие организующих полей, их варианты. Относительная
свобода поведения систем.
(самостоятельная работа 2 часа; рекомендуемая основная литература – 1,
8; дополнительная литература – 4, 9, 14).
IV. Экологические факторы и экологическая среда. Среда и
экологические факторы. Законы их действия на организмы. Основные пути
воздействия организмов на среду обитания. Адаптивные стратегии видов в
разных средах обитания.
Экологический фактор как импульс, провоцирующий адаптацию
системы. Современная классификация экологических факторов (по
происхождению, по степени воздействия, очередности, значению для живой
системы). Факторы как ресурсы и как условия. Экологическая среда как
комплекс экофакторов. Синергизм факторов. Понятие адаптации живой
системы. Основные типы адаптаций:
преадаптации, постадаптации,
комбинативные, упрощающие, усложняющие, индивидуальные, групповые.
Относительность адаптаций.Общая схема действия экологического фактора.
Экологическая пластичность. Экологическая валентность.
(самостоятельная работа 2 часа; рекомендуемая основная литература – 3,
7; дополнительная литература – 4, 6, 12).
V. Экосистема. Адаптивные ритмы. Принципы экологических
классификаций. Биотическая среда. Типы взаимосвязей организмов, их
экологическое и эволюционное значение.
Структура экосистемы. Основные блоки экосистемы – экотоп и
биоценоз, особенности их взаимодействия. Компоненты экотопа – климатоп
и эдафотоп. Компоненты биоценоза – фитоценоз, зооценоз, микоценоз,
микробоценоз. Границы экосистемы – пространственные, энергетические,
информационные. Понятие экотона. Условия, необходимые для
функционирования экосистемы: гарантированный приток энергии извне,
трансформация энергии, способность ее аккумулировать, множественность
обратных связей между компонентами, дублирование потоков вещества,
энергии и информации.
Трофические цепи как основа работы экосистемы. Трофические уровни.
Понятие продуцентов, консументов, редуцентов. Трофические сети. Отличия
пастбищных и детритных трофических цепей. Эффект дублирования.
Экологические пирамиды: чисел, энергии, биомассы. Варианты подсчета
биомассы. Продуктивность экосистемы. Первичная и вторичная
продуктивность. Причины различий в продуктивности экосистем планеты.
Динамика экосистем. Сукцессии, их типы. Специфика протекания
первичных и вторичных сукцессий. Антропогенные, зоогенные, пирогенные,
катастрофические сукцессии. Сериальные сообщества. Климакс экосистемы.
13
(самостоятельная работа 8 часов; рекомендуемая основная литература –
5, 8; дополнительная литература – 8, 11, 13).
VI. Биоценоз. Биоценозы. Принципиальные черты надорганизменных
систем. Структура сообществ. Видовое разнообразие. Концепция
экологической ниши. Роль трофических отношений и конкуренции в
устойчивости сообществ. Мутуалистические связи в сообществах.
Механизмы регуляции численности популяций в биоценозах. Законы
экологической сукцессии. Специфика островных биоценозов. Экосистемы и
биогеоценозы. Потоки вещества и энергии в экосистемах. Проблемы
биологической продуктивности. Деструкционные блоки экосистем, их
структура и значение.
Структура биоценоза. Стадии описания биоценоза: изучение видового
состава, определение индексов видового разнообразия, выявление степени
доминантности видов, их встречаемости, обилия. Виды – эдификаторы.
Консорции как основные функциональные компоненты биоценоза.
Первичные и вторичные биоценозы. Специфика антропоценозов.
Типы связей между видами в ценозе: трофические, топические,
форические, фабрические. Трофические группировки видов. Трофические
комплексы. Стации видов, их классификация. Понятие экологической ниши
как гиперобъема. Стадии описания экологической ниши. Потенциальные и
реализованные ниши.
Пространственная структура биоценоза. Ярусность, ее функциональное
значение. Причины мозаичности биоценоза. Математические методы
сравнения биоценозов.
(самостоятельная работа 4 часа; рекомендуемая основная литература –
6, 8; дополнительная литература – 4, 5, 11).
VII. Биотические взаимоотношения.
Конкуренция.
Причины
конкуренции,
ее
формы:
прямая
(интерференция),
косвенная
(эксплуатационная),
внутривидовая,
межвидовая. Проблема перекрывания экологических ниш. Экологические и
эволюционные следствия конкуренции. Варианты ослабления пресса
конкуренции в естественных сообществах.
Хищничество. Особенности взаимоотношений в системе «хищникжертва», модели подобных взаимоотношений. Адаптации хищников и жертв.
Понятие первичного, вторичного, облигатного и факультативного
хищничества. Классификация хищничества по трофическим преферендумам.
Паразитизм.
Взаимоотношения
в
системе
«паразит-хозяин».
Экологическая классификация паразитов: эктопарзиты, эндопаразиты,
временные,
стационарные,
специализированные,
неспециализированные.Примеры адаптаций паразитов. Защитные адаптации
хозяев. Понятие паразитарного экстремизма.
14
Мутуализм. Облигатные и факультативные мутуалистические связи.
Комменсализм и синойкия как формы биотических взаимоотношений.
Аменсализм, нейтрализм.
(самостоятельная работа 6 часов; рекомендуемая основная литература –
3, 4; дополнительная литература – 1, 4, 7).
VIII. Популяция. Популяции. Системные свойства. Структура и
динамика. Генеалогические, экологические и информационные связи. Законы
роста популяций. Зависимость от плотности. Механизмы гомеостаза.
Колебательные циклы.
Понятие популяции. Границы популяции – пространственные и
информационные. Элементарная популяция (дем). Пространственная
структура популяции. Равномерное, случайное, групповое, ленточное
распределение особей на ареале популяции. Возрастная структура.
Соотношение возрастных групп. Возрастные пирамиды. Стареющие и
растущие популяции. Половая структура популяции. Деградация популяции
при аномальном нарушении половой структуры. Генетическая структура.
Понятие полиморфизма популяции. Сбалансированный и переходный,
адаптивный и неадаптивный варианты
полиморфизма. Значение
полиморфизма для стабильности популяции. Этологическая структура
популяции у животных. Внутрипопуляционные группировки. Стационарные
и временные группировки организмов. Стада, стаи, колонии,семьи.
Миграционные, репродукционные, зимовочные, трофические группировки.
Динамика и гомеостаз популяции. Типы роста популяции –
экспоненциальный и логистический. Понятие емкости среды. Варианты
поддержания гомеостаза популяции – эффекты группы и массы, эффект
Дарлингтона,
каннибализм,
инфантицид,
информационно-групповое
поведение и др.
(самостоятельная работа 8 часов; рекомендуемая основная литература –
6, 7; дополнительная литература – 2, 7, 9).
IX. Жизненные формы (биотипы). Жизненные формы.
Представление
о
жизненных
формах
организмов.
Понятие
конвергенции. Генерализованная классификация жизненных форм по
Алееву. Жизненные формы у растений по Раункиеру и Серебрякову.
Множественность вариантов жизненных форм у животных различных
таксономических групп. Понятие о морфологической адаптации.
(самостоятельная работа 4 часа; рекомендуемая основная литература – 1,
8; дополнительная литература – 4, 9, 14).
X.Биологические ритмы.
Непериодические и периодические процессы в природе. Биологические
ритмы как реакция на цикличные процессы. Экзогенные и эндогенные
15
ритмы, множественность их проявления. Понятие биологических часов.
Варианты измерения времени живыми системами.
(самостоятельная работа 2 часа; рекомендуемая основная литература – 2,
7; дополнительная литература – 5, 10, 11).
XI.Основные адаптивные зоны.
Понятие адаптивной зоны (среды жизни). Вода как адаптивная зона.
Физические характеристики воды. Адаптации гидробионтов к плотности,
давлению, световому, температурному и кислородному режимам водной
среды. Соленость как важнейший фактор водной среды обитания. Понятие
эври- и стеногалинности. Экологические зоны океана и пресных водоемов.
Экологическая классификация гидробионтов. Основные адаптации
экологических группировок. Движители гидробионтов.
Наземно-воздушная адаптивная зона. Световой и температурный
режимы, осадки, влажность воздуха как основные факторы наземновоздушной среды обитания, адаптации к ним животных и растений.
Почва как среда обитания. Специфика почвы как биокосной системы.
Основные адаптации геобионтов.
Живые организмы как среда обитания. Положительные и отрицательные
условия существования эндобионтов в живых организмах. Основные
адаптации эндобионтов.
(самостоятельная работа 2 часа; рекомендуемая основная литература – 2,
4; дополнительная литература – 10, 11, 12).
XII. Биосфера. Биологический круговорот веществ как основа
стабильности. Дигрессии в биогеоценозах и их причины. Биосфера как
глобальная экосистема. Структура биосферы. Основные геохимические
функции жизни. Продукционная и регуляторная функции биосферы как
основа жизнеобеспечения человечества. Экология как научная основа
рационального природопользования и охраны природы.
Понятие о биосфере. Структура биосферы, ее пространственные
границы. Функции живых организмов в биосфере: энергетическая, газовая,
окислительно-восстановительная,
концентрационная,
транспортная.
Основные биосферные циклы с участием живых организмов.
Продуктивность биосферы.
Прогнозы будущего биосферы.
(самостоятельная работа 2 часа; рекомендуемая основная литература – 3,
5; дополнительная литература – 5, 13, 14).
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
ЗАНЯТИЕ N 1
Тема: «Основные свойства живых систем надорганизменного
ранга».
Ход занятия:
16
1. Выявить варианты живых систем надорганизменного ранга.
2. Найти примеры действия положительных и отрицательных
обратных связей.
3. Рассмотреть типы управления в живых системах.
4. Познакомиться с действием принципа оптимальности в системах
разного уровня организации.
ЗАНЯТИЕ N 2
Тема: «Экологические факторы и экологическая среда».
Контрольные вопросы:
1. Классификация экологических факторов.
2. Привести примеры синергизма экофакторов.
3. Что такое правило минимума, в каких условиях оно соблюдается?
4. Общая схема действия экологического фактора.
5. Понятия эври- и стенобионтность.
Ход занятия:
1. На базе музейного материала выявить эври- и стенобионтные виды.
2. Рассмотреть основные морфологические адаптации эврибионтов в
таксономических группах млекопитающие, птицы, насекомые.
5. Зарисовать неспециализированные органы движения и ротовые
аппараты птиц и насекомых.
6. Зарисовать специализированные структуры у стенобионтных видов.
Оборудование: экспозиции музея природы, раздаточный материал из
коллекций лаборатории биоразнообразия.
ЗАНЯТИЕ N 3
Тема: «Экосистема. Структура и функции».
Контрольные вопросы:
1. Охарактеризовать структуру экосистемы.
2.Привести примеры экосистем различных рангов.
3.Трофические цепи и сети, их варианты.
4. Продуктивность экосистемы, способы ее вычисления.
5. Показать на примерах варианты саморегуляции экосистемы
Ход занятия:
1.
Построить пастбищные трофические цепи от следующих
продуцентов: дуб монгольский, сосна корейская, лещина амурская, водяной
орех, тимофеевка.
2.
Построить детритные цепи от этих же продуцентов.
3.
Выявить виды, способные функционировать в разных
трофических цепях.
4.
Определить варианты дублирования трофических цепей.
Оборудование:
1. Экспозиции музея природы.
2. Коллекционный материал кабинета зоологии беспозвоночных.
17
ЗАНЯТИЕ N 4
Тема: «Динамика и гомеостаз экосистемы»».
Контрольные вопросы:
1. Привести примеры первичных и вторичных сукцессий.
2. Назвать стадии сукцессионного процесса.
3. Перечислить особенности климаксовых экосистем.
Ход занятия:
1. Рассмотреть ход первичной сукцессии а) при возникновении
экосистемы на месте строительного карьера, б) то же на месте заброшенного
котлована, заполненного водой.
2. Рассмотреть стадии вторичной сукцессии в экосистеме дубовоберезового леса в случае регулярного воздействия пожаров.
3. Выявить результаты зоогенной сукцессии при выпасе крупного
рогатого скота в степной экосистеме.
4. Рассмотреть варианты сукцессии экосистемы залива Петра Великого
при постоянном воздействии бытовых сточных вод.
5. Построить модель саморегулирующейся экосистемы на базе
аквариума.
Оборудование:
1. Книга «Животные и растения залива Петра Великого».
ЗАНЯТИЕ N 5
Тема: «Биоценоз.Структура и функции».
Контрольные вопросы:
1.Структура биоценоза.
2. Стадии описания биоценоза.
3.Определение видового богатства сообщества.
4. Понятие консорции . Роль консорций в функционировании ценоза.
Ход занятия:
1. Определить процент сходства между следующими биоценозами: а)
кедрово-широколиственные леса центральной части Уссурийского
заповедника,б) дубово-березовые леса восточной окраины Уссурийска, в)
долинные леса в районе оз. Солдатское. Сравнение провести по
таксономическим группам птицы и млекопитающие.
2. Построить консорции, в которых эдификаторами являются виды: дуб
монгольский, сосна корейская, лещина манчжурская, водяной орех.
3. Построить консорцию в условиях Уссурийска, где эдификатором
является человек.
18
ЗАНЯТИЕ N 6
Тема: «Типы связей между видами в биоценозе».
Контрольные вопросы:
1.
2.
3.
4.
Классификация типов связей между видами.
Трофические связи. Трофические группировки и их функции.
Роль топических связей в формировании структуры ценоза.
Характеристика фабрических и фоорических связей.
Ход занятия:
1. На базе музея природы распределить представленные виды по
трофическим комплексам и группировкам.
2. Указать основные морфологические и поведенческие адаптации
изучаемых видов.
3. Рассмотреть морфологические адаптации зоохорных растений.
4. Выявить виды деструктивного комплекса.
5. Рассмотреть адаптации полифагов, олигофагов и стенофагов.
Оборудование:
1. Экспозиции музея природы
2. Коллекции семян зоохорных растений.
3. Коллекционные сборы насекомых.
4. Тушки птиц.
ЗАНЯТИЕ N 7
Тема: «Биотические связи в системе биоценоза»..
Контрольные вопросы:
1. Современная классификация биотических связей.
2. Причины возникновения конкуренции. Формы конкуренции.
3. Способы избегания конкуренции в естественной среде обитания.
4. Методы описания экологической ниши вида.
5. Особенности взаимоотношений в системе «хищник-жертва»
6. Основные адаптации паразитов.
Ход занятия:
1. На базе музея природы выявить виды, входящие в жесткую
(интерференциальную) конкуренцию.
2. Объяснить причины наложения экониш у изученных видов.
3. Найти примеры видов, входящих в косвенную конкуренцию друг с
другом.
4. Описать экологические ниши тигра, енотовидной собаки, кабарги,
беркута, сапсана, реликтового усача.
19
5. Выявить на базе музея хищников – полифагов, описать их адаптации.
6. Выявить специализированных хищников, описать их адаптации.
Оборудование:
1. Экспозиции музея природы.
2. Коллекционный материал лаборатории биоразнообразия.
ЗАНЯТИЕ N 8
Тема: «Популяция».
Контрольные вопросы:
1. Определить понятие популяции. В чем отличие дема от обычной
популяции. Границы популяции.
2. Что такое структура популяции?
3. Чем обеспечивается стабильность структуры? Каковы последствия ее
нарушения?
4. Что такое емкость среды? Какие типы роста популяции вам известны?
5. Назвать способы поддержания гомеостаза популяции.
Ход занятия:
1. Указать типы пространственного распределения особей в популяциях
следующих видов: таежный клещ, реликтовый таракан, парусник Маака,
пятнистый олень, черный гриф.
2.Рассмотреть возрастную структуру популяций у непарного
шелкопряда, амурской морской звезды, камчатского краба, дальневосточной
лягушки, кабана.
3. Изучить полиморфизм популяций на примере колорадского жука.
Выявить полиморфные группы. Определить степень адаптивности групп.
Оборудование:
1. Экспозиции музея природы.
ЗАНЯТИЕ N 9
Тема: «Жизненные формы организмов».
Контрольные вопросы:
1. Понятие жизненной формы (биотипа).
2. Классификация жизненных форм по Алееву.
3. Жизненные формы растений по Раункиеру.
4. Привести примеры морфологической конвергенции.
.
Ход занятия:
1. Изучить жизненные формы птиц, представленных в музее природы.
2. Изучить жизненные формы млекопитающих.
3. Выявить варианты жизненных форм у насекомых.
Оборудование:
1. Экспозиции музея природы.
20
ЗАНЯТИЕ N 10
Тема: «Адаптивные зоны»».
Контрольные вопросы:
1. Специфика водной среды обитания. Физические характеристики
водной среды.
2. Перечислить экологические зоны океана и пресных водоемов.
3. Экологические группы гидробионтов и их характеристики.
4. Назвать движители гидробионтов.
5. Особенности почвы как адаптивной зоны.
6. Основные адаптации эндобионтов..
Ход занятия:
1. Рассмотреть предложенных гидробионтов. Выявить морфологические
адаптации к среде обитания. Определить принадлежность к экологической
группе
2. Рассмотреть адаптации бентосных и перифитонных организмов.
3. Изучить гидростатические и гидродинамические адаптации
плантктонных и нектонных организмов.
4. Рассмотреть морфологические адаптации предложенных геобионтов.
Оборудование:
1. Влажные и сухие препараты животных из кабинета зоологии
беспозвоночных.
21
3.4. Требования к знаниям и умениям студентов
В результате изучения общей экологии студенты должны знать:
- основные законы и принципы функционирования живых систем
надорганизменного ранга;
- многообразие форм взаимоотношений организмов и их сообществ со
средой обитания;
Практические умения и навыки, получаемые в курсе общей экологии,
включают:
- умение анализировать процессы, проходящие в биосфере, экосистемах,
биоценозах и популяциях;
- умение определять степень деградации живых систем, находящихся в
состоянии т.н. экологического стресса;
- умение использовать полученную информацию при изучении частных
биологических наук;
Студенты должны уметь
- определять место биологических видов в конкретных экосистемах;
- определять степень состояния экосистемы, используя виды индикаторы;
- описывать структуру экосистем и биоценозов и проводить
сравнительные исследования.
22
3.5. Формы контроля (7 семестр)
а) Текущий контроль
Текущий контроль знаний студентов проводится в виде опросов на
лабораторных занятиях.
ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
1. История отечественной экологии.
2. Экологические аспекты в системе частных биологических наук.
3. Применение общей теории систем в биологии.
4. Экологические факторы геофизического и космогенного типов.
5. Различные варианты адаптаций к синергизму факторов у
представителей различных таксономических групп.
6. Типы экосистем дальневосточного региона.
7.
Воздействие антропогенного пресса на наземные и водные
экосистемы Приморья.
8.
Варианты
репарационных
мероприятий
в
нарушенных
экосистемах.
9.
Типы биоценотических связей в экосистеме города.
10. Синантропизация фауны как результат деградации естественных
экологических ниш.
11. Прогнозы будущего синантропной фауны и флоры.
12. Последствия нарушений структуры популяций.
13. Проблема «старения» популяций.
14. Временные группировки в популяциях животных.
15. Формы семейных отношений у животных.
16. Значение генетического полиморфизма для гомеостаза популяций.
17. Разнообразие форм поддержания стабильной численности в
популяциях растений и животных.
18. Управление численностью популяций.
19. Физиологические основы эндогенных биологических ритмов.
20. Экологические группы гидробионтов в экосистемах Японского
моря.
21. Строение и функции движителей гидробионтов.
22.
Многообразие проявлений эндобиоза.
23.
Адаптации геобионтов.
24.
Климатические факторы в наземно-воздушной среде обитания.
25.
Кризисы
в
биосферных
процессах
(естественные
и
антропогенные).
-
23
ТРЕНИРОВОЧНЫЕ ТЕСТЫ ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ
Вариант 1.
№ 1. Фактор, вызывающий быструю гибель организма:
а) лимитирующий, б) тератогенный, в) экстремальный, г) летальный
№ 2. Гидробионты, способные к перестройке солевого обмена;
получили название:
а) гомойосмотические, б) пойкилоосмотические, в) эврибатные, г)
убиквисты
№ 3. Способность организмов выносить отклонение факторов среды
от оптимума:
а) толерантность, б) резистентность, в) эврибионтность, г)
поливольтинность
№ 4. Принцип конкурентного исключения установлен:
а) Тэнсли, б) Сукачевым, в) Гаузе, г) Одумом
№ 5. Хищник, жертвами которого являются представители одного
вида:
а) хищник 1-го порядка, б) олигофаг, в)монофаг, г) факультативный
хищник
№ 6. Облигатный мутуализм наблюдается при взаимоотношениях:
а) клевера и бактерий-азотфиксаторов, б) муравьев и тлей, в) медоеда и
медоуказчика, г) актинии и рака-отшельника
№ 7. Дем это:
а) суперпопуляция, б) ценопопуляция, в) локальная популяция, г)
географическая популяция
№ 8. Какой тип распределения особей обычен при наличии
конкуренции между особями:
а) случайный, б) групповой, в) равномерный, г) ленточный
№ 9. В случае превышения показателя «Емкость среды» в
популяции головастиков дальневосточной лягушки наблюдается:
а) эффект группы, б) эффект массы, в) инфантицид, г)
экспоненциальный рост популяции
№ 10. Какая связь между видами в биоценозе предусматривает
обмен веществом и энергией:
а) форическая, б) топическая, в) трофическая, г) фабрическая
24
№ 11. Экологическая ниша вида это:
а) стация, б) трофическая специализация, в) место в трофической цепи,
г) комплекс биотопических связей и требований к среде
№ 12. Почва – экосистемы это:
а) биотоп, б) эдафотоп, в) климатоп, г)экотон
№ 13. В процессе роста продукции внутри экосистемы уменьшается:
а) энтальпия, б) энтропия, в) количество биогенных элементов, г)
количество трофических цепей
№ 14. Основными концентраторами кремния в биосфере являются:
а) диатомовые водоросли, б) членистоногие, в) грибы, г) коралловые
полипы
№ 15. Основным резервом фосфора в биосфере являются:
а) горные породы, б) океанические воды, в) вулканические выбросы, г)
атмосфера
Вариант 2.
№ 1. Фактор, приводящий к уродствам в ходе онтогенеза:
а) беспокоящий, б) эдафический, в) тератогенный, в) этологический
№ 2. Адаптации к снижению уровня турбулентных токов имеют
представители следующих групп:
а) сессильный бентос, б) нектон, в) перифитон, г) нейстон
№ 3. Предпочтение организмом определенных интервалов значений
экологической среды:
а) синэргизм, б) преферендум, в) видоспецифичность, г)
моностациальность
№ 4. Взаимоотношение обыкновенного щитомордника и узорчатого
полоза это:
а) прямая конкуренция, б) нейтрализм, в) косвенная конкуренция, г)
аменсализм
№ 5. Кто из перечисленных паразитов видоспецифичен:
а) трихинелла, б) эхинококк, в) острица, г) клонорх китайский
№
6.
Факультативный
взаимоотношениях:
мутуализм
25
наблюдается
при
а) гриба и водоросли в составе лишайника, б) жвачных парнокопытных
и симбиотических микроорганизмов, в) термитов и кишечных симбионтов, г)
муравьев и тлей
№ 7. Какое из определений в ряде случаев соответствует понятию
популяции:
а) биотип, б) экотип, в) колония, г) консорция
№ 8. Группа особей африканского слона это:
а) стая, б) мигрирующая колония, в) семья, г) стадо
№ 9. В формуле экспоненциального роста популяции символ «b0»
(чистая скорость размножения) показывает:
а) начальную численность популяции, б) количество самок, рождаемых
одной самкой,
в) количество элиминированных особей, г) абсолютную рождаемость
№ 10. Центральный вид консорции это:
а) доминант, б) эдификатор, в) эудоминант, г) консорт
№ 11. Перекрывание экологических ниш вызывает:
а) пограничный эффект, б) конкуренцию, в) дисперсию, г) эффект массы
№ 12. Трофическая цепь, начинающаяся от живых частей
продуцента это:
а) детритная, б) пастбищная, в) дублирующая, г) доминирующая
№ 13. Избыточность насыщения водоема биогенными элементами
это:
а) эвтрофикация,
нитрификация
б)
субклимакс,
в)
первичная
сукцессия,
г)
№ 14. Основными концентраторами кальция в биосфере являются:
а) иглокожие, б) членистоногие, в) грибы, г) диатомовые водоросли
№ 15. Процесс минерализации азотосодержащих органических
соединений с выделением аммиака это:
а) нитрификация, б) аммонификация, в) денитрификация, г)
азотфиксация
Вариант 3.
№ 1. Фактор, определяемый почвенными условиями:
26
а) геоморфологический,
системообразующий
б)
эдафический,
в)
геофизический,
г)
№ 2. Зона материковой отмели это:
а) супралитораль, б) абиссаль, в) сублитораль, г) литораль
№ 3. Амплитуда выносливости организма к воздействию факторов
среды это:
а) экологическая пластичность, б) экологическая валентность, в)
толерантность, г) полистациальность
№ 4. Обитающие в одном биоценозе орлан-белохвост и скопа
находятся в отношениях :
а) нейтрализма, б) косвенной конкуренции, в) прямой конкуренции, г)
амессализма
№ 5. Какой тип связи в системе «хищник-жертва» действует при
резком снижении численности жертвы:
а) прямая, б) отрицательная обратная, в) положительная обратная, г)
лагг-эффект
№ 6. Взаимоотношения человека и домовой мыши это:
а) синойкия, б) комменсализм, в) аменсализм, г) комменсализм и
синойкия
№ 7. Популяции одного вида, не имеющие пространственного
разрыва:
а) симпатрические, б) аллопатрические, в) локальные, г) дизъюктивные
№ 8. У каких видов возрастные группы в пределах популяции
имеют идентичную трофическую базу:
а) монгольская жаба, б) парусник Маака, в) комар-пискун, г) голый
слизень
№ 9. Взаимное ускорение роста и развития в скоплениях личинок
саранчовых это:
а) эффект массы, б) эффект группы, в) маргинальный эффект, г) лаггэффект
№ 10. Организмы, питающиеся плодами и семенами растений это:
а) ксилофаги, б) сапрофаги, в)карпофаги, г) палинофаги
№ 11. Пограничная зона между биоценозами это:
а) экотон, б) экотоп, в) парцелла, г) синузия
27
№ 12. Бактерии-азотфиксаторы относятся к трофической группе:
а) органитрофов, б) хемоавтотрофов, в) фотоавтотрофов, г) прототрофов
№ 13. Основным признаком климаксовой экосистемы является
стабильность:
а) первичной продукции, б) вторичной продукции, в) климатопа, г)
общей продукции
№ 14. Какие из перечисленных организмов осуществляют
деструктивную функцию в биосфере:
а) иглокожие, б) двустворчатые моллюски, в) грибы, г)
кишечнополостные
№ 15. Углекислый газ в атмосфере задерживает:
а)ИК-излучение Земли, б) ИК-излучение Солнца, в) УФ-излучение
Солнца, г) солнечный «ветер»
Ключ к обработке теста по дисциплине «Общая экология»
№
задани
я
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1 вариант
2 вариант
3 вариант
г
а
а
в
в
а
в
в
б
в
г
б
б
а
а
в
б
б
в
в
г
в
г
б
б
б
б
а
а
б
б
в
а
а
б
г
а
г
б
в
а
б
г
в
а
б) Итоговый контроль
В качестве итогового контроля по дисциплине «Общая экология»
предусмотрен экзамен. К экзамену допускаются студенты, прошедшие курс
обучения и успешно отчитавшиеся по промежуточному контролю.
-
28
ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ
1. Структура экологии.
2. Основные свойства живых систем надорганизменного ранга.
3. Законы термодинамики в применении к живым системам. Способы
сдерживания роста энтропии.
4. Специфика циркуляции информации в живых системах.
5. Классификация экологических факторов. Синергизм экофакторов.
6. Общие закономерности действия экологического фактора.
7. Свет как фактор среды. Природа света и световой режим.
Экологические группы растений по отношению к свету. Фотопериодизм.
8. Температура как важнейший экологический фактор. Экологические
группы по отношению к температуре. Способы терморегуляции.
9. Влажность как фактор абиотической среды. Адаптации животных и
растений к водному режиму.
10.
Понятие экосистемы. Основные признаки экосистемы, ее
структура. Классификация экосистем.
11.
Динамика экосистем. Сукцессии. Климаксовые экосистемы.
Понятие субклимакса.
12.
Продуктивность экосистем.
13.
Трофические цепи и сети. Понятие о трофических уровнях.
14.
Биоценоз, стадии его описания.
15.
Структура биоценоза. Ярусность, мозаичность.
16.
Варианты сравнения биоценозов.
17.
Типы связей между видами в биоценозе.
18.
Экологические ниши, их описание. Стации видов.
19.
Классификация адаптаций.
20.
Возрастная и половая структура популяций у животных и
растений.
21.
Пространственная структура популяции.
22.
Генетическая структура популяций. Значение полиморфизма
популяций.
23.
Этологическая
структура
популяций.
Типы
внутрипопуляционных группировок.
24.
Динамика и гомеостаз популяции. Типы роста популяции.
25.
Особенности водной среды обитания. Экологические зоны
водоемов.
26.
Экологические группы гидробионтов.
27.
Адаптации гидробионтов к плотности и давлению.
Гидростатические и гидродинамические адаптации.
28.
Адаптации гидробионтов к световому и кислородному
режиму.
29.
Соленость водоемов как важнейший экологический фактор.
30.
Движители гидробионтов.
29
31.
Особенности наземно-воздушной среды жизни. Основные
адаптации организмов в данной среде.
32.
Почва как адаптивная зона. Экологические группы
геобионтов.
33.
Живые организмы как среда обитания. Адаптации
эндобионтов.
34.
Биологические ритмы. Экзогенные и эндогенные ритмы.
Варианты измерения времени живыми системами разного уровня
организации.
35.
Конкуренция
как
важнейший
тип
биотических
взаимоотношений. Классификация форм конкуренции. Варианты ослабления
конкурентного пресса.
36.
Взаимоотношения в системе «хищник-жертва». Адаптации
хищников и жертв. Понятие коадаптации.
37.
Взаимоотношения в системе «паразит-хозяин». Особенности
адаптаций паразитов различных таксономических групп. Ответные реакции
хозяев.
38.
Мутуализм, его варианты.
39.
Комменсализм и синойкия как типы биотических
взаимоотношений. Аменсализм и нейтрализм.
40.
Биосфера как глобальная экосистема. Структура биосферы.
Энергетический баланс планеты. Типы вещества в биосфере.
41.
Функции живых организмов в биосфере.
42.
Основные биогеохимические циклы
43.
Эволюция и современное состояние биосферы.
44.
Кризисные процессы в биосфере, их причины эндогенного и
экзогенного характера. Будущее биосферы.
45.
Мониторинг состояния окружающей среды, его варианты.
Глобальный и локальный мониторинг.
46.
Международное сотрудничество в области охраны
окружающей среды. Виды особо охраняемых природных территорий.
30
3.6. Список литературы
Основная:
1. Бродский, А.К. Общая экология / А.К. Бродский. – М.: Академия, 2006
– 254 с.
2.
Маврищев, В.В. Общая экология: Курс лекций / В.В. Маврищев. 3-e изд., стер. - М.: ИНФРА-М; Мн.: Нов. знание, 2011. - 299 с.
3.
Разумов, В.А. Экология: Учебное пособие / В.А. Разумов. - М.:
НИЦ Инфра-М, 2012. - 296 с.
4.
Ахмадуллина Л.Г. Биология с основами экологии: Учеб. пособие
/ Л.Г. Ахмадуллина. - М.: РИОР, 2006. - 128 с
5. Христофорова, Н.К. Экологические проблемы региона: Дальний
Восток / Н.К. Христофорова. — Владивосток; Хабаровск: Хабаровское
книжное изд-во, 2005. — 306 c.
6. Христофорова, Н.К. Основы экологии / Н.К. Христофорова. —
Владивосток: Изд.-во ДВГУ, 2007. — 456 c.
Дополнительная:
1.
Ердаков, Л.Н. Человек в биосфере: Учебное пособие / Л.Н.
Ердаков. - М.: НИЦ Инфра-М, 2013. - 206 с.
2.
Ердаков, Л.Н. Экология: Учебное пособие / Л.Н. Ердаков, О.Н.
Чернышова. - М.: НИЦ Инфра-М, 2013. - 360 с.
3.
Ксенофонтов, Б.С. Промышленная экология: Учебное пособие /
Б.С. Ксенофонтов, Г.П. Павлихин, Е.Н. Симакова. - М.: ИД ФОРУМ: НИЦ
Инфра-М, 2013. - 208 с.
Электронные информационные образовательные ресурсы:
1.Литвинова, Е.А. Краткий экологический словарь: учебное пособие /
Е.А. Литвинова. — Уссурийск: Филиал ДВФУ, 2012 // http://lib.uspi.ru/
31
4. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Методические указания для преподавателей и студентов
1. Козлов, О.В. Задачник по экологии / О.В. Козлов, А.П. Садчиков. Ростов на-Дону:Феникс, 2006.
2. Шапкин, В.А.Практикум по зоологии беспозвоночных. Учебное
пособие для студентов выс. пед. учеб. заведений, 2-е изд, испр / В.А.
Шапкин, З.И. Тюмасева, Е.В. Гуськова. - М: Издательский центр
«Академия»,2005 г.
Карта обеспеченности литературой
Сведения об обеспеченности образовательного процесса учебной
литературой или иными информационными ресурсами
Наименование
дисциплин,
входящих в
образовательную
программу
Общая экология
Кол-во
экземпляров
в
библиотеке
ДВФУ
(филиал в г.
Уссурийске)
2
5
15
Автор, название издания,
издательство, год издания
учебной литературы, вид и
характеристика иных
информационных ресурсов
3
Основная литература:
Бродский, А.К. Общая экология /
А.К. Бродский. – М.: Академия, 2006
– 254 с.
Маврищев, В.В. Общая экология:
Курс лекций / В.В. Маврищев. - 3-e
изд., стер. - М.: ИНФРА-М; Мн.:
Нов. знание, 2011. - 299 с.
25
Дополнительная литература:
Ердаков, Л.Н. Человек в биосфере:
Учебное пособие / Л.Н. Ердаков. М.: НИЦ Инфра-М, 2013. - 206 с.
25
Шапкин, В.А.Практикум по зоологии
беспозвоночных. Учебное пособие
для студентов выс. пед. учеб.
заведений, 2-е изд, испр / В.А.
Шапкин, З.И. Тюмасева, Е.В.
32
25
Гуськова. - М: Издательский центр
«Академия»,2005 г.
Козлов, О.В. Задачник по экологии /
О.В. Козлов, А.П. Садчиков. - Ростов
на-Дону:Феникс, 2006.
Видеофильмы
1.Экология – 90 мин..
2.Энциклопедия животных -60 мин.
7.Видеоинциклопедия. Животные отвечают. -60 мин.
8. Строительство: помогая друг другу -1 -55 мин.
9. Хищники - 95 мин.
33