РП экология популяции и сообшеств

Федеральное агентство по рыболовству
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Астраханский государственный технический университет»
Разработка и предоставление образовательных услуг в области среднего, высшего и дополнительного профессионального образования,
послевузовского образования; воспитательная и научно-исследовательская работа сертифицированы DQS и ГОСТ Р по ISO 9001:2008
Институт рыбного хозяйства биологии и природопользования
УТВЕРЖДАЮ:
Директор института рыбного хозяйства,
биологии и природопользования
д-р биол. наук, профессор
_____________ А.Н. Неваленный
Рассмотрено на учебно-методическом совете ,
протокол от « » _______ 201 г.
Рабочая программа дисциплины (модуля)
Б3.Б.1.6 Экология популяций и сообществ
Направление подготовки
020400.62 Биология
Профиль подготовки
____Биоэкология___
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
Очная
(очная, заочная)
СОГЛАСОВАНО:
Зав. кафедрой гидробиологии и общей
экологии д-р. с/х. наук, профессор
_______________ В.Ф. Зайцев
Автор (ы) к. б. н, доцент кафедры
гидробиологии и общей экологии
__________________О.В. Обухова
Программа рекомендована кафедрой
гидробиологии и общей экологии
протокол № __ от « » ___ 201_ г.
Зав. кафедрой гидробиологии и общей
экологии д-р. с/х. наук, профессор
_______________ В.Ф. Зайцев
Астрахань - 2013
1. Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины «Экология популяций и сообществ» являются изучение
принципов организации и функционирование двух надорганизменных биологических систем:
популяции и сообщества;
рассмотрение основных закономерностей взаимодействия
организмов со средой обитания на уровне популяции и сообщества.
2.Место дисциплины в структуре магистерской программы
Цикл Б3.Б.1.6, профессиональный (магистерская программа «Экология и
природопользование»). Читается на 3 году бакалавриата в 1 семестре обучения.
В начале курса студент должен иметь достаточные знания в области биологии,
экологии в объеме программы бакалавриата, прослушав соответствующие курсы и
имея по ним положительные оценки. Желательно, чтобы студент, приступая к
изучению данного курса, мог продемонстрировать следующие общие компетенции
бакалавра:
 понимать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высоко
мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-3),
 иметь базовые знания в области информатики и современных
геоинформационных
технологиях, владеть навыками использования
программных средств и работы в компьютерных сетях, умение создавать базы
данных и использовать ресурсы Интернет, владеть ГИС- технологиями; уметь
работать с информацией из различных источников для решения
профессиональных и социальных задач (ОК-6);
 обладать базовыми знаниями фундаментальных разделов физики, химии и
биологии в объеме, необходимом для освоения физических, химических и
биологических основ в экологии и природопользовании; владеть методами
химического анализа, а также методами отбора и анализа геологических и
биологических
проб; иметь навыки идентификации и описания
биологического разнообразия, его оценки современными методами
количественно обработки информации (ПК-2);
 представления о теоретических основах общей экологии, геоэкологии,
экологии человека, социально экологии, охраны окружающей среды (ПК- 4);
 знать основы учения об атмосфере, о гидросфере, о биосфере и
ландшафтоведении (ПК-5)
 знать теоретические основы биогеографии, экологии животных, растений и
микроорганизмов (ПК-8);
 владеть методами прикладной экологии, экологического картографирования,
экологической экспертизы и мониторинга; владеть методами обработки,
анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации и
использовать теоретические знания на практике (ПК-9);
 обладанием теоретическими знаниями и практическими навыками для
педагогической работы в вузах, умением грамотно осуществлять учебнометодическую деятельность по планированию экологического образования и
образования для устойчивого развития (ПК-12).
3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
(модуля) Экология популяций и сообществ.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
 на уровне представлений:
- о природных популяциях как системе иерархически взаимосвязанных единиц
существования вида в природе;
2
- об основных типах структур популяции (пространственной, демографической,
поведенческой, генетической) поддерживающих их целостность и устойчивость в
пределах занимаемого ими объёма среды;
- о динамике численности природных популяций и факторах её определяющих;
 на уровне воспроизведения:
- об экологической и эволюционной роли природных популяций как уникальных экологогенетических единицах вида;
- о типах природных сообществ и путях их выделения в ходе изучения различных
систематических и пространственных форм организации биоты;
 на уровне понимания:
- об основных закономерностях организации популяций как основной форме
существования вида в природе;
- формы протекания популяционных процессов отражающих форму их приспособления к
окружающей среде;
- о механизмах организации и принципах функционирования природных сообществ;
- о динамике и эволюции биоценозов, а так же о параметрах и механизмах устойчивости
многовидовых сообществ в пространственно-временных экологических градиентах
различного масштаба;
Уметь:
- проводить исследования с целью установления важнейших характеристик природных
популяций и сообществ;
- использовать знания по природным популяциям и сообществам при проведении работ по
экологическому мониторингу и оценке биоразнообразия;
- применять и использовать полученные знания по организации природных популяций и
сообществ при оценке состояния экосистем;
- организовывать мероприятия по охране природных комплексов с учётом
популяционного, синэкологического и экосистемного подходов;
Владеть:
- опытом проведения полевых исследований и экспериментальной работы;
- опытом анализа и обобщения теоретического материала и эмпирических данных при
изучении природных популяций, сообществ и экосистем;
- методами работы с вычислительной техникой, математическими методами обработки
результатов экологических исследований;
- методами оценки устойчивости природных систем и комплексов с учётом
популяционных и синэкологических показателей;
По завершении курса студент также должен демонстрировать следующие общие
компетенции магистра:
 формулировать проблемы, задачи и методы научного исследования; получать
новые достоверные факты на основе наблюдений, опытов, научного анализа
эмпирических данных; реферировать научные труды, составлять аналитические
обзоры накопленных сведений в мировой науке и производственно деятельности;
обобщать полученные результаты в контексте ранее накопленных в науке знаний,
формулировать выводы и практические рекомендации на основе репрезентативных
и оригинальных результатах исследований (ПК-1)
 использовать современные методы обработки и интерпретации экологической
информации при проведении научных и производственных исследований (ПК-4);
 умение разработать типовые природоохранные мероприятия (ПК-5);
 проводить оценку воздействия планируемых сооружений или иных форм
хозяйственной деятельности на окружающую среду (ПК-6);
3
 уметь диагностировать проблемы охраны природы, разрабатывать практические
рекомендации по охране природы и обеспечению устойчивого развития (ПК-7);
 знанием
нормативных
документов,
регламентирующих
организацию
производственно-технологических экологических работ (ПК-8);
 обладать теоретическими знаниями и практическими навыками для педагогической
работы в вузах, умением грамотно осуществлять учебно-методическую
деятельность по планированию экологического образования и образования для
устойчивого развития (ПК-12).
На материале курса студент должен проявлять способность к творчеству, системному
мышлению, самостоятельно приобретать и использовать новые знания и умения,
самостоятельно анализировать имеющуюся информацию, профессионально
оформлять и представлять результаты научно-исследовательских работ.
4. Структура и содержание дисциплины (модуля) Экология популяций и сообществ
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 учебных часов, в
том числе практических занятий - 28 часов, самостоятельная работа - 80 часов.
2.
3.
4.
Популяционная
структура вида
Популяция,
эволюция, уровни
жизни
Показатели
популяций
Структура
популяций
Динамика
популяций
Гомеостаз
популяций
Биотические
связи в
биоценозах
Основные формы
взаимоотношений
Экологические
ниши и
жизненные форма
Трофическая
структура
биоценозов
4
Образовательные
технологии
Формы
текущего
контроля
успеваемости
(по неделям
семестра)
Форма
промежуточн
ой аттестации
(по
семестрам)
Традиционные
лекции.
Входное
тестирование.
Устный
опрос.
Самостоятельн
ая работа
занятия
Семинары
1,2
Практические
1
Виды учебной работы,
включая
самостоятельную
работу студентов и
трудоемкость (в часах)
Лекции
Неделя семестра
1.
Семестр
№
п/п
Раздел
дисциплины
20
Занятия в
интерактивной
форме (10 часов)
1
3, 4
5, 6
8
20
1
7,8
9,
10
8
20
11,
12,
13,
8
1
Анализ
конкретных
ситуаций,
способствующих
развитию
профессиональны
х компетенций.
Обсуждение
проблемных
вопросов
дисциплины в
форме дискуссий
и диспутов.
20
4
Обсуждение
рефератов,
подготовленных
заранее
Устный
опрос.
Устный
опрос.
.
Устный
опрос.
5.
6.
Структура
биоценозов
Основные типы
наземных и
водных экосистем
Развитие
биоценозов
Устойчивость и
динамика
биоценозов
Искусственные
экосистемы
14
Промежуточная
аттестация
ВСЕГО
14
зачет
28
80
108
5. Образовательные технологии
 Традиционные лекции
 Занятия в интерактивной форме



Анализ конкретных ситуаций, способствующих развитию профессиональных
компетенций.
Обсуждение проблемных вопросов дисциплины в форме дискуссий и диспутов.
Обсуждение рефератов, подготовленных заранее
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов
Для текущего контроля усвоения теоретического материала, изложенного на
лекциях, подготовлен список вопросов, включающий все темы. Этот перечень служит
основой для самоконтроля и проверки знаний. Ключевые и трудно усвояемые моменты
обсуждаются на практических занятиях, там же проводится устный опрос студентов. В
теоретической части курса для осуществления текущего контроля предусмотрено
выполнение домашних заданий (подготовка докладов с презентацией) по основным
направлениям дисциплины, а также предлагаются учебные тесты.
Изучение теоретической части курса в конце семестра завершается промежуточной
аттестацией в форме зачета.
Примерные темы сообщений в виде презентаций
Самоорганизация как свойство сложных систем. Самоорганизация в природе.
Половой состав популяций у различных групп организмов.
Ранг особей в группах, его установление и поддержание.
Типы и характер внутривидовых и межвидовых взаимоотношений у растений.
Модели генетической структуры популяции.
Мутационная изменчивость в популяциях различных видов организмов
Типы роста популяций организмов и условия его определяющие.
Изменение структуры биосферы и природных сообществ в ходе эволюции
органического мира.
9. Коэволюционные процессы в природе.
10. Концепция экологической ниши и принципы разделения ниш в сообществе.
11. Сосуществование видов и разделение ниш.
12. Флуктуации и причины флуктуационных изменений.
13. Сезонная динамика сообществ, аспективность сообществ.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
5
14. Концепция климакса и многообразие точек зрения на него.
15. Понятие гомеостаза в биологии.
16. Экологическое дублирование в биологических сообществах и экосистемах.
17. Водные экосистемы Астраханской области
18. Наземные экосистемы Астраханской области
Примерный перечень вопросов к зачету:
1. Понятие системы, типы материальных систем. Сложные системы и их особенности.
2. Особенности организации биосистем. Основные характеристики и свойства биосистем.
3. Свойства и структура популяций. Критерии популяции.
4. Концепции вида, современная концепция политипического вида.
5. Иерархическая система классификации популяционных структур вида.
6. Критерии генетического и экологического единства популяций.
7. Критерии пространственной целостности популяционных структур вида.
8. Пространственный (ландшафтный) объём популяционных структур.
9. Поло-возрастной состав популяций. Поддержание половой и возрастной структур.
10. Понятие и типы образа жизни организмов.
11. Типы внутривидовых взаимоотношений животных.
12. Особенности групповых взаимоотношений животных.
13. Типы внутривидовых и межвидовых взаимоотношений у растений.
14. Генетический состав популяции и основные закономерности популяционного гомеостаза.
15. Модели генетической структуры популяции.
16. Характеристика факторов определяющих динамику популяционного генофонда: мутации,
дрейф генов, инбридинг, поток генов.
17. Численность и плотность популяции как важнейшие её показатели.
18. Типы роста популяций организмов и условия его определяющие.
19. Типы динамики численности организмов.
20. Понятие биологического сообщества. Концепция биогеоценоза, сообщества, экосистемы.
21. Подходы к выделению биологических сообществ.
22. Основные направления эволюции сообществ.
23. Структурно-функциональные особенности эволюции продуцентного звена биологических
сообществ.
24. Коэволюционные процессы в природе, их примеры и направленость.
25. Пространственная неоднородность биологических сообществ. Концепция биологического
разнообразия и её основные положения.
26. Факторы разнообразия природных систем.
27. Основные закономерности формирования разнообразия сообществ.
28. Понятие функционирования сообществ и его содержание.
29. Трофическая структура сообществ.
30. Единицы функционирования сообществ.
31. Концепция экологической ниши и принципы разделения ниш в сообществе.
32. Динамические процессы в сообществах организмов и их типы.
33. Суточная, сезонная, погодичная и многолетняя динамика сообществ.
34. Учение о сукцессии. Типы сукцессий.
35. Особенности протекания первичных и вторичных сукцессий.
36. Концепция климакса и многообразие точек зрения на него.
37. Гомеостаз на уровне сложных биологических систем и механизмы его осуществления.
38. Устойчивость природных систем как их важнейшее свойство. Качественные категории
устойчивости.
6
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
а) основная литература:
1. Бродский, А.К. Общая экология : учебник для вузов / А. К. Бродский. - 3-е изд.,
стер. - М. : Академия, 2008. - 256с. : ил. - (Высшее профессиональное образование).
- ISBN 978-5-7695-4985-4 : 223=96. Кол-во экз: 1
2. Розанов, С.И. Общая экология : учебник для студентов вузов / С. И. Розанов. - 3-е
изд., стер. - СПб.; М.; Краснодар : Лань, 2003. - 288с. : ил. - (Учебник для вузов). ISBN 5-8114-0350-X : 88=55. Кол-во экз: 2
3. Экология организмов планктона, бентоса и рыб Каспийского моря (80-летию АГТУ
посвящается) : учеб. пособие / А. Ф. Сокольский, С. В. Пономарев ; под общ. ред.
Н.В. Поповой ; Астрахан. гос. техн. ун-т, Всерос. о-во охраны природы, Касп.
нефтяная компания. - Астрахань : Изд-во АГТУ, 2010 ( : 1000 экз.). - 268с. : ил. ISBN 978-5-89154-380-5 : 465=00. Кол-во экз: 34
4. Биогеография : учебник для вузов / [Г.М. Абдурахманов [и др.]. - 3-е изд., стер. - М.
: Академия, 2008. - 480с. : ил. - (Высшее профессиональное образование). - ISBN
978-5-7695-4981-6 : 337=48. Кол-во экз: 1
5. Биогеография с основами экологии : учебник для вузов / А.Г. Воронов [и др.]. Изд. 5-е, перераб. и доп. - М. : Академкнига, 2003. - 407с. : ил. - (Классический
университетский учебник XXI века). - ISBN 5-94628-082-1 : 321=77.
Кол-во экз: 6
б) дополнительная литература:
1. Биология : учебник для вузов. В 2-х кн. Кн.1 / под ред. В.Н.Ярыгина. - Изд. 8-е. - М. :
Высшая школа, 2007. - 431с. : ил. - ISBN 978-5-06-004588-8 : 231=87. Кол-во экз: 11
2. Биология с основами экологии : (общ. вопросы) : учеб. пособие для студ. вузов,
обучающихся по спец. 110901.65 "Водные биоресурсы и аквакультура" / Астрахан. гос.
техн. ун-т ; [сост. Н.А. Каниева]. - Астрахань : Изд-во АГТУ, 2009 ( : 200 экз.). - 252с. ISBN 978-5-89154-327-0 : 198=00. Кол-во экз: 25 + 152
3. Биология с основами экологии : учебник для вузов / под ред. А.С. Лукаткина. - М. :
Академия, 2008. - 400с. : ил. - (Высшее профессиональное образование). - ISBN 978-57695-3103-3 : 315=04. - 371=80.
4. Общая экология. Биоценология. Гидробиология [Электронный ресурс] : реф. журн.
ВИНИТИ. № 1-12. - М. : ВИНИТИ : Компакт , 2008. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).
Кол-во экз: 1
5. Общая экология. Биоценология. Гидробиология [Электронный ресурс] : реф. журн.
ВИНИТИ. № 1-12. - М. : ВИНИТИ : Компакт , 2010. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).
Кол-во экз: 1
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
1. http://afonin-59-bio.narod.ru/3_ecology/3_ecology.htm Основы экологии
2. http://www.y10k.ru/books/detail7075.html Экология. Особи, популяции и
сообщества. Т. 1
3. http://www.botsad.ru/p_papers26.htm Популяции: структура и динамика
4. http://www.ecololife.ru/study-577-1.html Популяции - Общая экология - Книги по
экологии
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
Проектор Sanyo PLC – XY 41;
Экран Draper Baronet 175x234;
Ноутбук Beng;
электронная версия презентаций
7