Биоценология - Основные образовательные программы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Естественнонаучный факультет
Кафедра биологии экологии и МПЕ
Харитонцев Борис Степанович
БИОЦЕНОЛОГИЯ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления 06.03.01 Биология,
очная форма обучения
Тюменский государственный университет
2015
Харитонцев Борис Степанович. Биоценология. Учебно-методический комплекс. Рабочая
программа для студентов направления подготовки 06.03.01 Биология, очная форма обучения,
Тюмень, 2015, 16 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом
рекомендаций и ПрОП ВО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: «Биоценология»
[электронный
ресурс]
/
Режим
доступа:
http://www.umk3plus.utmn.ru,
раздел
«Образовательная деятельность», свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой биологии экологии и МПЕ. Утверждено директором
филиала ТюмГУ в г. Тобольске.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР:
© Тюменский государственный университет, 2015.
© Харитонцев Б.С.., 2015.
1. Пояснительная записка
Дисциплина «Биоценология» в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки
06.03.01 Биология, очная форма обучения, является дисциплиной вариативного блока
подготовки бакалавра. Ее основное назначение - содействовать формированию
биологического мировоззрения, способствующего дальнейшему развитию личности.
1.1. Цели и задачи освоения дисциплины
Цели освоения дисциплины (модуля): изучение основных закономерностей организации и
функционирования биотических сообществ и биоценозов, а также многообразия форм
коадаптаций видов и соотношения их экологических ниш в разных природногеографических типах экосистем в условиях симпатрии и аллопатрии.
Задачи. При изучении биоценологии необходимо решить следующие задачи:
- сформировать представления о типах структурно-функциональной организации
биоценозов, а также роль абиотических и биотических факторов (условий и ресурсов) среды
в формировании видового состава, пространственно-временной, видовой, трофической и
информационной структур биоценоза;
- отметить формы межвидовых взаимоотношений;
- показать применение концепции экониши в биогеографии и биоценологии для объяснения
закономерностей формирования сообществ;
- определить особенности современной концепции экологической ниши, ее изменения в
процессе сукцессий сообществ.
2. Место дисциплины в структуре ООП: «Биоценология» относится к вариативной части
профессионального цикла.
Для освоения дисциплины студент использует знания, умения и навыки, сформированные в
процессе изучения предметов
«Ботаника»,
«Зоология», «Биологические ресурсы
Тюменской области», «Общая биология», Сходные отдельные теоретические положения
прослеживаются в одновременно преподаваемых дисциплинах: «Биогеография», «Экология
и биология почв», «Ареалогия флоры Западной Сибири». Дисциплина «Биоценология»
предназначена для систематизации знаний, полученных в процессе обучения на основе
использования математических методов. В то же время она расширяет биологический
кругозор студентов и может быть использована при преподавании дисциплин: «Общая
экология», «Экология популяций и сообществ», «Генетика и эволюция», «Биологическое
разнообразие Тюменской области».
Таблица 1. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи
с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№
п/п
1.
2.
3.
Наименование
обеспечиваемых
(последующих) дисциплин
Ботаника
Зоология
Экология
Темы дисциплины необходимые для изучения
обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1.1
1.2
2.1
2.2
3.1
3.2
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной
образовательной программы.
общепрофессиональные:
ОПК- 2 способностью использовать экологическую грамотность и базовые знания в области
физики, химии, наук о Земле и биологии в жизненных ситуациях; прогнозировать
последствия своей профессиональной деятельности, нести ответственность за свои решения;
ОПК-3 способностью понимать базовые представления о разнообразии биологических
объектов, значение биоразнообразия для устойчивости биосферы, способностью
использовать
методы
наблюдения,
описания,
идентификации,
классификации,
культивирования биологических объектов
1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю):
Студент должен:
Знать:
- базовые представления о разнообразии биологических объектов, значение биоразнообразия
для устойчивости биосферы, способностью использовать методы наблюдения, описания,
идентификации, классификации, культивирования биологических объектов (ОПК-3);
- трофическую, пространственную и популяционную структуру биоценозов;
- правила формирования экологических ниш в биоценозе;
- эколого-фитоценотическую стратегию вида в биоценозе;
- характеристику взаимоотношений организмов в биоценозе;
- пространственно-временную динамику структуры биоценоза (ОПК-2)
Уметь:
- применять полученные знания в учебной и профессиональной деятельности,
ориентироваться в существующем разнообразии объектов органического мира и понимать
его значение для устойчивости биосферы, прогнозировать и оценивать любое антропогенное
влияние на данную экосистему, планировать с точки зрения охраны природы различные
производственные мероприятия (ОПК-3);
- характеризовать единицы горизонтальной и вертикальной структуры биоценозов;
- определять силу конкуренции через напряженность и объем конкуренции;
- описывать формы взаимоотношений организмов на примере хищничества, паразитизма,
симбиоза, анабиоза, нейтрализма, многообразие форм взаимоотношений растений и
животных (ОПК-2)
Владеть:
- методами составления экологических пирамид, чисел, массы и энергии;
- приемами характеристик экологических стратегий организмов при нарушении нормального
состояния биоценоза.
2. Структура и трудоемкость дисциплины
Семестр 4. Форма промежуточной аттестации – зачет. Общая трудоемкость дисциплины
составляет 2 зачетные единицы, 72 академических часа, из них 33,6 часа, выделенных на
контактную работу с преподавателем (в т.ч. иные виды работы (контактной) 1,6 ч.), 38,4 ч.,
выделенных на самостоятельную работу.
Таблица 2
Вид учебной работы
Контактная работа:
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные занятия (ЛЗ)
Иные виды работ:
Самостоятельная работа (всего):
Контроль
Общая трудоемкость
зач. ед.
час
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)
Всего часов
33,6
32
16
16
1,6
38,4
72
2
зачет
3. Тематический план
1.1
1.2
2.1
2.2
3.1
3.2
5
6
Модуль
1.
Биоценоз
как
биологическая система
Структура биоценоза:
1-2
пространственная, трофическая.
Видовое богатство. Экологические
ниши
Взаимоотношения организмов в
3-4
биоценозе. Экологофитоценотические стратегии видов
по Раменскому-Грайму
Всего по модулю 1
7
Итого количество
баллов
Самостоятел
ьная
работа*
4
3
из них в интерактивной
форме
практическ.
2
Лекции*
1
Недели семестра
Модули и темы
Виды
учебной
работы
и
самостоятельная
работа, в час.
Итого часов по теме
Таблица 3.
№
8
2
2
6
10
2
0-15
4
4
6
14
2
0-20
6
6
12
24
Модуль 2. Динамика и статика
экосистем
Статика экосистем
5-7
4
4
6
Характеристика
основных 8-10 2
2
6
вариантов сукцессий. Концепция
климакса растительности
Всего по модулю 2
6
6
12
Модуль 3. Круговорот веществ и
энергии в экосистемах
Распределение энергии между
11-13 2
2
6
продукцией и дыханием в
экосистеме: r-, К-отбор
Экологические пирамиды. Человек 14-16 2
2
8
и биосфера
Всего по модулю 3
4
4
14
Итого за семестр (часов, баллов):
16 16
16 38
Из них в интерактивной форме
6
6
часов
*Самостоятельная работа (включая иные виды контактной работы).
14
10
0-35
2
2
24
0-15
0-20
0-35
10
2
0-15
12
2
0-15
22
70
0-30
0-100
12
4. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
Таблица 3
Другие
формы
работы
Итого
количество
баллов
0-8
0-4
0-12
0-7
0-4
0-11
0-15
0-20
0-35
0-4
0-4
0-8
0-32
0-4
0-4
0-8
0-32
0-7
0-7
0-14
0-36
0-15
0-15
0-30
0-100
самост.
работа
0-8
0-4
0-12
таблица
0-15
0-20
0-35
задачи
0-7
0-4
0-11
реферат
0-4
0-8
0-12
тест
0-4
0-8
0-12
контрол
ьная
работа
практич.
работа
Семестр 10
Модуль 1
1.
2.
Всего
Модуль 2
1.
2.
Всего
Модуль 3
1.
2.
Всего
Итого 4
семестр
Письменные работы
собесед
ование
Устный
опрос
коллокв
иум
№ темы
5. Содержание дисциплины.
Модуль 1. Биоценоз как биологическая система
Тема 1.1 Структура биоценоза: пространственная, трофическая. Видовое богатство.
Экологические ниши. Трофические уровни: морфологические, физиолого-химические и
этологические характеристики продуцентов и консументов. Пространственная структура:
яруса, парцеллы, комплексы, синузии. Консорции в экосистемах. Топические, фабрические,
форические связи в биоценозе. Фундаментальная и реализованная экониши. Гильдии.
Жизненные формы организмов.
Тема 1.2 Взаимоотношения организмов в биоценозе. Эколого-фитоценотические стратегии
видов по Раменскому-Грайму. Хищничество, паразитизм, антибиоз, комменсализм,
мутуализм и кооперация. Виды конкуренции. Объем, напряженность и сила конкуренции.
Виоленты, патиенты, эксплеренты – типы стратегий организмов в биоценозе.
Модуль 2. Динамика и статика экосистем
Тема 2.1 Статика экосистем. Классификация биоценозов по доминантам и флористическим
спискам. Биомы Земли.
Тема 2.2 Основные формы и модели динамики. Динамика экосистем: автогенные (синкенез,
эндоэкогенез) и аллогенные (гейтогенез, гологенез) сукцессии. Модели сукцессий:
благоприятствования, толерантности, ингибирония, нейтральности.
Характеристика основных вариантов сукцессий. Концепция климакса растительности.
Методы изучения динамики.
Модуль 3. Круговорот веществ и энергии в экосистемах
Тема 3.1 Распределение энергии между продукцией и дыханием в экосистеме: r-, К-отбор.
Концепция продуктивности. Виды продуктивности. Распределение первичной продукции.
Использование первичной продукции человеком.
Тема 3.2 Экологические пирамиды. Человек и биосфера.
Экологические пирамиды разных экосистем. Экологические пирамиды чисел, массы,
энергии.
6. Планы семинарских занятий (не предусмотрены)
7. Планы проведения практических занятий
Модуль 1. Биоценоз как биологическая система
В процессе изучения дисциплины формируются следующие компетенции:
общепрофессиональные:
ОПК-3 способностью понимать базовые представления о разнообразии биологических
объектов, значение биоразнообразия для устойчивости биосферы, способностью
использовать
методы
наблюдения,
описания,
идентификации,
классификации,
культивирования биологических объектов
Б1.Б.11
Общая биология
Б1.Б.13.1
Микробиология и вирусология
Б1.Б.13.2
Ботаника
Б1.Б.13.3
Зоология
Б1.В.ОД.1
Особенности использования латинской терминологии
Б1.В.ОД.7
Экологическая анатомия и морфология растений
Б1.В.ОД.8
Экологическая морфология животных
Б1.В.ОД.9
Экологическая физиология
Б1.В.ОД.10 Экология популяций и сообществ
Б1.В.ОД.12 Биологическое разнообразие Тюменской области и его охрана
Б1.В.ОД.14 Биоценология
Б1.В.ДВ.3.1 Методология и история биологии
Б1.В.ДВ.6.1 Ареалогия флоры Западной Сибири
Б1.В.ДВ.8.1 Учение о биосфере
Б1.В.ДВ.10.1
Б1.В.ДВ.10.2
ИГА
Биологические ресурсы Тюменской области
Ресурсоведение
Итоговая государственная аттестация
10.2 Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал
оценивания:
Таблица 5
Коды
компетенции
Карта критериев оценивания компетенций
ОПК-2
Результаты обучения по уровням освоения материала
Пороговый
(удовл.)
61-75 баллов
владением
базовыми
знаниями
фундаментальных
разделов физики, химии
и биологии в объеме,
необходимом
для
освоения
физических,
химических
и
биологических основ в
экологии
и
природопользования.
Базовый
(хор.)
76-90 баллов
владением
базовыми
знаниями
фундаментальных разделов
физики, химии и биологии
в объеме, необходимом для
освоения
физических,
химических
и
биологических основ в
экологии
и
природопользования,
характеристиками
фитогеографического,
зоогеографического
районирования.
владением навыками
владением навыками
идентификации и
идентификации и описания
описания
биологического
биологического
разнообразия, его оценки
разнообразия, его оценки современными методами
Повышенный
(отл.)
91-100 баллов
владением базовыми знаниями
фундаментальных разделов физики,
химии и биологии в объеме,
необходимом
для
освоения
физических,
химических
и
биологических основ в экологии и
природопользования,
характеристиками
фитогеографического,
зоогеографического районирования.
Охарактеризовать
особенности
биофилотического районирования.
владением навыками
идентификации и описания
биологического разнообразия, его
оценки современными методами
количественной обработки
Виды занятий
Лекции,
практические
занятия,
самостоятельная
работа
студентов.
Оценочные
средства
презентации,
тесты,
контрольные
вопросы,
вопросы к
зачёту.
современными методами
количественной
обработки информации
количественной обработки
информации, определение
условий
благоприятствующих
успешному расселению
флоры и фауны по
равнинным и высотным
осям.
информации, определение условий
благоприятствующих успешному
расселению флоры и фауны по
равнинным и высотным осям.
Описание модели «идеального»
континента.
5. Образовательные технологии
Таблица 3
№
№
занятия раздела
Тема занятия
1.
1
Определение биоценологии.
Ключевые термины. Критерии
сообщества.
2.
1
Пространственная структура
биоценоза.
3.
1
Биоценозы тундр
4.
1
Биоценозы тайги
5.
2
Иерархия и способы
классификации биоценозов.
6.
2
Взаимоотношение видов
растений и животных.
7.
2
Конкуренция, хищничество,
паразитизм, мутуализм,
комменсализм, аменсализм.
8.
2
Биоценозы широколиственных
лесов
9.
2
Биоценозы степей
10.
2
Биоценозы пустынь
11.
3
Динамика биоценозов.
Виды образовательных
технологий
традиционные
образовательные
технологии:
информационная лекция
традиционные
образовательные
технологии:
информационная лекция
традиционные
образовательные
технологии: практическое
занятие
традиционные
образовательные
технологии: практическое
занятие
традиционные
образовательные
технологии:
информационная лекция
информационнокоммуникационные
образовательные
технологии:
лекция-визуализация
традиционные
образовательные
технологии:
информационная лекция
традиционные
образовательные
технологии: практическое
занятие
информационнокоммуникационные
образовательные
технологии: практическое
занятие в форме
презентации
информационнокоммуникационные
образовательные
технологии: практическое
занятие в форме
презентации
информационно-
Кол-во
часов
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
Энергетика и биологическая
продуктивность биоценозов.
13.
3
Экологические формы
воздействия человека на
биосферу.
14.
3
Биоценозы саванн
15.
3
Биоценозы экваториальных
лесов
16.
3
Биоценозы водоемов и болот
12.
коммуникационные
образовательные
технологии: лекциявизуализация
традиционные
образовательные
технологии:
информационная лекция
традиционные
образовательные
технологии:
информационная лекция
информационнокоммуникационные
образовательные
технологии: практическое
занятие в форме
презентации
информационнокоммуникационные
образовательные
технологии: практическое
занятие в форме
презентации
информационнокоммуникационные
образовательные
технологии: практическое
занятие в форме
презентации
2
2
2
2
2
6. Самостоятельная работа студентов
Таблица 4
№
1.
2.
3.
Наименование
раздела
дисциплины
Предмет и задачи
биоценологии.
Структура
биоценозов.
Предмет и задачи
биоценологии.
Структура
биоценозов.
Биоценоз как
система
надорганизменного
уровня.
Формы отношений
Вид самостоятельной работы
Трудоемкос
ть
(в
академичес
ких часах)
Составление глоссария по биоценологии
3
Составление карт по растительности России
3
Создание презентаций «Формы межвидовых
отношений в биоценозе»
7
4.
5.
6.
в биоценозе.
Классификация
биоценозов.
Биоценоз как
система
надорганизменного
уровня.
Составление теста по «Формы межвидовых
Формы отношений
отношений в биоценозе»
в биоценозе.
Классификация
биоценозов.
Динамика
биоценозов.
Создание презентаций по теме «Сукцессии
Энергетика и
биоценозов»
биологическая
продуктивность.
Динамика
биоценозов.
Энергетика и
Написание рефератов
биологическая
продуктивность.
Составление теста по «Формы межвидовых отношений в биоценозе»
1. Определяющей формой отношений в биоценозе является:
А) паразитизм;
Б) коменсализм;
В) мутуализм;
Г) конкуренция.
8
7
8
7. Компетентностно-ориентированные оценочные средства
7.1. Оценочные средства диагностирующего контроля
Собеседование по темам: «Предмет и задачи биоценологии.», «Формы межвидовых
отношений в биоценозе», «Типы структурной организации сообществ.».
7.2. Оценочные средства текущего контроля: модульно-рейтинговая
технология оценивания работы студентов
7.2.1. Распределение рейтинговых баллов по модулям и видам работ
Таблица 5
Виды работ
Максимальное количество баллов
Модуль 1
Модуль 2
Модуль 3
Аудиторные занятия
Лекции
Практические занятия
Самостоятельная работа
Итого за работу в семестре
Обобщающий контроль
Итого
8
4
4
17
25
25
12
6
6
13
25
25
7.2.2. Оценивание аудиторной работы студентов
Таблица 6
12
6
6
18
30
20
50
Итого
32
16
16
36
80
20
100
№
Наименование
раздела
дисциплины
Формы оцениваемой работы
Максимально
е количество
баллов
Модуль
(аттеста
ция)
Работа на лекциях
1
2
3
4
5
6
Предмет и задачи
биоценологии.
История зарождения
Наличие конспектов
4
и становления
биоценотических
представлений.
Биоценоз как
система
надорганизменного
уровня.
Наличие конспектов
6
Формы межвидовых
отношений в
биоценозе.
Типы структурной
организации
сообществ.
Концепция
Наличие конспектов
6
экологической ниши
и её применение в
биоценологии.
Работа на практических (семинарских, лабораторных) занятиях
Предмет и задачи
биоценологии.
История зарождения Защита практических работ (№14
и становления
2).
биоценотических
представлений.
Биоценоз как
система
надорганизменного
Защита практических работ (№3уровня.
6
5)
Формы межвидовых
отношений в
биоценозе.
Типы структурной
организации
сообществ.
Концепция
Защита практических работ (6-8)
6
экологической ниши
и её применение в
биоценологии.
1
2
3
1
2
3
7.2.3. Оценивание самостоятельной работы студентов
Таблица 7
№
Наименование
раздела (темы)
дисциплины
Формы оцениваемой работы
Максималь
ное
количество
баллов
Модуль
(аттестация)
1. Предмет и
задачи
биоценологии.
История
зарождения и
становления
биоценотическ
их
представлений.
2. Предмет и
задачи
биоценологии.
История
зарождения и
становления
биоценотическ
их
представлений.
3.
Биоценоз как
система
надорганизмен
ного уровня.
Формы межвид
овых
отношений в
биоценозе
4.
Биоценоз как
система
надорганизмен
ного уровня.
Формы межвид
овых
отношений в
биоценозе
5. Типы
структурной
организации
сообществ.
Концепция
экологической
ниши и её
применение в
биоценологии.
6. Типы
структурной
организации
сообществ.
Концепция
экологической
ниши и её
применение в
биоценологии.
Составление словаря по
биоценологии
10
1
Составление карт по
растительности России
7
1
Создание презентаций
«Формы межвидовых отношений в
биоценозе»
6
2
Составление теста по
«Формы межвидовых отношений в
биоценозе»
7
2
8
3
10
3
Создание презентаций по теме
«Сукцессии биоценозов»
Написание рефератов
7.2.4. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости
Методические рекомендации к защите практических работ:
Для защиты практической работы необходимо:
1. посетить все практические занятия;
2. сделать все задания (как письменные, так и устные);
3. рассказать методику выполнения задания, в случае необходимости записать её в
тетрадь;
4. отдать тетрадь с выполненными заданиями на проверку преподавателю.
7.3 Оценочные средства промежуточной аттестации
7.3.1. Рубежные баллы рейтинговой системы оценки успеваемости студентов
Таблица 8
Экзамен (соответствие рейтинговых
Вид
Допуск к
баллов и академических оценок)
Зачёт
аттестации
аттестации
Удовл.
Хорошо
Отлично
рейтинговая
40 баллов
61 балл
61-72 баллов 73-86 баллов
87-100
система
баллов
7.3.2. Оценочные средства для промежуточной аттестации
Контрольная работа
1.Жизненные формы растений и животных в биоценозе
2.Вертикальная структура биоценоза
3.Горизонтальная структура биоценоза
4.Изменчивость биоценозов
Примерные темы рефератов:
1. Системы классификации растительности: их преимущества и недостатки.
2. Способы классификации сообществ животных.
3. Ярусность лесных биогеоценозов (растительных и животных сообществ).
4. Метод геоботанического профилирования и анализа ценотопоклинов.
5. Экологическая зональность биоценозов континентальных водоёмов.
6. Экологическая зональность биоценозов Мирового океана.
7. Биоценозы тундры: видовой состав и разнообразие, пищевые взаимосвязи,
продуктивность.
8. Биоценозы тайги: видовой состав и разнообразие, пищевые взаимосвязи,
продуктивность.
9. Биоценозы смешанных и широколиственных (листопадных) лесов: видовой состав и
разнообразие, пищевые взаимосвязи, продуктивность.
10. Биоценозы лесостепи и степи (прерии, пампы, вельды): видовой состав, пищевые
взаимосвязи, продуктивность.
11. Биоценозы саванн: видовой состав, пищевые взаимосвязи, продуктивность.
12. Биоценозы маквиса (маккии), чапарраля, финбоша, скрэба): видовой состав, пищевые
взаимосвязи, продуктивность.
13. Биоценозы сезонных листопадных тропических лесов: характерные виды,
разнообразие видов и пищевые взаимосвязи, продуктивность
14. Биоценозы дождевых тропических лесов: характерные виды, разнообразие видов и
пищевые взаимосвязи, продуктивность.
15. Биоценозы заливных и суходольных лугов: видовой состав, пищевые взаимосвязи,
продуктивность.
16. Биоценозы высокогорных субальпийских и альпийских лугов: видовой состав,
пищевые взаимосвязи, продуктивность.
17. Биоценозы верховых болот: видовой состав, пищевые взаимосвязи, продуктивность.
18. Биоценозы переходных и низинных болот: видовой состав, пищевые взаимосвязи,
продуктивность.
19. Биоценозы пустынь: видовой состав, пищевые взаимосвязи, продуктивность.
20. Биоценозы солончаков и солонцев: видовой состав, пищевые взаимосвязи,
продуктивность.
21. Биоценозы береговых маршей: видовой состав, пищевые взаимосвязи, продуктивность.
22. Биоценозы коралловых рифов распространение, видовой состав и разнообразие,
функционирование и трофические взаимосвязи, продуктивность.
23. Биоценозы гидротермов: распространение, видовой состав и разнообразие,
функционирование и трофические взаимосвязи, продуктивность.
24. Правило Хатчинсона и закон Дайара: аргументы “за” и “против”. Условия
сосуществование видов- конкурентов вследствие разделения трофических ниш.
25. Виды-вселенцы: инвазионные и интродуцированные (преднамеренно и
непреднамеренно) история вселения и экологические последствия.
26. Коэволюция хищников и их жертв: механизмы и последствия
27. Влияние хищничества разных типов при разной интенсивности на видовое разнообразие
сообществ.
28. Роль облигатного и факультативного паразитизма в процессе микроэволюции.
29. Конвергенция сообществ. Параллелизм и конвергентная эволюция видов в
однотипных биомах из разных биогеографических областей.
30. Явление географического и экологического викариата: причины и последствия.
Работа над рефератом.
Реферат – краткое изложение в письменной форме или в форме публичного доклада
содержания научных трудов, периодической литературы по определенной теме.
Цель написания– научиться самостоятельно отбирать, анализировать и обобщать
материал, выявлять общие закономерности геологических процессов.
Для написания реферата необходимо:
- выбрать тему, используя список рекомендуемой литературы;
- подобрать необходимые источники (монографии, сборники, периодику);
- составить план реферата;
- сделать литературный обзор материала и написать конспект;
- проиллюстрировать работу схемами, таблицами, графиками;
- сделать выводы, выразив свое отношение к изученной проблеме;
- оформить титульный лист согласно требованиям ГОСТа;
- учитывая замечания преподавателя, внести исправления;
- представить прорецензированную работу к защите и сдать преподавателю.
- объём реферата, как правило, составляет 20-25 стр. (не более 30); 14 кеглем,
полуторным междустрочным интервалом, шрифтом TimesNewRoman.
Работа с литературными источниками.
1. Ознакомиться с имеющимися в библиотеке систематическими, алфавитными,
предметными каталогами.
2. В первую очередь изучить научную, периодическую литературу, содержащую
теоретические основы проблемы. Затем познакомиться с литературными источниками,
раскрывающими более узкие и частные вопросы.
3. Детально проработать публикации (если таковые есть) преподавателей кафедры
посвященной данной теме.
Составить собственную библиографическую картотеку.
Перечень вопросов к зачёту
1. Предмет и задачи биоценологии. Связь биоценологии с другими направлениями в
экологии. Терминология: биотическое сообщество и биоценоз, экологическая ассоциация,
гильдия видов, ассамблея видов, консорция видов, экологические группы видов.
2. История становления биоценотических представлений. Значение трудов
А.Гумбольдта, Ж-Б. Ламарка, К.Ф. Рулье, Ж. Сент-Илера, И.М. Сеченова и К. Мёбиуса
для формирования биоценологии.
3. Концепции сообщества Мёбиуса-Форбса и Дина-Петерсена. Надорганизменная и
индивидуалистическая модели биоценоза. Труды Ф. Клементса, В. Шелфорда, Г. Глизона,
Г.Ф. Морозова, В.Н. Сукачева, Л.Г. Раменского. Дискуссии среди российских биологов в
20-х годах XX века: позиции Г.Ю. Верещагина, В.Н. Беклемишева, Б.А. Келлера, П.Д.
Резвого.
4. Значение трудов В.Н. Беклемишева, Д.Н. Кашкарова и В.В. Станчинского для
развития биоценотических подходов и представлений в экологии животных.
5. Формирование
экосистемных
представлений
в
биоценологии.
Идея
функциональной взаимосвязи биоценоза и биотопа (С.Форбс, Л.Л. Россолимо, Г.Г.
Винберг). Концепция “экосистемы” А.Тэнсли-Р.Линдемана. Учение о биогеоценозе В.Н.
Сукачёва.
6. Развитие популяционно-аналитического подхода в биоценологии. Труды Ч.
Элтона, Д. Лэка, Р. Мак-Артура, Э. Макфедьена, Г.В. Никольского, С.С. Шварца, Н.П.
Наумова, И.А. Шилова.
7. Основные положения системного подхода в приложении к биосистемам (по
Реймерсу). Биосистемы: их иерархия и способы классификации. Эмерджентные свойства
биосистем 4-х уровней иерархии. Принципы организации и поведения биосистем от
уровня организма до биоценоза. Особенности сообществ и биоценоза как биосистем
надорганизменного уровня. Методология изучения надорганизменных систем с учетом
специфики их организации.
8. Критерии выделения истинного биотического сообщества. Биогеоценоз,
гидробиоценоз и экосистема. Компонентный состав биогеценоза: биоценоз (фитоценоз,
зооценоз, микробоценоз, паразитоценоз) и биотоп (климатоп, эдафотоп, атмосфера).
Различия
между
биогеоценозом
и
экосистемой.
Свойства
биогеоценоза:
самовоспроизводимость и саморегуляция.
9. Структура биогеоценоза и фитоценоза. Основные направления в трактовке
понятия «структура фитоценоза» по В.В. Мазингу. Понятие о типах структурной
организации сообщества: пространственная (хорологическая), временная (сезонная),
видовая (таксономическая), размерная, трофическая и информационная структура.
10. Трофическая структура сообществ. Трофические цепи и сети. Пастбищные и
детритные цепи: характеристика, примеры. Разветвлённость трофической сети как
показатель структурной сложности организации сообщества.
11. Экологические пирамиды и закон экологической эффективности трансформации
энергии по пастбищной трофической цепи. Правило биологического усиления эффекта
загрязнения по трофической цепи. Соотношение трофических уровней и причины
появления частично обращенных пирамид численности и биомасс в наземных и водных
экосистемах.
12. Теории трофической регуляции: регуляция снизу и каскадные эффекты в
наземных экосистемах. Биологическая продуктивность и ее показатели.
13. Таксономическая структура. Экологические доминанты, предоминанты и
второстепенные виды. Виды эдификаторы, суб- или со-эдификаторы, ассектаторы.
Правило взаимной приспособленности видов в биоценозе К.Мёбиуса – Г.Ф. Морозова.
14. Биоразнообразие сообществ и способы его оценки. Инвентаризационное
биоразнообразие (по Р. Уиттекеру). Структурное разнообразие по Дж. Хатчинсону.
15. Видовое богатство сообществ: определение и способы оценки. Видовая
плотность и нумерическое видовое богатство. Индексы Маргалефа, Менхиника и их
свойства.
16. Видовое разнообразие сообществ: определение и способы оценки. Функции
«ранг-обилие». Графические и математические модели рангового распределения видов по
обилию (геометрический ряд, лог-ряд, лог-нормальное распределение, модель
разломанного стержня) и их экологическая интерпретация.
17. Индексы видового разнообразия (ВР) сообществ (Симпсона, Макинтоша,
Шеннона). Индексы доминирования (Симпсона, Бергера-Паркера) и выравненности
(эквитабильности) (Шеннона, Пиелу). Сравнительная характеристика свойств индексов
ВР и их применение для оценки состояния среды обитания (по Э. Мэгарран)
18. Видовое разнообразие и устойчивость сообществ. Различные подходы к
определению устойчивости биосистем (резистентность, упругость, динамическая
стабильность, иерархическая устойчивость). Влияние стабильной, слабо нарушенной и
сильно нарушенной среды на видовое разнообразие и устойчивость сообществ.
Разнообразие и связность видов (по Р. Маргалефу).
19. Пространственно-временная структура сообществ. Вертикальная (ярус,
биогеогоризонт, полог) структура. Горизонтальная гетерогенность (клинальность,
мозаичность, фрактальность) Определение понятий парцелла (по Н.В. Дылису), синузия
(по Х. Гамсу), микрогруппировка.
20. Дискретность и континуум биотических сообществ. Вопрос о границах
сообщества: континуальная и дискретная модели, парадигмы “индивидуализма” и
“организмизма”. Примеры прерывности и непрерывности взаимного перехода сообществ.
21. Работы Л.Г. Раменского, Р. Уиттекера и Дж. Кертиса по изучению распределения
фитоценозов вдоль средовых градиентов. Метод прямого градиентного анализа:
преимущества и недостатки. Понятия комплексного градиента, топоклина,
ценотопоклина, катены, ценомозаик. Переходные зоны биотических сообществ - экотоны
и краевой эффект.
22. Дифференцирующее (пространственное) мозаичное, b- и δ- разнообразие
сообществ и способы его измерения. Крупномасштабные субконтинентальные сообщества
- биомы: определение, принципы выделения и краткая характеристика (по Одуму и
Уиттекеру).
23. Теория островной биогеографии в приложении к биоценологии. Закон обеднения
биоты в условиях изоляции (в островных местообитаниях) Г.Ф. Хильми. Теория
островной биогеографии (по Мак-Артуру и Уилсону). Биоценотические принципы
А.Тинемана и фитоценотические принципы П. Жаккара. Биоценотическое правило В.С.
Ивлиева. Постулаты биоценотической организации В.Тишлера.
24. Классификация фитоценозов и система синтаксономических единиц
фитоценологии (ассоциации, группы ассоциаций, формации, группы формаций, классы
формаций, типы растительности). Способы классификации фитоценозов: их
преимущества и недостатки. Ассоциация и ее диагностические признаки. Различия
понятий "фитоценоз", "ассоциация" и "растительное сообщество".
25. Экологическая ординация сообществ (на примере метода полярной ординации).
Сравнительный анализ сходства и разграничение сообществ методом кластерного анализа
и построения дендрограмм.
26. Динамика биогеоценозов: суточная, и сезонная, флюктуационная и возрастная.
Временная (сезонная, годовая и многолетняя) динамика сообществ: причины, механизмы
и биологическое значение. Сезонные аспекты и фаланги биоценоза.
27. Экологические сукцессии сообществ: первичные, вторичные, аллогенные
(природные и антропогенные) и автогенные, автотрофные и гетеротрофные. Пирогенные
сукцессии. Пастбищные сукцессии. Дигрессии и демутации растительности: объяснение,
примеры.
28. Смены и сукцессии растительного покрова. Первичные и вторичные сукцессии.
Стадии развития фитоценоза первичной сукцессии по А.Г. Воронову и по В.Н. Сукачеву.
29. Флюктуации по Т.А. Работнову. Суть понятий сингенез, эндоэкогенез и
гологенез.
30. Классификация типов сукцессий по П.Д. Ярошенко. Кратковременные, вековые и
филоценогенетические смены фитоценозов.
31. Понятие климакса в биогеоценологии. Современная концепция экологического
климакса. Теория подвижного равновесия.
32. Определение и классификация форм межвидовых взаимосвязей и
взаимодействий в биоценозе. Топические, трофические, форические, фабрические и
дефензивные связи между видами.
33. Информационная структура сообществ. Виды информации и механизмы
коммуникации особей разных видов и функциональных групп организмов.
Аллелохимические взаимодействия. Понятия биологического сигнального поля и
фитогенного поля биоценоза. Информационные межвидовые контакты как основа
поддержания гомеостаза биоценоза.
34. Теория экологической ниши. История развития концепции экониши. Концепции
“топической” ниши Д. Гринелла и “трофической” ниши Ч. Элтона. Теория многомерной
ниши Д. Хатчинсона: допущения и ограничения в модели. Современные варианты
определения экониши. Определение минимальной мерности ниши. Фундаментальная и
реализованная ниши. Ниша- свойство вида или среды: аргументы “за” и “против”.
Внутрифенотипическая и межфенотипическая компоненты ниши.
35. Конкуренция. Определение и сущность. Скученность популяции и явление
самоизреживания. Эксплуатационная и интерференционная конкуренция. Асимметричные
эффекты конкуренции для взаимодействующих видов и различных фенотипических групп
особей в популяции.
36. Групповое размещение особей и влияние внутривидовой конкуренции на исход
межвидовой конкуренции. Эксперименты Г.Ф. Гаузе по изучению межвидовой
конкуренции. Принцип конкурентного исключения Вольтерра-Гаузе: условия и
демонстрация его действия в природных сообществах.
37. Логистическая модель конкуренции 2-х видов (Лотки- Вольтерры): и условия их
сосуществования. Соотношение интенсивности межвидовой и внутривидовой форм
конкуренции. Правило В.С. Ивлева.
38. Освобождение видов от конкуренции. Гипотеза “призрака конкурентного
прошлого”. “Мнимая конкуренция” (условная конкуренция): пространство свободное от
врагов. Пространственная неоднородность, различие темпов заселения видами
пространства и опережающая конкуренция. “Планктонный парадокс” и варианты его
объяснения.
39. Роль конкуренции в организации структуры сообщества. Сосуществование
конкурентных видов в результате разделения пространства их ниш: гипотеза
лимитирующего сходства. Правила Хатчинсона и Дайара: аргументы “за” и “против”.
Влияние интенсивности межвидовой конкуренции на сложность структуры сообществ.
40. Влияние конкуренции на параметры экологических ниш видов. Эффект
конкурентного высвобождения и адаптивной радиации видов на островах. Компенсация
дефицита видов ростом плотности. Внутривидовая дифференциация ниши: половой
диморфизм животных и двудомность растений.
41. Экологически эквивалентные виды и явления географического и экологического
викариата. Правило Джордана и правило Дедю.
42. Хищничество. Логистическая модель взаимоотношения видов в системе:
«хищник – жертва» (Лотки-Вольтерры): условия их сосуществования. Стратегия
рационального хищника. Коэволюция взаимосвязанных видов в системе: “хищникжертва” и экологическая роль взаимодействий данного типа
43. Влияние хищничества на структурную организацию сообщества. Агрегация
жертв и частичные убежища. Экологические эффекты агрегаций консументов - эффект
Олли. Влияние специализированных и неспециализированных хищников при разной
интенсивности пресса на структурную организацию и видовое разнообразие сообществ и
паразитизма и хозяев паразита
44. Паразитизм. Определение. Классификации форм паразитизма. Факультативные и
облигатные, временные и постоянные паразиты. Паразитоиды. Инквилинизм. Паразитизм
как форма симбиоза. Паразитарные системы и паразитоценозы. Коэволюция паразитов и
их хозяев.
45. Мутуализм и протокооперация. Определения. Классификации форм мутуализма
и протокооперации видов. Бактериотрофные и микотрофные растения. Рост лишайников и
причины их поливалентности. Ксилофаги и микроорганизмы-эндосимбионты.
46. Влияние мутуализма на параметры экологических ниш видов. Взаимная
специализация и коадаптации видов-симбионтов. Мутуализм как стратегия коэволюции
видов.
47. Жизненные формы, как отражение условий среды и отношений в фитоценозе.
Обзор классификаций жизненных форм растений (принципы выделения рангов, отличия,
преимущества, недостатки). Понятия "экобиоморфа" и "онтобиоморфа". Экологоморфологические классификации жизненных форм.
48. Фенологические типы растений. Фенологические фазы. Фенологические карты.
49. Закономерности структурной организации сообществ: правила образования
ассамблей и сообществ видов. Конвергенция сообществ. Правила встраивания новых
видов в сообщества. Инвазия и интродукция (преднамеренная и случайная) водных,
полуводных, околоводных и сухопутных видов растений и животных. Примеры и
экологические последствия.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература
1. Воронов А.Г., Дроздов Н.Н., Криволуцкий Д.А., Мяло Е.Г. Биогеография с основами
экологии: Учебник. 4-е изд. М.: Высшая школа, 2002 –392 с.
2. Второв П.П., Дроздов Н.Н. Биогеография: – М.: ВЛАДОС-ПРЕСС, 2001 –304 с.
3. Шилов И.А. Экология: учебник для биол. и мед.спец. вузов. М: Высшая шк., 2003 512с.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
б) дополнительная литература
Вронский В.А. Экология: Словарь-справочник. 2-е изд. Ростов н/Д.: Феникс, 2002 –
576 с.
Гейнрих Д., Гергт М. Экология: dtv-Atlas: Пер. с 5-го нем. изд. – М.: Рыбари, 2003 –
287 с.
Гиляров А.М. Популяционная экология: Учеб.пособ. – М.: Изд-во МГУ, 1990- 191 с.
Дедю И. И. Экологический энциклопедический словарь.- Кишинев, 1989- 406 с.
Дроздов Н.Н., Мяло Е.Г. Экосистемы мира. – М.: Изд-во ABF, 1997. – 238 с.
Сорокин Ю.И. Экосистемы коралловых рифов. – М.: Наука, 1990 – 502 с.
Периодические издания
................................................................................................................................................
Интернет-ресурсы
1. http://www.bio.pu.ru/index.php Санкт-Петербургский государственный университет,
биологический факультет.
2. http://www.soil.msu.ru/ Московской государственный университет им. М.В.
Ломоносова, факультет биологии.
3. http://ru.wikipedia.org/ электронная энциклопедия.
4. http://www.mgul.ac.ru/info/flh/soil/ Московский государственный университет.
5. http://www.bio.vsu.ru/soil/ Воронежский государственный университет.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для освоения курса, необходимо иметь в наличии следующее материальнотехническое обеспечение:
В лаборатории «Систематика растений» (502 аудитория химико-технологического
корпуса):
 Физико-географический атлас России
 проекционная аппаратура
 компьютеры
10. Паспорт рабочей программы дисциплины
Разработчик(и) : Б.С. Харитонцев д.б.н., доцент кафедры биологии, экологии и МПЕ
Программа одобрена на заседании кафедры
__________________________________________
от «___»_______________г., протокол
№________
Согласовано:
Зав. кафедрой ______________________ Садыкова Э.Ф.
«___» ________________г.
Согласовано:
Специалист по УМР _________________
«___» ________________г.