Geum.ru

Рабочая программа дисциплины «экология гидробионтов» Код дисциплины по учебному плану дс. Р. 9

Вид материалаРабочая программа

Содержание


1. Организационно-методический раздел
Задачи курса
Место курса в процессе подготовки специалиста
2. Распределение часов по темам и видам работ
3. Содержание программы
3.2 Темы семинарских занятий
3.4 Примерный список вопросов к зачету
4. Формы промежуточного и итогового контроля
5. Учебно-методическое обеспечение курса
Лист обновления
Подобный материал:





МИНОБРНАУКИ РОССИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Иркутский государственный университет»

(ФГБОУ ВПО «ИГУ»)


«Утверждаю»

_____________________

Проректор по учебной работе,

проф. И. Н. Гутник

«____»_____________20____г.


Биолого-почвенный факультет

Кафедра гидробиологии и зоологии беспозвоночных


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


дисциплины «ЭКОЛОГИЯ ГИДРОБИОНТОВ»


Код дисциплины по учебному плану ДС.Р.9

Для студентов специальности 020801.65 «Экология»




г. Иркутск


1. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ


Цель курса

Ознакомить студентов с главнейшими структурными особенности морских и континентальных водных экосистем и с основными применяемыми методами исследований в гидробиологии (водной экологии).

Задачи курса

Ознакомление с основными особенностями водной среды как среды обитания организмов (гидробионтов);

Знакомство с основными жизненными формами водных организмов (планктон, нектон, бентос, нектобентос, пелагобентос, нейстон, плейстон, перифитон); с вертикальной зональностью океанов, морей и озер, с зональностью рек;

Ознакомление с основными методами и подходами к исследованию водных экосистем разных типов, пелагиали и бентали, способами анализа и интерпретации полученных результатов в гидробиологии.

Место курса в процессе подготовки специалиста

Предмет предназначен для освоения обучающимися основных используемых в гидробиологии методов сбора материала и интерпретации результатов, формирования способности к проведению самостоятельного полевого и лабораторного гидробиологического исследования.


2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ ПО ТЕМАМ И ВИДАМ РАБОТ

для студентов очного отделения


№
Темы, разделы
Всего часов
Виды подготовки
Самост. работа

Лекции
Практические занятия
Самост. работа студентов
КСР

1
Введение в водную экологию
3
1
–
2
–

2
Методы исследования планктона
7
3
–
4
–

3
Методы исследования бентоса
7
3
–
4
1

4
Ландшафтный подход в исследованиях водных экосистем
4
2
–
2
–

5
Популяционно-экологические исследования в гидробиологии
6
2
–
4
–

6
Основные понятия и подходы в гидропаразитологии
2
1
–
1
–

7
Методы статистической обработки результатов гидробиологических исследований
5
2
–
2
1

ВСЕГО (часы)



35
14
–
19
2



3. СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ


3.1 Общее (по всем темам)

Тема 1. Введение в водную экологию.

Гидробиология как экологическая дисциплина. Особенности обитания организмов в водной среде, отличия ее от наземной среды. Значимость температурного фактора, условий освещенности, гидростатического давления, вязкости воды и ее огромной теплоемкости. Способы адаптации гидробионтов (морфологические, физиологические, биохимические) к данным факторам. Поддержание нейтральной или близкой к ней плавучести.

Пелагиаль и бенталь. Зонирование дна океанов, озер и рек. Океаническая зональность: супралитораль, литораль, сублитораль, батиаль, абиссаль, ультраабиссаль, абиссогидротермаль. Зонирование озер: литораль, сублитораль, профундаль. Сезонная температурная стратификация в озерах. Термоклин и его динамика.

Основные жизненные формы гидробионтов: планктон, нектон, бентос, нектобентос, перифитон, нейстон, плейстон. Фитопланктон и зоопланктон, фито- и зообентос. Классификация планктонных и бентосных организмов по их размерам (микро-, мейо-, макро- и мега-).

Тема 2. Методы исследования планктона.

Сбор проб батометрами для исследования фитопланктона и гидрохимических анализов воды. Особенности различных конструкций батометров, достоинства и недостатки. Сбор проб фитопланктона с использованием седиментационных ловушек. Определение продуктивности фитопланктона по содержанию хлорофилла "а" в водной среде.

Сборы планктонными сетями. Сети Джеди стандартная и океаническая модель (ДжОМ), пелагические тралы: устройство, принцип работы. Требования к конструкции планктонных сетей. Уловистость сетей разных моделей при работах на Байкале и других водоёмах. Возможные причины снижения уловистости. Оптимальные скорости подъёма сетей.

Обработка проб зоопланктона счётным методом. Конструкции счётных камер. Заполнение карточек видового состава зоопланктона.

Тема 3. Методы исследования бентоса.

Основные орудия для количественных и качественных сборов зообентоса. Дночерпатели моделей Петерсена, Экмана-Берджа, Ленца, "Океан". Достоинства и недостатки каждой модели. Грейферный пробоотборник Райнике, возможность изучения послойного распределения организмов в донных отложениях. Эрлифтный пробоотборник, используемый на Байкале. Драги различной конструкции. Бимтрал, трал Сигсби, большой ихтиологический трал. Сбор нектобентических организмов при тралениях. Сочетание траловых и гидроакустических методов.

Методология анализа структуры бентосных сообществ. Заполнение карточек обработки проб. Понятие о видах-эдификаторах, доминантах и детерминантах. Сообщества мёбиусовского и петерсеновского типов как два крайних варианта значимости биоценотических связей либо абиотических условий для формирования структуры сообщества. Консорция как предельная выраженность сообщества мёбиусовского типа. Структура консорции байкальской губки Lubomirskia baikalensis. Использование индекса Броцкой–Зенкевича для количественной оценки доминирования, индексов Жаккара, Алехина и Серенсена – для оценки общности видового состава, индекса Шеннона – для оценки видового разнообразия. Оценка общности удельного обилия. Коэффициент биоценотического сходства Вайнштейна. Комбинированный индекс состояния сообществ зообентоса (КИСС) А.И. Баканова. Построение диаграмм доминирования; принцип подразделения видов на доминантные, субдоминантные, второстепенные и случайные.

Тема 4. Ландшафтный подход в исследованиях водных экосистем.

Необходимость комплексной оценки всех абиотических и биотических факторов при биоценологических исследованиях. Понятие о ландшафте. Определения урочища и фации. История развития ландшафтного подхода в гидробиологии. Использование водолазной техники, дистанционных подводных видеонаблюдений и подводных обитаемых аппаратов (ПОА).

Классификация основных подводных ландшафтов Байкала (по Е.Б. Карабанову). Особенности распределения беспозвоночных животных и подкаменщиковых рыб по подводным ландшафтам озера. Оригинальные ландшафты Байкала в местах с необычными геологическими условиями. Просмотр видеозаписей различных подводных ландшафтов.

Тема 5. Популяционно-экологические исследования в гидробиологии.

Различные подходы к пониманию популяции. Варианты определений популяции для водных организмов. Различия в популяционной структуре у гидробионтов пелагиали и бентали. Понятие о суперпопуляциях, независимых и зависимых популяциях, псевдопопуляциях (неспособных к поддержанию своей численности без притока особей извне). Различие между ареалом видов и зонами стерильного выселения. Выработка рекомендаций для промыслового лова гидробионтов на основе анализа их популяционной структуры. Сезонные изменения в популяциях гидробионтов. Ленточные популяции на примере организмов байкальской литорали. Гемипопуляции амфибиотических организмов.

Основные показатели в популяционной биологии: рождаемость, смертность, мгновенная скорость роста популяции. Понятие о когорте. Методы исследования динамики численности популяций гидробионтов. Популяционные волны, автоколебания численности популяций, их причины. Различные экологические стратегии организмов. Гидробионты – r-стратеги и K-стратеги. Откуда происходят обозначения r и K? Классификация организмов на виоленты, патиенты и эксплеренты.

Тема 6. Основные понятия и подходы в гидропаразитологии.

Значимость паразитических организмов в функционировании водных экосистем. Паразитарные системы в водоёмах, их сезонная и межгодовая динамика. Гемипопуляции разных стадий жизненного цикла паразитов. Понятие об инфрапопуляции, субпопуляции, экстенсивности и интенсивности заражения, индексе обилия паразита, пространственном и гостальном распределении паразитов. Оценка распределения паразитов по различным возрастным группам хозяев. Функционирование паразитарных систем на примерах чаечного лентеца (Diphyllobothrium dendriticum) в Байкале и паразита щуки – цестоды Triaenophorus nodulosus в бассейне Байкала. Особенности коэволюции паразитов и хозяев в водных экосистемах.

Тема 7. Методы статистической обработки результатов гидробиологических исследований.

Предназначение статистической обработки результатов в гидробиологии. Методика расчёта средней арифметической, дисперсии, ошибки средней, коэффициента вариации. Использование критериев Стьюдента для оценки вероятности. Табличное и графическое представление результатов работы.


3.2 Темы семинарских занятий

Семинарские занятия не предусмотрены.

3.3 Тематика заданий для самостоятельной работы

«Ручной» расчет при помощи калькулятора основных статистических показателей для выборки из реальной гидробиологической практики (освоение методов статистической обработки результатов).
    • Темы для индивидуальных сообщений (по желанию студентов):
  • Классические и современные методы исследований фитопланктона;
  • Отбор проб зоопланктона планктонными сетями различной конструкции;
  • Способы отбора качественных и количественных проб зообентоса с борта научно-исследовательского судна;
  • Современные методы дистанционных исследований гидробионтов и их сообществ в крупных водных экосистемах.


3.4 Примерный список вопросов к зачету

Особенности обитания организмов в водной среде, отличия от наземной среды.

Основные жизненные формы гидробионтов: планктон, нектон, бентос, нектобентос, перифитон, нейстон, плейстон.

Классификация планктонных и бентосных организмов по их размерам.

Пелагиаль и бенталь. Зонирование дна океанов, озер и рек.

Методы сбора фито- и зоопланктона, используемые орудия.

Качественная и количественная обработка проб зоопланктона. Счётный метод. Расчет численности и биомассы.

Методы исследования нектона. Гидроакустические методы исследования распределения пелагических организмов.

Размерная классификация организмов планктона и бентоса.

Особенности речного зообентоса. Понятие о дрифте, его разновидности.

Методы сбора бентосных организмов. Количественные и качественные орудия лова, их сравнительная характеристика.

Различные типы бентосных сообществ. Степень значимости абиотических и биотических факторов. Консорции.

Структура гидробиоценозов, оценка доминирования в них. Виды-доминанты, эдификаторы, детерминанты.

Сравнительный анализ видового состава гидробиоценозов и их количественных характеристик. Назначение индексов сходства видового состава и удельного обилия (Жаккара, Серенсена, Алёхина, Вайнштейна), индекса видового богатства Шеннона [допускается без заучивания формул].

Особенности применения ландшафтного подхода в водной экологии.

Особенности структуры популяций гидробионтов. Границы ареала, независимые и зависимые популяции, псевдопопуляции, суперпопуляции, гемипопуляции. Зоны воспроизводства и стерильного выселения.

Паразитарные системы в гидробиоценозах. Основные термины и понятия, используемые в гидропаразитологии.

Назначение статистической обработки результатов исследований, границы ее применимости. Основные статистические показатели.

4. ФОРМЫ ПРОМЕЖУТОЧНОГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ:

Промежуточный контроль осуществляется по результатам контрольных работ, тестовых заданий, опросов на практических занятиях, проверки альбомов, рефератов. Итоговый контроль в форме зачета.

5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА

Интернет-источники

Сайт научно-образовательного центра «Байкал» при Иркутском государственном университете: al.ru/

Зилов Е.А. Гидробиология и водная экология (организация, функционирование и загрязнение водных экосистем): учеб. пособие. – Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2009. – 147 с. Интернет-версия: al.ru/Download?id=751&site=lake.baikal.ru

Библиография работ о Байкале (Научная электронная библиотека Лимнологического института СО РАН): rk.ru/bibl/

Оборудование

Приборы для сбора гидробионтов в экспедиционных условиях: драги различной конструкции, бимтрал, дночерпатель Экмана-Берджа (модификация Ленца), дночерпатель Петерсена, бентометр для сбора проб в родниках, батометр, планктонная сеть Джеди (стандартная), планктонная сеть закидная, гидробиологические сачки.

Оборудование для камеральной обработки гидробиологических проб: счетные камеры, весы торсионные, весы электронные, стандартные карточки для бентосных и планктонных проб.

Материалы

Видеозапись пелагического траления на Байкале большим ихтиологическим тралом на НИС «Дмитрий Норенко» (В.В. Тахтеев).

Видеозаписи подводных ландшафтов в различных районах озера Байкал (из фонда В.В. Тахтеева).

Видеофильм «Подводный мир Байкала» (режиссер С.Ю. Марков, автор текста В.В. Тахтеев).

Фотографии байкальских гидробионтов (С.И. Дидоренко).


ЛИТЕРАТУРА

Основная

Зилов Е.А. Гидробиология и водная экология (организация, функционирование и загрязнение водных экосистем): учеб. пособие. – Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2009. – 147 с. [Выставлено на сайте НОЦ «Байкал» при ИГУ] 574/З-61 12экз

Дополнительная

Атлас и определитель пелагобионтов Байкала (с краткими очерками по их экологии) / Тимошкин О.А., Мазепова Г.Ф., Мельник Н.Г. и др. – Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1995. – 694 с.

Гидробиология водоемов юга Восточной Сибири (Биоразнообразие Байкальского региона: Тр. Биол.-почв. ф-та ИГУ. Вып. 6) / Отв. ред. В.В. Тахтеев. – Иркутск: Иркут. ун-т, 2006. – 199 с.

Гиляров А.М. Популяционная экология. – М.: Изд-во МГУ, 1991. – 191 с.

Динамика заражённости животных гельминтами / Пронин Н.М., Жалцанова Д.-С.Д., Пронина С.В. и др. – Улан-Удэ: БНЦ СО АН СССР, 1991. – 202 с.

Кожова О.М., Мельник Н.Г. Инструкция по обработке проб планктона счётным методом. – Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1978. – 50 с.

Константинов А.С. Общая гидробиология: учебник для студ. биол. спец. вузов. – М.: Высшая школа, 1986. – 472 с.

Курашов Е.А. Мейобентос как компонент озерной экосистемы. – СПб.: «Алга-Фонд», 1994. – 224 с.

Методика изучения биогеоценозов внутренних водоёмов. - М.: Наука, 1975.

Методы изучения зоопланктона. Часть 1. Методы и орудия сбора планктонных ракообразных и коловраток. Метод. указания / Сост. И.В. Аров, Н.И. Башарова, Н.Г. Мельник. – Иркутск: Иркут. ун-т, 2000. – 37 с.

Методы изучения зоопланктона. Часть 2. Качественная и количественная обработка проб. Метод. указания / Сост. И.В. Аров, Н.И. Башарова, Н.Г. Мельник. – Иркутск: Иркут. ун-т, 2000. – 29 с.

Подводные ландшафты Байкала. – Новосибирск: Наука, 1990. – 183 с.

Руководство по методам биологического анализа морской воды и донных отложений. – Л.: Гидрометеоиздат, 1980. – 192 с.

Тахтеев В.В., Чатта Е.Н., Провиз В.И., Иванов К.М., Левашкевич А.М., Говорухина Е.Б. Ландшафтное своеобразие подводного склона Северного Байкала в районе мыса Большой Солонцовый // Тр. Госуд. природ. заповедника «Байкало-Ленский». Вып. 3. – Иркутск: РИО НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН, 2003. – С. 58–64.


ЛИСТ ОБНОВЛЕНИЯ

Дата
Внесенные обновления
Подпись автора
Подпись зав. кафедрой















Программу составил Тахтеев В. В., д.б.н., профессор кафедры гидробиологии и зоологии беспозвоночных биолого-почвенного факультета ИГУ __________

Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры гидробиологии и зоологии беспозвоночных 06 июня 2011 г., протокол № 6.


Зав. кафедрой гидробиологии и зоологии беспозвоночных доцент
В. Г. Шиленков __________


Согласовано: председатель УМК биолого-почвенного факультета профессор А. Н. Матвеев __________