Программа дисциплины экология популяций и сообществ для студентов специальности 020803 «Биоэкология» направления
| Вид материала | Программа дисциплины |
- Программа дисциплины «Организм и среда» дс. Ф. 03 для студентов специальности 020803, 125.95kb.
- Программа дисциплины опд ф. 11 Генетика и эволюция для студентов специальности 020803, 148.47kb.
- Программа дисциплины опд. Микробиология для студентов, обучающихся по специальности, 113.36kb.
- Программа дисциплины ф. Информатика для студентов специальности 020803 «Биоэкология», 124.04kb.
- Программа дисциплины дс. 16 Система контроля качества на производстве для студентов, 80.69kb.
- Программа дисциплины опд. Ботаника для студентов специальности 020803 «Биоэкология», 206.77kb.
- Программа дисциплины опд. Р1 Общая патология для студентов специальности 020803 Биоэкология,, 93.19kb.
- Программа дисциплины ен в. 1 Математические методы и оценка экологического риска для, 112.63kb.
- Программа дс. 15 Радиационная патология для студентов специальности 020803 Биоэкология, 103.85kb.
- Программа дисциплины опд ф. 2 Вирусология для студентов специальности 020803 «Биоэкология», 79.29kb.
Министерство образования Российской Федерации
ОБНИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИАТЭ)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
____________С.Б. Бурухин
"____"__________2007 г.
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ЭКОЛОГИЯ ПОПУЛЯЦИЙ И СООБЩЕСТВ
для студентов специальности 020803 «Биоэкология»
направления 020800 «Экология и природопользование»
Форма обучения: очная
Объем дисциплины и виды учебной работы в соответствии с учебным планом
| Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |||
| | | 7-й | | | |
| Общая трудоемкость дисциплины | 80 | 80 | | | |
| Аудиторные занятия | 54 | 54 | | | |
| Лекции | 36 | 36 | | | |
| Практические занятия и семинары | 18 | 18 | | | |
| Самостоятельная работа | 26 | 26 | | | |
| Вид итогового контроля (зачет, экзамен) | | зачет | | | |
Обнинск 2007
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 020803 - биоэкология
Программу составила
__________________Горшкова Т.А., старший преподаватель кафедры биологии
Программа рассмотрена на заседании кафедры биологии (протокол № __ от ________ 2007 г.)
Зам. заведующего кафедрой биологии
_____________________ Е.И. Егорова
«___»________________ 2007 г.
СОГЛАСОВАНО
Начальник Учебно-методического Декан
управления факультета естественных наук
___________________Ю.Д. Соколова _____________________Н.Б. Эпштейн
«___»________________2007 г.
1. Цели и задачи дисциплины.
Целью учебного курса «Экология популяций и сообществ» является изучение популяций и сообществ организмов как биологических систем, обладающих специфическими свойствами и экологическими характеристиками.
В связи с поставленной целью в задачи дисциплины «Экология популяций» входит изучение состава, структуры, динамики популяций животных и растений, общих принципов популяционного гомеостаза, структуры и динамики сообществ организмов и экосистем.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
В результате изучения дисциплины студент должен
знать: популяционную структуру вида, структуру, особенности динамики и гомеостаза популяций, формы взаимоотношений организмов в биоценозах, понятие об экологических нишах, жизненных формах, трофической структуре биоценоза, основные типы экосистем
уметь: свободно пользоваться терминологией демэкологии и синэкологии; описывать внутрипопуляционные взаимодействия, взаимодействия популяции со средой; оценивать биологические преимущества различных форм внутривидовых и межвидовых взаимодействий; оценивать продуктивность экосистем, выявлять известные закономерности экологии популяций и сообществ при изучении модельных и реальных популяций.
3. Содержание дисциплины
3.1. Лекции
Экология популяций (демэкология). (14 часов).
1. Определение и соотношение понятий: организм, вид, популяция, экосистема. Генетическая и экологическая трактовка понятия популяции. Популяция как форма существования вида, как элементарная единица эволюции и как часть биотического сообщества.
2. Популяционная структура вида (подвиды, географические популяции). Биологические свойства популяции - свойства общие для популяции и составляющих ее организмов структурированность, целостность, авторегуляции, адаптивные реакции, самовоспроизводимость, жизненный цикл).
3. Статические и динамические характеристики популяции. Численность и плотность (общая и экологическая), возрастной и половой состав, пространственное размещение особей в популяции.
4. Механизмы, поддерживающие пространственную структуру популяции (соотношение размеров организмов и их численности, территориальность и миграции, половое и пищевое поведение).
5. Кривые и таблицы выживания. Оценка ожидаемой продолжительности жизни. Рождаемость, смертность и скорость популяционного роста.
6. Экспоненциальный рост популяций. Биотический потенциал . Пределы роста, емкость среды. Понятие о ресурсах. Факторы ограничивающие рост численности популяций: нехватка пищи и других ресурсов, пресс хищников и паразитов, поведенческие механизмы саморегуляции.
7. Жизненные «стратегии» популяций. «К» и «r» стратегии. Виоленты, патиенты, эксплеренты. Циклические колебания численности и их причины. Взаимодействие популяций. Различия и сходства между популяциями представителей различных царств (бактерий, простейших, грибов, растений, животных) организмов.
- Основная литература:
- Ручин А.Б. Экология популяций и сообществ: учебник для студ. высш. учеб. заведений / А.Б. Ручин. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 352 с.
- Николайкин Н.И. Экология: учеб. для вузов / Н.И. Николайкин, Н.Е. Николайкина, О.П. Мелехова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2003. – 624 с.: ил
- Шилов И.А. Экология: Учеб. для биол. и мед. спец. вузов. – 2-е изд., испр. – М.: Высшая школа 2000. – 512 с.: ил.
- Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, привила, принципы и гипотезы) – М.: Журнал «Россия Молодая», 1994 – 367 с.
Экология сообществ (синэкология). (22 часа).
8. Популяции в сообществах и экосистемах. Понятие экологической ниши. Роль межвидовых взаимоотношений (симбиоза) в становлении и поддержании структуры сообщества. Различные формы симбиоза - мутуализм, комменсализм, хищничество, паразитизм. Отношения хищник - жертва и паразит - хозяин. Роль хищников и паразитов в регуляции численности и поддержании гомеостаза сообществ.
9. Конкуренция внутри и межпопуляционная. Коэволюция популяций и становление межпопуляционных отношений. Пространственная и временная структура сообществ. Трофические сети. Понятие об экологической нише.
10. Состав и структура сообществ: видовое, структурное и генетическое разнообразие в сообществах. Индексы разнообразия и доминирования. Сообщества во времени. Сезонные изменения состава и структуры сообществ.
11. Сложные системы. Отличие в методах исследования и анализа живых и неживых систем. Моделирование. Типы моделей (вербальные, графические, физические и математические).
12. Редукционный и системный подходы. Проблемы, связанные с получением репрезентативных результатов при исследовании сообществ и экосистем. Мониторинг.
13. Потоки вещества и энергии в экосистемах. Принципиальная блоковая схема строения экосистемы (продуценты, консументы, редуценты, депонированное вещество). Биосфера как глобальная экосистема.
14. Идеи В.И. Вернадского о космической роли живого вещества в формировании современного облика оболочек Земли. "Быстрые" обменные процессы в биологических сообществах и "медленные" геологические процессы, их значение и взаимосвязь в глобальных круговоротах вещества и энергии. Чистая и валовая продукция экосистем. Проблемы функционирования экосистем, связанные с естественными процессами депонирования (накопления) продукции.
15. Экосистемы во времени. Сукцессия. Типы и механизмы сукцессии. Эволюция биоразнообразия и сукцессии в современных экосистемах. Место и роль человека как биологического вида в этих процессах. Устойчивость сообществ и экосистем. Концепция климакса.
16. Типы и классификация сообществ и экосистем. Жизнь в водной среде. Создание органического вещества в поверхностном слое морей и его потребление на глубине. Неравномерность распределения процессов продуцирования в географическом масштабе. Низкая продуктивность центральных частей океана (как следствие нехватки биогенных, элементов) и высокая продуктивность прибрежных областей и зоны подъема глубинных вод. Цепи и сети в океанической экосистеме.
17. Наземные экосистемы. Определяющая роль первичной продукции высших растений. Два пути утилизации энергии продуцентов в наземных пищевых цепях: "пастбищный" - через фитофагов и хищников; и "детритный" - через потребление сапрофагами отмерших организмов.
18. Основные типы наземных экосистем. Влажные тропические леса - наиболее продуктивные экосистемы биосферы. Разнообразие флоры и фауны тропических лесов. Роль лесов в определении динамики содержания углекислого газа в атмосфере. Степи, полупустыни и пустыни. Полнота биотического круговорота в наземных экосистемах. Болота - их роль в накоплении (депонировании) различных веществ и регулировании речного стока. Почва как важнейший биокосный компонент наземных экосистем.
- Основная литература:
- Ручин А.Б. Экология популяций и сообществ: учебник для студ. высш. учеб. заведений / А.Б. Ручин. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 352 с.
- Николайкин Н.И. Экология: учеб. для вузов / Н.И. Николайкин, Н.Е. Николайкина, О.П. Мелехова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2003. – 624 с.: ил
- Степановских А.С. Экология: Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. – 703 с.
- Чернова Н.М., Былова А.М. Экология: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по биол. спец. – М.: Просвещение, 1980. – 255 с., ил.
3.2. Практические и семинарские занятия
| Раздел(ы) | Тема практического или семинарского занятия | Число часов |
| Дем-экология | Популяции в иерархии биологических систем и в пространстве | 2 |
| Структура популяции | 2 | |
| Биотический потенциал, выживаемость и колебания численности | 2 | |
| Экологические стратегии и типы динамики численности | 2 | |
| Син-экология | Формы взаимоотношений в биоценозах | 2 |
| Экологические ниши и жизненные формы | 2 | |
| Трофические сети и экологические пирамиды | 2 | |
| Сезонная жизнь сообществ | 2 | |
| Особенности наземных и водных экосистем | 2 |
3.3. Лабораторный практикум – не предусмотрен
3.4. Курсовые проекты (работы) – не предусмотрены
3.5. Формы текущего контроля
| Раздел(ы) | Форма контроля | Неделя |
| Структура и динамика популяций | Коллоквиум | 9 |
| Жизнь вида в составе сообщества | Контрольная | 17 |
3.6. Самостоятельная работа
1. Логистическая модель роста численности популяции. Разнообразие типов динамики численности.
- Николайкин Н.И. Экология: учеб. для вузов / Н.И. Николайкин, Н.Е. Николайкина, О.П. Мелехова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2003. – С. 102 – 108.
2. Роль моделирования в исследовании популяций, сообществ и экосистем. Примеры моделей различных процессов (пространственное размещение, динамика численности, конкуренция и т.п.).
- Ручин А.Б. Экология популяций и сообществ: учебник для студ. высш. учеб. заведений / А.Б. Ручин. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – С. 318 – 323.
3. Реки и озера: их роль в переработке и аккумуляции вещества, создающихся на суше. Озеро как экосистема. Сезонное эвтрофирование озер и рек. Распределение притока биогенных элементов в пресноводных экосистемах и его регулирование через пресс рыб и зоопланктона.
- Николайкин Н.И. Экология: учеб. для вузов / Н.И. Николайкин, Н.Е. Николайкина, О.П. Мелехова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2003. – С. 184 – 193.
4.1. Рекомендуемая литература
4.1.1. Основная литература
1. Ручин А.Б. Экология популяций и сообществ: учебник для студ. высш. учеб. заведений / А.Б. Ручин. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 352 с.
2. Николайкин Н.И. Экология: учеб. для вузов / Н.И. Николайкин, Н.Е. Николайкина, О.П. Мелехова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2003. – 624 с.: ил
3. Шилов И.А. Экология: Учеб. для биол. и мед. спец. вузов. – 2-е изд., испр. – М.: Высшая школа 2000. – 512 с.: ил.
4. Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, привила, принципы и гипотезы) – М.: Журнал «Россия Молодая», 1994 – 367 с.
5. Степановских А.С. Экология: Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. – 703 с.
6. Чернова Н.М., Былова А.М. Экология: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по биол. спец. – М.: Просвещение, 1980. – 255 с., ил.
4.1.2. Дополнительная литература
1. Гейнрих Д, Гергт М. Экология: dtv-Atlas: Пер. с 5-го нем. изд. – М.: Рыбари, 2003. – 287 с.: ил.
2. Радкевич В.А. Экология: Учебник. – 4-е изд., стер. – Мн.: Выш. шк., 1998. – 159 с.: ил.
3. Кемп П., Армс К. Введение в биологию: Пер. с анкл. – М.: Мир, 1998. – 671 с., ил.
4. Дольник В.Р. Непослушное дитя биосферы. – М.: Педагогика-Пресс, 1994. – 208 с.: ил.
5. Дьяков Ю.Т. О болезнях растений. – М.: Агропромиздат, 1985 – 221 с., ил.
6. Акимушкин И.И. Проблемы этологии. – М.: Мол. гвардия, 1985. – 191 с., ил.
4.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
Лекции-презентации по разделам курса.
5. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Проектор для презентаций.