Рабочая программа дисциплины «Экология организмов (экология растений)» Код дисциплины по учебному плану опд. Ф. 7

Вид материала

Содержание

1. Организационно-методический раздел
Задачи курса
Место курса в процессе подготовки специалиста
2. Распределение часов по темам и видам работ
3. Содержание программы
Тема 2. Тепловой режим.
Тема 3. Водный режим.
Тема 4. Эдафические и орграфические факторы.
Тема 5. Биотические взаимодействия.
Тема 6. Особенности структуры, функционирования и динамики растительных популяций.
Тема 7. Популяционная структура вида.
3.2. Темы лабораторных занятий
3.3. Тематика заданий для самостоятельной работы
3.4. Примерный список вопросов к экзамену
4. Формы промежуточного и итогового контроля
Темы рефератов
Тестовые задания для промежуточного 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 ботаники

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины «Экология организмов (экология растений)»

Код дисциплины по учебному плану ОПД.Ф.7

Для студентов специальности 020801.65 ЭКОЛОГИЯ

г. Иркутск

1. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

Цель курса:

Изучение влияния экологических факторов на функционирование растительных организмов и образуемых ими сообществ.

Задачи курса:

- овладение категорийным аппаратом, основными понятиями, законами экологии, моделями взаимоотношений компонентов экологических систем;

- изучение современного состояния и перспектив развития экологии растений;

- ознакомление с эколого-физиологическими особенностями растений, их типами метаболизма;

- получение сведений о специфике взаимодействия живых систем друг с другом и с неживой природой;

- изучение особенностей функционирования природных популяций растений, овладение методами их исследований;

- получение представлений о современном уровне антропогенного влияния на компоненты биосферы.

Место курса в процессе подготовки специалиста:

Курс «Экология растений» входит в перечень общеобразовательных дисциплин федерального компонента и является одним из основополагающих в программе подготовки по специальности «Экология». Данный курс является общетеоретической дисциплиной, объединяет изложение молекулярных, биохимических, аутэкологических, популяционных и экосистемных подходов и тем самым закладывает основы освоения ряда частных теоретических и практических специальных курсов. Курс также имеет тесные межпредметные связи с такими дисциплинами как «Ботаника», «Основы физиологии», «Токсикология», «Химия», «Физика», «Концепции современного естествознания», реализация которых в общем итоге будет способствовать формированию научного стиля мышления и профессионального кругозора студентов.

2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ ПО ТЕМАМ И ВИДАМ РАБОТ

для студентов очного отделения

№	Темы, разделы	Всего часов	Виды подготовки		Самостоятельная работа
№	Темы, разделы	Всего часов	Лекции	Лабораторные работы	Самостоятельная работа студентов	КСР
1	Свет и его влияние на структуру и функции растений и их популяций.	21	9	3	8	1
2	Тепловой режим.	15	6	1	8
3	Водный режим.	16	6	2	8
4	Эдафические и орографические факторы.	17	5	3	8	1
5	Особенности структуры, функционирования и динамики растительных популяций.	14	6	1	6	1
6	Популяционная структура вида.	7	2	1	3	1
7	Биотические взаимодействия.	10	2	1	6	1
ВСЕГО (часы)		100	36	12	47	5

3. СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

3.1. Общее (по всем темам):

Тема 1. Свет и его влияние на структуру и функции растений и их популяций. Световой режим местообитания, относительное световое довольствие растений. Влияние качества и количества света на структуру популяций. Биохимические, физиологические, анатомо-морфологические адаптации растений в популяциях к световому режиму.

Механизмы трансформации энергии в популяциях растений. Особенности формирования первичной продукции у С3- и С4-растений. Фотодыхание и его влияние на продукционный процесс. Количественные показатели (чистая продуктивность фотосинтеза, индекс листовой поверхности, чистая первичная продукция), отражающие динамику функционирования растительных популяций.

Характеристика ресурсов, необходимых для создания первичной продукции: свет, углекислый газ, вода, минеральные соли, температура.

Свет и его влияние на сезонные изменения в растительных популяциях, фотопериодизм.

Тема 2. Тепловой режим. Влияние температуры на функционирование популяций растений. Тепловой режим в разнообразных популяциях растений и причины их гибели от экстремальных температур.

Морфологические, анатомические и физиологические адаптации растений к низким и высоким температурам.

Теплообмен на поверхности почвы и в различных растительных сообществах.

Изменение теплового режима под влиянием растительных популяций.

Тема 3. Водный режим. Эколого-физиологические показатели, характеризующие водный режим растений и их сообществ. Экологическое значение транспирации.

Водный режим местообитания. Водный потенциал почвы.

Пойкилогидрический и гомойогидрический типы водного обмена. Гидратура и морфология растений. Эколого-морфологические и физиологические особенности разных экологических групп растений по отношению к водному режиму.

Тема 4. Эдафические и орграфические факторы. Экологическое значение гранулометрического и химического состава почвы, её структуры, почвенных коллоидов. Минеральные вещества в почве, популяциях растений и их круговорот (на примере азота, фосфора, как наиболее дефицитных). Эколого-биологические адаптации в популяциях растений засоленных местообитаний.

Макро-, мезо- и микрорельеф; перераспределение климатических и почвенно-грунтовых факторов рельефом. Вертикальная поясность растительности. Правило «предварения» В.В.Алехина.

Тема 5. Биотические взаимодействия. Взаимодействия между популяциями микроорганизмов, животных и растений (трансбиотические, трансабиотические, прямые, косвенные, физиологические и др.).

Основные формы антропогенного воздействия на растительные популяции.

Тема 6. Особенности структуры, функционирования и динамики растительных популяций. Специфика морфологической структуры и функционирования популяций растений (прикрепленный образ жизни, вегетативное размножение, типы партикуляции). Особенности фитоценотических и фитогенных полей. Типы пространственного распределения: вертикальное и горизонтальное. Плотность популяций растений. Явление самоизреживания. Демографическая и возрастная структура популяций растений, типы популяций (инвазионные, нормальные, регрессивные). Потенциальная и семенная продуктивность популяций растений. Динамика популяций. Кривые выживания. Половая структура популяций растений, особенности ее регулирования. Рост растительных популяций (S- и J-образные кривые роста). K- и r- типы стратегии растений. Популяционные циклы растений. Основные методы исследования параметров растительных популяций.

Тема 7. Популяционная структура вида. Закономерности образования и развития популяций растений как формы существования вида. Внутривидовые экологические подразделения: подвиды, биотипы, экотипы, ценопопуляции. Географические и экологические популяции растений.

3.2. Темы лабораторных занятий:

1. Пигменты зеленого листа.

2.Анатомо-морфологические особенности строения гелиофитов, сциофитов, теневыносливых растений.

3. Разделение пигментов методом бумажной хроматографии.

4. Морфологические, анатомические и физиологические адаптации растений к низким и высоким температурам.

5. Анатомо-морфологические особенности строения гидрофитов, гигрофитов, ксерофитов, мезофитов.

6. Микрохимический анализ золы.

7. Обнаружение нитратов в растениях.

8. Определение интенсивности транспирации у срезанных листьев методом быстрого взвешивания (по Иванову).

9. Морфологические, анатомические и физиологические адаптации растений галофитов.

10. Морфолого-биологические особенности синантропных видов растений.

11. Биотические взаимодействия растений. Растения сапрофиты, паразиты, полупаразиты, мико- и бактериотрофы, хищные растения.

12. Особенности растительных популяций.

3.3. Тематика заданий для самостоятельной работы:

1. Что такое экология фотосинтеза? Какой из экологических факторов является определяющим для процесса фотосинтеза?

2. В зонах с умеренным климатом концентрация СО₂ в атмосфере меняется на протяжении года циклическим образом: зимой она бывает примерно на 1,5% выше, чем летом. Объяснить это явление.

3. Почему поглощающим пигментом при фотосинтезе считается хлорофилл, хотя лист содержит также ряд других пигментов, поглощающих свет? Какова функция этих пигментов?

4. У растений, растущих на почвах, в которых не хватает определенных минеральных веществ, фотосинтез часто замедлен. Указать вещества, недостаток которых мог бы вызвать такой эффект.

5. Формы и направления влияния человека на растения и растительность.

6. Экологическое значение элементов минерального питания для растений.

7. Роль доступного азота почвы в питании растений.

8. Свет и распределение растительности.

9. Водный режим местообитаний, ботанико-географическое значение воды.

10. Влияние рельефа и экспозиции на распределение температур.

11. Вечная мерзлота как экологический фактор. Поведение растений на холодных почвах.

12. Психрофиты и криофиты, их особенности и отличия от склерофитов.

13. Влияние примесей в атмосфере на растения и растительность.

14. Экологические особенности псаммофитов и их приспособления к подвижности субстрата.

15. Экологическое значение рН почвы и отношение к ней различных групп растений.

16. Взаимосвязь растений с микроорганизмами, значение микрофлоры ризосферы.

17. Влияние беспозвоночных животных на растения.

18. Влияние позвоночных животных на растения и растительность.

19. Внутривидовые и межвидовые отношения среди растений.

20. Системы жизненных форм растений.

21. Передвижение воды в почве и в растении.

3.4. Примерный список вопросов к экзамену:

Особая роль растений в биосфере как преобразователей энергии.
Фотосинтез. Определение, значение. Принцип деления на световую и темновую фазы.
Фотосинтетические пигменты, особенности химической структуры, классификация и функции. Явление хроматической адаптации.
Структура листа как основного фотосинтетического органа растений и хлоропласта как органеллы фотосинтеза.
Световая фаза фотосинтеза. Фотофизический и фотохимический этапы, представление о светособирающем комплексе и реакционном центре.
Световая фаза фотосинтеза. Электронтранспортная цепь, основной компонентный состав и принцип работы.
Механизм образования АТФ в световой фазе фотосинтеза. Понятие о нециклическом, циклическом и псевдоциклическом фотофосфорилировании.
Темновая фаза фотосинтеза. С3-путь восстановления углекислого газа до углеводов.
Разнообразие путей восстановления углекислого газа до углеводов как результат адаптации растений к условиям произрастания. Представление о фотодыхании, С4-пути и САМ-метаболизме.
Экология фотосинтеза.
Фотосинтез и продуктивность растений.
Вода как экологический фактор. Физико-химические особенности воды. Роль воды для растений.
Формы воды в почве, пути поступления и передвижения воды по растению.
Транспирация и ее регуляция.
Засухоустойчивость растений. Характеристика ксерофитов.
Биогенные элементы, их классификация, физиологическая роль.
Механизмы поступления минеральных веществ в растения.
Азот, его роль для растений. Биологическая азотфиксация.
Круговорот азота в природе: аммонификация, нитрификация, денитрификация.
Сера и фосфор. Роль для растений, круговороты в природе.
Экологическое значение структуры почвы, почвенные коллоиды.
Специфика структуры и функционирования популяций гелиофитов и сциофитов.
Экологические группы растений по отношению к водному режиму. Эколого-морфологические и физиологические особенности гигрофитов и гидрофитов.
Теплообмен в слое травянистых растений.
Тепловой режим леса.
Экологические группы растений по холодостойкости. Анатомо-морфологические и физиологические адаптации растений к низким температурам.
Экологические модификации и экологические типы растений.
Фотопериодизм, его экологическое значение. Фотопериодические группы растений.
Кардинальные точки гидратуры, их значение. Гидратура и морфология растений.
Анатомо-морфологические и физиологические особенности ксерофитов.
Экологические группы растений по жаростойкости. Анатомо-морфологические, физиологические приспособления растений к высоким температурам.
Экологическое значение гранулометрического состава почвы, его влияние на воздушный, тепловой и водный режимы.
Основные направления в классификации жизненных форм растений.
Жизненные формы растений по К. Раункиеру.
Специфика экотопа верховых болот и экологические особенности их растений.
Галофиты, их анатомо-морфологические и физиологические особенности. Специфика различных типов засоленных местообитаний.
Система жизненных форм И.Г.Серебрякова.
Основные типы взаимоотношений между растениями.

4. ФОРМЫ ПРОМЕЖУТОЧНОГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ:

Формой промежуточного контроля является написание реферата по одной из предложенных тем и выполнение в письменной форме тестовых и контрольных заданий.

ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ:

1. Роль элементов минерального питания для растений.

2. Свет как ботанико-географический фактор.

3. Световой режим древесных пород.

4. Световой режим растений и урожайность.

5. Использование солнечной энергии отдельными группами растений для производства биомассы.

6. Растения и растительный покров как оптическая система.

7. Особенности фотосинтеза растений разных климатических зон и жизненных форм.

8. Влияние света на фотосинтез и транспирацию.

9. Изменения теплового режима в различных типах растительности.

10. Приспособления корней растений к водному режиму почв.

11. Взаимоотношение растительного покрова с осадками.

12. Ботанико-географическое значение водного режима почв.

13. Экологическое значение рН почвы и отношение к ней различных групп растений.

14. Биотические факторы почвы.

15. Индикация почвенно-грунтовых условий по растениям и растительности.

16. Экологические особенности растений верховых болот.

17. Влияние рельефа на перераспределение климатических и почвенных факторов.

18. Географические и экологические популяции растений.

19. Специфика роста растительных популяций.

20. Типы пространственного распределения растительных популяций.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОНТРОЛЯ:

СВЕТ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА СТРУКТУРУ И ФУНКЦИИ РАСТЕНИЙ И ИХ ПОПУЛЯЦИЙ, ВОДНЫЙ РЕЖИМ, РОЛЬ ЭДАФИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ.

Тесты считаются выполненными, если доля правильных ответов превышает 80%.

Сроки выполнения – в течение недели после прохождения теоретической части изучаемой темы.

^{Формой итогового контроля является экзамен.}

5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА

Интернет-источники

elementy.ru

human-ecology.ru

Оборудование

Бинокулярнуе лупы, телевизор, компьютер, мультимедийный проектор.

Материалы

Таблицы; альбомы с иллюстрациями.
Фотографии.
Фильмы:
Гербарий основных экологических групп растений, синантропных видов, редких и охраняемых растений.
Коллекция живых растений (80 видов).

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Горелов А.А. Экология. - М.:Центр,2002.-240 с.

2.Горышина Т.К. Экология растений. – М.: Высшая школа, 1979. – 368 с.

3.Культиасов И.М. Экология растений. – М.: Изд-во МГУ, 1982. – 378 с.

Дополнительная

1. Авраменко И.М. Основы природопользования. - Ростов на Дону, Феникс,2004,- 319 с.

2.Алехин В.В. География растений. – М.: Учпедгиз, 1950. – 419 с.

3.АрустумовЭ.А.,Левакова И.В., Баркалова Н.В. Экологические основы природопользования.- М.: 2002, - 236с.

4.Быченко Т.М., О.П. Ведерникова. Разнообразие жизненных форм растений.-Йошкар-Ола,2006. – 108с..

5. Вальтер Г. Растительность Земного шара: Эколого-физиологическая характеристика. - М.: Прогресс, 1969-1975. - Т. 1-3.

6.Дажо Р. Основы экологии. – М.: Изд-во Прогресс, 1975. – 416 с.

7.Двораковский М.С. Экология растений.– М.:Высшая школа, 1983. – 188 с.

8.Коробкин В.И.,Предельский Л.В. Экология. - Ростов на Дону:Феникс,2005. - 572с.

9.Одум Ю. Основы экологии. – М.: Мир, 1975. – 740 с.

10.Работнов Т.А. Фитоценология. – М.: Изд-во МГУ, 1978. – 384 с.

11.Серебряков И.Г. Экологическая морфология растений. – М.: Высшая школа, 1962. – 377 с.

12.Хохряков А.П.Эволюция биоморф растений. - М.: Наука, 1981

13.Шенников А.П. Ведение в геоботанику. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1964. – 446 с.

14. Лархер В. Экология растений. – М.: Мир, 1978. – 383 с.

15.Шилов И.А. Экология. - М.:Высш. шк.,2000.-512с.

ЛИСТ ОБНОВЛЕНИЯ

Дата	Внесенные обновления	Подпись автора	Подпись зав. кафедрой

Программу составила Янчук Т.М., доцент кафедры ботаники биолого-почвенного факультета ИГУ __________

Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры ботаники ____________

дата

Зав. кафедрой ботаники доцент Лиштва А.В. __________

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

Blog

Рабочая программа дисциплины «Экология организмов (экология растений)» Код дисциплины по учебному плану опд. Ф. 7

Содержание