Программа дисциплины «Организм и среда» дс. Ф. 03 для студентов специальности 020803 «биоэкология» направления 020800 «экология и природопользование

Вид материала

Программа дисциплины

Содержание Цели и задачи дисциплины. 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины. 3. Содержание дисциплины Условия существования жизни в биосфере Земли. Обмен веществ. Источники энергии для организмов. Условия воспроизведения и возможности адаптаций организмов. Экология особи. Закономерности зависимости организма от факторов среды. Пути приспособленности к среде. Гомеостаз. Водный обмен и условия среды Физиологические особенности организмов и трофическая структура биоценозов. 3.2. Практические и семинарские занятия Связи природных компонентов Организм и факторы среды. Факторы пространственной физико-географической дифференциации. Атмосфера, литосфера и гидросфера – основные арены жизни на земле 3.3. Лабораторный практикум 3.6. Самостоятельная работа 4.1. Рекомендуемая литература

Подобный материал:

• 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 экология популяций и сообществ для студентов специальности 020803, 109.62kb.
• Программа дисциплины опд. Р1 Общая патология для студентов специальности 020803 Биоэкология,, 93.19kb.
• Программа дисциплины днм. Р. 1 Радиоэкология для студентов специальности 020801 «Экология», 261.67kb.
• Программа дисциплины опд. Р модели тепломассопереноса в природных средах для студентов, 257.56kb.
• Программа дисциплины опд. Методы биологического контроля природной среды для студентов, 131.12kb.

Министерство образования Российской Федерации



ОБНИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИАТЭ)

	УТВЕРЖДАЮ
	Проректор по учебной работе ___________________ С.Б.Бурухин
	“______”____________ 2008 г.

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


«Организм и среда»

ДС.Ф.03


для студентов специальности 020803 «биоэкология»

направления 020800 «экология и природопользование


Форма обучения: очная.


Объем дисциплины и виды учебной работы по очной форме в соответствии с учебным планом

Вид учебной работы	Всего часов	Семестр 5
Общая трудоемкость дисциплины	100	100
Аудиторные занятия	54	54
Лекции	36	36
Практические занятия и семинары	18	18
Лабораторные работы
Курсовой проект (работа)
Самостоятельная работа	46	46
Расчетно-графические работы
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)	зачет

Обнинск 2008

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки шифр и направление подготовки


Программу составили:


____________________В.И.Белолипецкая, кандидат сельскохозяйственных наук

Программа рассмотрена на заседании кафедры название кафедры (протокол № __ от __.__.200_ г.)


Заведующий кафедрой

экологии


___________________ Г,В,Козьмин


“____”_____________ 200__ г.


СОГЛАСОВАНО

Начальник Учебно – методического управления ___________________ Ю.Д. Соколова

Декан факультета естественных наук ___________________ Н.Б. Эпштейн “____”_____________ 200__ г.

1. Цели и задачи дисциплины.
   

Основной целью этой науки является изучение закономерностей адаптаций растений и животных, обитающих на Земле, и образуемых ими сообществ, к географическим, историческим, экологическим и антропогенным факторам, иначе говоря, изучение приспособлений к окружающим организм условиям в зависимости от его потребностей.

Дисциплина “Организм и среда ” в цикле естественнонаучных дисциплин должна выполнить следующие задачи:

- заложить основы естественно – научного мировоззрения студентов, определить место наук о жизни на Земле в современной концепции картины мира;

- вооружить будущих специалистов знанием фундаментальных биологических и географических закономерностей, необходимых в условиях экологического кризиса.

Курс “ Организм и среда ” призван раскрыть основные закономерности формирования природной среды в зависимости от изменения абиотических факторов, дать логически выдержанную характеристику связи организм - среда, выработать у студентов взгляд на природу Земли и человеческое общество как на единое целое. Научные основы взаимодействия общества и природы постулируют не покорение природы, а бережное и осознанное к ней отношение, рациональное использование и охрану ее ресурсов.

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

• Биоэколог должен знать особенности действия экологических факторов, основные принципы, закономерности формирования адаптаций на уровне организма;
  
• Понимать взаимосвязь абиотических факторов и биотической компоненты экосистемы, представлять пределы толерантности живых организмов;
  
• Уметь применять полученные знания при интродукции организмов в новых условиях зависимости от их потребностей
  
• Иметь навыки полевых исследований при изучении распространения организмов в биоценозах.
  

3. Содержание дисциплины

3.1. Лекции

1. Введение. Содержание современной экологии. Антропоцентризм и биоцентризм в представлениях о предмете и задачах экологии. Составные части экологии как науки: аутэкология, синэкология, демэкология. Взаимоотношения организма и окружающей среды как основная проблема аутэкологии
   

Условия существования жизни в биосфере Земли. Биосфера – специфическая оболочка Земли, ее структура. Учение В.И.Вернадского о Биосфере. Живое, косное и биокосное вещество биосферы. Основные среды жизни: гидросфера, литосфера, атмосфера, их специфические свойства, пространственное распределение жизни в них. Условия жизни на Земле по Лафлеру. (2часа)

Степановских А.С. Экология. М.Юнити.2001


Обмен веществ. Источники энергии для организмов. Условия воспроизведения и возможности адаптаций организмов.

2. организменный уровень организации жизни. Организм как форма существования вида. Обмен веществ – основное свойство живых организмов и база глобального круговорота веществ. Организм и факторы среды. Общие закономерности взаимодействия организма и среды. Абиотические и биотические факторы. Пути и способы их воздействия на организм: прямое и косвенное влияние, сигнальная роль. Адаптация к комплексу факторов среды – условие устойчивого функционирования организмов в составе экосистемы. (2 часа)
   

Экология особи. Закономерности зависимости организма от факторов среды. Пути приспособленности к среде. Гомеостаз.

3. общие принципы адаптаций на уровне организма. Общие принципы действия факторов среды на организм. Классификация факторов. Принципы адаптации к факторам среды: толерантность и резистентность. Понятие о гомеостазе на уровне организма. Количественная сторона воздействия факторов среды на организм. Правило оптимума. Экологическая валентность: стено- и эврибионтные организмы. Взаимодействие факторов среды и их взаимовлияние на организм; синергизм и антагонизм в действии факторов. Закон минимума. Значение лимитирующих факторов в географическом распространении видов и в эволюции адаптаций. Модифицирующие факторы, их экологическое значение в природных комплексах. (2 часа)
   

Наумов Н.П. Экология животных. 2изд. М.:Высш.шк. 1963

Чернова н.м. Былова А.М.Экология. М.Просвещение.

4. теплообмен и температура среды. Принципы воздействия температуры на организм. Верхний и нижний температурные пороги жизни и отдельных биологических процессов. Типы теплообмена у живых организмов: пойкилотермные и гомойотермные организмы. Приспособление к температурному режиму у пойкилотермных организмов. Расчет длительности развития отдельных стадий и организма в целом в зависимости от температуры у пойкилотермных организмов. Механизмы терморегуляции у гомойотермных. Теплопродукция и теплопотери. Физическая и химическая терморегуляция. Роль приспособительного поведения животных. Обратимая гипотермия и спячка как стратегии теплообмена. Экологичееские и физиологические отличия спячки от холодового оцепенения пойкилотермных организмов. Особенности теплового обмена у растений. Сезонные адаптации к перенесению холодов. Листопад. Зимний покой растений. Стратификация, яровизация. Экологические типы растений по отношению к температуре. Морфо-анатомические и физиологические адаптации к высоким и низким температурам. Жароустойчивость, холодостойкость, зимостойкость. (4 часа)
   

1. Чернова н.м. Былова А.М.Экология. М.Просвещение.

2. Культиасов И.М. Экология растений. М.:Изд.МГУ,1982.
   
3. лархер В. экология растений. М.,1978
   

5. газообмен организма и условия среды. Биологическая роль кислорода в жизни животных и растений. Условия снабжения кислородом в водной и наземной среде. Кислород в почве. Анаэробные организмы. Газообмен водных организмов. Приспособления к кислородному режиму и его колебаниям. Газообмен наземных растений и животных. Роль углекислого газа, озона и водяных паров и загрязняющих атмосферу газов на состояние организмов. Чувствительность и газоустойчивость древесных пород. Экология высокогорных видов. Приспособления к изменению парциального давления воздуха с высотой в горах. Сходство принципиальных механизмов адаптации к гипоксии у водных и наземных животных. Ныряющие животные и их специфические адаптации к функциональной гипоксии.(2 часа).
   

Наумов Н.П. Экология животных. 2изд. М.:Высш.шк. 1963

6. Водный обмен и условия среды. Роль воды в обменных процессах. Вода в атмосфере. Осадки и их географическое распределение. Испарение и испаряемость. Абсолютная и относительная влажность воздуха. Вода в почве и ее значение для растений. Формы воды в почве и их доступность растениям. Понятие о водном потенциале почвы. Гидростатическое и осмотическое давление. Транспирация в жизни растений. Интенсивность транспирации, транспирационный коэффициент. Пути поступления воды в наземные растения, и ее передвижение в растениях. Пойкилогидрические и гомойогидрические виды организмов. Экологические типы наземных растений по отношению к воде. Их анатомо-морфологические и физиологические особенности. Экологические особенности водных растений, их морфология и онтогенез.Особенности водного обмена у животных. Структурные приспособления и поведенческие реакции у животных к уменьшению потерь воды. (4 часа)
   

1. Культиасов И.М. Экология растений. М.:Изд.МГУ,1982.
   
2. лархер В. экология растений. М.,1978
   
3. Чернова н.м. Былова А.М.Экология. М.Просвещение
   

7. солевой обмен в разных условиях среды. Роль солей в обменных процессах. Распределение солей в водоемах, на суше и в почве. Принципы солевого обмена у высших растений, животных и низших организмов. Реакция на изменение солености. Пойкилоосмотические и гомойоосмотические организмы. Осморегуляция, ее типы и связанные с ними морфофизиологические приспособления. Типы водоемов с разным химизмом и их население. Стено и эвригалинные виды. Минеральное питание растений и животных – обитателей почвы. Нитрофильные виды. Отношение растений к кальцию и легкорастворимым солям. Зависимость этих процессов от внешних условий. морфофизиологические приспособления и поведенческие реакции к колебаниям обеспеченности организма водой и минеральными солями. Пути адаптаций растений к засолению. Галофиты и псевдогалофиты. Адаптации к недостаточному минеральному питанию. (2часа)
   
8. лучистая энергия как экологический фактор. Свет и его роль в жизни растений. Спектральный состав солнечного излучения, физиологически активная радиация (ФАР) и ее поглощение зеленым листом. Географическая и орографическая изменчивость солнечной радиации, влияние экспозиции. Световой режим растений, Архитектоника растений в связи с поглощением света. Листовой индекс. Пути фотосинтеза и его особенности в разных условиях среды. экологические группы растений по отношению к свету. Биологическая роль различных частей спектра солнечной энергии для животных. Приспособления животных к ночному образу жизни. Оптическая коммуникация у глубоководных животных. Свет и биологические ритмы. Суточные циклы физиологических функций и общей активности организма, их связь с суточной ритмикой условий среды. Сезонные циклы жизнедеятельности, их связь с сезонными изменениями внешней среды и адаптивное значение. Эколого-физиологические механизмы, регулирующие сезонные биологические циклы. Циркадианные ритмы и цирканнуальные циклы и их связь с внешней средой Свет как географический фактор. Фотопериодизм, его экологическое значение в регуляции сезонных ритмов. (4часа)
   

Шилов И.А. Физиологическая экология животных. М.:Высш.шк., 1985

9. эдафические факторы. Субстрат, его роль как фона, значение для передвижения. Основные свойства почвы: механический состав, органическое вещество, поглотительная способность, химизм почвенного раствора. Параметры почвенного плодородия. Экологические группы растений по отношению к кислотности почв: ацидофилы, базифилы, нейтрофилы. Виды-индикаторы почвенной кислотности, их ареалы. Понятие трофности субстрата: олиготрофные, мезотрофные, эвтрофные и мегатрофные виды как индикаторы трофности. Литофиты, псаммофиты, растения торфяных болот. Адаптации к различным условиям существования, и роль растений узкоспециализированных по местообитанию в качестве фитоиндикаторов. Качество субстрата и его значение для почвенных животных. Влияние плотности почвы и ее состава на внешний облик животных. (2 часа)
   

1. Культиасов И.М. Экология растений. М.:Изд.МГУ,1982.
   
2. лархер В. экология растений. М.,1978
   
3. Чернова н.м. Былова А.М.Экология. М.Просвещение.
   
4. Шилов И.А. Физиологическая экология животных. М.:Высш.шк., 1985
   

механизмы реакций организмов на антропогенные воздействия

10. другие абиотические и антропогенные факторы в жизни организмов. Роль рельефа в перераспределении тепла и влаги. Приспособления животных к обитанию в условиях снежного и ледового покрова. Ветер в жизни растений и животных. Огонь как экологический фактор. Течения и волны; адаптации организмов к существованию в движущейся среде. Антропогенное воздействие и реакция на него организмов (2 часа)
    

Физиологические особенности организмов и трофическая структура биоценозов.

11. общие принципы формирования адаптаций на уровне популяций. динамичность факторов среды, реакция организмов не на фактор, а на его изменение. Толерантность и специализации как основные адаптивные стратегии популяций. Правило двух уровней адаптации приспособления к устойчивым режимам действия факторов: адаптации к климату, его сезонным и географическим изменениям. Лабильные адаптации к быстрым изменениям интенсивности действующих факторов. Экологическое значение двух типов адаптаций. Жизненность как показатель экологических условий. Принципы экологической классификации организмов. Морфоэкологические типы, жизненные формы. Индивидуальные адаптации как основа становления единого морфобиологического типа особей в составе популяции. (2 часа)
    

Шилов И.А. Физиологическая экология животных. М.:Высш.шк., 1985


3.2. Практические и семинарские занятия

Разделы	Тема практического или семинарского занятия	Число часов
1, 2.	Связи природных компонентов. Системность жизни. Понятие геосистемы. Типы связей: вещественные, энергетические, информационные. Характерные сопряжения природных компонентов в различных физико-географических условиях. Прямые и обратные связи компонентов, закон обратной связи. Значение положительных и отрицательных связей в жизни геосистем.	2
3-4	Организм и факторы среды. Общие закономерности взаимодействия организма и среды. Абиотические и биотические факторы. Количественная сторона воздействия факторов среды на организм. Правило оптимума. Экологическая валентность: стено- и эврибионтные организмы. Закон минимума. Принципы адаптации к факторам среды: толерантность и резистентность.	2
5-10	Факторы пространственной физико-географической дифференциации. Основные черты, формы, закономерности глобальной, региональной, локальной пространственной дифференциации неживой природы. Сопряженная закономерность распространения жизни на Земле от факторов пространственной дифференциации. Зональная и высотная поясность. Понятия азональности и интразональности..	2
5-11	Атмосфера, литосфера и гидросфера – основные арены жизни на земле. Физико-географические особенности каждой из сред. Ведущие и лимитирующие факторы. Основные адаптации организмов к наземной и водной среде, к жизни в почве. Внешний облик организма, его анатомо-физиологические особенности как отражение адаптаций первого уровня при относительном постоянстве внешних условий. Толерантность и специализации как основные адаптивные стратегии популяций. Физиологическая валентность и поведенческие реакции как лабильные адаптации к быстрым изменениям интенсивности действующих факторов в среде.	4

3.3. Лабораторный практикум

Не предусмотрен.

3.4. Курсовые проекты (работы)

Не предусмотрены.


3.5. Формы текущего контроля

Раздел(ы)	Форма контроля	Неделя
5,7 Все	Контрольная работа на тему «тепловой и водный режим организмов в зависимости от параметров окружающей среды» Зачет.	10 17

3.6. Самостоятельная работа: Реферат на тему: «адаптации живых организмов на воздействие факторов окружающей среды». В рамках данной темы предусматривается рассмотрение любых живых существ в любой среде. Единственное ограничение – повтор текста реферата в группе студентов.

1. для написания реферата используется как научная, так и популярная литература о растениях и животных.
   
2. список использованной литературы (3-5 источников) прилагается в конце реферата с указанием библиографических данных (издательство, год и место издания)
   
3. при описании видов животных и растений или таксономических единиц или экологических групп обязательно должна быть отражены следующие моменты:
   
   • Ареал распространения
     
   • Экологический фактор или комплекс факторов (перечислить)
     
   • Жизненная форма. Стратегия развития
     
   • Морфологические и анатомические адаптации с указанием ведущих факторов
     
   • Физиологические и биохимические адаптации
     
   • Поведенческие адаптации
     
4. размер реферата от 4 до 7 страниц, форма написания - любая.
   

4.1. Рекомендуемая литература

4.1.1. Основная литература

4. Чернова н.м. Былова А.М.Экология. М.Просвещение.
   
5. Культиасов И.М. Экология растений. М.:Изд.МГУ,1982.
   
6. лархер В. экология растений. М.,1978
   
7. Наумов Н.П. Экология животных. 2изд. М.:Высш.шк. 1963
   
8. Степановских А.С. Экология. М.Юнити.2001
   
9. Шилов И.А. Физиологическая экология животных. М.:Высш.шк., 1985
   

4.1.2. Дополнительная литература

1. Бигон М., ХарперДж., Таунсенд К., Экология. Особи, популяции и сообщества. М:., Мир, 1989, т.1,2
   
2. двораковский М.С. Экология растений. М.:Высшая школа.,1983.
   
3. Вальтер Г. растительность Земного шара. В 2-х т.М.1968
   

4.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

обучающие программы, кино- и телефильмы о растениях и животных.


5. Материально-техническое обеспечение дисциплины не предусмотрено.