АННОТИРОВАННОЕ СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ
дисциплины «Общая экология»
по специальности 05010 Педагогическое образование
(профиль Биология)
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
1. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов. Курс 2, семестр 4.
Цель дисциплины: приобретение студентами систематизированных знаний в области общей экологии для осуществления профессиональной педагогической, культурно-просветительской и научно-исследовательской деятельности.
Задачи дисциплины:
- приобретение студентами знаний основных экологических законов, определяющих существование и взаимодействие биологических систем разных уровней;
- приобретение студентами теоретических знаний для практического решения экологических проблем современности;
- формирование у студентов умения использовать основные
нормативные документы в области экологии для принятия
управленческих решений;
- формирование у студентов способности осуществлять экологические
мероприятия;
- формирование у студентов системного экологического мышления.
Содержание разделов дисциплины:
№ раздела
|
Наименование
раздела
|
Содержание раздела
|
1
|
Сущность эко-логии как науки. Пре-дмет, задачи и методы совре-менной эколо-гии. Краткая история разви-тия экологии
|
Экология как наука, познающая живой облик биосферы, как мировоззрение – сосуществования человека с остальной природой. Место экологии в системе биологии и естественных наук в целом. Экология как наука, охватывающая связи на всех уровнях организации жизни: организменном, популяционном и биоценотическом. Экосистемные подходы в экологии. Значение экологической науки для современного общества. Экологическое образование в современном обществе. Множественность корней современной экологии. Элементы экологических знаний в XVII-XVIII веках. Описательная экология. Экологические аспекты биогеографических и эволюционных исследований первой половины XIX века (А.Гумбольдт, К.Ф.Рулье). Первые работы по демографии (Т.Мальтус). Значение работ Ч.Дарвина в развитии экологии. Обособление экологии в системе биологических наук. Э.Геккель. Возникновение учения о сообществах. К.Мебиус. Концепция сукцессии (Г.Каульс, Ф.Клементс). Математические модели межпопуляционных взаимодействий (А.Лотка, В.
Вольтера). Возникновение экспериментальной экологии (Г.Ф.Гаузе). Становление популяционной экологии (Ч.Элтон). Введение понятий «экосистема» (А.Тенсли) и «Биогеоценоз» (В.Н.Сукачев). Энергетическое направление в экологии. Развитие учения В.И.Вернадского о биосфере. Современные экологические исследования.
|
2
|
Основы факто-риальной эко-логии. Среда обитания и адаптация к ней организмов.
|
2.1.Факторы среды. Общие закономерности их действия на организмы.
Организм как отрытая система. Обмен веществ между средой и организмом. Условия жизни на Земле. Классификация экологических факторов. Природные и антропогенные факторы. Биотические и абиотические факторы. Деление факторов на ресурсы и условия. Роль отдельных абиотических факторов в жизни организмов (солнечных свет, температура, влажность, солевой режим, давление и др.). Количественная оценка экологических факторов. Закон оптимума как основа выживания организмов. Толерантность. Границы толерантности и многообразие видов. Изменение толерантности и положение оптимума в онтогенезе и по сезонам года. Современное действие факторов.
2.2.Основные среды жизни и адаптация к ним организмов.
Специфика водной среды обитания и адаптация гидробионтов. Основные экологические зоны океана и пресных водоемов. Адаптация планктонных, нектонных и бентонных форм. Адаптация к кислородному и температурному режиму водоемов. Гидробионты-фильтраторы, их экологическая роль в водоемах.
Наземно-воздушная среда обитания. Адаптация организмов к жизни на суше.
Почва как среда обитания. Специфика условий. Плотность жизни в почвах. Разнообразие почвенных обитателей. Почва как биокосное тело. Особенности наземно-воздушной среды жизни. Адаптация наземных обитателей к основному фактору в этой среде. Влияние погоды и климата.
Живые организмы как среда обитания. Развитие эндобиоза в природе. Основные экологические адаптации внутренних паразитов. Экологическая специфика наружного паразитизма. Симбионты и эндофиты.
2.3.Основные пути приспособления организмов к условиям среды.
Активное и латентное состояние жизни. Анабиоз и гипобиоз, их роль в выживании организмов. Основные адаптивные стратегии организмов: подчинение среде, активное сопротивление и избегание неблагоприятных последствий. Пойкилогидричность и пойкилотермность. Их адаптивные преимущества и недостатки. Эффективные температуры развития. Способы частичной регуляции температуры тела у пойкилотермных. Способы регуляции температуры тела у теплокровных животных: химическая, физическая и поведенческая терморегуляция. Эндо- и экзотермия. Преимущества и недостатки гомойотермности. Адаптация растений и животных к жизни в аридных зонах.Способы избегания неблагоприятных воздействий в видовых адаптациях. Поведение животных в градиенте условий. Поиск и использование укрытий, строительная деятельность, миграционное поведение. Преимущества и недостатки каждой адаптивной стратегии.
Адаптивные и биологические ритмы организмов.
2.4. Принципы экологической классификации организмов. Биотические связи.
Экологические спектры видов. Принцип экологической индивидуальности Л.Г.Раменского. Проблемы экологической классификации. Выделение жизненных форм организмов как пример экологической классификации. Адаптивная морфология видов, конвергентное сходство.
Биотические факторы среды обитания. Разнообразие форм взаимодействий организмов. Примеры их классификаций. Специфика проявления основных типов биотических связей в межвидовых и внутривидовых отношениях. Эволюционный аспект биотических взаимоотношений.
Отношения «хищник-жертва» как широкий спектр пищевых взаимодействий. Основные формы пищевых отношений: хищничество, паразитизм, собирательство и пастьба. Эволюционная роль пищевых отношений.
Понятие конкуренции. Межвидовая и внутривидовая конкуренция, значение для организмов. Эволюционная роль конкурентных отношений.
Типы мутуалистических отношений. Распространение и роль в природе. Физиологические взаимовыгодные связи. Симбиоз и его проявления. Эволюционная роль мутуализма.
Комменсализм и его формы: нахлебничество, нидиколия. Нейтрализм. Распространение в природе и значение.
|
3
|
Популяционная экология
|
3.1.Понятие популяции в экологии. Структура популяций.
Определение популяции. Популяция как биологическая система. Популяционная структура вида. Границы популяций. Расселение как функция вида. Межпопуляционные связи.
Экологическая характеристика популяций. Количественные показатели и структура популяции. Понятие численности, плотности, рождаемости, смертности, прироста, темпов роста, иммиграции и эмиграции. Динамика количественных показателей, Методы количественного учета в популяциях.
Типы структур популяции. Генетический полиморфизм. Демографическая структура популяций. Половой состав, его генетическая и экологическая обусловленность. Возрастная структура популяций. Экологическая специфика возрастных групп у различных видов. Проблема биологического возраста. Зависимость возрастной структуры популяций от условий среды. Пространственная структура популяций. Типы пространственного размещения у растений и животных. Факторы, обуславливающие пространственную структуру популяции: биологические свойств вида и особенности среды.
Формы групповых объединений животных и растений.
3.2. Динамика популяций.
Поддержание пространственной структуры. Поддержание генетической структуры. Регуляция плотности населения. Общие принципы популяционного гомеостаза.
Рост популяций. Биотический потенциал видов. Рождаемость и смертность в популяциях. Темпы роста популяций. Плотность насыщения и емкость среды. Зависимость темпов роста популяций от плотности. Флюктуации численности популяций.
Демографическая структура популяций и ее динамика. Репродуктивный потенциал и рост популяции. Динамика численности популяций. Современные теории динамики численности популяций. Представление о модифицирующих и регулирующих факторах. Роль межвидовых и внутривидовых отношений в процессах. Множественность регуляторных механизмов. Разнообразие типов популяционной динамики. Циклические колебания численности и их анализ. Критические состояния популяций и проблема редких видов.
|
4
|
Биоценология
|
4.1. Биоценоз как биологическая система.
Понятие сообщества и биоценоза. Биотип. Системный подход в выделении сообществ. Принципиальные черты надорганизменных объединений. Классификация взаимосвязей организмов по их биоценотической значимости. Роль трофических, топических и форических отношений для современно обитающих видов.
Характеристика сообщества. Видовой состав и разнообразие сообществ. Индексы видового разнообразия. Связь видового разнообразия в различными факторами среды. Значимость отдельных видов в биоценозе. Видовая структура сообществ и способы ее изменения. Видовое ядро биоценоза: доминантные виды и виды-эдификаторы. Блоки видов. Понятие о консорциях. Видовое разнообразие сообществ в экстремальных условиях (правило Тинемана). Роль малочисленных видов в биоценозах. Структура сообществ и их устойчивость.
Понятие биологического разнообразия. Географические закономерности биологического разнообразия.
Проблемы границ в экологии сообществ. Соотношение дискретности и континуальности.
Роль конкуренции, хищничества и мутуализма в формировании и функционировании сообществ. Концепция экологической ниши. Одномерная и многомерная экологические ниши. Потенциальная и реализованная ниши. Перекрывание ниш. Расхождение ниш в сообществе. Явление конкурентного высвобождения. Диффузная конкуренция.
4.2. Экосистемы: понятие структура и функции. Динамика экосистем.
Понятие экосистемы (А.Тэнсли) и биогеоценоза (В.Н.Сукачев). Отличия экосистемного и популяционного подходов в экологии. Основные элементы экосистем, обеспечивающие биологический круговорот. Функциональные блоки организмов в экосистеме: продуценты, консументы и редуценты. Потоки веществ и энергии в экосистемах. Пищевые цепи, трофические уровни. Потоки веществ в различных экосистемах.
Продукционные процессы в экосистемах. Понятие первичной, вторичной, валовой и чистой продукции. Биомасса и ее энергетический эквивалент, факторы, лимитирующие продукцию на суше и в водоемах. Распределение первичной продукции на Земле.
Агроэкосистемы. Их сходства и различия от природных биогеоценозов. Экологические пути итх управления.
Динамика экосистем. Циклические и направленные изменения в экосистемах. Экологические сукцессии. Их причины и механизмы. Отличия экзогенных смен и экологических сукцессий Масштабы сукцессионных процессов. Вещественно-энергетические характеристики сообществ на разных стадиях сукцессии. Видовое разнообразие и структура сообществ в сериальных и климаксовых экосистемах. Проблема устойчивости и продуктивности экосистем в связи с антропогенным прессом.
|
5
|
Биосфера и человек.
|
Понятие биосферы. В.И.Вернадский. Структура биосферы. Биосфера как глобальная экосистема. Живое вещество на Земле, его состав, распределение и основные геохимические функции. Биокосные тела биосферы. Экологическое значение почвенного покрова. Роль почвы в продуктивных процессах.
Принципиальная роль живых организмов в создании и поддержании биосферы. Глобальный биологический круговорот вещества и основные биогеохимические циклы. Продуктивная и регуляторная функция биосферы как основа жизнедеятельности человечества.
Технологические формы воздействия человека на биосферу. Экологические формы воздействия человека на биосферу. Деятельность человека как фактор эволюции. Современный экологический кризис. Концепция экологически устойчивого развития биосферы. Экологическое воспитание и образование.
|
В результате освоения дисциплины «Общая экология» студент должен:
Знать:
- основные экологические законы, определяющие существование и взаимодействие биологических систем разных уровней (организмов, популяций, биоценозов и экосистем);
- основные нормативные документы в области экологии;
- теоретические основы для практического решения экологических проблем современности;
- представление о функционировании многоуровневых систем в экологии;
- особенности морфологии, экологии, размножения и географического распространения растений, животных, грибов и микроорганизмов, понимание их роли в природе и хозяйственной деятельности человека;
- закономерности развития органического мира;
- принципы устойчивости и продуктивности живой природы и пути ее изменения под влиянием антропогенных факторов;
Уметь:
- прогнозировать возможные реакции биосистем на антропогенные воздействия;
- применять биологические и экологические знания для анализа прикладных проблем хозяйственной деятельности;
- участвовать в постановке естественно-научного эксперимента, анализировать и оценивать результаты лабораторных исследований;
- ориентироваться в системе законодательных и нормативных документов, регламентирующих экологическую сферу деятельности;
- пользоваться учебной, научной и справочной литературой;
Владеть:
- базовыми технологиями приобретения информации: самостоятельной работой с учебной, справочной литературой на бумажных и электронных носителях, Интернет-ресурсами по общей экологии;
- навыками организации проектной деятельности в области экологии;
- основными приемами системного экологического мышления;
- основными биологическими понятиями, знаниями биологических законов и явлений.
6. Вклад дисциплины в компетенции выпускника:
Общекультурные компетенции:
ОК-1 владение культурой мышления, способностью к восприятию, обобщению и анализу информации, постановке цели и выбору путей ее достижения;
ОК-4 способность использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности;
ОК-6 умение логически верно выстраивать устную и письменную речь;
ОК-9 способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях;
ОК-13 готовность использовать нормативные правовые документы в своей деятельности;
ОК-16 способность использовать навыки публичной речи, ведения дискуссии полемики;
Общепрофессиональные компетенции:
ОПК-3 владение основами речевой профессиональной культуры;
ОПК-5 способность к подготовке и редактированию текстов профессионального и социально значимого содержания;
Профессиональные компетенции в области научно-исследовательской деятельности:
ПК-13 способность использовать в учебно-воспитательной деятельности основные методы научных исследований.
7. Виды учебной работы:
аудиторные занятия 54 часа, в том числе в интерактивной форме 12; в том числе: лекции - 20 час., лабораторные занятия – 22 час., семинарские занятия – 12 час.
самостоятельная работа – 54 часа (подготовка и защита реферата, другие виды самостоятельной работы).
8. Изучение дисциплины заканчивается зачетом. |
