Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов специальности 020803. 65 «Биоэкология»
Скачать 266.75 Kb.
|
| Тема 1.1. Адаптация и устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды. Адаптивный потенциал растений. Стресс. Стрессорные факторы. Устойчивость (стресс-толерантность). Биологическая устойчивость. Агрономическая устойчивость. Адаптация (приспособление), адаптивность (приспособляемость). Эволюционные (филогенетические адаптации). Онтогенетические (фенотипические) адаптации. Срочная адаптация. Активная адаптация. Пассивная адаптация. Понятие адаптивного потенциала (Жученко, 1980, 1988). Генетическая программа онтогенетической (система F) и филогенетической (система R) адаптации, их составляющие генетические системы. Тема 1.2. Особенности генетической природы адаптивного потенциала высших растений. Рекомбинационные системы – главный источник адаптивно значимой генотипической изменчивости у высших растений. Модификационная изменчивость – основа онтогенетической адаптации генотипа сорта в конкретных агроэкологических условиях существования вида. Пути управления адаптацией сортов сельскохозяйственных растений. Концепция управления адаптивностью и продуктивностью сорта через фенотип. Принципы создания, существования и управления генотипом сорта в селекции и семеноводстве (по Ю.С. Ларионову, 2003): эволюционно-генетический, эколого-генетический, естественного отбора, искусственного отбора. Тема 2.1. Общие механизмы устойчивости растений к стрессовым факторам и структура адаптационного процесса Механизмы физиологической адаптации (по В.В. Полевому, 1989). Механизмы стресса на клеточном уровне. Механизмы стресса и адаптации на организменном уровне. Стресс на популяционном уровне. Тема 2.2. Биологические законы земледелия и растениеводства. Закон неравнозначности факторов среды для растений; закон равнозначности (или незаменимости) основных факторов жизни; закон минимума (или лимитирующего фактора); закон оптимума (или совокупного действия); закон критических периодов; закон фотопериодической реакции (или физиологических часов); закон плодосмена. Тема 3.1. Особенности адаптации растений к основным абиотичес ким и биотическим факторам внешней среды. Освещенность и ее воздействие на растения. Некоторые особенности фотосинтеза растений. Освещенность и ее воздействие на растения. Генетическая природа адаптации растений к свету. Пути более полного использования солнечной радиации в сельском хозяйстве. Температурный режим почвы и воздуха. Температурные границы жизнедеятельности растений. Влияние температуры на отдельные функции растений. Значение температуры почвы для растений. Биологический минимум и максимум температуры прорастания семян сельскохозяйственных культур. Активная температура. Эффективная температура. Значение температуры воздуха для сельскохозяйственного производства. Жароустойчивость. Холодостойкость. Морозоустой чивость. Генетическая природа термоадаптации. Водные ресурсы фитоценозов. Значение воды в жизни растений. Генетическая природа адаптации к водному стрессу. Засухоустойчивость культурных растений. Ресурсы почвенного плодородия, удобрений, микрофлоры. Эффективное плодородие. Способы повышения почвенного плодородия (химическая мелиорация, внесение органических и минеральных удобрений). Генетическая природа адаптации к эдафическим факторам. Эколого-генетические особенности устойчивости растений к биотическим стрессам (на примере устойчивости к патогенам). Типы устойчивости к патогенам. Генетическая природа устойчивости растений к патогенам. При изучении данной темы выполняются лабораторные работы: Определение устойчивости зерновых культур к дефициту влаги; Определение устойчивости тканей листьев растений к высоким температурам; Изменение показателей прорастания семян в солевых растворах; Оценка холодостойкости растений по прорастанию семян при пониженной температуре; Определение степени восстановления скорости роста корней после выдерживания при пониженной температуре. Тема 3.2. Агроклиматическое районирование полевых культур. Общее агроклиматическое районирование. Термические пояса: арктический, полярный (зона тундры), умеренный, субтропический. Зоны увлажнения: избыточно-влажная, влажная слабо засушливая, засушливая, очень засушливая, сухая. Таксономические единицы системы районирования: природно-сельскохозяйственный пояс, природно-сельскохозяйственная зона, природно-сельскохозяйственная провинция, природно-сельскохозяйственный округ, природно-сельскохозяйственный район, горная природно-сельскохозяйственная область. Частное агроклиматическое районирование для отдельных сельскохозяйственных культур. Агроклиматические аналоги. Тема 3.3. Адаптивный потенциал и урожайность культивируемых растений. Программирование урожайности. Урожайность как интегративная характеристика адаптив ного потенциала растений. Урожайность как функция взаимосвязи потенциальной продуктивности и экологической устойчивости растений. Генетическая природа основных компонентов урожайности — потенциальной продуктивности и экологической устойчивости. Экологическая стабильность и пластичность сортов культивируемых видов растений. Основные принципы программирования урожайности полевых культур. Формирование высокопродуктивных агроценозов полевых культур. Системный подход и математическое моделирование урожайности полевых культур. Адаптационные свойства агроценозов в онтогенезе. Научные основы прогнозирования роста и развития растений полевых культур. Количественные методы диагностики состояния посевов полевых культур в различные периоды вегетации. При изучении данной темы выполняются лабораторные работы: Оценка образцов культурных растений по основным признакам продуктивности; Оценка характера проявления гетерозиса по элементам продуктивности с использованием коэффициента доминирования; Оценка экологической пластичности сортов сельскохозяйственных культур (пшеницы, ячменя, овса). 4. Вопросы, вынесенные на самостоятельное изучение. Тема 1.1. Адаптация и устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды. Адаптивный потенциал растений. 1.Термины, используемые для характеристики взаимодействия генотип – среда: приспособляемость, буферность, гомеостатичность, гомеостаз, пластичность, стабильность и др. Тема 1.2. Особенности генетической природы адаптивного потенциала высших растений. 1. Методы, используемые для выявления устойчивых генотипов на разных уровнях естественного отбора (провокационные фоны, инфекционные фоны, акари-метод, метод отбора генотипов в смеси со стандартом и др.). 2. Методы отбора адаптивных генотипов: однократный, многократный, позитивный, негативный, индивидуально-семейный, семейно-групповой, периодический. Методы, направленные на сохранение генотипа сорта, гетерозисного гибрида (первичное семеноводство, размножение при репродуцировании). Тема 2.1. Общие механизмы устойчивости растений к стрессовым факторам и структура адаптационного процесса 1. Кросс-адаптация. Временная структура адаптационного процесса. Фазы адаптации: стресс-реакция, специализированная адаптация. Адаптивный ответ конституционно-устойчивых и неустойчивых растений (В.В. Кузнецов, 1992). Тема 2.2. Биологические законы земледелия и растениеводства. Значение законов земледелия и растениеводства (использование) для получения потенциально возможной биологической продуктивности сельскохозяйственных растений. Тема 3.1. Особенности адаптации растений к основным абиотичес ким и биотическим факторам внешней среды. 1. Фотосинтетическая деятельность посевов как основа управления урожаем. Сущность фотосинтетической деятельности растений. Параметры фотосинтетической деятельности посевов. Листовой индекс. Фотосинтетический потенциал (по И.С. Шатилову и М.К. Каюмову, 1975). 2. Коэффициент использования ФАР. Коэффициент хозяйственной эффективности урожая. 3. Теория фотосинтетической продуктивности. Способы повышения КПД использования ФАР в агрофитоценозах и в природных экосистемах. 4. Биологический оптимум и биологический максимум. Температурные (или летальные) границы жизни. Латентные границы физиологических реакций. Механизмы устойчивости растений к температурным стрессам. 5. Критические периоды по отношению к влаге у различных видов растений. Коэффициент транспирации. Коэффициент водоснабжения. Экологические типы растений. Механизмы адаптации к водному стрессу. 6. Адаптация растений к эдафическим факторам. Устойчивость растений к ионной токсичности. Устойчивость растений к засолению. Клеточные и молекулярные механизмы адаптации растений к избыточному засолению. 7. Адаптация растений к антропогенным стрессам. Влияние вредных веществ атмосферы на физиологические процессы. Генетическая природа адаптации к загрязнителям. 8. Методы оценки устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды. Тема 3.2. Агроклиматическое районирование полевых культур. 1. Классификация климатов по А.М. Шульгину (1972): холодный, умеренно-влажный, теплый, весьма теплый, жаркий (по режиму тепла); избыточно влажный, влажный, умеренно-влажный, недостаточно влажный, сухой (по режиму увлажнения). 2. Таксономическая система и схема природно-сельскохозяйственного районирования для условий России (по Н.Н. Розову, Д.И. Шашко, В.П. Сотникову, В.В. Егорову, С.А. Шувалову). Тема 3.3. Адаптивный потенциал и урожайность культивируемых растений. Программирование урожайности. 1. Агроэкологическая классификация культурных растений. Пути управления адаптивным потенциалом культивируе мых растений. 2. Категории урожайности и их расчет: потенциальная урожайность, климатически обеспеченная урожайность, действительно возможная урожайность, урожайность в производстве, программируемая урожайность. 3. Показатели адаптации посевов: полевая всхожесть, выживаемость, коэффициент адаптации растений. Аллелопатические воздействия растений. Биологические и агротехнические факторы формирования высоких урожаев полевых культур. 5. Темы лабораторных работ. 1. Определение устойчивости зерновых культур к дефициту влаги. Материалы и оборудование: семена зерновых или зернобобовых культур, чашки Петри, растворы сахарозы различной концентрации, раствор KMnO4, дистиллированная вода, стаканы, колбы, пипетки, фильтровальная бумага, термостаты. Цель лабораторной работы: провести оценку устойчивости образцов зерновых или зернобобовых культур к недостаточному водоснабжению по способности прорастать на растворах сахарозы, проанализировать морфометрические параметры проростков, провести статистическую обработку полученных данных, выделить наиболее устойчивые формы. 2. Определение устойчивости тканей листьев растений к высоким температурам. Материалы и оборудование: листья растений, относящихся к различным экологическим группам, водяная баня, раствор соляной кислоты, тарелки. Цель лабораторной работы: провести оценку жаростойкости растений по степени разрушения хлорофилла под действием высоких температур, выделить наиболее устойчивые виды. 3. Изменение показателей прорастания семян в солевых растворах. Материалы и оборудование: семена зерновых или зернобобовых культур, чашки Петри, растворы солей различной концентрации, раствор KMnO4, дистиллированная вода, стаканы, колбы, пипетки, фильтровальная бумага, термостаты. Цель лабораторной работы: провести оценку устойчивости образцов зерновых или зернобобовых культур к засолению по способности прорастать на растворах различных солей, проанализировать морфометрические параметры проростков, провести статистическую обработку полученных данных, выделить наиболее устойчивые формы. 4. Оценка холодостойкости растений по прорастанию семян при пониженной температуре. Материалы и оборудование: семена зерновых или зернобобовых культур, чашки Петри, раствор KMnO4, дистиллированная вода, стаканы, колбы, пипетки, фильтровальная бумага, термостаты, холодильник. Цель лабораторной работы: провести оценку устойчивости к пониженным температурам образцов зерновых или зернобобовых культур по способности прорастать при пониженной температуре, проанализировать морфометрические параметры проростков, провести статистическую обработку полученных данных, выделить наиболее устойчивые формы. 5. Определение степени восстановления скорости роста корней после выдерживания при пониженной температуре. Материалы и оборудование: семена зерновых или зернобобовых культур, чашки Петри, раствор KMnO4, дистиллированная вода, стаканы, колбы, пипетки, фильтровальная бумага, термостаты, холодильник. Цель лабораторной работы: провести оценку устойчивости к пониженным температурам образцов зерновых или зернобобовых культур по степени восстановления скорости роста корней, проанализировать морфометрические параметры проростков, провести статистическую обработку полученных данных, выделить наиболее устойчивые формы. 6. Оценка образцов культурных растений по основным признакам продуктивности. Материалы и оборудование: растения зерновых или зернобобовых культур, линейки, весы. Цель лабораторной работы: провести оценку образцов зерновых или зернобобовых культур по ряду признаков: высота растений, количество продуктивных стеблей, длина колоса (длина боба), количество колосьев (бобов) на растении, количество семян в колосе (бобе), количество семян на растении, масса семян с главного стебля и с растения, урожайность. Провести статистическую обработку экспериментальных данных, выделить высокопродуктивные образцы. 7. Оценка характера проявления гетерозиса по элементам продуктивности с использованием коэффициента доминирования. Материалы и оборудование: растения гибридов зерновых или зернобобовых культур, линейки, весы. Цель лабораторной работы: провести оценку гибридов и родительских форм различных сортов зерновых или зернобобовых культур по ряду признаков: высота растений, количество продуктивных стеблей, длина колоса (длина боба), количество колосьев (бобов) на растении, количество семян в колосе (бобе), количество семян на растении, масса семян с главного стебля и с растения, урожайность. Провести статистическую обработку экспериментальных данных, рассчитать степень гетерозиса, выделить высокопродуктивные образцы. 8. Оценка экологической пластичности сортов сельскохозяйственных культур (пшеницы, ячменя, овса). Материалы и оборудование: растения зерновых или зернобобовых культур, линейки, весы, распечатки готовых экспериментальных данных. Цель лабораторной работы: провести оценку образцов зерновых или зернобобовых культур, произраставших в разных экологических пунктах, по ряду признаков: высота растений, количество продуктивных стеблей, длина колоса (длина боба), количество колосьев (бобов) на растении, количество семян в колосе (бобе), количество семян на растении, масса семян с главного стебля и с растения, урожайность. Провести статистическую обработку экспериментальных данных, оценить стабильность и пластичность образцов по основным признакам продуктивности, выделить высокоурожайные сорта. 6. Темы рефератов.
|
Похожие:
 | Пояснительная записка рабочая программа составлена в соответствии... Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов специальности 020803. 65 «Биоэкология» |  | Учебно-методический комплекс «Прикладная экология» составлен в соответствии... Н. Н. Колоколова. Прикладная экология. Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов специальности 020803.... |
| Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Алексеева Н. А. Экология растений. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 020803. 65 Биоэкология,... | | Пояснительная записка Дисциплина «Ботаника. Систематика семенных растений» Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов по специальности 020803. 65 – Биоэкология |
| Учебно-методический комплекс «Экология микроорганизмов» Н. Н. Колоколова. Экология микроорганизмов: Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов специальности 020803.... | | Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями... Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов специальности «Биоэкология» |
| Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов... Рассмотрено на заседании кафедры анатомии и физиологии человека и животных. Протокол №1 «29» августа 2013 года. Соответствует требованиям... | | Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов... Рассмотрено на заседании кафедры анатомии и физиологии человека и животных. Протокол №1 «31» августа 2011 года. Соответствует требованиям... |
| Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов по специальности... Рассмотрено на заседании умк именит, департамента биологии «24» сентября 2011г., протокол№1 |
| Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов... Целью данного курса является раскрытие особенностей функциональной активности и изучение основных закономерностей жизнедеятельности... | | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности 020803 Биоэкология Рассмотрено на заседании кафедры экологии и генетики (29. 08. 2013 г., протокол №1) Соответствует требованиям к содержанию, структуре... |
| Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления 020200. 62 «Биология» М. К. Беляцкий, Т. А. Кремлева, Л. В. Мостяева. Химия: Органическая химия. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов... | | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Рассмотрено на заседании кафедры анатомии и физиологии человека и животных, протокол №1 от 29 августа 2011 г. Соответствует требованиям... |
| В. Л. Рябикова экология водорослей Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов специальности «Биоэкология» | | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов 020803.... Рассмотрено на заседании кафедры анатомии и физиологии человека и животных (29 августа 2013г.) Соответствует требованиям к содержанию,... |
