Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА БОТАНИКИ И БИОТЕХНОЛОГИИ РАСТЕНИЙ
Н.А. Алексеева
ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа
для студентов специальности «Садово-парковое и
ландшафтное строительство»
очная и заочная формы обучения
Тюмень
2010
1
Н.А.
Алексеева:
Экология
растений.
Учебно-методический
комплекс. Рабочая учебная программа для студентов специальности
«Садово-парковое и ландшафтное строительство», очная и заочная
формы обучения. Тюмень, 2010. 13 с.
Учебно-методический
комплекс
составлен
в
соответствии
с
требованиями Государственного образовательного стандарта высшего
профессионального
образования
для
студентов
специальности
250203.65 «Садово-парковое и ландшафтное строительство».
Рабочая учебная программа включает в себя пояснительную
записку, содержание дисциплины, тематический план с указанием
аудиторных часов для самостоятельной работы по темам, темы
рефератов,
перечень
контрольных
вопросов
к
экзамену,
список
литературы.
Рабочая учебная программа дисциплины опубликована на сайте
ТюмГУ: Экология растений [электронный ресурс] / Режим доступа:
http://www.umk.utmn.ru, свободный.
Рекомендовано к электронному изданию кафедрой ботаники и
биотехнологии растений. Утверждено проректором по учебной работе
ТюмГУ.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Н.А. Боме, д.с.-х.н., профессор
© Тюменский государственный университет, 2010
© Н.А. Алексеева, 2010.
2
1. Пояснительная записка.
Требования к уровню освоения содержания дисциплины. В
ходе изучения дисциплины студенты должны получить следующие
теоретические знания и практические навыки:
- знать механизмы воздействия факторов среды на организм и
основные закономерности взаимоотношений организма со средой;
- иметь представления о физиологических, морфологических и
анатомических адаптациях растений различных экологических групп;
- владеть навыками и методами анатомических и морфологических
исследований: приготовление срезов, микроскопирование, зарисовка,
работа с гербарием и др.;
- уметь комплексно оценивать ситуацию, применять знания из
разных дисциплин.
Дисциплина читается на дневном отделении в 6 семестре, на
заочном – в 8 семестре, форма отчетности – экзамен.
Цель курса: изучение закономерностей взаимоотношений между
растениями и средой их обитания.
Задачи курса:
1) закрепить знания об экологических факторах и закономерностях
их действия на растительный организм;
2) рассмотреть влияние на растения воды, света, тепла, почвы,
рельефа, биотических факторов;
3) в ходе лабораторных занятий выявить общие принципы
структурных приспособлений растений разных экологических групп;
сформировать навыки лабораторных исследований.
Курс «Экология растений» рассчитан на 56 часов, их них
аудиторных занятий при очной форме обучения – 24 часа, при заочной –
12 часов.
3
2. Тематический план изучения дисциплины
Таблица 1
Количество часов
ОДО
ОЗО
Лек- Лабор. Самост. Лек- Лабор. Самост.,
ции
заняиндив. ции
заняиндив.
тия
работа
тия
работа
Модуль 1. Введение
Тема
1.1.
Экологические
элементы среды
факторы
как
2
-
4
1
Модуль 2. Абиотические факторы среды
2.1. Вода как экологический фактор
4
8
2
2
2.2. Свет как экологический фактор
2
2
2
1
2.3. Тепло как экологический фактор
2
4
1
2.4. Растения и почва, эдафический
1
4
0,5
фактор
2.5. Экологическое значение физических
1
8
0,5
и химических свойств атмосферы
Модуль 3. Биотические факторы среды
3.1. Взаимовлияния растений. Роль
животных, бактерий и грибов в жизни
2
3
растений
3.2. Антропогенные факторы
5
Итого:
12
12
32
6
4
Итого
по
теме
Итого
баллов
5,5
-
5
6
3
1
-
9
4
5
14
6
6
-
4,5
5
-
8,5
9
1
4
5
1
6
4
44
5
56
65
29,5
100
Таблица 2
Балльная оценка успеваемости студентов очной формы обучения
Реферат*
Тестирование
Презентации,
ситуационные
задачи
Разработка
тестовых
заданий
-
0-2
-
-
-
0-3
0-0,5
-
-
0-2
-
-
-
0-3
Альбом
-
Лабораторн.
занятия
0-0,5
Лекции
Тема
Коонспекты,
таблицы и др.
Формы контроля
Модуль 1. Введение
1.1. Экологические факторы
как элементы среды
Итого по модулю:
Модуль 2. Абиотические факторы
2.1. Вода как экологический
фактор
0-1
0-18
0-4,5
0-3
-
-
-
0-3
2.3. Свет как экологический
фактор
0-0,5
0-5
0-1,5
0-3
-
-
-
02,5
2.4. Тепло как
экологический фактор
0-0,5
-
-
-
0-4,5
-
-
02,5
0-0,5
-
-
0-3
-
-
-
-
-
0-8
-
0-2
0-2,5
0-23
0-6
0-9
0-4,5
0-8
-
0-12
-
-
0-4
0-10
0-3
0-10
0-7
2.5. Растения и почва,
эдафический фактор
2.6. Экологическое значение
физических и химических
свойств атмосферы
Итого по модулю:
0-2
Модуль 3. Биотические факторы
3.1. Взаимовлияния растений. Роль животных, бактерий и грибов в жизни
растений
-
0-3
-
-
0-4
3.2.
факторы
-
0-2,5
-
-
0-3
0-5,5
-
-
0-7
-
028,5
0-6
0-11
011,5
0-8
Антропогенные
Итого по модулю:
Итого:
0-3
5
0-10 0-22
Модули и темы
Виды СРС
Обязательные
1.1
Экологические
факторы как
элементы среды
Дополнительные
Модуль 1. Введение
Работа с литературой,
источниками. Составление логической схемы
«Экологические единицы»
Всего по модулю:
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
Модуль 2. Абиотические факторы
Конспект по
Вода как
Работа с литературой,
теме
экологический
источниками
«Психрофиты и
фактор
криофиты»
Свет как
Работа с литературой,
экологический
источниками. Конспект по
фактор
теме «Фотопериодизм»
Работа с литературой,
Тепло как
источниками. Составление
экологический
презентации «Природные
фактор
зоны Тюменской области»
Работа с литературой,
Растения и почва,
источниками. Заполнение
эдафический
таблицы «Экологические
фактор
группы растений по
отношению к рН почвы»
Экологическое
значение физичесСоставление
Работа с литературой,
ких и химических
15 тестовых
источниками
свойств
заданий
атмосферы
Всего по модулю:
Кол-во
баллов
№
Объем
часов
Таблица 3
Программа самостоятельной работы студента (СРС) ОДО
4
0-2
4
0-2
2
0-3
2
0-3
0-
4
4,5
4
0-3
8
0-8
20
021,5
3
0-4
5
0-3
Модуль 3. Биотические факторы
3.1
Взаимовлияния
растений. Роль
животных,
бактерий и грибов
в жизни растений
3.2
Антропогенные
факторы
Работа с литературой,
источниками. Решение
ситуационных задач,
работа в малых группах.
Работа с литературой,
источниками. Решение
ситуационных задач
Реферат*
Всего по модулю:
ИТОГО:
8
32
6
0-10
0-17
0-40,5
Виды СРС
№
Модули и темы
Обязательные
Дополнительные
Модуль 1. Введение
Экологические факторы Работа с литературой,
1.1
как элементы среды
источниками.
Всего по модулю:
Модуль 2. Абиотические факторы
2.1
Вода как экологический
фактор
2.2
Свет как экологический
фактор
2.3
Тепло как
экологический фактор
2.4
Растения и почва,
эдафический фактор
2.5
3.1
3.2
Работа с литературой,
источниками
Объем
часов
Таблица 3
Программа самостоятельной работы студента ОЗО
5
5
Конспект по
теме «Психрофиты и
криофиты»
Работа с литературой,
источниками. Конспект по теме
«Фотопериодизм»
Работа с литературой,
источниками.
Работа с литературой, источниками. Заполнение таблицы
«Экологические группы
растений по отношению к рН
почвы»
Экологическое
значение физических и Работа с литературой,
химических свойств
источниками
атмосферы
Всего по модулю:
Модуль 3. Биотические факторы
Взаимовлияния
Работа с литературой,
растений. Роль животисточниками. Решение
ных, бактерий и грибов
ситуационных задач.
в жизни растений
Антропогенные
Работа с литературой,
факторы
источниками. Сообщение*
Всего по модулю:
ИТОГО:
9
4
5
4,5
8,5
31
4
4
8
44
3. Содержание дисциплины
МОДУЛЬ 1. ВВЕДЕНИЕ.
Тема 1. Экологические факторы как элементы среды.
Объекты и методы исследования экологии растений, отношение к
смежным наукам, краткая история развития. Основные понятия: среда
обитания, условия существования, экологическая ниша, экосистема.
7
Экологические факторы как элементы среды, их классификация.
Закономерность
действия
экологических
факторов.
Экологические
кривые. Кардинальные точки, экологическая валентность. Эвритопы.
Стенотопы. Экологические единицы.
МОДУЛЬ 2. АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ.
Тема 2.1. Вода как экологический фактор.
Экологическое значение различных форм воды в жизни растений.
Вода как среда обитания. Экологические особенности водных
растений. Гидрофиты, нейстофиты, гелофиты.
Вода в почве, ее состояния. Значение свободной и связанной воды
для жизни растительных организмов.
Гидратура и ее экологическое значение. Пойкилогидрические и
гомойогидрические растения.
Экологические группы наземных растений по отношению к водному
режиму.
Экологические
особенности
гигрофитов,
мезофитов,
ксерофитов (склерофитов и суккулентов). Понятие о психрофитах и
криофитах, сочетание ксероморфных и гигроморфных черт.
Тема 2.2. Свет как экологический фактор.
Значение света в жизни растений и в их распределении в
сообществах.
Спектральный
состав
света.
Понятие
о
фотосинтетической активной радиации (ФАР).
Световой режим различных широт. Влияние света на растения.
Значение прямого и рассеянного света. Экологические группы растений
по отношению к свету. Морфолого-анатомические различия гелиофитов
и сциофитов. Световой режим внутри леса. Световой режим открытых
пространств на примере луга.
Фотопериодизм, его экологическое значение, группы растений.
Тема 2.3. Тепло как экологический фактор.
Понятия и термины: радиация, инсоляция, теплообмен, конвекция,
альбедо. Поступление тепла к земной поверхности. Тепловой режим в
слое растений. Распределение температур в лесных фитоценозах.
8
Температура частей растений. Влияние тепла на жизненные
процессы растения. Термопериодизм.
Влияние на растения низких температур. Реакция растений на
низкие температуры. Микротермы и гегистотермы. Холодостойкость и
морозостойкость
растений,
процессы
закалки
и
изнеживания.
Иссушающее действие холода. Защитные функции растений.
Влияние на растения высоких температур. Тепловые повреждения.
Приспособления мегатермов против перегрева.
Тепло как ботанико-географический фактор. Изменение теплового
режима под влиянием рельефа, экспозиции, высоты над уровнем моря.
Природные зоны Тюменской области.
Тема 2.4. Растения и почва, эдафический фактор.
Экологическое
значение
механического
состава,
химизма
и
кислотности почвы. Реакции растений на содержание в почве элементов
минерального
питания.
Эвтрофы,
мезотрофы,
олиготрофы.
Экологические группы растений по отношению к кислотности почвы.
Тема 2.5. Экологическое Значение физических и химических
свойств атмосферы.
Состав
воздуха,
постоянные
и
непостоянные
компоненты
атмосферы. Движение воздуха. Экологическое значение физических и
других свойств воздуха. Газоустойчивость и газочувствительность
растений. Растения как биоиндикаторы.
МОДУЛЬ 3. БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ
Тема
3.1.
Взаимовлияния
растений.
Роль
животных,
бактерий и грибов в жизни растений.
Классификация
биотических
факторов.
Физиологические
и
механические взаимовлияния растений. Конкуренция, аллелопатия.
Взаимоотношения между животными и растениями. Роль бактерий и
грибов в жизни растений.
Тема 3.2. Антропогенные факторы.
Исторический обзор влияния человека на растительный мир.
9
4. Темы лабораторных работ для студентов очной формы
обучения.
1. Экологические особенности гидрофитов.
2. Экологические особенности мезофитов.
3. Экологические особенности ксерофитов.
4. Экологические особенности гелиофитов и сциофитов.
5. Подбор ассортимента растений в заданных условиях среды, решение
кейсов.
6. Биотические факторы.
5. Темы лабораторных работ для студентов заочной формы
обучения.
1. Экологические особенности гидрофитов, мезофитов.
2. Экологические особенности ксерофитов, гелиофитов и сциофитов.
3. Влияние биотических и антропогенных факторов на растения.
6. Темы, вынесенные на самостоятельное изучение.
1. Экологические единицы.
2. Понятие о психрофитах и криофитах, сочетание ксероморфных и
гигроморфных черт.
3. Фотопериодизм, его экологическое значение, группы растений.
4. Природные зоны Тюменской области.
5. Экологические группы растений по отношению к кислотности почвы.
6. Экологическое
значение
физических
и
химических
свойств
атмосферы. Состав воздуха, постоянные и непостоянные компоненты
атмосферы. Движение воздуха. Экологическое значение физических и
других свойств воздуха.
7. Биотические факторы. Классификация. Понятия о взаимовлиянии
растений. Физиологические и механические взаимовлияние растений
Взаимоотношения между животными и растениями. Антропогенные
факторы. Исторический обзор влияния человека на растения.
10
7. Примерные темы рефератов (сообщений).
В ходе изучения дисциплины студенты предоставляют реферат
(сообщение) на одну из указанных тем.
1. Эколого-биологические особенности растений альпинариев.
2. Особенности
выращивания
дикорастущих
видов
растений
в
комнатных условиях.
3. Интродуцированные растения Сибири. Районирование ассортимента
декоративных видов растений.
4. Анатомо-морфологические и биологические особенности растений
сфагновых болот.
5. Декоративные гидрофиты.
6. Насекомоядные растения.
7. Растения как биоиндикаторы химического состава почв.
8. Растения и загрязнение атмосферы.
9. Экологические особенности петрофитов.
10. Экологические особенности пирофитов.
11. Растения в оценке загрязнения водоемов.
12. Выращивание ароматических растений.
13. Преимущества и недостатки гидропоники.
14. Методы определения биологических свойств семян.
8. Текущий контроль знаний – тестирование по модулям.
9. Вопросы к экзамену
1. Задачи и методы исследования экологии растений. Краткая история
развития науки.
2. Среда
обитания,
экологические
факторы
как
ее
элементы.
Классификация экологических факторов.
3. Закономерности действия экологических факторов.
4. Роль воды в жизни растений. Экологическое значение различных
форм воды. Вода в почве, ее состояние.
5. Вода как среда обитания. Особенности биологии водных растений.
11
6.
Экологические группы наземных растений по отношению к водному
режиму. Анатомо-морфологические особенности гигрофитов.
7.
Мезофиты, их основные группы. Анатомо-морфологические и
физиологические особенности.
8.
Ксерофиты,
их
классификация,
анатомо-морфологические
и
физиологические особенности.
9.
Понятие о криофитах и психрофитах, ксероморфизм этих растений.
10. Значение света в жизни растений и их распределении в сообществе.
Спектральный состав света, понятие о ФАР.
11. Экологические группы растений по отношению к фактору света.
12. Световой режим растений лесных и луговых сообществ.
13. Фотопериодизм,
его
экологическое
значение
и
практическое
применение.
14. Поступление тепла к земной поверхности. Тепловой обмен на
поверхности почвы и в слое растений.
15. Влияние на растения низких температур. Адаптивные черты
холодостойких и морозостойких растений.
16. Влияние на растения высоких температур. Тепловые повреждения.
Приспособления мегатермов против перегрева.
17. Факторы, определяющие зональность растительного покрова.
18. Эдафический
фактор.
Экологическое
значение
механического
состава, химизма и кислотности почвы.
19. Экологическое
значение
физических
и
химических
свойств
атмосферы.
20. Газочувствительность и газоустойчивость растений.
21. Биотические факторы и их классификация. Влияние на растения
животных и микроорганизмов.
22. Роль
фитогенных
факторов
понятие
во
взаимоотношениях
растений.
23. Влияние антропогенного фактора на растительный покров.
12
24. Проблемы и перспективы использования дикорастущих видов
растений и интродуцентов во внешнем озеленении в условиях
Тюменской области.
25. Растения как биоиндикаторы.
26. Использование знаний об экологических особенностях растений в
садово-парковом и ландшафтном строительстве.
10. Рекомендуемая литература
А) Основная:
1. Березина Н.А., Афанасьева Н.Б. Экология растений. М.: Академия,
2009. 400с.
Б) Дополнительная:
1. Барыкина Р.П., Чубатова Н.В. Большой практикум по ботанике.
Экологическая
анатомия
цветковых
растений.
Учебно-
методическое пособие. М.: КМК, 2005. 77с.
2. Ботаника в 4 т. Т.3. Высшие растения (часть II - Экологическая
ботаника) / А.К. Тимонин М.: Академия, 2007. 352 с.
3. Ботаника в 4 т. Учебник для вузов (на основе учебника Э.
Страсбургера). Т.4. Экология. М.: Академия, 2007. 256с.
4. Садчиков А.П., Кудряшов М.А. Гидроботаника: Прибрежно-водная
растительность. Учебное пособие. М.: Академия, 2005. 240 с.
5. Экология города. М.: Научный мир, 2004. 624с.
11.
Технические
средства
и
материально-техническое
обеспечение дисциплины.
При чтении лекций и поведении лабораторных занятий применяются
различные иллюстративные материалы: рисунки, гербарий высших
растений, мультимедийное оборудование и др. На лабораторных
занятиях студенты работают с микроскопами и бинокулярами.
13