Общая экология

Федеральное агентство по образованию
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
__________ М.Т. Решетников
«_____» ____________ 2008 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине
для специальности
Факультет
Профилирующая кафедра
Общая экология
020801 – Экология
Радиоконструкторский (РКФ)
«Радиоэлектронных технологий и
экологического мониторинга» (РЭТЭМ)
Курс – второй
Семестр – 3,4
Учебный план набора 2005 года и последующих лет
Распределение учебного времени
Лекции
Практические занятия
Курсовой работа
Всего аудиторных занятий
Самостоятельная работа
Общая трудоёмкость
70 ч (ауд.)
35 ч (ауд.)
17 ч (ауд.)
122 ч (ауд.)
78 ч
200 часов
Зачет – 3 семестр
Дифзачет, экзамен – 4 семестр
2008
Предисловие
1. Рабочая программа составлена на основании ГОС ВО для специальности 020801 «Экология» утвержденного утвержденного 10.03.2000 (№ гос. рег.
99/ЕН/СП) и дополненного 18.06.03 (№ гос. рег. 99/ЕН/СП/1) РАССМОТРЕНА
и УТВЕРЖДЕНА на заседании кафедры РЭТЭМ 14.02.2008, протокол №
64/2008.
2. Разработчик
доцент кафедры РЭТЭМ
Е.Г.Незнамова
3. Зав. обеспечивающей
и профилирующей
кафедрой РЭТЭМ
Г.В.Смирнов
4. Рабочая программа СОГЛАСОВАНА с факультетом и СООТВЕТСТВУЕТ действующему рабочему плану занятий.
5. Срок действия программы – 31.12 2010.
Декан РКФ
Г.В. Смирнов
1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ И ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
1.1 Цель преподавания дисциплины
Цель преподавания курса – усвоение студентами основных законов экологии.
1.2 Задачи изучения дисциплины
В результате изучения дисциплины студент должен ЗНАТЬ:
- учение об экологических факторах
- учение об экосистемах
- закономерности роста и регуляции численности популяций
- условия устойчивого существования и жизнеспособности живых систем
1.3 Место дисциплины в учебном процессе
Курс общей экологии является базовым для изучения последующих специальных дисциплин.
2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1 Лекции (70 ч, самостоятельная работа – 38 ч)
Темы лекций третьего семестра (36 ч, самостоятельная работа – 20 ч).
Тема 1. Введение (2 ч, самостоятельная работа 2 ч).
Современное понимание экологии как науки. Проблемы, связанные с антропогенным
воздействием на биосферу. История развития экологии и ее задачи. Антропоцентрический и
экоцентрический подходы к изучению экологии. Список используемой литературы.
Тема 2. Свойства живой системы. (2 ч, самостоятельная работа – 2 ч).
Единство и разнообразие живых систем. Уровни биологической организации: молекулярный, клеточный, организменный, популяционный, экосистемный, биосферный (экосферный).
Тема 3. Организмы и среда, лимитирующие факторы(12 ч, самостоятельная работа –
6 ч).
Определение понятия экологический фактор. Закономерности воздействия экологических факторов. Понятие лимитирующего фактора. Закон минимума Либиха, закон толерантности Шелфорда. Взаимодействие экологических факторов. Классификация экологических факторов. Режимы воздействия. Экологическое значение и закономерности воздействия на организмы
основных абиотических факторов: тепла, освещенности, влажности, солености, концентрации
биогенных элементов. Биотический фактор. Отличительные особенности. Типы отношений
между организмами.
Тема 4. Динамика популяций (10 ч, самостоятельная работа – 5 ч).
Определение понятий «биологический вид» и «популяции». Популяция как элемент
экосистемы. Структура популяции: половая, возрастная, генетическая, пространственная и экологическая. Потенциальная способность к размножению. Механизмы поддержания пространственной структуры. Территориальность. Экспоненциальная и логистическая модели роста популяции. Стабильные растущие и сокращающиеся популяции. Специфическая скорость роста
популяции, «плотность насыщения» как показатель емкости среды, чистая скорость размножения. Типы экологических стратегий.
Определение экологической ниши. Многомерность ниши. Графическое изображение
ниши. Ниша фундаментальная и реализованная.
Тема 6. Сообщества, формы биологических отношений в сообществах (10 ч, самостоятельная работа – 5 ч).
Биоценозы (сообщества), их таксономический состав и функциональная структура.
Симбиоз, мутуализм, комменсализм, конкуренция, биотрофия. Межвидовая конкуренция. Условия существования конкурирующих видов. Отношения «хищник-жертва». Сопряженные колебания численности хищника и жертвы. Видовая структура сообществ и методы ее выявления.
Видовое разнообразие как специфическая характеристика сообщества. Сукцессия. Сериальные и
климаксные сообщества.
Темы лекций четвертого семестра (34 ч, самостоятельная работа – 18 ч).
Тема 7. Структура и функционирование экосистемы. Основные типы экосистем и
их динамика. (16 ч, самостоятельная работа – 8 ч).
Определение понятия «экосистема». Экосистемы как хорологические единицы биосферы. Экосистемы; основные факторы, обеспечивающие их существование. Основные этапы использования вещества и энергии в экосистемах. Трофические уровни. Первичная продукция –
продукция автотрофных организмов. Чистая и валовая продукция. Деструкция органического
вещества в экосистеме. Пищевые цепи «выедания» (пастбищные) и пищевые цепи «разложения» (детритные). Потери энергии при переходе с одного трофического уровня на другой. Микро- и макроредуценты (консументы). Взаимосвязи разных компонентов наземных экосистем.
Водные экосистемы и их основные особенности. Планктон, бентос, нектон. Основные группы
продуцентов в водной среде: фитопланктон, макрофиты, перифитон. Вертикальная структура
водных экосистем. Олиготрофные и эвтрофные водоемы. Наземные экосистемы. Биомы. Динамика экосистем: сукцессионные процессы. Устойчивость экосистем.
Тема 8. Биосфера. (12 ч, самостоятельная работа – 6 ч).
Понятия биосферы и экосферы. Учение Вернадского В.И. о биосфере и концепция ноосферы. Эмпирические обобщения и биогеохимические принципы В.И. Вернадского. Основные
функции экосферы: газовая, концентрационная, окислительно-восстановительная, информационная. Биотический круговорот. Замкнутость биотического круговорота. Превращение энергии
и информации в биосфере. Круговорот углерода, азота, кислорода, фосфора, воды. Эволюция
экосферы. Этапы эволюции экосферы. Добиотическая и биотическая эволюции. Главные закономерности эволюции организмов. Биологическое разнообразие как основное условие устойчивости биосферы. Биомасса и биопродуктивность экосферы.
Тема 9. Основные виды антропогенного воздействия на экосистемы (6 ч, самостоятельная работа – 4 ч).
Человек как биологический вид, его экологическая ниша. Особенности антропогенного
фактора. Преднамеренное и непреднамеренное, прямое и косвенное воздействие человека на
природу. Ограниченность ресурсов и загрязнение среды как фактор, лимитирующий развитие
человечества. Научно-техническая революция и глобальный экологический кризис. Современные экологические катастрофы. Реальные экологически негативные последствия. Комплексный
характер экологической проблемы. Экологическое значение науки и техники. Экологические
стратегии. Проблемы выхода из экологического кризиса. Управление экоразвитием и экологизацией.
2.2 Практические занятия (35 ч, самостоятельная работа – 10 ч).
Практические занятия третьего семестра (18 ч, самостоятельная работа – 10 ч).
Тема 1. Определение степени антропогенных воздействий литосферу, атмосферу, (на
примере фитоценозов) (6 ч, самостоятельная работа – 4 ч).
Тема 2. Основные законы экологии. Контрольно-практические задания (4 ч, самостоятельная работа – 2 ч).
Тема 3. Расчет основных показателей сообществ (4 ч, самостоятельная работа – 2 ч).
Тема 4. Построение экологических ниш древесных растений (4 ч, самостоятельная работа – 2 ч).
Практические занятия четвертого семестра (17 ч, самостоятельная работа – 10 ч).
Тема 5. Построение схем биотического круговорота азота, кислорода, углерода (9 ч, самостоятельная работа–6 час.).
Тема 6. Основные компоненты и связи в экосистемах (4 ч, самостоятельная работа – 2
ч).
Тема 7. Построение диаграмм потока энергии в экосистемах (4 ч, самостоятельная работа – 2 ч).
2.3 Самостоятельная работа
Наименование работы
1. Проработка лекционного материала.
2. Подготовка к практическим занятиям.
3. Курсовая работа.
Всего часов самостоятельной работы
Кол.
Форма контроля
часов
Опрос.
38
Опрос и проверка конспектов.
20
Консультации, защита проекта.
20
78 часов.
2.4 Курсовая работа ( четвертый семестр - 17 ч, самостоятельная работа – 20 ч)
Студенту предлагается одна из перечня тем курсовых работ и совместно с преподавателем формулируется цель и содержание. На основе проработки литературных источников и экспериментального материала одного из регионов России определяются экологические факторы,
проводится их классификация, выявляются механизмы взаимодействия организмов с природной
средой, формулируются условия существования организмов. На основе аналитических, статических и экспериментальных данных делаются обобщения и выводы по курсовой работе.
Примерный перечень тем курсовых работ:
1) Абиотические факторы сред: литосферы, атмосферы и гидросферы.
2) Биотические связи в экосистемах.
3) Составление карты местности с учетом предполагаемых антропогенных воздействий.
4) Экологические факторы. Их взаимодействие.
5) Расчет статистических характеристик популяций.
6) Расчет динамических характеристик популяций.
7) Экспоненциальная модель роста популяции.
8) Логистическая модель роста популяции.
9) Динамика сообществ во времени.
10) Трофические отношения между организмами: продуценты, консументы и редуценты.
11) Организмы - индикаторы качества среды.
12) Методы оценки численности и плотности популяции.
13) Типы взаимоотношений между организмами.
14) Межвидовая конкуренция.
15) Внутривидовая конкуренция.
16) Климатическая зональность и основные типы наземных экосистем.
17) Сукцессия наземных экосистем.
18) Водные экосистемы.
19) Разнообразие видов как основной фактор устойчивости экосистем.
20) Фотопериодизм и биологические ритмы животных.
21) Популяционные стратегии хищника и жертвы.
22) Способы адаптации хозяина к отрицательному воздействию паразита.
23) Пищевые цепи и сети.
24) Критерии устойчивости экосистем.
25) Круговорот воды.
26) Круговорот углерода.
27) Круговорот азота.
28) Современные сельскохозяйственные технологии и проблемы охраны окружающей
среды.
29) Оценки экологического риска.
30) Чрезвычайные экологические ситуации.
3 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
3.1 Рекомендуемая литература
а) основная:
1. Шилов И.А.Экология: Учебник для вузов/ И. А. Шилов. - 5-е изд., стереотип.. - М.: Высшая школа, 2006. - 511[1] с.- ISBN (105 экз.)
б) дополнительная:
1. Незнамова Е.Г. Экология растений: Учебно-методическое пособие.- Томск: ТУСУР,
2007.-129 с.
2. Незнамова Е.Г. Экология организмов: Учебно-методическое пособие.- Томск: ТУСУР,
2007.-122 с.
Приложение Б
(обязательное)
–Рейтинговая раскладка по самостоятельной работе (сводные данные) дисциплины
«Общая экология» для специальности 020801 «Экология»
–третий семестр
Наименование работы
1. Проработка лекционного материала
Форма отчетности и контроля
Теоретический конспект (18 по 1 баллу)
Устные контрольные опросы на лекции
(5 по 4 балла)
Устные контрольные опросы на практических работах (5 по 4 балла)
Контрольные работы (1 по 12 баллов)
Теоретический конспект (4 по 5 баллов)
2. Подготовка к практическим занятиям и выполнение отчетов
3. Написание и подготовка к защите Реферативная работа (1 по 10 баллов)
реферативной работы (доклада)
4. Премиальные баллы (выполнение индивидуального творческого
задания, победа в олимпиаде, т.п.)
Всего часов:
Рейтинговые
баллы
(максимум)
18
20
20
12
20
10
20
120
– четвертый семестр
Наименование работы
1. Проработка лекционного материала
2. Подготовка к практическим занятиям и выполнение отчетов
3. Написание курсовой работы
4. Премиальные баллы (выполнение индивидуального творческого
задания, победа в олимпиаде, т.п.)
Всего часов
Разработчик
доцент каф. РЭТЭМ
Форма отчетности и контроля
Теоретический конспект (17 по 1 балла)
Устные контрольные опросы на лекции
(5 по 4 балла)
Устные контрольные опросы на практических работах (3 по 4 баллов)
Контрольные работы (2 по 5 баллов)
Теоретический конспект (3 по 5 баллов)
Проверка и защита курсовой работы
Рейтинговые
баллы
(максимум)
17
20
12
10
15
26
20
120
Е.Г. Незнамова