Учебно-методический комплекс по дисциплине «Экология растений» Учебно-методический комплекс Составитель

Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Основные виды занятий и особенности их проведения при изучении курса

Основные виды занятий – лекции и практические занятия. На лекциях в сжатой форме студентам дается информация по основным разделам экологии растений. На практических занятиях на наглядном материале студенты знакомятся с разнообразием адаптаций растений к разнообразным факторам окружающей среды. Часть вопросов выносится на самостоятельное изучение студентами.

Вопросы для самостоятельного изучения

Раздел 1. Экология водных растений.

Особенности морской среды обитания.

Влияние солености на гидрофитов.

Ионное равновесие, приспособление растений к избытку солей.

Влияние биогенов на водные растения.

Проблемы биогенов в Мировом океане.

Зональность в океане.

Эвфотическая и афотическая зоны.

Супралитораль, эулитораль и сублитораль: принципы зональности в прибрежной части океана.

Особенности водной среды континентальных водоемов.

Лентическая и лотическая среда.

Минерализация, трофность, изолированность континентальных водоемов. Эвтрофные, мезотрофные и олиготрофные водоемы.

Снабжение кислородом, сезонная стратификация стоячих водоемов. Зональность в озере.

Лимническая и профундальная зоны.

Компенсационная точка.

Эпилимнион, гиполимнион, термоклин.

Экологические группы водных растений: погруженные, полупогруженные, плавающие на поверхности.

Представители этих экологических групп.

Раздел 2. Экология наземных растений.

Термические пояса Земли.

Температура растений.

Термофилы, криофилы, мезотермные растения.

Особенности растений холодных поясов.

Вода как экологический фактор.

Аридные и гумидные области.

Механизмы удержания воды в почве.

Характеристика водного режима растений: оводненность тканей, интенсивность транспирации, водный дефицит, осмотическое давление. Экологические типы наземных растений по отношению к воде: гигрофиты, мезофиты, ксерофиты.

Склерофиты и суккуленты - стратегия выживания в условиях водного дефицита.

Субстрат: орографические и эдафические факторы.

Характеристика почв по механическому и минеральному составу, по содержанию ионов водорода.

Плодородие почв. География почв.

Экологические группы растений по отношению к кислотности, засоленности и механическому составу почв.

Раздел 3. Основные типы растительного покрова Земли.

Растительные сообщества с преобладанием трав.

Летнезеленые и зимнезеленые степи.

Саванны, кампосы, льянос, прерии.

Луга, приокеанические луга и пустоши.

Растительность пустынь.

Приспособления растений к сохранению и эффективному использованию воды, борьба с транспирацией и воздействием высоких температур.

Главные пустыни мира: Сахара, Намиб, Наска.

Растительность влажных местообитаний: болота, ветленды и морские побережья.

Растительность островов.

Влияние осадков и ветровой активности на формирование фитоценозов.

Формы контроля – тестовые контрольные работы и устный опрос на лабораторных занятиях.

Принципы отбора содержания и организации учебного материала

Содержание курса и организация учебного материала основаны на логике структуры дисциплины, которая рассматривает адаптации растений к водной и наземной средам обитания, и соответствующее воздействие факторов абиотической и биотической среды на растительные организмы. Учебный материал должен демонстрировать общеэкологические закономерности взаимодействия растений с окружающей средой, а также показывать специфику адаптации растительных организмов, как фотосинтезирущих малоподвижных организмов, поглощающих воду и минеральные соли осмотическим путем. Содержание дисциплины также перекликается со смежными учебными курсами, прежде всего ботанической географией и фитоценологией, анатомией, морфологией и физиологией растений.

Техническое обеспечение дисциплины

Компьютерные презентации, мультимедиапроектор, электронные учебники, плакаты, раскрывающие основные моменты концепций экологии растений, карты, микроскопы, бинокуляры, микропрепараты и влажные препараты растений, гербарий, свежий растельный материал.

Текущий контроль качества усвоения материала

Проверка качества усвоения знаний в течение семестра обеспечивается не только в устной, но и письменной форме. Текущий контроль включает в себя: выступления студентов на семинарах, защиту рефератов и представление индивидуальных заданий, написание контрольных работ.

Итоговая аттестация

Курс по выбору заканчивается экзаменом.

Вопросы к экзамену:

1. Предмет и задачи экологии растений.

2. Сравнительная характеристика водной и наземной сред обитания.

3. Сравнительная характеристика континентальных и морских водоёмов.

4. Вода как среда обитания.

5. Факторы водной среды.

6. Влияние воды на формирование морфологических типов наземных растений

7. Приспособление растений к избыточной влажности почвы и воздушной среды.

8. Приспособление растений к недостаточному увлажнению

9. Морской фитопланктон, систематические группы, представители.

10. Фитопланктон континентальных водоёмов, систематические группы, представители.

11. Экологические группы пресноводных бентосных растений.

12. Распределение морских бентосных растений по литорали.

13. Распределение фитопланктона в Мировом океане. Апвеллинг.

14. Свет как экологический фактор среды.

15. Приспособление растений к условиям избыточного освещения.

16. Приспособление растений к условиям недостаточного освещения.

17. Экологические группы растений по отношению к свету: светолюбивые, тенелюбивые, теневыносливые.

18. Температура как экологический фактор среды.

19. Влияние температуры на жизненные циклы и строение растений.

20. Приспособление растений к повышенным и пониженным температурам, экологические типы растений.

21. Ветровая активность, её позитивная и негативная роль в жизни растений.

22. Морфологические особенности строения гидрофитов.

23. Морфологические особенности строения ксерофитов.

24. Морфологические особенности строения мезофитов.

25. Жизненные формы наземных растений.

26. Солевой состав почв, его экологическое растение.

27. Экологические типы растений в зависимости от солёности почв.

28. Минеральное питание как фактор, формирующий морфологический облик растений.

29. Растительные пояса планеты.

30. Растительность холодного пояса.

31. Растительность тропических влажных лесов.

32. Саванновые и муссоновые леса: распространение и характер растительности.

33. Морфофизиологические особенности растительности пустынь.

34. Характеристика крупнейших пустынь планеты: Сахары, Намиб, Эремеи.

35. Жёстколистные леса Средиземноморья: особенности растительного покрова.

36. Летнезелёные леса умеренной зоны.

37. Игольчатохвойные леса: климатические особенности районов распространения.

38. Безлесная северная полоса. Морфофизиологические особенности растительности тундр.

  1. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

Для теоретической подготовки студентов используется учебная литература. Для проведения практических занятий - коллекции растений, демонстрирующие представителей их основных экологических групп, сухие и влажные препараты, гербарий, свежие препараты, микропрепараты; атласы, демонстрирующие разнообразие растительного мира и их строение; микроскопы и бинокуляры.

Основная литература:

1. Горышина Т.К. Экология растений. М. 1979. 368 с.

2. Культиасов И.М. Экология растений. М. 1981.

3. Лархер В. Экология растений. М. 1978. 384 с.

Дополнительная литература:

1. Алехин В.В. География растений. .1950. 420 с.

2. Жизнь растений (в 6 томах). М. 1976.

3. Сергеев Г. Выносливость растений. М.1953.

4. Спурр С.Г. Лесная экология. М.1984. 479 с.

5. Фукарек Ф. Растительный мир Земли. В 2-х томах. М.1982. 320 с.

6. Хлебович В.В. Критическая соленость биологических процессов.Л.1974. 479с.

6. Лекции

Лекция 1.

О зависимости растений от внешних условий хорошо знали уже первые земледельцы 10-15 тыс. лет назад. О том, что разные виды животных связаны с определенными условиями, что их численность зависит от урожая семян и плодов, которыми питаются животные, наверняка знали древние охотники уже 100-150 тыс. лет назад. Оборот сельскохозяйственных культур на полях и огородах (севооборот) применяли в древнем Египте, древнем Китае и древней Индии 5 тысячелетий назад. Сложнейшая и экологически выверенная система земледелия была у индейцев майя в древней Америке.

Древняя Греция: Аристотель классифицировал животных по образу их жизни, а Теофраст писал о зависимости формы роста растений от почвы и климата. Древний Рим: Плиний старший в своей многотомной «Философии природы» многие явления природы рассматривал с подлинно экологических позиций. Читайте древних в подлиннике, и вы убедитесь в том, что они задумывались о многом, о чем задумываемся и мы с вами.

В средние века в Европе произошел откат человеческой мысли далеко назад, церковь явилась тормозом развития всех естественных наук. Однако великие географические открытия ХV и XVI веков заставили переосмыслить многие религиозные догматы, новая географическая и биологическая информация, полученная в этих экспедициях не умещалась в той системе мира, которую насаждала христианская религия. Путешественники из дальних стран привозили неведомых животных и семена неведомых растений. Чтобы разобраться во всем этом многообразии форм живых существ, необходимо было создать таксономическую систему и, таким образом, осмыслить это разнообразие. И такое осмысление произошло. Карл Линней в первой половине 18 века создал таксономическую систему животных и растений. Ж.Л. Бюффон (1707-1788) в своей «Естественной истории» писал о влиянии климата на животные организмы, Ж.Б. Ламарк (1744-1829) обращал внимание на роль внешних условий в эволюции животных и растений, а Альфонс Де-Кандоль (1806-1895) в своей «Ботанической географии» описывал влияние абиотических факторов на растительные организмы.

Большой вклад в развитие экологических представлений в это время внесли и российские ученые такие, как П.С. Паллас (1741-1811), И.И. Лепехин (1740-1802), С.П. Крашенинников (1711-1755), М.В. Ломоносов (1711-1765). И это не случайно, так как Россия в XVII веке сильно расширила свои границы, выйдя своими восточными рубежами на побережье Тихого океана. Так в 1775г. русский ученый А.А. Каверзнев (годы жизни неизвестны) издал книгу «О перерождении животных», в которой с экологических позиций рассматривал вопрос об изменениях животных. Другой русский исследователь А.Т. Болотов (1738-1833) разработал классификацию местообитаний растений.

Огромную роль в развитии экологических идей сыграл немецкий ученый А. Гумбольдт (1769-1859), который в 1807 г. издал книгу «Идеи географии растений», в которой ввел ряд научных понятий, которые и сегодня используются экологами (например, экобиоморфа растений, ассоциация видов, формация растительности и др.) Профессор Московского университета К.Ф. Рулье (1814-1858) четко сформулировал мысль о том, что развитие органического мира обусловлено воздействием изменяющейся внешней среды. Считается, что К.Ф. Рулье в своих трудах заложил основы экологии животных. Его идеи развил ученик Н.А. Северцев (1827-1885), опубликовавший в 1855г. работу «Периодические явления в жизни зверей, птиц и гадов Воронежской губернии». Значимость этой магистерской диссертации Н.А. Северцева для науки можно оценить тем, что через 100 лет в 1950г. эта работа была переиздана, и она не утратила своего значения и сегодня.

Важной вехой в развитии экологических представлений о природе явился выход знаменитой книги Ч.Дарвина (1809-1882) о происхождении видов путем естественного отбора. Это великое открытие в биологии явилось мощным толчком для развития экологических идей. Не случайно в 1866г., вскоре после выхода в свет учения Ч.Дарвина, Э. Геккель (1834-1919) предложил термин для новой науки - «экология», который впоследствии прижился, и именно его используют современные ученые для обозначения целой системы наук. Думаю, что 1866 г. следует считать годом рождения новой науки, которая через 100 лет превратилась в целое мировоззрение. Э. Геккель был не одинок, в 1877 г. немецкий гидробиолог К. Мебиус (1825-1908) разработал учение о биоценозе как сообществе организмов, которые через среду обитания теснейшим образом связаны друг с другом. Термин биоценоз также широко используется современными учеными. Считается, что биоценоз - это часть любой экосистемы. Если к биоценозу добавить компоненты внешней среды, с которыми связаны организмы, составляющие биоценоз, то мы получим экосистему.

В 1895 г. датский ученый Е. Варминг (1841-1924) ввел термин «экология» в ботанику для обозначения самостоятельной научной дисциплины - экологии растений. Русский ученый В.В. Докучаев (1846-1903) создал учение о природных зонах и учение о почве, как особом биокосном теле (системе). Идеи В.В. Докучаева положили начало развитию геоботаники и ландшафтоведения, ведь почва - это неотъемлемый компонент практически всех экосистем суши нашей планеты.

Для становления науки экологии в конце XIX - начале ХХ веков большую роль сыграли многие русские ученые. Из них можно назвать нескольких, считающихся основоположниками новых научных направлений: А.Н. Бекетов, С.А. Усов, М.А. Мензбир, П.П. Сушкин, Б.М. Житков, Д.Н. Кошкаров, В.В. Станчинский, Н.П. Наумов, А.Н. Формозов, Н.И. Калабуков, Н.Ф. Леваковский, С.И. Коржинский, А.Я. Гордягин, И.К. Пачоский, А.Н. Краснов, Г.И. Танфильев, П.Н. Крылов, Г.Ф. Морозов и многие другие. В это время вышло много монографий и учебных пособий по географии растений, экологии животных и экологии растений.

Годом рождения общей экологии как науки об экосистемах принято считать 1935 г. - год выхода в свет учения об экосистемах английского геоботаника А. Тенсли. В 1942 г. сходные идеи опубликовал русский ученый В.Н. Сукачев, выдвинувший систему понятий о биогеоценозе. Биогеоценоз В.Н. Сукачева - практически полный аналог экосистемы А. Тенсли.

В первой половине и в середине ХХ века развитие экологии в России было связано с такими именами, как: Б.Г. Иоганзен, М.С. Гиляров, Г.А. Викторов, В.Н. Беклемишев, С.С. Шварц, П.Д. Ярошенко, Г.И. Поплавская, А.П. Шенников, В.Г. Карпов, Т.А. Работнов, Л.Г. Раменский, Т.К. Горышина, В.Д. Александрова, Б.А. Тихомиров, В.И. Василевич, Л.Е. Родин, В.Б. Сочава и др. Из зарубежный ученых ХХ столетия следует выделить следующих: А. Пирс, Ч. Элтон, В. Шелфорд, В. Мак-Дуголл, Ф. Клементс, Ю. Одум, Э. Пианка, Р. Риклефс, Ф. Рамада и др. Многие из перечисленных исследователей являются авторами монографий, учебников и учебных пособий.

Особую и важнейшую роль в становлении и развитии экологии сыграл великий русский ученый В.И. Вернадский - создатель учения о биосфере. Открытие биосферы В.И. Вернадским в начале ХХ столетия принадлежит к величайшим научным открытиям человечества, соизмеримым с теорией видообразования, законом сохранения энергии, общей теорией относительности, открытием наследственного кода у живых организмов и теорией расширяющейся Вселенной. В.И. Вернадский доказал, что жизнь на земле - явление общепланетарное и космическое, что биосфера - это вещественно-энергетическая система, обеспечивающая биологический круговорот химических элементов и эволюцию всех живых организмов, включая и человека.

Может показаться странным утверждение о том, что В.И. Вернадский открыл биосферу. Что ее открывать? Это не микроб какой-то. Биосфера огромна, и с ней постоянно имеет дело каждый из нас. Мы живем, мы постоянно обитаем в ней. Да, мы обитаем в ней, но очень мало задумываемся о том, что этот наш хрупкий дом уникален во Вселенной, что механизмы, его поддерживающие, очень тонкие, и могут легко сломаться не только от падения большого метеорита на Землю, но и от нашего неразумного поведения. «Спички детям не игрушка», - говорят родители и прячут подальше спички от детей, чтобы они не сделали пожар и не сожгли дом, а вместе с домом и самих себя. Современное человечество в биосфере мне очень напоминает этих глупеньких шаловливых детей, которым в руки попали «спички» - мощные механизмы, прогрессивные технологии. Спрятать бы подальше от шалунов эти «спички», - да вот некому этого сделать. Нет родителей дома, дети предоставлены самим себе.

Владимир Иванович Вернадский был первым, кто увидел в биосфере сложную и хорошо отрегулированную за много сотен миллионов лет эволюции общепланетарную биогеохимическую систему. Не только составом атмосферы и гидросферы обязаны мы работе биосферы, но и сама земная кора – это продукт биосферы.

  1. Учебно-методический комплекс по дисциплине «биотехнология растений» Учебно-методический комплекс Составитель: д б. н

    Учебно-методический комплекс
    Курс "Биотехнология растений" имеет своей целью дать студенту целостное представление о культуре клеток высших растений, которая является уникальной экспериментально созданной биологической системой - популяцией дедифференцированных
  2. Учебно-методический комплекс по дисциплине «Физиология растений» Учебно-методический комплекс

    Учебно-методический комплекс
    Особенности структуры и метаболизма растений по сравнению с животными. Синтетические способности растений. Физиология растительной клетки. Симбиотическая теория происхождения пластид и митохондрий.
  3. Учебно-методический комплекс по дисциплине «педагогика» Программа и методические указания по изучению курса

    Учебно-методический комплекс
    Учебно-методический комплекс по дисциплине «Педагогика»: программа и методические указания по изучению курса для студентов специальности 040101 Социальная работа / сост.
  4. Учебно методический комплекс по дисциплине «Экология» Специальность (1)

    Учебно-методический комплекс
    составлен на основании примерной учебной программы данной дисциплины составленной в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки инженера по всем специальностям .
  5. Учебно методический комплекс по дисциплине «Экология» Специальность (2)

    Учебно-методический комплекс
    Специальность 230201. ЗИС, 190402. ЗТС, 230101. ЗВМ, 190701. ЗПП, 270102. ЗГС, 270112. ЗВК,270201. ЗМТ, 270204. ЗЖД, 190205. ЗДМ, 140104. ЗЭН, 190401.
  6. Учебно-методический комплекс по дисциплине «теория и методика биологического образования» Составитель: к б. н., доцент (1)

    Учебно-методический комплекс
    Методика обучения биологии как наука. Предмет и задачи методики обучения биологии. Основные этапы развития отечественной методики обучения биологии. Система биологического образования в современной школе.
  7. Учебно-методический комплекс по дисциплине «теория и методика биологического образования» Составитель: к б. н., доцент (2)

    Учебно-методический комплекс
    Учебно-воспитательные задачи обучения биологии. Основные принципы содержания и структура школьного курса биологии. Государственный образовательный стандарт по биологии.
  8. Учебно-методический комплекс по дисциплине «история техники» Учебно-методический комплекс Составитель

    Учебно-методический комплекс
    В соответствии с тенденцией быстрого продвижения общества к широкому и всестороннему использованию техники и бурно развивающихся технологий студенты, как будущие специалисты должны иметь представление о современных технологиях, знать
  9. Учебно-методический комплекс по дисциплине «Экология Республики Башкортостан» (ДПип-озо, Филфак-озо)

    Учебно-методический комплекс
    Необходимость введения курса «Экология Республики Башкортостан» обусловлена возрастающей ролью учителя в формировании знаний школьников об окружающей среде, влиянии человека на биосферу, о последствиях этого влияния, а также ролью

Другие похожие документы..