Рабочая программа дисциплины Интродукция растений и животных Направление подготовки 05. 03. 06 «Экология и природопользование»

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

«Саратовский государственный университет имени Н.Г.Чернышевского»

Балашовский институт (филиал)
УТВЕРЖДАЮ

Директор БИ СГУ

доцент А.В.Шатилова

___________________

12 ноября 2014 г.

Рабочая программа дисциплины

Интродукция растений и животных
Направление подготовки

05.03.06 – «Экология и природопользование»

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

очно-заочная, заочная

Целью освоения дисциплины является выработка у студентов основных представлений о закономерностях адаптационных процессов и интродукции растений и животных. Рассматриваются стратегические принципы и природа адаптивных реакций к стрессовым ситуациям, а также специфическое влияние стрессоров на ход физиолого-биохимических процессов у растений в экстремальных условиях. Изучаются перспективы успешной адаптации и интродукции растений и животных в конкретных регионах.

Дисциплина относится к вариативной (профильной) части профессионального цикла, дисциплинам по выбору (ОПД.В3).

Для освоения дисциплины студенты используют знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения предметов «Общая экология», «Основы зоологии», «Основы ботаники», «Экология животных», «Экология растений» «Почвоведение», «Биоразнообразие», «Физиология растений», «Физиология человека и животных».
3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование и развитие

общекультурных компетенций:

- следует этическим и правовым нормам в отношении других людей и в отношении природы (принципы биоэтики), имеет четкую ценностную ориентацию на сохранение природы и охрану прав и здоровья человека (ОК-1);

профессиональных компетенций

- демонстрирует базовые представления об основных закономерностях и современных достижениях генетики, о геномике, протеомике (ПК-6);

- имеет базовые представления о закономерностях воспроизведения и индивидуального развития биологических объектов; использует методы получения и работы с эмбриональными объектами (ПК-8);

специальных компетенций:

- владеет основными биологическими понятиями, знаниями биологических законов и явлений (СК-1);

- владеет знаниями об особенностях морфологии, экологии, размножения и географического распространения животных, понимает их роль в природе и хозяйственной деятельности человека (СК-2);

- способен объяснять химические основы биологических процессов и физиологические механизмы работы различных систем и органов животных (СК-3);

- способен ориентироваться в вопросах биохимического единства органического мира, молекулярных основах наследственности, изменчивости и методах генетического анализа (СК-4);

- владеет знаниями о закономерностях развития органического мира (СК-5);

- способен понимать принципы устойчивости и продуктивности живой природы и пути ее изменения под влиянием антропогенных факторов, способен к системному анализу глобальных экологических проблем, вопросов состояния окружающей среды и рационального использования природных ресурсов (СК -6);

- способен применять биологические и экологические знания для анализа прикладных проблем хозяйственной деятельности (СК -7);

- способен к самостоятельному проведению исследований, постановке естественнонаучного эксперимента, использованию информационных технологий для решения научных и профессиональных задач, анализу и оценке результатов лабораторных и полевых исследований (СК – 8).

В результате изучения дисциплины студент должен знать:

- адаптационные проблемы, акклиматизацию и интродукцию растений и животных;

- проблемы и методы охраны и воспроизводства растений и животных,

уметь:

- прогнозировать возможные реакции биосистем на антропогенные воздействия;

владеть:

- методами исследований по адаптации и интродукции растений и животных;

- основными приемами системного экологического мышления.
4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц 108 часов.

• 
  заочная форма обучения: аудиторной работы – 6 час.: лекций – 6 час., практических занятий – 10 час., самостоятельной работы – 88 час. Изучение дисциплины заканчивается в 6 семестре зачетом.
  
• 
  очно-заочная форма обучения: аудиторной работы – 34 час.: лекций – 10 час., практических занятий – 24 час., самостоятельной работы – 74 час. Изучение дисциплины заканчивается в 8 семестре зачетом.
  

Природа интродукции. Преднамеренная интродукция. Специфика живого организма: репродукция обмен веществ и энергией, саморегуляция и адаптация. История развития учения об адаптации и географические источники для интродукции. Адаптация – результат конкретного эволюционно-исторического процесса – адаптогенеза. Общие и частные адаптации. Адаптация, интродукция и акклиматизация растений. Адаптивные преобразования с повышением уровня организации (ароморфоз, арогенез) и без существенных изменения такового. Анагенез и идиоадаптация, кладогенез и адаптивная радиация. Адаптация как энергозависимый процесс. Акклиматизация как первый этап интродукции растений. Общие принципы адаптации растений к стрессовым ситуациям. Понятие стресса применительно к растениям Синантропизация растительных сообществ как результат адаптационных процессов.

Интродукция растений, интродуценты, реинтродукция, натурализация. Задачи интродукции. Источники интродукции, географические ареалы растений.

Устойчивость как приспособительная реакция растений. Температурная устойчивость растения. Отношение растений к влаге. Адаптация растений к засухе. Влияние недостаточного и избыточного увлажнения на растение. Солеустойчивость. Адаптация растений к засолению. Газоустойчивость и устойчивость растений к основным видам промышленных загрязнений. Задачи и перспективы изучения проблем адаптации и интродукции. Ионизирующая радиация и устойчивость растений. Иммунитет растений и физиолого-биохимические основы устойчивости к заболеваниям. Растения – биоиндикаторы основных видов загрязнений. Успехи интродукции и акклиматизации растений в России. Адаптация растений и решение задач восстановления нарушенных экосистем. Биотехнология и трансгенные растения – перспективное направление для решения задач адаптации и интродукции.

К чему приводит интродукция животных, на конкретных примерах. К каким пагубным последствиям привело завезение кроликов и овец в Австралию. Интродукция колорадского жука. Экологическая интродукция. Задачи и перспективы изучения проблем адаптации и интродукции растений и животных.

Биологические ресурсы их охрана и рациональное использование. О направлении интродукционных исследований в Ботанических садах.

Роль человека в распространении растений и животных. Преднамеренные и случайные интродукции. Механизмы акклиматизации. Реинтродукция. Биологические инвазии в экосистемы. Последствия инвазий. Контроль за расселением животных и растений. Фито- и зоокарантин.
5. Образовательные технологии

Преподавание курса «Интродукция растений и животных» основано на проведении традиционных объяснительно – иллюстративных лекций и практических занятий с широким использованием натуральных образцов растений, учебных таблиц, учебных фильмов, микропрепаратов, гербариев.

В процессе изучения курса применяются следующие активные и интерактивные формы проведения занятий:

- проблемные лекции и практические занятия по отдельным темам;

- использование диспутов, дискуссий;

- использование технологии проектного обучения;

- использование элементов игровых технологий обучения (предметные, деловые, ролевые, имитационные);

- работа в группах сменного состава на лабораторных и практических занятиях;

- использование мультимедийного оборудования;

- использование информационных технологий обучения (мультимедийные программы, электронные учебники, программы-тренажёры, контролирующие программы).

Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, составляет не менее 20% аудиторных занятий.

В преподавании дисциплины могут быть использованы следующие адаптивные технологии: интернет-технологии и дистанционное обучение – для обучающихся с нарушениями опорно-двигательного аппарата; разноуровневое и дифференцированное обучение – для слабовидящих обучающихся; ИКТ – технологии, использование ассистивных устройств – для слабослышащих студентов. Универсальные технологии тьюторского сопровождения; инклюзивного и адаптивного обучения; определения образовательного маршрута, технология обособленного контроля самостоятельной работы студентов используются для обучения инвалидов и лиц с ОВЗ. Подбор и разработка учебных материалов предоставлять в различных формах: для обучающихся с нарушениями слуха информацию представлять визуально, с нарушением зрения – аудиально. Для лиц с ограниченным зрением изображения микроскопических объектов представлять в форме презентаций. Общение преподавателей с обучающимися осуществлять с помощью дистанционных технологий (сети Интернет, электронной почты, социальных сетей). Выбор мест прохождения практик осуществляется с учетом с ограниченных возможностей здоровья обучающихся.

Самостоятельная работа студентов по дисциплине

1. 
   Самостоятельная работа во время основных аудиторных занятий (лекций и практических занятий). Такой вид СРС проводится в аудиторные часы занятий. Основные формы СРС на аудиторных занятиях:
   

• 
  текущие консультации на занятиях;
  
• 
  прием и разбор домашних заданий;
  
• 
  проведение на лекции экспресс-опросов по конкретным темам, тестирование.
  

2. 
   Самостоятельная работа под контролем преподавателя. Это вид самостоятельной работы студентов может быть организован как в аудитории, так и вне ее под руководством преподавателя. Виды КСР:
   

• 
  самостоятельные работы;
  
• 
  тестирование,
  
• 
  конспект, выполненный по теме, изучаемой самостоятельно;
  
• 
  составление таблиц, схем;
  

• 
  поиск (подбор) и обзор литературы и электронных источников информации по индивидуально заданной проблеме и т.п.
  

3. 
   Внеаудиторная самостоятельная работа при выполнении студентом домашних заданий учебного и творческого характера. Выполняется студентом по заданию преподавателя, но без его непосредственного участия. Виды внеаудиторной СРС по дисциплине:
   

• 
  работа с учебниками и учебными пособиями;
  
• 
  подготовка и написание рефератов, докладов на заданные темы, причём студенту предоставляется право выбора темы;
  
• 
  подбор и изучение литературных источников, работа с периодической печатью;
  
• 
  изучение электронных средств официальной, статистической, периодической и научной информации;
  
• 
  подготовка к практическим занятиям, оформление заданий;
  
• 
  оформление мультимедийных презентаций учебных разделов и тем, слайдового сопровождения докладов.
  

Критериями оценок результатов аудиторной и внеаудиторной самостоятельной работы студента являются:

• 
  уровень освоения учебного материала;
  
• 
  умение использовать теоретические знания при выполнении практических задач;
  
• 
  сформированность общеучебных умений;
  
• 
  умения активно использовать электронные образовательные ресурсы, находить требующуюся информацию, изучать ее и применять на практике;
  
• 
  обоснованность и четкость изложения ответа;
  
• 
  оформление материала в соответствии с требованиями;
  
• 
  умение ориентироваться в потоке информации, выделять главное;
  
• 
  умение четко сформулировать проблему, предложив ее решение, критически оценить решение и его последствия;
  
• 
  умение сформировать свою позицию, оценку и аргументировать ее.
  

Тема: Устойчивость дикорастущих и культурных растений

1. Экологические проблемы защиты растений

2. Устойчивость биологическая и агрономическая

3. Ритмы – интегральный показатель адаптации растений

Тема. Пути и основные задачи познания адаптационного процесса

1. Система защиты от абиотический и биотических факторов

2. Гомеостаз и гомеорезис

Тема: Механизмы адаптации на клеточном, организменном, популяционном уровнях

1. Первичные стрессовые реакции адаптационного синдрома (деполяризация, увеличение проницаемости мембран, перенос кальция и др)

2. Специфические воздействия (шоковые белки, пролин, углеводы межклеточных систем регуляции)?

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости

Оценочные средства составляются преподавателем самостоятельно при ежегодном обновлении банка средств. Количество вариантов зависит от числа обучающихся.

1. 
   Пример вопросов для обсуждения на практических занятиях.
   

2. История становления интродукции растений

3. Интродукция, акклиматизация и натурализация растений.

4. Метод климатических аналогов Майера.

5. Метод агроклиматических аналогов Селянинова.

6. Метод сравнительного изучения палеоареалов и современных ареалов интродуцентов.

7. Метод эколого-исторического анализа флоры Культиасова.

8. Флорогенетический метод выбора интродуцентов Соболевской.

9. Метод экогенетического анализа рода Культиасова.

10. Метод родовых комплексов Русанова.

11. Метод геоботанических эдификаторов Русанова – Быкова.

12. Метод изучения интродуцентов в природе Кучерова.

13. Метод прямого эксперимента Вавилова.

14. Метод учета опыта акклиматизации за прошлое время Аврорина.

15. Метод морфофизиологического анализа годичных ритмов интродуцируемых растений Сергеева – Сергеевой.

16. Ритм роста и развития. Фенология, фенофаза, фенологические наблюдения. Задачи фенологии.

17. Алгоритм фенологических наблюдений. Стадии проявления фенофазы.

18. Фенофазы травянистых растений.

19. Фенофазы хвойных растений.

20. Фенофазы древесных лиственных растений.

21. Ведение фенологического журнала.

22. Математическая обработка фенологических наблюдений,

2. 
   Пример практических заданий.
   

1. Как определить глубокий и вынужденный покой. Факторы, вызывающие покой.

2. Закаливание и морозостойкость. Определить причины низкой морозостойкости интродуцентов.

3. Изнеживание. Перечислить виды интродуцентов по глубине и длительности органического покоя.

4. Морозостойкость тканей, органов и частей растений. Определение состояния покоя.

5. Каковы способы повышения морозостойкости интродуцентов.

6. Определение кэффициента увлажнения. Типы местообитаний, выделяемые по величине коэффициента увлажнения.

7. Определить способы повышения жаро- и засухоустойчивости интродуцентов.

8. Перечислить аротехнические приемы воздействия на интродуценты.

9. Организация интродукционных наблюдений: выбор участка, размещение растений.

10 Ведение интродукционного журнала.

11. Журнал передачи интродукционного материала.

12. Посевной журнал.

13. Журнал школьного отделения.

14. Реинтродукция, ее значение для восстановления природных популяций.

15. Оценка успешности интродукции по Трулевич.

16. Оценка засухоустойчивости по Пятницкому.

17. Определение коэффициента семификации Харкевича.

18. Оценка интродукции малолетников по Карпиносовой.

19. Оценка первичной интродукции по Куприянову.

20. Оценка перспективности выращивания древесных растений по Лапину.

3. 
   Примерные темы для рефератов
   

1. 
   Этапы онтогенеза высших растений
   
2. 
   Физиология размножения растений
   
3. 
   Физиология стресса
   
4. 
   Механизмы морфогенеза
   
5. 
   Детерминация пола
   
6. 
   Развитие семян и плодов
   
7. 
   Солеустойчивость растений
   
8. 
   Засухоустойчивость растений
   
9. 
   Радиоустойчивость
   
10. 
    Устойчивость растений к инфекционным заболеваниям
    

1.Метод сравнительного изучения палеоареалов и современных ареалов интродуцентов.

2. Метод экогенетического анализа рода Культиасова. Метод родовых комплексов Русанова.

3. Метод геоботанических эдификаторов Русанова – Быкова. Метод изучения интродуцентов в природе Кучерова. Метод прямого эксперимента Вавилова.

4. Ритм роста и развития. Фенология, фенофаза, фенологические наблюдения. Задачи фенологии.

5. Фенофазы травянистых растений.

6. Глубокий и вынужденный покой. Факторы, вызывающие покой.

7. Закаливание и морозостойкость. Причины низкой морозостойкости интродуцентов.

8. Изнеживание. Виды интродуцентов по глубине и длительности органического покоя.

9. Способы повышения морозостойкости интродуцентов.

10. Коэффициент увлажнения. Типы местообитаний, выделяемые по величине коэффициента увлажнения.

11. Способы повышения жаро- и засухоустойчивости интродуцентов.

12. Агротехнические приемы воздействия на интродуценты.

Фонд оценочных средств для промежуточной аттестации
Вопросы к зачету

1) Специфика живого организма – репродукция; обмен веществ и энергии; саморегуляция и адаптация.

2) История развития учения об адаптогенезе и географические источники интродукции.

3) Адаптация – результат конкретного эволюционно-исторического процесса – адаптогенеза. Общие и частные адаптации.

4) Адаптивные преобразования с повышением уровня организации (ароморфоз, арогенез) и без существенных изменения такового. Анагенез и идиоадаптация, кладогенез и адаптивная радиация.

5) Адаптация как энергозависимый процесс.

6) Акклиматизация как первый этап интродукции растений.

7) Интродукция растений, интродуценты, реинтродукция, натурализация.

8) Задачи интродукции. Источники интродукции, географические ареалы растений.

9) Синантропизация растительных сообществ как результат адаптационных процессов.

10) Общие принципы адаптации растений к стрессовым ситуациям.

11) Понятие стресса применительно к растениям

12) Температурная устойчивость растений.

13) Отношение растений к влаге. Влияние недостаточного и избыточного увлажнения на растение.

14) Газоустойчивость растений и устойчивость растений к основным видам промышленных загрязнений.

15) Адаптация растений к засухе.

16) Ионизирующая радиация и устойчивость растений.

17) Адаптация растений к засолению.

18) Иммунитет растений и физиолого-биохимические основы устойчивости к заболеваниям.

19) Растения – биоиндикаторы основных видов загрязнений.

20) Успехи интродукции и акклиматизации растений в России.

21) Адаптация растений и решение задач восстановления нарушенных экосистем.

22) Биотехнология и трансгенные растения – перспективное направление для решения задач адаптации и интродукции.

23) Задачи и перспективы изучения проблем адаптации и интродукции растений.

1.Оценка «зачтено» выставляется студенту, который

- прочно усвоил предусмотренный программный материал;

- правильно, аргументировано ответил на все вопросы, с приведением примеров;

- показал глубокие систематизированные знания, владеет приемами рассуждения и сопоставляет материал из разных источников: теорию связывает с практикой, другими темами данного курса, других изучаемых предметов

- без ошибок выполнил практическое задание.

Обязательным условием выставленной оценки является правильная речь в быстром или умеренном темпе.

Дополнительным условием получения оценки «зачтено» станут хорошие успехи при выполнении самостоятельной и контрольной работы, систематическая активная работа на практических занятиях.

2. Оценка «не зачтено» выставляется студенту, который не справился с 50% вопросов и заданий билета, в ответах на другие вопросы допустил существенные ошибки. Не может ответить на дополнительные вопросы, предложенные преподавателем. Целостного представления о взаимосвязях, компонентах, этапах развития изучаемого вопроса дисциплины у студента нет.

Оценивается качество устной и письменной речи, как и при выставлении положительной оценки.

В 2014-2015 уч. году не предусмотрено

а) основная литература:

1. 
   Громадин А. В. Дендрология: учебник для студентов сред. проф. образования / А. В. Громадин, Д. Л. Матюхин. - 4-е. Изд., стер. - М.: Академия, 2010. - 368с.
   

б) дополнительная литература:

1. 
   Колесников, А. И. Декоративная дендрология / А. И. Колесников. – М. : Лесн. пром-сть, 1974. – 703 с.
   

3. Учебная практика по ботанике [учебно-методическое пособие для студентов биологического факультета] / Е. А. Архипова [и др.] ; Федер. гос. бюджет. образоват. учреждение высш. проф. образования "Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского" . - Саратов : ИЦ «Наука», 2014. - 83 с. - Библиогр.: с. 53-54. - Б. ц.

4. Коробко, В.В. Анатомическая организация вегетативных органов растений [Электронный ресурс] / В. В. Коробко, М. Ю. Касаткин ; Федер. гос. бюджет. образоват. учреждение высш. проф. образования "Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского" . - Саратов : [б. и.], 2014. - 99 с. : рис. - Библиогр.: с. 98 (6 назв.). - Б. ц.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы: базы данных библиотек, информационно-справочные и поисковые системы Интернета.

1. 
   Сайт Федерального агентства по образованию МОиН. – Режим доступа : www.ed.gov.ru
   
2. 
   Словари и энциклопедии. – Режим доступа : http//dic.academic.ru
   
3. 
   Зоологическая интегрированная информационно-поисковая система. – Режим доступа http://www.zin.ru
   
4. 
   Особо охраняемые природные территории - эколого-фаунистические, ландшафтные и геоботанические характеристики и адреса заповедников России. – Режим доступа : http://oopt.priroda.ru
   
5. 
   Портал "Zoohall" - содержит, помимо сведений о российских и зарубежных заповедниках, много зоологической информации, причём не только научного, но и популярного характера. – Режим доступа : http://www.zoohall.com.ua
   
6. 
   Центр охраны дикой природы". Сайт содержит обширную информацию природоохранного характера, здесь, среди прочих материалов, размещено множество публикаций известных ученых о заповедном деле. – Режим доступа : http://www.biodiversity.ru
   
7. 
   Cайт Экология. – Режим доступа : http://www.ethology.ru
   

Для проведения лекций необходимы оснащенные мультимедийным оборудованием аудитории. Для лабораторных занятий необходимы современные оптические приборы (микроскопы, лупы) и сопутствующее оборудование и материалы (микротом, нагревательный столик, предметные и покровные стекла, химреактивы для выявления крахмала, инулина, антоциана, дубильных веществ, жиров, клетчатки, лигнина). Таблицы на бумажных и электронных носителях, постоянные и временные микропрепараты.

2. Кабинет биологии с лабораторным оборудованием, приборами.

3. Иллюстративные и справочные материалы на бумажных и электронных носителях.

4. Читальный зал с возможностью доступа к современной справочной базе, доступ к сети Интернет

Программа актуализирована в 2014 г., одобрена на заседании кафедры биологии и экологии (протокол №4 от 28.10. 2014 года).

Автор программы, к. с.-х. н., профессор _____________ Е.Б.Смирнова

естественно-научного и