Ekologia ogólna

SZKOŁA GŁÓWNA GOSPODARSTWA WIEJSKIEGO
Międzywydziałowe Studium Ochrony Środowiska
SGGW
tlx 816 238 sggw pl
fax 847-24-53
02-776 Warszawa, ul. Nowoursynowska 159, tel/fax: +48 22 847 12 33, 843 90 41 w. 11245
e-mail: [email protected]; http://www.sggw.waw.pl/
Karta ramowego programu przedmiotu
1.
Nazwa przedmiotu
Ekologia ogólna ....................................................................................
........................................................................................................
(program na rok 2008/2009)
Kierunek:
Rodzaj studiów: Studia inżynierskie
..................................................................................................
Specjalizacja: ........................................................................................................
...............................................................................................................................
Wykłady (godz.) .......15............
Ćwiczenia (godz.) .....15............
ECTS .................
Nr przedmiotu ......................
Data opracowania programu
.30.10.2008..............................
2. Cel zajęć:
Zapoznanie studentów z zakresem dyscypliny, terminologią, strukturą i funkcją układów
ekologicznych, teoriami dotyczącymi ewolucji i trwania życia na Ziemi, wpływem człowieka na biosferę
metodyką badań ekologicznych, praktycznymi zastosowaniami ekologii oraz z wybranymi
zagadnieniami ekologii populacyjnej, biocenologii i ekologii ponadekosystemalnej.
3. Tematy
wykładów/ćwiczeń:
Tematy wykładów/ćwiczeń (treści programowe):
Tematyka wykładów obejmuje poniższe problemy i zagadnienia:
Geneza ekologii, pole badawcze ekologii, wybrane przykłady zastosowania dyscypliny w praktyce.
Ekologia osobników i oddziaływanie środowiska zewnętrznego na osobniki – genotyp i fenotyp,
źródła zmienności, koncepcja doboru naturalnego, rodzaje doboru. Prawo tolerancji, reguły
zoogeograficzne, klimatogramy i ich wykorzystanie.
Populacja i metapopulacja - miary zagęszczenia i liczebności, krzywe wzrostu i dynamiki
liczebności. Areały występowania: ciągłe porozrywane i wyspowe. Fragmentacja środowiska. Bariery
środowiskowe i antropogeniczne.
Struktury i organizacja populacji - pojęcie kohorty, przykłady piramid wiekowych, śmiertelność i
rozrodczość. Czynniki zależne i niezależne od zagęszczenia. Bioenergetyka, przepływ energii przez
populację, dystrybucja energii u bezkręgowców i organizmów stałocieplnych. Rozmieszczenie
przestrzenne organizmów. Socjalność i eusocjalność oraz systemy komunikacji międzyosobniczej.
Biocenologia - związki troficzne i paratroficzne w ekosystemie. Interakcje, ich podziały – zalety i
wady. Rola człowieka w tworzeniu układów komensalistycznych i amensalistycznych. Zjawiska
koewolucji, zoogamii i zoochorii. Gatunki zwornikowe (kluczowe).
Funkcjonowanie ekosystemów i ich zmienność - produktywność ekosystemów, wydajność
ekologiczna. Łańcuchy i sieci troficzne, piramidy liczb, biomas i energii. Przegląd ekosystemów.
Ekosystemy zagrożone. Typy sukcesji. Przykłady zjawisk sukcesyjnych. Poglądy na trwałość i
ewolucję układów ekologicznych.
Krajobraz - elementy składowe i integracja krajobrazu. Teorie ekologiczne w badaniach
krajobrazowych. Badania krajobrazowe w planowaniu przestrzennym. Renaturyzacja, korytarze
ekologiczne, gatunki parasolowe.
Miasto, charakterystyki biotyczne i abiotyczne, podsystemy miasta i źródła ich zasilania. Wzorce
rozmieszczenia gatunków w mieście. Procesy synantropizacji i synurbizacji. Zasady planowania
terenów zieleni miejskiej
Biosfera - bogactwo życia na Ziemi. Wzrost liczby taksonów w skali geologicznej. Różnorodność
gatunkowa. Wzorce rozmieszczenia gatunków na kuli ziemskiej. Znaczenie różnorodności biologicznej
dla człowieka. Wymierania. Przyrost populacji człowieka i drogi oddziaływania na biosferę.
koncepcjaHIPPO.
Tematy ćwiczeń
Program na rok 2008/2009 obejmuje 15 godzin ćwiczeń (5×3 godziny).
1. Krzywa tolerancji ekologicznej
 pojęcia: tolerancja ekologiczna, strefa tolerancji ekologicznej, punkty krytyczne, optimum,
pessimum, eurybionty, stenobionty, oligobionty, polibionty
 różne szerokości stref tolerancji ekologicznej, przykłady
 czynniki wpływające na rozmieszczenie gatunków, przykłady
 prawo minimum Liebiga, przykłady
 analiza tolerancji termicznej trzech gatunków chrząszczy – mącznika młynarka Tenebrio
monitor, trojszyka ulca Tribolium confusum i wołka ryżowego Calandra oryzae: analiza
danych, wyznaczenie stref tolerancji termicznej, punktów krytycznych, stref optymalnych i
pesymalnych
 dyskusja: eurybionty i stenobionty, skutki lokalnych zmian warunków termicznych,
konkurencja między badanymi gatunkami i konkurencja międzyosobnicza w obrębie gatunku,
skutki zamieszkiwania w pessimum
2. Rozmieszczenie organizmów
 różne typy rozmieszczenia organizmów, przykłady
 czynniki warunkujące różne typy rozmieszczenia, przykłady
 wskaźnik rozmieszczenia L



analiza rozmieszczenia w środowisku dwóch gatunków gryzoni: myszy wielkookiej Apodemus
flavicollis i nornika północnego Microtus oeconomus w różnych porach roku (wskaźnik
rozmieszczenia)
analiza zróżnicowania środowiska w mikroskali i analiza wpływu tego zróżnicowania na
rozmieszczenie gryzoni (korelacja)
podsumowanie i dyskusja: sposób rozmieszczenia gatunków, cechy środowiska decydujące o
rozmieszczeniu, wybiórczość względem pewnych cech środowiska, konkurencja czy
koegzystencja, rozszerzenie problemu o wyniki różnych badań i omówienie zależności
związanych z tematem ćwiczeń
3. Relacje ofiara-drapieżnik
 zmiany liczebności ofiar i drapieżników, przykłady
 drapieżniki wyspecjalizowane i nie wyspecjalizowane, przykłady
 symulacja wieloletnich zmian liczebności ofiar i drapieżników i analiza otrzymanych wyników
 podsumowanie i dyskusja: wpływ drapieżników na populacje ofiar i wpływ ofiar na drapieżnika,
trwałość układu ofiara-drapieżca w czasie, czynniki zaburzające układ
4. Sieć troficzna
 przepływ energii w ekosystemach
 poziomy troficzne, łańcuchy troficzne
 konstrukcja sieci troficznej, poprzedzona analizą diety podanych gatunków roślin,
bezkręgowców i kręgowców (praca z literaturą)
 przykłady łańcuchów troficznych różnej długości
5. Fragmentacja krajobrazu a wielkość populacji
 fragmentacja krajobrazu, łączność między podobnymi płatami środowiska, wielkość płatów,
wskaźnik fragmentacji (wskaźnik granic)
 zróżnicowanie warunków ekologicznych wewnątrz płata, gatunki wnętrza lasu, gatunki skraju,
gatunki eurytopowe
 analiza proporcji: skraj/wnętrze w zależności od wielkości płata środowiska, kształtu, długości
linii brzegowej
 analiza wielkości płatów leśnych na mapie i możliwości wykorzystania tych płatów przez różne
gatunki kręgowców o znanej wielkości terytorium osobniczego – określenie maksymalnej
wielkości populacji w danym płacie
 podsumowanie i dyskusja: wpływ fragmentacji na liczebność gatunków, wpływ powierzchni,
kształtu płata, długości linii brzegowej na liczebność gatunków, prognozowanie
funkcjonowania populacji, wielkość trwałej populacji
4. Warunki zaliczenia przedmiotu:
Wykłady – egzamin pisemny (test 20 pytań w kilku wersjach), ćwiczenia –
obecności i test końcowy
5. Efekty kształcenia – nabyte umiejętności i kompetencje:
.
Wykłady: Zdobycie wiedzy o terminologii, podstawach teoretycznych, zakresie dyscypliny i
możliwościach praktycznych zastosowań dyscypliny w ochronie przyrody i środowiska.
Ćwiczenia: Zdobycie umiejętności samodzielnego planowania i wykonywania niektórych procedur i
badań ekologicznych oraz poznanie podstawowych teorii technik wykorzystywanych w ekologii.
Każde ćwiczenie składa się z trzech zasadniczych części. Część wstępna obejmuje przedstawienie
problemu, podanie przykładów, omówienie zasad wykonania ćwiczenia (w przypadku opracowywania
danych opis metodyki doświadczenia), sposobu obliczeń i interpretacji wyników. W części drugiej
studenci opracowują dane i interpretują wyniki. Trzecią część ćwiczenia stanowi podsumowanie i
dyskusja. Sprzyja to wielowątkowej analizie danego problemu (zagadnienia), uczy studentów
krytycyzmu i umiejętności syntezy.
6. Autorzy programu ramowego:
Prof. dr hab. Jacek Goszczyński
Dr inż. Elżbieta Jancewicz
Wydział/Katedra: Leśny, Katedra Ochrony Lasu i Ekologii, Zakład
Zoologii Leśnej i Łowiectwa
7. Wymagane pomoce dydaktyczne:
W zakresie ćwiczeń – wybrane pozycje piśmiennictwa ekologicznego,
przetworzone dane wyników eksperymentów badawczych, materiały
kartograficzne.
8. Literatura:
Wykłady i ćwiczenia mają charakter autorski a wymienione poniżej pozycje piśmiennictwa
uzupełniającego są dostępne w bibliotece ogólnouczelnianej lub w bibliotekach Zakładu Zoologii
Leśnej i Łowiectwa oraz Katedry Ochrony Lasu i Ekologii na Wydziale Leśnym.
Colinvaux P. 1985. Dlaczego tak mało jest wielkich drapieżników. Biblioteka Problemów PWN.
Warszawa.
Dawkins R. 1996. Samolubny gen. Prószyński i S-ka. Warszawa.
Krebs Ch. J. 1996. Ekologia. PWN. Warszawa.
Macdougall J. D. 1998. Krótka historia Ziemi. Prószyński i S-ka. Warszawa.
Pianka E. R. 1981. Ekologia ewolucyjna. PWN. Warszawa.
Ryszkiewicz M. 1995. Ziemia i życie. Rozważania o ewolucji i ekologii. Prószyński i S-ka. Warszawa.
Strzałko J. i Mossor-Pietraszewska T. (red.) 1999. Kompendium wiedzy o ekologii. Wydawnictwo
Naukowe PWN SA. Warszawa, Poznań.
Ward P. 1995. Kres ewolucji. Dinozaury, wielkie wymierania i bioróżnorodność. Prószyński i S-ka.
Warszawa.
Weiner J. 1999. Życie i ewolucja biosfery. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa.
wydanie)
Wilson E.O. 2003. Przyszłość życia. Zysk i S-ka Wydawnictwo. Poznań
(2003 II
Informacja o przedmiocie w języku angielskim:
1.
2.
Subject
name
.....Ecology...........................................................................................
Lecture topics/practices topic .......................................................................
.......................................................................................................................
Lecture: Terminology and range of studies of ecology, structure and function of ecological systems,
Theories concerning evolution and duration of life on the Earth. Human impact on the biosphere.
Practices: Review of methods of study used in ecology and its practical applications. Analyses of
selected issue on population ecology, biocenology and space planning
3.
Pass conditions .............................................................................................
both in lecture and practice – multiple choice tests.