Ekologia ogólna M

nieobowiązkowe
obowiązkowe

Znajomość biologii na poziomie licealnym w zakresie rozszerzonym.

w sali

Ekologia jako dyscyplina naukowa, zakres zainteresowań, definicja. Podstawowe pojęcia ekologiczne (środowisko, siedlisko, czynniki ograniczające, populacja, ekosystem). Ekologia i nauka o ewolucji. Zmienność i dobór naturalny. Oddziaływania organizm-środowisko, tolerancja ekologiczna. Populacja jako zbiór osobników jednego gatunku, nisza ekologiczna. Interakcje pomiędzy osobnikami. Demograficzne parametry i procesy populacyjne. Ekologia oddziaływań międzygatunkowych, koewolucja. Biocenoza jako zbiór osobników różnych gatunków. Struktura biocenozy. Różnorodność biologiczna - metody oceny, ochrona. Koncepcja ekosystemu. Struktura troficzna, bioenergetyka łańcuchów pokarmowych. Produktywność ekosystemów. Sukcesja ekologiczna.

Opis wykładu:

1. Czym jest ekologia – wieloznaczność terminu w języku potocznym. Ekologia jako nauka przyrodnicza i jej związki z praktyką (ochrona przyrody i środowiska, biotechnologia). Specyfika badań ekologicznych. Metody poznania (dedukcja, indukcja – przykłady). Krótka historia ekologii w Polsce i na świecie.

2. Organizmy a środowisko – tolerancja ekologiczna, czynniki ograniczające, adaptacje. Nisza ekologiczna. Selekcja siedlisk.

3. Ekologia a nauka o ewolucji. Historie życia organizmów, dylematy ewolucyjne, kompromisy, optymalizacja. Ekologia behawioralna, dobór naturalny, ewolucja płci. Podstawy genetyki populacyjnej.

4. Podstawy ekologii populacji – struktura i dynamika populacji. Rozrodczość, śmiertelność, analizy demograficzne, regulacja zagęszczenia populacji.

5. Ekologia oddziaływań międzygatunkowych. Konkurencja, drapieżnictwo, pasożytnictwo, mutualizm.

6. Koncepcja ekosystemu. Struktura troficzna ekosystemu, przepływ energii, wydajności ekologiczne. Krążenie materii. Regulacja ekosystemu „z góry” i „z dołu”. Sukcesja ekologiczna.

7. Czasowa i przestrzenna zmienność czynników kształtujących warunki życia na Ziemi. Produktywność ekosystemów na kuli ziemskiej, produkcja pierwotna i czynniki ją ograniczające, produkcja wtórna. Współczesna różnorodność gatunkowa na Ziemi i jej zmienność w czasie i przestrzeni. Rola ekologii w rozumieniu niektórych problemów współczesnego świata.

Opis ćwiczeń:

Zajęcia składają się z trzech osobno zaliczanych bloków tematycznych.

A. Część prowadzona przez Zakład Hydrobiologii w salach dydaktycznych dotycząca ekologii osobnika:

I. Tolerancja na czynniki abiotyczne na przykładzie wpływu zasolenia na historie życia Daphnia (analiza danych z eksperymentu). Studenci analizują różnice pomiędzy tymi samymi pomiarami wykonywanymi przez trzy różne grupy badaczy, różnice fenotypowe pomiędzy jednakowymi genetycznie osobnikami hodowanymi w tych samych warunkach, wpływ zasolenia na historię życia (koszty i adaptacje) i teoretyczne podstawy bioindykacji.

II. Wybiórczość pokarmowa drapieżników na przykładzie płoci odżywiającej się organizmami planktonowymi o różnej wielkości ciała (eksperyment). Studenci przeprowadzą kilka krótkotrwałych eksperymentów. Analizowany jest wpływ zagęszczenia ofiar i ich struktury wielkości na tempo i sposób odżywiania się ryb planktonożernych, w tym na ich wybiórczość pokarmową.

B. Część prowadzona przez Zakład Ekologii w salach dydaktycznych dotycząca ekologii populacji:

V. Regulacja zagęszczenia populacji. Poszukiwanie wewnątrzpopulacyjnych mechanizmów regulacji zagęszczenia na przykładzie materiałów z hodowli myszy o różnym zagęszczeniu i różnych proporcjach płci. Obliczanie średniej wielkości miotu, rozrodczości i płodności. Wykreślanie krzywych przeżywalności dla poszczególnych populacji.

VI. Rola struktury krajobrazu w funkcjonowaniu populacji zwierząt. Wpływ fragmentacji lasu na populacje lęgowe ptaków. Pojęcie metapopulacji. Znaczenie korytarzy ekologicznych i ekotonów. Rola terytorializmu w regulacji zagęszczenia populacji ptaków i ssaków. Ustalanie na podstawie protokołów z mapowania ptaków w terenie liczby terytoriów lęgowych poszczególnych gatunków ptaków we fragmencie dużego lasu i w małych „wyspach leśnych”.

C. Część prowadzona przez Zakład Ekologii Roślin i Ochrony Środowiska w terenie (w Lesie Bielańskim) i w salach dydaktycznych dotycząca ekologii ekosystemów:

VII. Fitocenozy środowisk o różnym natężeniu antropopresji. Zagęszczenie, struktura wielkości i rozkład przestrzenny w wielopokoleniowych populacjach długożyjących organizmów. Praca w oparciu o dostarczone dane dotyczące wybranych gatunków drzew lasotwórczych w biocenozie naturalnej i antropogenicznie zaburzonej.

VIII. Struktura fitocenozy. Zmienność przestrzenna składu gatunkowego i zagęszczenia populacji roślin runa leśnego w powiązaniu ze zmianami wybranych czynników środowiskowych (rzeźby terenu, składu granulometrycznego, odczynu gleby). Wyznaczanie granic między fitocenozami w przestrzeni. Toposekwencja naturalnych fitocenoz w krajobrazie. Badanie różnorodność gatunkowej na różnych poziomach organizacji przestrzennej roślinności. Praca w oparciu o dostarczone dane pochodzące z badań terenowych.

• Begon M., Mortimer M. i D.J. Thompson 1999. Ekologia populacji. Wydawnictwo Naukowe PWN.

• Falińska K., Ekologia roślin. PWN, Warszawa 1996.

• Krebs CJ. 2011. Ekologia. Eksperymentalna analiza rozmieszczenia i liczebności. Wydawnictwo naukowe PWN.

• Lampert W. i U. Sommer 1996. Ekologia wód śródlądowej. Wydawnictwo Naukowe PWN.

• Mackenzie A, Ball A. S. i S. R. Virdee 2000. Krótkie wykłady. Ekologia. Wydawnictwo Naukowe PWN.

• Odum E.P., Podstawy Ekologii. PWRiL, Warszawa 1977.

• Weiner J. 2003. Życie i ewolucja biosfery. Wydawnictwo naukowe PWN.

Wiedza:

1. Ma wiedzę w zakresie podstawowej terminologii stosowanej w ochronie środowiska i ekologii. Zna przebieg podstawowych procesów ekologicznych (K_W09 BI)

2. Wie, że eksperyment jest podstawą naukowego poznania świata (K_W02 BI)

3. Zna globalne problemy środowiskowe oraz zastosowanie ekologii w praktyce ochrony przyrody i kształtowania środowiska (K_W10 BI)

Umiejętności:

1. Analizuje przyczyny zagrożeń środowiska i różnorodności biologicznej oraz potrafi wskazać rodzaj działań zaradczych (K_U04 BI)

Zaliczenie ćwiczeń:

Warunkiem zaliczenia jest obecność na co najmniej 5 zajęciach.

Zaliczenia w formie sprawdzianu pisemnego na zajęciach kończących ćwiczenia.

Brak