Загальна екологія та неоекологія 1

Дисципліна «Загальна екологія та неоекологія» спрямована на формування системних уявлень про екологію як науку, про організацію і взаємозв’язок компонентів довкілля і природного середовища, особливості функціонування природних екосистем і біосфери в цілому, ролі та значення появи людини і її господарської діяльності для природи.
Навчальна дисципліна „Загальна екологія та неоекологія” забезпечує формування базових екологічних знань, основ екологічного мислення професійного фахівця, здатного не тільки грамотне, науково обґрунтовано користуватися, але й захищати природу, здійснювати вагомий внесок у формування масової екологічної свідомості населення, набувати необхідних умінь для прийняття правильних відповідних рішень, тощо.
Мета вивчення дисципліни: є підготовка фахівця з екології, який володіє теоретичними знаннями, методичними та нормативними основами, практичними навичками про взаємодію живих організмів, популяцій та угруповань вищих рангів між собою та навколишнім середовищем; особливості функціонування екосистем різних ієрархічних рівнів під впливом природних і антропогенних факторів, екологічних основ збалансованого природокористування тощо..
Практичне значення та використання отриманих знань: формування у майбутніх фахівців з екології теоретичних знань, умінь і практичних навичок щодо основних принципів взаємовідношень між організмами, популяціями і угрупованнями та навколишнім середовищем, негативних наслідків антропогенного впливу на стан атмосферного повітря, природних вод, ґрунтового покриву, геологічного середовища та біоценозів; вміти знаходити вірні рішення з питань збалансованого співіснування людини і природи.
Teмaтикa та види навчальних занять

Для денної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. Визначення, предмет і завдання екології. Розвиток людства і екологічні проблеми. Історія розвитку екології. Визначення, предмет і завдання екології. Завдання загальної екології. Місце екології серед природничих наук. Структура сучасної екології. Методи екологічних досліджень. Холістичний і мерологічний підходи в екології.
Лекція 2. Теорія систем в екології. Система та її властивості. Склад, структура і зовнішнє середовище системи. Властивості системи. Системний підхід в екології. Організація живих систем. Системні властивості природних систем.
Лекція 3. Закони та принципи екології. Поняття про закони та принципи екології. Закони Коммонера. Закони існування природних систем. Основні закони синекології. Закони екології великих систем (закони існування біосфери). Екосистемні закони.
Лекція 4. Екологічні фактори та закономірності пристосування до них. Поняття про середовище існування. Екологічний чинник. Класифікація екологічних чинників. Закономірності впливу екологічних чинників. Концепція лімітуючих чинників. Закон мінімуму Ю. Лібіха. Закон толерантності В. Шелфорда. Екологічна валентність.
Лекція 5. Адаптація організмів до абіотичних чинників: температура як екологічний фактор. Адаптація та акліматизація як загальна властивість біологічних систем організмів. Механізми адаптації та акліматизації. Генотипні і фенотипні адаптації. Особливості температури як екологічного чинника. Кріофіли та термофіли. Типи теплообміну та температура тіла організмів. Температурні адаптації пойкілотермних організмів. Температурні адаптації гомойотермних організмів. Правила Бергмана і Аллена.
Лекція 6. Світло як екологічний фактор. Адаптивні біологічні ритми. Сонячна радіація. Екологічні групи рослин по відношенню до світла. Світлові криві фотосинтезу. Світлові адаптації геліофітів та сціофітів. Фотоперіодизм. Світло як чинник адаптації тварин. Адаптивні біологічні ритми.
Лекція 7. Вологість як екологічний фактор. Водний баланс організмів суходолу. Загальні властивості води. Значення води для життєдіяльності рослин. Вологість як екологічний фактор. Адаптація рослин до підтримування водного балансу. Екологічні групи рослин по відношенню до води. Водний баланс наземних тварин.
Лекція 8. Адаптація організмів до умов водного середовища. Екологічні зони Світового океану. Екологічна зональність водойм, біотопи та відповідні біоценози. Планктон – життєва форма пелагіалю. Життєві форми бенталі та їх адаптації. Основні властивості водного середовища. Водно-сольовий обмін гідробіонтів. Специфічні пристосування гідробіонтів.
Лекція 9. Популяція –комірка існування біосфери. Розвиток популяційної екології. Аспекти визначення популяції. Класифікація популяцій. Ієрархія популяцій. Ареал популяції. Структура популяції: вікова, статева, просторова, етологічна, генетична.
Лекція 10. Чисельність та щільність популяції. Основні статичні характеристики популяції: чисельність і щільність. Методи оцінки чисельності та щільності особин. Народжуваність. Смертність та криві виживання. Виживання популяції.
Лекція 11 Динаміка чисельності популяції. Експоненційне зростання чисельності популяції та біотичний потенціал Чепмена. Логістичне зростання чисельності популяції. Екологічна ємність. Опортуністичні та рівноважні популяції. Типізація динаміки популяції. Основні типи багаторічної динаміки популяцій.
Лекція 12. Екологічні стратегії та типи відбору. Типізація r- і K-відбору за характером зростання популяції. Класифікації стратегій Раменського та Грайма. Стійкість та життєздатність популяцій.
Лекція 13. Регуляція чисельності популяції. Стрибки чисельності популяції. Типізація популяційної динаміки. Територіальність як засіб регуляції чисельності популяції. Обмежувальні чинники зростання популяції. Причини вимирання популяцій.
Лекція 14. Міжпопуляційні взаємодії. Модель Лотки-Вольтерра. Класифікація відносин між популяціями. Хижацтво. Паразитизм. Мутуалізм та протокооперація. Коменсалізм.
Лекція 15. Конкуренція та екологічна ніша. Різноманітність форм експлуатації ресурсів. Екологічна ніша. Модель багатомірної ніші Хатчинсона. Фундаментальна та реалізована ніша. Структура екологічної ніші. Конкурентні відносини. Внутрішньовидова конкуренція. Міжвидова конкуренція. Перекривання ніш та конкуренція. Принцип конкурентного виключення Гаузе. Формування екологічної ніші.

Практичні заняття
Практичне заняття 1. Система основних понять екології. Узагальнити у вигляді таблиці класифікаційну характеристику основним етапам становлення класичної екології. Дайте визначення екології як науки з точки зору сучасності. Порівняйте визначення екології як науки на різних етапах її розвитку.
Мета: навчитись проводити систематизацію основних екологічних понять, представляти матеріал у вигляді схем та таблиць, проводити загальносистемні узагальнення.
Практичне заняття 2. Поняття середовища та його похідні. Специфіка дії на організми абіотичних факторів середовища. Узагальнити матеріал теми. Скласти діаграму класифікації екологічних факторів за указаними вище класифікаційними ознаками. Визначити оптимальну для обраних рослин сукупність екологічних факторів.
Мета: Розуміти основні концепції, теоретичні та практичні проблеми в галузі природничих наук, формування та закріплення знань про середовище, основні фактори середовища; розвиток фахових компетентностей здобувачів освіти.
Практичне заняття 3. Життєві форми організмів. Охарактеризувати рослини, які для свого розвитку вимагають різного ступеня освітлення. Порівняти їх між собою. Пояснити, на які екологічні ознаки спирається класифікація життєвих форм рослин Х. Раункієра. Визначити та навести характеристики життєвих форм рослин. Розглянути запропоновані рослинні організми, визначити їх належність до життєвих форм К. Раункієра, О.Л. Бельгарда.
Мета закріплення та поглиблення знань про адаптацію рослин та тварин до абіотичних чинників, ознайомитися з екологічними характеристиками організмів, що представляють різні життєві форми, підходи та критерії класифікації життєвих форм; формування практичних умінь та навичок визначення та аналізу життєвих форм організмів (рослин і тварин); оперування науковою термінологією, дослідження адаптаційних процесів, розвиток фахових компетентностей, загальної та екологічної культури.
Практичне заняття 4. особливості пристосування організмів до чинників вологості, температури, освітлення. Визначте, до якої екологічної групи стосовно температури належать названі види рослин та тварин. Згрупувати представників з представленого переліку рослин для різних екологічних груп рослин за відношенням до вологості ґрунту. Розв’язати задачі щодо визначення ефективних температур.
Мета: закріплення та поглиблення знань про адаптацію рослин та тварин до абіотичних чинників, сформувати поняття про середовище існування живих організмів, екологічні фактори, їх класифікацію. Розкрити закономірності дії цих факторів на організми, навчитись аналізувати адаптації рослин і тварин до різних умов середовища; оперування науковою термінологією, дослідження адаптаційних процесів, розвиток фахових компетентностей, загальної та екологічної культури.
Практичне заняття 5. Визначення вікової структури та чисельності популяції птахів. Використовуючи дані натурних спостережень опишіть популяцію живих організмів за планом. Визначить середню чисельність популяції журавля.
Мета: Ознайомитися з поняттям «популяція», основними властивостями та критеріями виділення популяцій;. з’ясувати структуру популяцій; на конкретних прикладах показати динаміку популяцій.
Практичне заняття 6. Визначення динаміки чисельності популяцій в умовах необмеженого та логістичного зростання. Визначте як зміниться ріст популяції. Визначте чисельність популяції в майбутньому. Побудуйте графік логістичної кривої.
Мета: Ознайомитися з поняттям «популяція», основними властивостями та критеріями виділення популяцій;. з’ясувати структуру популяцій; на конкретних прикладах показати динаміку популяцій.
Практичне заняття 7. Характеристика біотичних міжпопуляційних відносин хижацтва та рівняння Лотки –Вольтерра. На основі вихідних даних, побудувати графік чисельності жертв і хижаків; визначити рівноважні чисельності жертв і хижаків; визначити амплітуду та період коливання чисельності жертв і хижаків; зробити висновки.
Мета: практичне ознайомлення студентів із біотичними взаємовідносинами популяцій в угрупуваннях, рівняннями Лотки – Вольтери для хижацтва, а також опанування навичок креслення графіків за результатами розрахунків чисельності популяцій жертв і хижаків, а також фазового портрету для моделі Лотки – Вольтерри. Для заочної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. Визначення, предмет і завдання екології. Теорія систем в екології. Організація живих систем. Системні властивості природних систем. Закони та принципи екології. Екологічні фактори та закономірності пристосування до них. Закон мінімуму Ю. Лібіха. Закон толерантності В. Шелфорда. Екологічна валентність. Адаптація організмів до абіотичних чинників: температура як екологічний фактор. Механізми адаптації та акліматизації. Типи теплообміну та температура тіла організмів. Світло як екологічний фактор. Адаптивні біологічні ритми. Екологічні групи рослин по відношенню до світла. Світлові криві фотосинтезу. Фотоперіодизм. Світло як чинник адаптації тварин. Адаптивні біологічні ритми. Вологість як екологічний фактор. Водний баланс організмів суходолу. Значення води для життєдіяльності рослин. Екологічні групи рослин по відношенню до води. Водний баланс наземних тварин.
Лекція 2. Адаптація організмів до умов водного середовища. Екологічні зони Світового океану. Водно-сольовий обмін гідробіонтів. Специфічні пристосування гідробіонтів. Розвиток популяційної екології. Аспекти визначення популяції. Структура популяції: вікова, статева, просторова, етологічна, генетична. Методи оцінки чисельності та щільності особин. Народжуваність. Смертність та криві виживання. Динаміка чисельності популяції. Експоненційне зростання чисельності популяції та біотичний потенціал Чепмена. Логістичне зростання чисельності популяції. Опортуністичні та рівноважні популяції. Типізація r- і K-відбору за характером зростання популяції. Регуляція чисельності популяції. Міжпопуляційні взаємодії. Модель Лотки-Вольтерра. Класифікація відносин між популяціями. Конкуренція та екологічна ніша. Фундаментальна та реалізована ніша. Конкурентні відносини. Перекривання ніш та конкуренція.

Практичні заняття
Практичне заняття 1. Скласти діаграму класифікації екологічних факторів за указаними вище класифікаційними ознаками. Визначити оптимальну для обраних рослин сукупність екологічних факторів. Використовуючи дані натурних спостережень опишіть популяцію живих організмів за планом. Визначить середню чисельність популяції журавля. Визначення динаміки чисельності популяцій в умовах необмеженого та логістичного зростання. Визначте чисельність популяції в майбутньому. Побудова графіку логістичної кривої. На основі вихідних даних, побудувати графік чисельності жертв і хижаків; визначити рівноважні чисельності жертв і хижаків; визначити амплітуду та період коливання чисельності жертв і хижаків; зробити висновки.
Мета: закріплення, поглиблення та поширення теоретичних знань, опанування практичними навиками застосування основних концепцій, що необхідні для аналізу і прийняття рішень в сфері екології, охорони довкілля та оптимального природокористування. Індивідуальна робота

Для денної та заочної форми здобуття освіти

Виконання РР
Самостійна робота студентів передбачає виконання індивідуальних завдань консультуючись при цьому з викладачем, що керує цим видом роботи. Самостійна робота планується та організовується індивідуально кожним здобувачем. Необхідно самостійно підготувати реферат, використавши матеріали методичного та інформаційного забезпечення дисципліни на одну із зазначених тем:
Проблеми біорізноманіття в „штучних" екосистемах.
Перспективи розбудови екологічної мережі.
Національні парки, заповідники, заказники, пам'ятки природи.
Роль екологічних коридорів.
Національна доповідь України про біорізноманіття, шляхи вирішення проблеми. Законодавство про природні території та об'єкти особливої охорони. Фауністичне законодавство.

Контрольна робота для здобувачів заочної форми
В 3 та 4 семестрах здобувач виконує контрольну роботу. Завдання на виконання контрольної роботи здобувач отримає на установчій лекції.
Кожна контрольна робота містить 10 теоретичних питань (включно з темою РР) та 2 задачі, в тому числі, завдання із практичного заняття.
Термін надання виконаної контрольної роботи на перевірку – не пізніше, ніж один тиждень до початку заліково-екзаменаційної сесії. Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні сьомі практичних робіт та двох модульних кон-трольних робіт.
Модульні контрольні роботи складаються з тестових запитань. Тестові завдання поглиб-люють теоретичні знання і вимагають чіткого і глибокого розуміння програмного матеріалу. В тестових завданнях пропонується 5 відповідей, серед яких студент повинен обрати лише одну правильну (або зайву) із запропонованих. Кожна правильна відповідь оцінюється у 1 бал.
Перша МКР1 складається з 27 тестових запитань, кожна вірна відповідь оцінюється в 1 бал, разом дають змогу для отримання 27 балів. Аналогічно, друга МКР2 складається з 26 тес-тових запитань, кожна вірна відповідь оцінюється в 1 бал, разом дають змогу для отримання 26 балів. Максимально можлива сума балів за дві МКР – 53 бали.
Бездоганне виконання РР оцінюється в 5 балів. Разом, за теоретичну частину можна отримати 58 балів (з них 27 за МКР 1, 5 балів за РР та 26 за МКР 2).
Бездоганне виконання кожного завдання на практичному занятті оцінюється у 6 балів, за 7 практичних робіт можливо отримати 42 балів, до МКР1 відносяться три практичні роботи (18 балів), до МКР2 відносяться 4 практичні роботи (24 бали).
Максимально можлива сума балів за МКР1 – 45 балів , за МКР2 ‒ 55 бали, що за підсум-ком складає 100 балів.
Підсумковий контроль – залік. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів, мінімальна оцінка, яка відповідає оцінці “задовільно” – 60 балів.
Для заочної форми здобуття освіти
Бездоганне виконання контрольної роботи оцінюється у 100 балів. З них практична частина ‒ 40 бали за бездоганне виконання (дві задачі по 20 балів) та теоретична частина 60 балів за бездоганне виконання (11 питань по 5 балів). Завдання з РР присутнє в КР як 12 завдання, яке оцінюється в 5 балів. Практична частина включає виконання двох практичних завдань, які були отримані під час практичного заняття 1.
Підсумковий контроль – залік. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів, мінімальна оцінка, яка відповідає оцінці “задовільно” – 60 балів.