Методы ботанических исследований

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Филиал ТюмГУ в г. Тобольске
Кафедра теоретической и практической психологии
ХАРИТОНЦЕВ Б.С.
МЕТОДЫ БОТАНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов
06.06.01 Биологические науки
(Ботаника)
очной и заочной форм обучения
Тюменский государственный университет
Филиал в г. Тобольске
2014
Харитонцев Борис Степанович. Методы ботанических исследований. Учебнометодический комплекс. Рабочая программа для аспирантов направления подготовки
03.02.01 Ботаника (высшие растения), очная и заочная формы обучения, Тобольск:
Филиал ТюмГУ в г. Тобольске, 2014, 18 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом
рекомендаций и ОПОП ВО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: Учебнометодический комплекс для аспирантов по научной специальности: «03.02.01 –
Ботаника». Очная и заочная формы обучения [электронный ресурс] / Режим доступа:
http://www.umk3plus.utmn.ru, свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой биологии экологии и МПЕ. Утверждено директором
филиала Тюменского государственного университета в г. Тобольске.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР:Садыкова Э.Ф.
Тюменский государственный университет, 2014.
© Харитонцев Б.С., 2014.
1.
Пояснительная записка
Дисциплина «Методы ботанических исследований» по направлению подготовки
03.02.01 ботаника (высшие растения) является дисциплиной вариативной части
обязательных дисциплин цикла Б1.В.ОД подготовки аспиранта и имеет шифр Б1.В.ОД.4.
Цели и задачи дисциплины – сформировать у аспирантаспособности проводить
исследования на эколого-фитоценотическом, популяционно-онтогенетическом и
морфометрическом уровнях с использованием статистических и математических
выкладок.
Задачи
– освоить эколого-фитоценотические методы изучения организмов на экосистемном
уровне;
– выяснить сущность популяционно-онтогенетических методов исследования на
уровне популяций и отдельных особей;
– изучить морфометрические методы, характеризующие типы изменчивости
организмов;
– научить включать математические методы в любой уровень изучения
растительных организмов.
Место дисциплины в структуре аспирантуры послевузовского профессионального
образования по научной специальности: «Ботаника». Дисциплина относится раздел:
ОД.А.00 «Специальные дисциплины отрасли науки и научной специальности»
Для освоения дисциплины аспирант использует знания, умения и навыки,
сформированные в процессе изучения предметов ВПО «Биогеография», «Анатомия и
морфология растений», «Основы современной биологии», «Систематика растений»,
«Экология растений». Сходные отдельные теоретические положения прослеживаются в
одновременно преподаваемых дисциплинах «Ареалогия флоры и растительности России»,
«Аналитическая флористика». Дисциплина «Ботаника (Высшие растения)» является
основополагающей в формировании биологического кругозора будущего специалиста. В
то же время она расширяет методологическую и методическую базу аспиранта.
Таблица 1.Разделы дисциплины и междисциплинарные связи
с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№
п/п
1.
2.
3.
Наименование
обеспечиваемых
(последующих) дисциплин
Ареалогия флоры и
растительности России
Аналитическая флористика
Основные филогенетические
системы высших растений
Темы дисциплины необходимые для изучения
обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1.1
1.2
2.1
2.2
3.1
3.2
+
+
+
+
+
+
+
+
+
1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной
образовательной программы:
ОПК-1способностью
самостоятельно
осуществлять
научно-исследовательскую
деятельность
в соответствующей профессиональной области с использованием
современных методов исследования и информационно-коммуникационных технологий.
1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю):
Аспирант, изучивший дисциплину «Методы ботанических исследований» должен
знать:
- международные правила ботанической номенклатуры, содержание «Кодекса
фитосоциалогической номенклатуры;
- сущность
доминантных
и
флористических
подходов
классификации
растительности;
- основы популяционной биологии;
уметь:
- пользоваться
программами
TWINSPANс
последующим
ручным
доупорядочиванием по программеMEGATAB, «STATISTICA5,5» и «MSEXSEL»;
владеть:
- методами математической обработки информации и построения корреляционных
плеяд.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы (108 часов).
2. Структура и трудоемкость дисциплины
Семестр 3. Форма промежуточной аттестации – экзамен. Общая трудоемкость
дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 36 академических часов.
Таблица 2
Вид учебной работы
Всего часов
Контактная работа:
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные занятия (ЛЗ)
Иные виды работ:
Самостоятельная работа (всего):
Контроль
Общая трудоемкость
зач. ед.
час
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)
36
16
20
72
108
3
зачет
3. Тематический план
1.1
1.2
2.1
2.2
Модуль 1
Экологические методы
исследования
Фитоценотические и
флористические методы
исследования
Всего по модулю 1
Модуль 2
Популяционные методы
исследования
Онтогенетические методы
5
6
7
Итого количество
баллов
4
3
из них в интерактивной
форме
Самостоятел
ьная
работа*
2
Пр. работы
1
Виды
учебной
работы
и
самостоятельная
работа, в час.
Лекции*
Недели семестра
Тема
Итого часов по теме
Таблица 2.
№
8
1
4
4
12
20
0-20
2
2
4
12
18
0-15
2
6
8
24
38
0-35
3
4
4
12
20
0-20
4
2
4
12
18
0-15
3.1
3.2
исследования
Всего по модулю 2
Модуль 3
Морфометрические методы
исследования
Математические методы
исследования
Всего по модулю 3
Итого за семестр (часов, баллов):
6
8
24
38
0-35
2
5
2
2
12
16
0-15
6
2
2
12
16
0-15
2
6
4
16
4
20
24
72
32
108
0-30
0-100
4. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
презента
ция
Другие
формы
работы
0-8
0-8
0-16
0-4
0-3
0-7
0-20
0-15
0-35
0-4
0-4
0-8
0-32
0-4
0-4
0-8
0-40
0-7
0-7
0-14
0-28
0-15
0-15
0-30
0 – 100
0-8
таблица
0-8
0-4
0-12
0-4
0-4
0-8
задачи
0-4
0-3
0-7
реферат
0-4
0-4
0-8
тест
0-8
0-4
0-12
самост.
работа
практич.
работа
Семестр 4
Модуль 1
1.
2.
Всего
Модуль 2
1.
2.
Всего
Модуль 3
1.
2.
Всего
Итого 4
семестр
Письменные работы
собесед
ование
Устный
опрос
коллокв
иум
№ темы
Таблица 3.
Итого
количество
баллов
0-20
0-15
0-35
5. Содержание дисциплины.
Модуль 1. Эколого-фитоцено-флористические методы
Тема 1.1.Экологические методы исследования. Экологическая оценка мест обитаний.
Определение валентности и толерантности видов. Изучение эколого-фитоценотических
стратегий вида. Ординация видов.
Тема 1.2 Фитоценотические и флористические методы исследования. Изучение
признаков растительного сообщества и факторы его организации. Методы изучения
доминантно-детерминатного и эколого-флористического подходов классификации
растительности. Построение топоклинов. Изучение бета-разнообразия. Конкретные
флоры. Анализ состава флор. Изучение гамма-разнообразия.
Модуль 2. Популяционно-онтогенетические методы исследования
Тема 2.1Популяционные методы исследования. Изучение структуры ценопопуляции.
Построение онтогенетических спектров ценопопуляций.
Тема 2.2Онтогенетические методы исследования.Изучение демографических
показателей. Индекс восстановления, замещения, старения. Определение типа
ценопопуляций. Характеристика виталететной структуры.
Модуль 3. Морфометрические и математические методы исследования
Тема 3.1Морфометрические методы исследования. Методика морфометрических
промеров. Критерии характеризующие изменчивость признаков. Изучение биологических,
эколого-биологических и экологических индикаторов изменчивости признаков.
Тема 3.2Математические методы исследования. Математические методы в
систематике, сравнительной флористике, геоботанике, популяционной биологии.
Дисперсионный, корреляционный и регрессивный анализы. Построение дендритов.
Лекционный курс
Модуль 1. Эколого-фитоцено-флористические методы
Тема 1.1.Экологические методы исследования.
Лекция 1. Экологическая оценка мест обитаний, Определение валентности и
толерантности видов.
Лекция 2. Изучение эколого-фитоценотических стратегий вида. Ординация видов.
Тема 1.2 Фитоценотические и флористические методы исследования.
Лекция 3. Изучение признаков растительного сообщества и факторы его организации.
Методы изучения доминантно-детерминатного и эколого-флористического подходов
классификации растительности.Построение топоклинов.
Модуль 2. Популяционно-онтогенетические методы исследования
Тема 2.1Популяционные методы исследования.
Лекция 4.Изучение бета-разнообразия. Конкретные флоры. Анализ состава флор.
Изучение гамма-разнообразия.
Лекция 5. Изучение структуры ценопопуляции. Построение онтогенетических спектров
ценопопуляций.
Тема 2.2Онтогенетические методы исследования.
Лекция 6.Изучение демографических показателей. Индекс восстановления, замещения,
старения. Определение типа ценопопуляций.
Модуль 3. Морфометрические и математические методы исследования
Тема 3.1Морфометрические методы исследования.
Лекция 7. Методика морфометрических промеров. Критерии характеризующие
изменчивость признаков. Изучение биологических, эколого-биологических и
экологических индикаторов изменчивости признаков.
Тема 3.2 Математические методы исследования.
Лекция 8. Математические методы в систематике, сравнительной флористике,
геоботанике, популяционной биологии. Дисперсионный, корреляционный и регрессивный
анализы. Построение дендритов.
Практические занятия
Модуль 1. Эколого-фитоцено-флористические методы
Тема 1.1.Экологические методы исследования.
Занятие 1. Экологическая оценка мест обитаний. Определение валентности и
толерантности видов.
Тема 1.1.Экологические методы исследования.
Занятие 2.Изучение эколого-фитоценотических стратегий вида. Ординация видов.
Тема 1.2 Фитоценотические и флористические методы исследования.
Занятие 3.Изучение признаков растительного сообщества и факторы его организации.
Методы изучения доминантно-детерминатного и эколого-флористического подходов
классификации растительности. Построение топоклинов.
Тема 1.2 Фитоценотические и флористические методы исследования.
Занятие 4.Изучение бета-разнообразия. Конкретные флоры. Анализ состава флор.
Изучение гамма-разнообразия.
Модуль 2. Популяционно-онтогенетические методы исследования
Тема 2.1Популяционные методы исследования.
Занятие 5.Изучение структуры ценопопуляции.
Тема 2.1Популяционные методы исследования.
Занятие 6.Построение онтогенетических спектров ценопопуляций.
Тема 2.2Онтогенетические методы исследования.
Занятие 7..Изучение демографических показателей. Индекс восстановления, замещения,
старения.
Тема 2.2Онтогенетические методы исследования.
Занятие 8. Определение типа ценопопуляций. Характеристика виталететной структуры.
Модуль 3. Морфометрические и математические методы исследования
Тема 3.1Морфометрические методы исследования.
Занятие.9.Методика морфометрических промеров. Критерии характеризующие
изменчивость признаков.
Тема 3.2 Математические методы исследования.
Занятие 10. Дисперсионный, корреляционный и регрессивный анализы. Построение
дендритов.
6. Учебно-методическое обеспечение и планирование самостоятельной работы
аспирантов.
Таблица 4
№
Модули и темы
Модуль 1
Виды СРС
обязательные
Неделя
дополнител семест
ра
ьные
Объем
часов*
Колво
бал
лов
1.1
Экологические методы
исследования
Работа с
литературными
источниками
1.2
Фитоценотические и
флористические методы
исследования
Работа с
литературными
источниками
Подготовка 1
реферативных
материалов
Подготовка 2
реферативных
материалов
Всего по модулю 1:
Модуль 2
2.1 Популяционные методы
исследования
2.2
Онтогенетические
методы исследования
Работа с
литературными
источниками
Работа с
литературными
источниками
Подготовка 3
реферативных
материалов
Подготовка 4
реферативных
материалов
Всего по модулю 2:
Модуль 3
3.1 Морфометрические
методы исследования
3.2
Математические методы
исследования
Работа с
литературными
источниками
Работа с
литературными
источниками
Подготовка 5
реферативных
материалов
Подготовка 6
реферативных
материалов
12
0-4
12
0-3
24
0-7
12
0-4
12
0-3
24
0-7
12
0-7
12
0-7
Всего по модулю 3:
24
0-14
Итого за семестр (часов, баллов):
72
0-28
*Самостоятельная работа (включая иные виды контактной работы).
Изучение учебного материала, вынесенного на самостоятельную проработку.
Выявление информационных ресурсов в научных библиотеках и сети Internet по
следующим направлениям:
− составление библиографии по теме исследования;
− составление картотеки по методам изучения ординации, публикации (в том числе
электронные) статей по теме исследования;
− научно-исследовательская литература по актуальным проблемам флористических
исследований.
Поддержка самостоятельной работы:
Список литературы и источников для обязательного прочтения.
1. Полнотекстовая БД диссертаций РГБ
2. "ПОЛПРЕД-Справочники"
3. Электронная библиотека. http://e-library.su
4. ЭБС «Универсальная библиотека онлайн (Библиоклуб)
Тематика рефератов:
1. Методы классификации растительности по доминантам.
2. Методы изучения гамма-, бета-, и альфа- разнообразия.
3. Методы построения топоклинов.
4. Методы изучения толерантности и виталитета особи.
5. Методы изучения основных моделей сукцессий фитоценозов.
6. Методы изучения возрастной структуры популяций и построение возрастных спектров.
7. Методы изучения демографических показателей популяции.
8. Корреляционный анализ при сравнении систематической структуры флор.
9. Классификация методов ординации. Градиентный анализ.
10. Ординация и описание растительности с использованием пакета программ САNOCO.
7.Образовательные технологии
 лекции с использованием мультимедийных презентаций;
 практические работы, на которых рассматриваются основные проблемы,
освещенные в лекциях;
 письменные домашние задания в виде ведения тетради по практическим занятиям;
 самостоятельная работа аспирантов, в которую входит освоение теоретического
материала, подготовка к практическим занятиям;
 консультации преподавателей.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля).
8.1 Основная литература:
1. Василевич В.И. Статистические методы в геоботанике. – Л.: Наука, 1969. – 232 с.
2. Злобин Ю.А. Принципы и методы изучения ценотических популяций растений. Казань:
Изд-во Казанск. гос. ун-та, 1989. – 146 с.
3. Миркин Б.М. Теоретические основы современной фитоценологии. М.: Наука, 1985. –
136 с.
4. Серебряков И.Г. Жизненные формы растений и их изучение // Полевая геоботаника. –
Т.3. – М.-Л.: Наука, 1964. – С. 146-208.
5. Толмачев А.И. Методы сравнительной флористики и проблемы флорогенеза. –
Новосибирск: Наука СО, 1986. – 196 с.
6. Ростова Н.С. Корреляции: структура и изменчивость. СПб., 2002. – 315 с.
8.2 дополнительная литература:
1. Горышина Т.К. Экология растений. М.: Высш. школа, 1979. – 364 с.
2. Грант В. Видообразование у растений. М.: Мир, 1984. – 528 с.
3. Грибова С.А., Исаченко Т.И. Картирование растительности в съемочных масштабах //
Полевая геоботаника. Л.: Наука, 1972. – Т. 4. – С. 137-330.
4. Дыренков С.А. Структура и динамика таежных ельников. Л.: Наука, 1984. – 174 с.
6. Марков М.В. Популяционная биология растений. Казань: Изд-во Казанск. гос. ун-та,
1986. – 108 с.
8. Работнов Т.А. Луговедение. М.: Изд-во МГУ, 1984. – 319 с.
9. Работнов Т.А. Фитоценология. 3-е изд. М.: Изд-во МГУ, 1992. – 350 с.
11. Раменский Л.Г. Избранные работы. Л.: Наука, 1971. – 334 с.
13. Ценопопуляции растений: Очерки популяционной биологии. М.: Наука, 1988. – 183 с.
14. Юрцев Б.А. Основные направления современной науки о растительном покрове //
Ботан. журн., 1988. – Т. 73. – №10. – С. 1389-1395.
15. Шалыт М.С. Вегетативное размножение и возобновление высших растений и методы
его изучения // Полевая геоботаника. М.-Л., 1960. – 163-208.
8.3 Интернет-ресурсы:
Интернет ресурсы:
1. Электронная библиотека. http://e-library.su;
2. TWINSPAN , MEGATAB, «STATISTICA 5,5» и «MSEXSEL»;
3. Полнотекстовая БД диссертаций РГБ
4. "ПОЛПРЕД-Справочники"
5. ЭБС «Универсальная библиотека онлайн (Библиоклуб)
9. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины
(модуля).
Лекционные аудитории с мультимедийным оборудованием.
Дополнения и изменения к рабочей программе на 201__ / 201__ учебный год
В рабочую программу вносятся следующие изменения:
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
______
Рабочая
программа
пересмотрена
и
одобрена
на
заседании
______________________________________ «__» _______________201 г.
Заведующий кафедрой___________________/___________________/
Подпись
Ф.И.О.
кафедры