Rok akademicki: 2013/2014 Kod: GIS n Punkty ECTS: 4. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Transkrypt

1 Nazwa modułu: Biologia i ekologia Rok akademicki: 2013/2014 Kod: GIS n Punkty ECTS: 4 Wydział: Górnictwa i Geoinżynierii Kierunek: Inżynieria Środowiska Specjalność: - Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: - Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 3 Strona www: Osoba odpowiedzialna: dr hab. inż. Sobczyk Wiktoria (sobczyk@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr hab. inż. Sobczyk Wiktoria (sobczyk@agh.edu.pl) dr inż. Kisielowska Ewa (ekisiel@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Student zna metody i sposoby ochrony przyrody ożywionej i nieożywionej M_W002 Student zna i rozumie, w jaki sposób środowisko oddziałuje na organizm M_W003 Student zna bioróżnorodność gatunkową roślin i zwierząt Polski i świata, a także wpływ środowiska na jej kształtowanie IS1A_W05, IS1A_W11, IS1A_W09, IS1A_W08,, Sprawozdanie M_W004 Student zna i rozumie mechanizmy rządzące populacją, Udział w M_W005 Student zna i rozumie mechanizmy rządzące biocenozą, Udział w 1 / 7

2 M_W006 Student zna i rozumie mechanizmy rządzące ekosystemem, Udział w Umiejętności M_U001 Student umie rozróżniać gatunki roślin i zwierząt IS1A_U02, IS1A_U12, IS1A_U08, IS1A_U10, IS1A_U07, Sprawozdanie M_U002 Student potrafi samodzielnie wykonać zielnik IS1A_U02, IS1A_U12, IS1A_U10, IS1A_U07 Sprawozdanie, Wykonanie projektu M_U003 Student potrafi ocenić wpływ środowiska na skład gatunkowy i budowę organizmów roslinnych i zwierzęcych IS1A_U02, IS1A_U03, IS1A_U08, IS1A_U10, IS1A_U06, IS1A_U07, Projekt M_U004 Student potrafi ocenić zagrożenie podstawowych praw ekologicznych IS1A_U02, IS1A_U12, IS1A_U04, IS1A_U05, IS1A_U14, IS1A_U08, IS1A_U10, IS1A_U06, IS1A_U07 M_U005 przyrodzie czynniki oddziałujące na organizm IS1A_U02, IS1A_U14, IS1A_U01, IS1A_U03, IS1A_U08 M_U006 przyrodzie mechanizmy rządzące biocenozą IS1A_U02, IS1A_U14, IS1A_U01, IS1A_U03, IS1A_U08 M_U007 przyrodzie mechanizmy rządzące populacją IS1A_U02, IS1A_U15, IS1A_U01, IS1A_U03, IS1A_U08 Kompetencje społeczne M_K001 zdobyczy wiedzy z zakresu biologii i ekologii IS1A_K02, IS1A_K05, IS1A_K03, IS1A_K06 M_K002 znaczenia umiejętności obserwacji, dokumentacji i zabezpieczania obiektów biologicznych przed zagrożeniem, wynikającym z naturalnych lub antropogenicznych przemian IS1A_K02, IS1A_K03, IS1A_K06, Udział w M_K003 potrzeby permanenetnego kształcenia w zakresie procesów zachodzących w środowisku IS1A_K02, IS1A_K05, IS1A_K03, IS1A_K06 Studium przypadków, Udział w M_K004 etycznego traktowania przyrody IS1A_K02, IS1A_K03, IS1A_K06, Udział w Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć 2 / 7

3 Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne Inne terenowe E-learning Wiedza M_W001 M_W002 M_W003 M_W004 M_W005 M_W006 Umiejętności M_U001 M_U002 M_U003 M_U004 M_U005 M_U006 M_U007 Student zna metody i sposoby ochrony przyrody ożywionej i nieożywionej Student zna i rozumie, w jaki sposób środowisko oddziałuje na organizm Student zna bioróżnorodność gatunkową roślin i zwierząt Polski i świata, a także wpływ środowiska na jej kształtowanie Student zna i rozumie mechanizmy rządzące populacją Student zna i rozumie mechanizmy rządzące biocenozą Student zna i rozumie mechanizmy rządzące ekosystemem Student umie rozróżniać gatunki roślin i zwierząt Student potrafi samodzielnie wykonać zielnik Student potrafi ocenić wpływ środowiska na skład gatunkowy i budowę organizmów roslinnych i zwierzęcych Student potrafi ocenić zagrożenie podstawowych praw ekologicznych przyrodzie czynniki oddziałujące na organizm przyrodzie mechanizmy rządzące biocenozą przyrodzie mechanizmy rządzące populacją Kompetencje społeczne 3 / 7

4 M_K001 M_K002 M_K003 M_K004 zdobyczy wiedzy z zakresu biologii i ekologii znaczenia umiejętności obserwacji, dokumentacji i zabezpieczania obiektów biologicznych przed zagrożeniem, wynikającym z naturalnych lub antropogenicznych przemian potrzeby permanenetnego kształcenia w zakresie procesów zachodzących w środowisku etycznego traktowania przyrody Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Biologia jako nauka. Ekologia jako nauka. Podstawowe pojęcia Biologia jako odrębna gałąź nauk przyrodniczych. Historia odkryć biologicznych; cel, zakres i metody badań. Miejsce biologii wśród innych nauk przyrodniczych. Dziedziny zajmujące się typami żywych organizmów. Opisowy i porządkujący (klasyfikujący) charakter dyscyplin. Zoologia i botanika. Specjalistyczne dyscypliny. Dyscypliny eksperymentalne. Nowe dyscypliny w biologii XX wieku. Metafora biologii według Oduma. Zjawisko życia jako obiekt zainteresowań biologii. Wyodrębnienie się ekologii z nauk biologicznych. Ekologia jako nauka wyjaśniająca proces ewolucji. Charakter biologiczny ochrony przyrody. Różnorodność biologiczna na ziemi. Zasoby genetyczne. Ewolucja według Darwina Podstawy ochrony przyrody Naukowe (ekologiczne) podstawy ochrony przyrody. Współpraca z różnymi dziedzinami nauk biologicznych, społecznych, technicznych i prawnych. Naukowe podstawy funkcjonowania układów ekologicznych oraz klasyfikowania form oddziaływań antropogenicznych. Sposoby ochrony przyrody ożywionej Profilaktyka. Konserwacja. Restytucja. Reintrodukcja. Metaplantacja. Formy ochrony przyrody i krajobrazu Podstawowe akty prawne regulujące zagadnienia ochrony przyrody. Organy ochrony przyrody. Cele ochrony przyrody. Motywy ochrony przyrody. Formy ochrony przyrody. Ochrona obszarowa ścisła i czynna. Ochrona krajobrazowa. Parki narodowe, parki krajobrazowe, rezerwaty, obszary chronionego krajobrazu. Ochrona gatunkowa. Ochrona indywidualna (pomnik przyrody, użytek ekologiczny, stanowisko dokumentacyjne, zespół przyrodniczo krajobrazowy). System Natura Organizm i jego środowisko Czynniki ograniczające. Czynniki fizyczne (środowiskowe). Zasoby. Skażenia. Zasada tolerancji. Zakresy tolerancji. Wąski i szeroki zakres tolerancji. Prawo minimum J. 4 / 7

5 Liebiega. Prawo tolerancji V.E. Shelforda. Prawo minimum dla zjawisk ekologicznych w małej i wielkiej skali. Zasada malejących efektów. Nisza ekologiczna możliwa i rzeczywista. Struktura populacji Liczebność populacji. Zagęszczenie populacji. Reguły zagęszczenia organizmów. Zmiany liczebności i zagęszczenia populacji. Rozrodczość. Imigracja. Śmiertelność. Emigracja. Koncepcja pojemności środowiska. Strategie rozrodcze typu r" i typu K". Czynniki środowiska nieożywionego (czynniki abiotyczne) i czynniki biotyczne wywołujące śmiertelność populacji. Krzywe przeżywania i wzrost populacji ludzkiej. Prognozowanie przyrostu naturalnego. Eksplozja demograficzna a zasady moralne. Zasięg i terytorium. Miejsce pobytu zwierzęcia. Organizacje stadne. Biocenoza Biocenoza jako wspólnota wszystkich istot. Formy współżycia organizmów. Stosunki antagonistyczne. Drapieżnictwo. Pasożytnictwo, bakterie chorobotwórcze, wirusy. Konkurencja. Allelopatia. Stosunki nieantagonistyczne. Symbioza. Mikoryza. Mutualizm. Komensalizm. Struktura, funkcjonowanie i dynamika ekosystemów Ekosystem jako układ ekologiczny utworzony przez biocenozę i biotop. Główne części ekosystemu. Producenci i ich funkcja. Konsumenci detrytofagi. Konsumenci destruenci. Energia i materia w ekosystemie. Łańcuchy pokarmowe i poziomy troficzne. Piramida biomasy (życia). Sieci zależności pokarmowych. Całkowita produkcja pierwotna (produkcja pierwotna brutto. Produkcja pierwotna netto. Krążenie materii w przyrodzie. Przepływ energii przez ekosystem. Krążenie wody w przyrodzie. Bilans wodny Ziemi. Krążenie azotu w przyrodzie. Krążenie węgla w przyrodzie. Rola mikroorganizmów w biogeochemicznym krążeniu węgla, azotu, siarki i żelaza w przyrodzie. Podstawowe biomy i ekosystemy występujące na kuli ziemskiej. Sukcesja ekologiczna Teoria sukcesji, definicje sukcesji. Stadia i mechanizmy sukcesji. Rozwój osobniczy ekosystemów. Sukcesja pierwotna i wtórna. Pionierskie stadia. Stadia sukcesji wtórnej: inicjalne, przejściowe (optymalne), terminalne (końcowe). Podstawy ekotoksykologii Badania jakościowych i ilościowych skutków szkodliwego działania związków chemicznych na organizmy żywe. Ksenobiotyki. Oddziaływanie ksenobiotyków na organizmy żywe ze względu na szkodliwość. Dawki i stężenia substancji toksycznych i czynników szkodliwych. LD50 (Lethal Dose). LC50 (Lethal Concentration). Toksyczność ostra, podostra i przewlekła. Klasyfikacja toksykologiczna związków chemicznych. ADI (Acceptable Daily Intake). (NDS) najwyższe dopuszczalne stężenie. Podział substancji toksycznych ze względu na sposób oddziaływania. Podział substancji toksycznych ze względu na czas działania. Bioindykacja (fito- i zoo-). Biomonitoring Bioindykacja jako jedna z najstarszych metod oceny stanu środowiska przyrodniczego. Definicje bioindykatorów i bioindykacji. Bioindykatory właściwe (semitive indicator). Akumulatory (accumulative indicator). Bioindykatory jakościowe, ilościowe i mieszane. Cechy bioindykatorów. Mikroorganizmy (bakterie, pierwotniaki, korzenionóżki, promienionóżki, sporowce, orzęski, grzyby, porosty). Niektóre rośliny i zwierzęta jako bioindykatory. Ochrona gatunkowa Ochrona gatunkowa i biocenologiczna jako warunek zachowania bogactwa 5 / 7

6 bioróżnorodności i naturalności przyrody wobec wielu agresywnie oddziałujących czynników antropopresji. Stopień zagrożenia flory i fauny światowej. Stopień zagrożenia flory i fauny rodzimej. Metody ochrony gatunkowej. Metoda ex situ. Metoda in situ. Ochrona gatunków rzadkich i reliktów. Ochrona endemitów. Polska Czerwona Księga Kategorie zagrożenia. Zmiany stopnia zagrożenia. Aktualizowanie księgi. Wybór taksonów roślin i zwierząt zagrożonych wyginięciem na terenie Polski. Czerwona lista roślin i grzybów Polski. Ćwiczenia audytoryjne Poznanie różnorodności gatunkowej roślin Ekosystemy leśne Lasu Wolskiego (m.in. samodzielny zbiór liści do oznaczania gatunków z kluczem) Zapoznanie się z aparaturą laboratorium środowiskowego (badanie skażenia wód, roślin i gleb: chromatografia cieczowa, gradientowa, gazowa; absorpcja atomowa; kolorymetria) Fauna bezkręgowców poznawanie różnorodności gatunkowej zwierząt Fauna kręgowców poznawanie różnorodności gatunkowej zwierząt (ryby, płazy, gady, ptaki, ssaki) Cechy kręgowców i bezkręgowców dostosowanie organizmów do określonych środowisk praca własna w Muzeum Zoologicznym UJ, ul.ingardena 6 Flora Polski (zbiory roślinne, przechowywanie i praca w zielniku) Zmiany krajobrazu i roślinności na obszarze Polski w erze kenozoicznej, ze szczególnym uwzględnieniem holocenu Flora Polski oznaczanie gatunków z kluczem do roślin Skamieliny i okazy geologiczne zajęcia w Muzeum geologicznym AGH Wpływ działalności człowieka na biosferę (pokaz filmu) Sposób obliczania oceny końcowej Ocena końcowa jest średnią ważoną ocen z wykładów (waga 0,75) i ćwiczeń audytoryjnych (waga 0,25). Obecność i aktywność na wykładach mogą być premiowane przez podniesienie oceny. Wymagania wstępne i dodatkowe Wymagania dodatkowe: warunkiem zaliczenia jest TERMINOWE przesłanie 2 własnych zdjęć przedstawiających obiekty przyrodnicze(+dokładny opis). Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. Falińska K., Przewodnik do badań biologii populacji roślin, PWN, Warszawa 2. Falińska K., Ekologia roślin. Wyd. PWN. Warszawa 3. Faliński J. B., Przewodnik do długoterminowych badań ekologicznych. Vademecum Geobotanicum 1. PWN Warszawa. 4. Jurt R., Biologia zwierząt. Krótkie wykłady, PWN, Warszawa 5. Kornaś J., Medwecka-Kornaś A., Geografia roślin. Wyd. PWN. Warszawa 6 / 7

7 6. Kozłowski S Gospodarka a środowisko przyrodnicze. PWN, Warszawa 7. Krebs C, J., Ekologia, Wyd, PWN, Warszawa 8. Lack A.J, D.E. Evans, 2003: Biologia roślin. Krótkie wykłady. PWN. Warszawa 9. Matuszkiewicz W., Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roślinnych Polski. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, s Odum E.,1982. Podstawy ekologii, Wyd. PWRiL. Warszawa 11. Pullin A.S., 2004: Biologiczne podstawy ochrony przyrody, PWN, Warszawa 12. Symonides E., 2007, Ochrona przyrody, Wyd. Uniwersytetu Warszawskiego 13. Wolański N., Ekologia człowieka. Podstawy ochrony środowiska i zdrowia człowieka. T. 1, 2. PWN, Warszawa Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe Zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych następuje poprzez uzyskanie pozytywnych ocen z prezentacji, wszystkich kolokwiów i sprawozdań. Zaliczenie należy uzyskać w terminie podstawowym (jeden termin) do końca danego semestru. Dopuszcza się zaliczenie ćwiczeń w jednym terminie poprawkowym. Obecność na ćwiczeniach audytoryjnych jest obowiązkowa. Jeżeli student opuścił więcej niż 25% ćwiczeń audytoryjnych, nie będzie dopuszczony do zaliczenia. Usprawiedliwiona nieobecność na ćwiczeniach może być odrobiona z inną grupą, ale tylko pod warunkiem zgody prowadzących. Zaliczenie wykładów odbywa się w jednym terminie podstawowym i jednym poprawkowym. Formą zaliczenia wykładów jest kolokwium pisemne obejmujące treści podane na wykładach. Oceny pozytywnej nie można poprawiać na wyższą. Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Udział w konwersatoriach Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Przygotowanie do zajęć Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 18 godz 18 godz 38 godz 15 godz 10 godz 1 godz 2 godz 102 godz 4 ECTS 7 / 7