Барагунова Елена Ахмедовна, к б. н., доцент, преподаватель кафедры общей биологии, экологии и природопользования учебно-методический комплекс
| Вид материала | Учебно-методический комплекс |
Содержание5.5.3. Тематический план лабораторных занятий Лабораторная работа №1. Экологические группы растений по отношению к свету Лабораторная работа №3. Жизненные формы млекопитающих Лабораторная работа №5. Определение накопления органического вещества в биомассе растений и в почве Лабораторная работа №6. Обнаружение нитратов в растениях Лабораторная работа №8. Определение площади листьев у древесных растений в различных экологических условиях. Лабораторная работа №9. Определение состояния окружающей среды по комплексу признаков у хвойных 5.6. Содержание учебного материала II. Среда и адаптации к ней организмов 1. Абиотические факторы 3. Аменсализм – 4. Антропогенные факторы – 6. Биогенное вещество – 7. Биогеохимический круговорот – 8. Биогеоценоз – 10. Вермикультура – 12. Гаффская болезнь 21. Живое вещество – 22. Жизненная форма – 23. Закон минимума Либиха – ... Учебно-методический комплекс по дисциплине, 6197.71kb. ^ 5.5.3. Тематический план лабораторных занятий
^ 5.6. Содержание учебного материала
Предыстория экологии. Элементы экологических знаний в 17-18 вв. Описательная экология. Экологические аспекты биогеографических и эволюционных исследований первой половины 19 в.(А. Гумбольдт, К.Ф. Рулье). Значение работ Ч.Дарвина в развитии экологии. Обособление экологии в системе биологических наук (Э. Геккель). Возникновение учения о сообществах (К. Мебиус). Подразделение экологии на аут- и синэкологию. Работы Ф.Клементса, Г.Ф. Морозова, В. Шелфорда, В.Н. Беклемишева, Д.Н. Кашкарова, А. Лотка, В. Вольтера, Г.Ф. Гаузе. Становление популяционной экологии (Ч. Элтон). Развитие представлений об экосистемах и биогеоценозах (А. Тенсли, В,Н. Сукачев).Развитие учения В.И. Вернадского о биосфере. Международные биологические программы. Основная литература:
Дополнительная литература:
^ II. Среда и адаптации к ней организмов 2.1. Факторы среды. Общие закономерности их действия на организмы…………………………………………………………………………..4 часа Организм как открытая система. Условия жизни на Земле. Классификация экологических факторов. Роль абиотических факторов в жизни организмов (солнечный свет, температура, влажность, солевой режим, давление и др.). Суточная и сезонная цикличность. Лимитирующие факторы. Правило Ю. Либиха. Закон оптимума как основа выживания организмов. Толерантность. Границы толерантности и многообразие видов. Эврибионтные и стенобионтные виды. Совместное действие факторов. Закон ограничивающего фактора. Основная литература:
Дополнительная литература:
3.1. Популяция – форма существования вида в природе……………..2 часа Понятие популяции в экологии. Характеристика популяции. Популяция как биологическая система. Популяционная структура вида. Расселение как функция. Иерархическая структура популяции. Экологические характеристики популяций. Количественные показатели и структура популяции. Понятие численности, рождаемости, смертности, прироста, темпов роста. Возрастной и половой состав. Генетический полиморфизм популяции. Методы оценки численности и плотности популяции. Пространственная структура популяции и механизмы ее поддержания. 3.2.Динамические характеристики популяции………………………..2 часа Рост популяций. Биотический потенциал видов. Рождаемость и смертность в популяциях. Скорость популяционного роста. Кривые выживания. Экспоненциальная и логистическая модели роста популяции. Скорость роста популяции, «плотность насыщения» как показатель емкости среды, чистая скорость размножения. Регуляция численности популяции в природе. Популяция как единица управления. Основная литература: 1. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. – Ростов н/Д: Изд-во «Феникс». 2000 – 576 с. 2. Чернова Н.М. Общая экология: учебник для студентов педагогических вузов / Н.М. Чернова , А.М. Былова. – М.: Дрофа, 2004. – 416 с.
4.1. Биоценозы. Их таксономический и функциональный состав….…2 часа Биоценоз. Определение. Функциональная структура биоценоза. Типы взаимоотношений между организмами: симбиоз, мутуализм, комменсализм, конкуренция, биотрофия. Межвидовая конкуренция. Эксплуатация и интерференция. Принцип конкурентного исключения Гаузе. 4.2. Видовая структура сообществ и способы ее выявлении...………..2 часа Механизмы формирования структуры сообществ: роль хищничества и конкуренции. Видовое разнообразие как специфическая характеристика сообщества. Доминанты, предоминанты, эдификаторы. Экологическая ниша, экотон. Динамика сообществ во времени. Сукцессии. Сериальные и климаксовые сообщества. 4.3. Биогеоценоз – хорологическая единица биосферы………..…….....2 часа Понятие экосистемы (А. Тенсли) и биогеоценоза (В.Н. Сукачев). Составные компоненты биогеоценоза и основные факторы, обеспечивающие его существование. Основные этапы использования вещества и энергии в экосистемах. Трофические уровни. Продуктивность: первичная, вторичная и валовая; методы ее оценки. Деструкция органического вещества. Пищевые цепи «выедания» (пастбищные) и пищевые цепи «разложения» (детритные). Линейный поток энергии в экосистеме. Экологические пирамиды: биомассы, численности, продукции.
Тундры, болота, тайга, смешанные и широколиственные леса умеренной зоны, степи, тропические влажные леса, пустыни. Первичная продукция разных типов наземных экосистем. Взаимосвязи разных компонентов наземных экосистем. Консорции. Микориза. Роль разных групп бактерий, грибов и животных в наземных экосистемах. Понятие о биотическом круговороте. Особенности сукцессий наземных экосистем. Высокогорные экосистемы ( на примере гор Кавказа).
Отличия водных экосистем от наземных. Планктон. Бентос. Нектон. Основные группы продуцентов в водной среде. Роль зоопланктона и бактерий в минерализации органических веществ. Детрит. Вертикальная структура водных экосистем. Олиготрофные и эвтрофные водоемы. Антропогенное эвтрофирование водоемов. Биологическая структура океана. Интенсивность первичного продуцирования в различных частях мирового океана. Основная литература:
Дополнительная литература:
Строение Земли, ее оболочки, их структура, взаимосвязь, динамика. Природные ландшафты. Биосфера. Роль В.И. Вернадского в формировании современного понятия о биосфере. Живое и биокосное вещество, их взаимопроникновение и перерождение в круговороте вещества и энергии. Функциональная целостность биосферы.
Энергетический баланс биосферы.. Круговорот важнейших химических элементов в биосфере. Преобразующее влияние живого на среду обитания Эффект самоочищения. Обменные процессы в организмах как ключевой этап биопродуктивности. Биогеохимические функции разных групп организмов. Биоразнообразие как ресурс биосферы. Принципиальная роль живых организмов в создании и поддержании биосферы. Глобальный биологический круговорот веществ и основные биогеохимическаие циклы. Основные этапы эволюции биосферы. Представления о ноосфере: В.И. Вернадский, П. Тейяр де Шарден, Ле Руа. Основная литература:
Дополнительная литература:
6.1.Классификация природных ресурсов и пути их использования…………………………………………………………………………..2часа Классификация природных ресурсов; особенности использования и охраны исчерпаемых (возобновимых, относительно возобновимых и невозобновимых) и неисчерпаемых ресурсов. Кадастры природных ресурсов. Основные принципы рационального природопользования: учет и оценка, прогноз развития, разработка системы управления и использования ресурсов, обеспечение качества, поддержание продуктивности (воспроизводство), комплексность и экономичность добычи и переработки, улучшение и оптимизация, обогащение количественное и качественное. Основы экономики природопользования. 6.2. Экологическиу принципы сохранения биологического разнообразия биосферы…………………………………………………………………2 часа Ресурсы рекреационные и эстетические. Задачи сохранения генофонда живого населения и планеты. Изменения видового и популяционного состава фауны и флоры, вызванные деятельностью человека. Красные книги. Нарушение биогеографических границ. Интродукция – преднамеренная и случайная, ее последствия. Массовые вспышки численности интродуцированных и заносных видов. Биосферные и государственные заповедники, национальные парки, заказники, резерваты, акватории, музеи-заповедники, памятники природы: основные принципы выделения, организации и использования. Уникальность генофонда флоры и фауны КБР. 6.3. Глобальное загрязнение биосферы, масштабы, последствия и принципиальные пути борьбы с ним……………..………………………4 часа Особенности охраны чистоты атмосферного воздуха, водных ресурсов, почвы, растительного и животного мира. Сжигание органического топлива как источник углекислого газа в атмосфере и причина возникновения «парникового эффекта», потепление климата Земли. Кислотные дожди и закисление почв. Причины возникновения «озоновых дыр». Демографический взрыв и проблемы ресурсов биосферы. Радиоактивное загрязнение. Химические техногенные загрязнения, их виды. Проблемы утилизации бытовых и промышленных отходов. Здоровье человека и качество окружающей среды. Экологические нормативы, правила, стандарты. Понятие о ПДК. Экологический мониторинг. Система мониторинга (локальный, региональный, глобальный). Экологическая экспертиза. Федеральный закон об экологической экспертизе. Юридические санкции производствам, загрязняющим окружающую среду. Основная литература:
Дополнительная литература:
7.1.Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды………………………………………………………………..2 часа Деятельность международных организаций: ООН, ЮНЕСКО, ЮНЕП, ФАО, МСОП, ВОЗ, МАГАТЭ и др. Нормы международного права об охране окружающей среды от загрязнения и заражения. Принципы международного экологического сотрудничества. Международные объекты охраны окружающей природной среды. Международное сотрудничество и национальные интересы России в сфере экологии. Международные конвенции. Международные конференции по вопросам охраны окрудающей среды (Стокгольм, 1972; Рио-де-Жанейро, 1992; Йоханнесбург, 2002). Основная литература:
Дополнительная литература: 4. Экология: Учебное пособие / Под ред. Ю.И. Житина. – М.: Академический проект; Трикста, 2008. – 283 с. – (Gaudeamus).
^ 1. Абиотические факторы – компоненты и явления неживой, неорганической природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. Главенствующую роль среди них играют климатические факторы (солнечная радиация, световой режим, температура, влажность, атмосферные осадки, ветер и пр.). 2. Автотрофы – организмы, способные самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических соединений, используя солнечную энергию или окисление неорганических веществ (хемоавтотрофы). ^ 3. Аменсализм – взаимоотношения организмов, при которых один из них подавляет другой без извлечения пользы для себя и без обратного отрицательного влияния со стороны подавляемого. Например, затенение деревьями растущих под ними светолюбивых травянистых растений. ^ 4. Антропогенные факторы – факторы, обязанные своим происхождением деятельностью человека. 5. Ассимиляционный потенциал – способность природной территории или акватории, занятой сообществами организмов, без потери устойчивости разлагать естественные или антропогенные вещества и устранять их вредное воздействие (синоним – потенциал самоочищения). Затем образованные соединения вовлекаются в биотический круговорот с последующим их захоронением. Наибольшим потенциалом обладают влажнотропические леса, водно-болотные угодья, экосистемы дельт, а низким – тундры, пустыни и полупустыни. ^ 6. Биогенное вещество – это органогенные осадочные породы, состоящие из продуктов жизнедеятельности живых организмов или представляющие собой их разложившиеся остатки (известняки, диатомиты, ракушечные породы, горючие сланцы, ископаемые угли, нефть и др.). ^ 7. Биогеохимический круговорот – повторяющийся обмен химических элементов и их природных соединений между живым веществом и неорганической средой. Осуществление многочисленных круговоротов, особенно биофильных химических элементов (углерода, кислорода, азота, серы, фосфоракремния, железа, кальция), приводит к саморегуляции природных экосистем. Это придает им устойчивость, которая выражается в относительном постоянстве содержания определенных химических элементов в растениях и животных.Представление о круговороте веществ (под названием «биогеохимические циклы») как основе организованности биосферы было введено в науку акад. В.И. Вернадским. ^ 8. Биогеоценоз – по акад. В.Н. Сукачеву…»участок земной поверхности, где на известном протяжении биоценоз и отвечающие ему части атмосферы, литосферы, гидросферы и педосферы остаются однородными и имеющими однородный характер взаимодействия между ними 9. Биосфера – оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами. ^ 10. Вермикультура – разведение дождевых червей на специальных фермах с целью их использования для переработки органических отходов. 11. Вивипария – живорождение, прорастание семян на материнском растении в еще незрелых плодах. Так, некоторые растения тундровой зоны выработали способность к вивипарии: вместо семян у злаков продуцируются луковички (мятлик арктический), быстро укореняющиеся в грунте, что обеспечивает выигрыш во времени в коротком вегетационном периоде. ^ 12. Гаффская болезнь – массовое заболевание человека и животных (рыб, водоплавающих птиц, домашних животных), питающихся рыбой, накопившей токсины, выделяющихся при «цветении воды» и отмирании огромного количества синезеленых водорослей. Первая эпидемия зафиксирована в 30-х гг. ХХ в. В зоне Гаффского залива Балтийского моря. Симптомы: судороги мышц, нарушение кроветворения, расстройство желудка и т.д. 13. Демутация – вторичная экологическая сукцессия, в результате которой происходит восстановление сообществ прежнего составав экосистеме, подверженной воздействию естественных или антропогенных факторов. 20. Доминанты – виды, которые количественно преобладают в данном сообществе, как правило, в сравнении с близкими формами или входящими в один уровень экологической пирамиды или ярусе растительности. ^ 21. Живое вещество – совокупность и биомасса живых организмов в биосфере. Понятие ввел акад. В.И. Вернадский: «на земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы вместе взятые». ^ 22. Жизненная форма – внешний облик растений и животных, отражающий их приспособленность к условиям внешней среды. Она характеризуется общими чертами адаптации к среде, схожестью основных морфологических черт и поведенческих признаков. Термин ввел А. Гумбольт (1807). ^ 23. Закон минимума Либиха – закон согласно которому при стационарном состоянии организма, лимитирующим будет то жизненно важное вещество, доступные количества которого будут наиболее близки к необходимому минимуму. Открыт немецким агрохимиком Ю. Либихом (1840). ^ 24. Закон толерантности – дополняющее закон Либиха представление, введенное В. Шелфордом (1913), о лимитирующем влиянии «максимума» фактора экологического наравне с минимумом. Для каждого вида животных и растений существует свой набор оптимальных значений факторов среды (экологический оптимум), вне пределов которых процессы жизнедеятельности подавляются либо вовсе невозможны. Диапазон между этими экологическими факторами определяет величину толерантности организма. ^ 24. Законодательство природоохранное – совокупность нормативно-правовых актов, устанавливающих порядок охраны окружающей среды, использования природных ресурсов, права и обязанности природопользователей, их ответственность за нарушение природоохранных норм и правил. В России приняты важные природоохранные законы: «О животном мире» (1995), «Водный кодекс» (1995), «Об охране озера Байкал» (1999), «Об охране окружающей среды» (2002). ^ 26. Инвентаризация природных ресурсов – выявление и периодический учет количества, качества, динамики запасов и изменений в процессе эксплуатации различных природных ресурсов (земельных, лесных, флоры и фауны). Осуществляется самостоятельно и в процессе составления кадастров; служит основой доля разработки проектов для рационального природопользования и экологического прогнозирования. 27. Кадастр – систематический свод данных, включающий качественную и количественную опись объектов, явлений с их социально-экономической оценкой. Составляется периодически или путем непрерывных наблюдений над компонентами природной среды, может содержать рекомендации по их использованию и охране. Различают кадастры: земельный, водный биологический, лесной природных ресурсов, рекреационный, отходов и т.д. 28. Квота – законодательно установленная норма налога, добычи, производства, сбыта, любого воздействия(загрязнения, рекреации), определяемая для каждого участника соглашения (пользователя) как доля в общем производстве. 33. Ноосфера – сфера разума, термин предложен Э. Леруа (1927), а учение о ноосфере разработал В.И. Вернадский для обозначения этапа эволюции биосферы, характеризующегося ведущей ролью разумной сознательной деятельности человеческого общества в ее развитии. ^ 46. Синэкологический оптимум – это такое биотическое окружение, при котором вид испытывает наименьшее давление со стороны врагов и конкурентов, что позволяет ему успешно размножаться ^ 63. Эуэдафические виды – обитатели минеральных тонкопорозных слоев почвы – отличаются мелкими размерами, сильным укорочением придатков, редукцией вилки, полным отсутствием глаз и пигмента.
По дисциплине «Экология и рациональное природопользование» контроль успеваемости студентов осуществляется в рамках балльно-рейтинговой системы в ходе текущей, промежуточной и итоговой проверки знаний, в рамках действующего положения о балльно-рейтинговой системе оценки успеваемости студентов в КБГУ. ^ Текущий контроль. Умение и навыки усвоения теоретических основ экологии и рационального природопользования, осуществляется в ходе аудиторных практических и лабораторных занятий, осуществляемых по учебному расписанию. ^ Промежуточный контроль осуществляется по самостоятельным разделам (по заранее объявленным срокам). В семестр проводится три таких контрольных мероприятий по графику (через каждые треть семестра). Это тестирование и коллоквиумы. Итоговый контроль – экзамен в сессионный период. |