1 2 1. Цель освоения дисциплины Целью дисциплины «Экология» является формирование у студентов навыка устанавливать причинную обусловленность негативных воздействий деятельности человека на окружающую среду, определять характер, направленность и последствия своей профессиональной деятельности на природу, разрабатывать и использовать технологии, обеспечивающие производство экологически чистой продукции. 2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО В соответствии с учебным планом по направлению подготовки 111400.62 Водные биоресурсы и аквакультура дисциплина «Экология» относится к базовой части математического и естественно-научного цикла. Дисциплина базируется на знаниях, имеющихся у студентов при получении среднего (полного) общего или среднего профессионального образования. Для качественного усвоения дисциплины студент должен: знать: 1 понятие «экологические факторы», их классификацию и характер воздействия на организмы; 2 основные законы и правила экологии; 3 основные биологические понятия: популяция, биоценоз, экосистема, биосфера и пр.; 4 характер круговорота основных (биогенных) химических элементов в биосфере и энергии; 5 экологические принципы природопользования и охраны природы. уметь: 1 использовать правила экологии в научно-практической деятельности. Дисциплина «Экология» является базовой для следующей дисциплины: экология рыб. 3. Компетенции обучающегося, формируемые в процессе изучения дисциплины «Экология» Дисциплина «Экология» направлена на формирование профессиональной компетенции: «Способностью участвовать в оценке рыбохозяйственного значения и экологического состояния естественных и искусственных водоемов» (ПК - 2). В результате освоения дисциплины обучающийся должен: 3 - знать: закономерности функционирования экологических систем, роль антропогенного воздействия, экологические основы охраны окружающей среды, принципы рационального природопользования. - уметь: использовать методы экологического мониторинга при оценке природных объектов и экспертизе производств и технологий, проводить полевые экологические наблюдения с использованием специальных приборов - владеть: навыками работы с лабораторным и полевым оборудованием, ведением документации о наблюдениях и экспериментах. 4. Структура и содержание дисциплины «Экология» Общая трудоѐмкость дисциплины составляет 5 зачетные единицы, 180 часов, из них аудиторных – 60 ч., самостоятельной работы – 120 ч. № п п 1 1 2 3 Тема занятия Содержание Н Аудиторная е работа д е л Вид Фор Кол я зан ма ичес с яти про тво е я веде часо м ния в е с т р а 2 3 4 5 6 Семестр 2 Л В 2 Предмет и задачи экологии как 1 науки. Современная экология как комплексная и междисциплинарная наука, регулирующая взаимоотношения природы и общества. Биосфера и ее структура. 1 ЛЗ Т 2 Биосфера, ее структура и эволюция. Основные положения учения В.И.Вернадского о биосфере. Круговорот веществ в биосфере. ЛЗ Т 2 Основные среды жизни: водная 2 Сам ост. Раб ота Кол ичес тво часо в 7 Контроль знаний Ви д Фор ма мa x. ба лл 8 9 10 ВК ПО 6 ТК УО 6 ТК УО 6 4 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 среда, наземно-воздушная, почва, живые организмы. Факторы среды и общие закономерности их действия на организм. Основные законы экологии (оптимума, минимума и др.) Экологические факторы среды, их классификация и воздействие на организм. Совместное действие экологических факторов. Свет, температура, влажность, как важнейшие абиотические факторы, и адаптация к ним организмов Важнейшие абиотические факторы и адаптация к ним организмов. Биологические ритмы. Основные среды жизни, их физическая характеристика и адаптации к ним организмов Биологические ритмы: внешние, внутренние. Биологические часы, фотопериодизм. Понятие о популяциях, классификация популяций. Численность и плотность популяций. Методы учета численности и плотности. Колебания численности и гомеостаз популяций Учение о популяции. Численность и плотность популяции. Флуктуация численности, скорость и кривая роста популяции. Половой и возрастной состав популяции. Возрастные пирамиды Состав популяции (половой, возрастной), динамические процессы в популяции: рождаемость, смертность, выживаемость 3 Л ПК 2 ТК КЛ 3 ЛЗ В 2 6 ТК ПО 4 ЛЗ Т 2 6 ТК ПО 5 Л В 2 5 ЛЗ ПК 2 6 ТК УО 6 ЛЗ ПК 2 6 РК ПО 7 Л В 2 7 ЛЗ Т 2 6 ТК ПО 8 ЛЗ Т 2 6 ТК ПО 9 Л В 2 КЛ КЛ КЛ 10 5 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Динамические процессы в популяции. Построение кривых выживаемости животных различной организации Пространственная структура популяции Пространственная структура популяции. Внутривидовые взаимоотношения. Экологические стратегии популяций. Биоценоз, видовая и пространственная структуры Взаимосвязь популяций в биоценозах: конкуренция, хищничество, паразитизм, симбиоз Понятие о биогеоценозе. Видовая и пространственная структуры биоценоза Поток веществ и энергии в экосистемах. Цепи и сети питания. Экологические пирамиды. Продуктивность экосистем. Динамика экосистем Отношения организмов в биоценозах. Экологические ниши. Экологическая структура биоценоза Экологические ниши. Экологическая структура биоценоза. Экосистемы, их структура Экологические основы рационального использования природных ресурсов Понятие об экосистемах. Классификация экосистем. Зональность макроэкосистем. Структура экосистем. Санитарно-защитная зона Загрязнение атмосферы. Источники и состав загрязнения атмосферы. Опасные загрязнители атмосферы Последствия загрязнения 9 ЛЗ ПК 2 6 ТК ПО 10 ЛЗ ПК 2 6 РК ПО 11 Л ПК 2 11 ЛЗ В 2 6 ТК УО 12 ЛЗ Т 2 6 ТК УО 13 Л Т 2 13 ЛЗ Т 2 6 ТК УО 14 ЛЗ В 2 6 ТК УО 15 Л Т 2 15 ЛЗ П 2 6 ТК ПО 16 ЛЗ ПК 2 6 ТК ПО 17 Л В 2 17 18 ЛЗ ЛЗ Т Т 2 2 КЛ КЛ КЛ КЛ 6 6 ТК ТК ПО УО 10 6 28 29 30 атмосферы Глобальный экологический 19 кризис Технологические революции, Масштабы экологического кризиса, глобальные проблемы человечества. Проблема перенаселения, демографическая ситуация в России, ресурсы земли, физические и химические факторы окружающей среды Определение загрязнения почв, 19 вод и продуктов растительного и животного происхождения нитратами 20 Определение остаточного количества пестицидов в компонентах среды. Выходной контроль (зачет) Итого за семестр Л В 2 ЛЗ Т 2 6 ТК УО ЛЗ Т 2 6 РК ТР УО 10 6 Вы хК зач . УО 18 60 КЛ 120 60 Примечание: Условные обозначения: Виды аудиторной работы: Л – лекция, ЛЗ – лабораторное занятие. Формы проведения занятий: В – лекция-визуализация, П – проблемная лекция/занятие, ПК – лекция-пресс-конференция (занятие пресс-конференция), Т – лекция/занятие, проводимое в традиционной форме. Виды контроля: ВК – входной контроль, ТК – текущий контроль, РК – рубежный контроль, ТР – творческий рейтинг, ВыхК – выходной контроль. Форма контроля: УО – устный опрос, ПО – письменный опрос, КЛ – конспект лекции, З – зачет. 5. Образовательные технологии Для успешного освоения дисциплины «Экология» использованы различные методы обучения: традиционные (лекции и лабораторные работы) и активные: лекция-визуализация, пресс-конференци, проблемные лекции, проблемные занятия. Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах в целом по дисциплине составляет 33% аудиторных занятий (ФГОС не менее 20%). 6. Оценочные средства для входного, рубежного и итогового контроля Вопросы для проведения входного контроля 7 1. Что является предметом изучения экологии? 2. Что такое биосфера и каковы ее границы? 3. Какова концентрация живого вещества в различных структурах биосферы? 4. Каковы изменения биосферы в период научно-технического прогресса? 5. Что такое заповедник, заказник, национальный парк? 6. Что такое Красная книга и каково ее значение? 7. Чем один вид отличается от другого? 8. Что такое популяция? 9. Какие факторы вызывают изменение численности и плотности популяции? 10. Что такое экосистема? 11. Что входит в понятие ресурсы среды? 12. Какие факторы среды Вы знаете? 13. Что за экологическое взаимоотношение - хищничество? 14. Что такое паразитизм? 15. Какие ресурсы используют для жизни зеленые растения? 16. В чем состоит различие между понятием «условия» (факторы) и «ресурсы»? Вопросы рубежного контроля 1. Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях 1. Экология как наука, предмет экологии. 2. Биосфера и ее границы. Учение В.И.Вернадского о биосфере. 3. Структура биосферы. В.И.Вернадский о планетарной роли живого вещества в биосфере. 4. Круговорот углерода и азота в биосфере. 5. Круговорот воды, кислорода в биосфере. 6. Круговорот серы, фосфора в биосфере. 7. Геологический и биологический круговороты веществ в биосфере, их отличия. 8. Понятие об экологических факторах. Классификация. 9. Совместное действие экологических факторов. Понятие об оптимуме и пессимуме. 10.Понятие об экологической пластичности. Лимитирующие факторы. 11.Свет как экологический фактор и адаптации к нему организмов. 12.Биологические ритмы. 13.Температура как экологический фактор и адаптация к ней организмов. 8 14.Вода как экологический фактор и среда обитания. 15.Экологические группы организмов по отношению к воде, как экологическому фактору. 1. 2. 3. 4. 5. Вопросы для самостоятельного изучения Пища как экологический фактор. Понятие "жизненная форма" организма. Жизненные формы растений и животных. Наземно-воздушная среда жизни и ее характеристика Почва как среда жизни. Живые организмы как среда жизни. Вопросы к рубежному контролю 2 Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях 1. Понятие о популяции. Классификация популяций. 2. Численность и плотность популяции. Факторы, вызывающие изменения численности популяции. 3. Динамические процессы в популяциях: рождаемость, смертность, выживаемость. Кривые выживаемости. 4. Рост популяций и кривые роста. 5. Половой и возрастной состав популяций. Генетический полиморфизм. 6. Пространственная структура популяций, ее биологическое значение, типы размещения особей в популяции 7. Пространственная структура популяции у оседлых животных. 8. Пространственная структура популяции у кочующих животных. 9. Внутривидовые взаимоотношения в популяциях. 10.Колебания численности и гомеостаз популяций. 11.Причины зависимости количества популяций в пределах вида. 12. Законы действующие в популяции. 1. 2. 3. 4. Вопросы для самостоятельной работы Прогнозирование численности популяции животных и растений в экономике страны. Гомеостаз популяции. Причины роста популяции. Роль рождаемости и смертности в популяции. Вопросы к рубежному контролю №3 9 Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях 1. Понятие о биоценозе, биогеоценозе, экосистемах. Классификация экосистем. 2. Видовая структура биоценоза. 3. Пространственная структура биоценоза. 4. Экологические ниши. Понятие, классификация. 5. Межвидовые взаимоотношения в биоценозе: хищничество, паразитизм. 6. Межвидовые взаимоотношения в биоценозе: симбиоз, антибиоз. 7. Круговорот веществ и энергии в экосистемах. 8. Цепи и сети питания. Экологические пирамиды. 9. Продуктивность экосистем. 10.Продуценты, как компонент экосистем. 11.Консументы, как компонент экосистем. 12.Редуценты, как компонент экосистем 13.Динамика экосистем. 14.Круговорот энергии в экосистеме. 15.Биосфера как глобальная экосистема. 16. Биотоп, их классификация. 17.Нормирование загрязняющих веществ. 18.Понятие о предельно-допустимых концентрациях (ПДК)загрязняющих веществ и их условности. 19. Стандарты качества окружающей среды, их классификация. 20.Экологический мониторинг. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Вопросы для самостоятельного изучения Климат, как компонент биогеоценоза. Горная порода и почва как компонент богеоценоза. Агроценозы. Повышение продуктивности агроценозов на основе мелиорации земель, внедрения новых технологий выращивания растений. Каковы законы взаимоотношений человек – природа. Парниковый эффект. Охарактеризовать радиоактивное загрязнение. Вопросы выходного контроля (зачет) 1. Экология как наука, предмет экологии. 10 2. Биосфера и ее границы. Учение В.И.Вернадского о биосфере. 3. Структура биосферы. В.И.Вернадский о планетарной роли живого вещества в биосфере. 4. Круговорот углерода и азота в биосфере. 5. Круговорот воды, кислорода в биосфере. 6. Круговорот серы, фосфора в биосфере. 7. Геологический и биологический круговороты веществ в биосфере, их отличия. 8. Понятие об экологических факторах. Классификация. 9. Совместное действие экологических факторов. Понятие об оптимуме и пессимуме. 10.Понятие об экологической пластичности. Лимитирующие факторы. 11.Свет как экологический фактор и адаптации к нему организмов. 12.Биологические ритмы. 13.Температура как экологический фактор и адаптация к ней организмов. 14.Вода как экологический фактор и среда обитания. 15.Экологические группы организмов по отношению к воде, как экологическому фактору. 16.Пища как экологический фактор. 17.Понятие "жизненная форма" организма. Жизненные формы растений и животных. 18.Наземно-воздушная среда жизни и ее характеристика 19.Почва как среда жизни. 20.Живые организмы как среда жизни. 21.Понятие о популяции. Классификация популяций. 22.Численность и плотность популяции. Факторы, вызывающие изменения численности популяции. 23.Динамические процессы в популяциях: рождаемость, смертность, выживаемость. Кривые выживаемости. 24.Рост популяций и кривые роста. 25.Половой и возрастной состав популяций. Генетический полиморфизм. 26.Пространственная структура популяций, ее биологическое значение, типы размещения особей в популяции 27.Пространственная структура популяции у оседлых животных. 28.Пространственная структура популяции у кочующих животных. 29.Внутривидовые взаимоотношения в популяциях. 30.Колебания численности и гомеостаз популяций. 31.Изменение количества популяций в пределах вида. 32.Законы действующие в популяции. 11 33.Какое значение имеет прогнозирование численности популяции животных и растений в экономике страны. 34.Какие изменения могут происходить в популяциях и агроэкосистемах. 35.Гомеостаз популяции. 36.Причины роста популяции. 37.Роль рождаемости и смертности в популяции. 38.Понятие о биоценозе, биогеоценозе, экосистемах. Классификация экосистем. 39.Видовая структура биоценоза. 40.Пространственная структура биоценоза. 41.Экологические ниши. Понятие, классификация. 42.Межвидовые взаимоотношения в биоценозе: хищничество, паразитизм. 43.Межвидовые взаимоотношения в биоценозе: симбиоз, антибиоз. 44.Круговорот веществ и энергии в экосистемах. Цепи и сети питания. Экологические пирамиды. 45.Продуктивность экосистем. 46.Продуценты, как компонент экосистем. 47.Консументы, как компонент экосистем. 48.Редуценты, как компонент экосистем 49.Динамика экосистем. 50.Как осуществляются меры по предотвращению загрязнений 51.Круговорот энергии в экосистеме. 52.Биосфера, как глобальная экосистема. 53.Биотоп, их классификация. 54.Нормирование загрязняющих веществ. 55.Понятие о предельно-допустимых концентрациях (ПДК) загрязняющих веществ и их условности. 56. Стандарты качества окружающей среды, их классификация. 57. Экологический мониторинг. 58.Климат, как компонент биогеоценоза. 59.Горная порода и почва как компонент богеоценоза. 60.Агроценозы. Повышение продуктивности агроценозов на основе мелиорации земель, внедрения новых технологий выращивания растений. 61.Каковы законы взаимоотношений человек – природа 62.Парниковый эффект. 63.Охарактеризовать радиоактивное загрязнение. 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение 12 а) основная литература (библиотека СГАУ) 1. Бродский, А.К. Общая экология : учебник / А. К. Бродский. - 2е изд., стер. - М. : Академия, 2007. - 256 с. : ил. - (Высшее проф. образование. Естественные науки). - ISBN 978-5-7695-4387-6 2. Горелов, А.А. Экология : учебник / А. А. Горелов. - 2-е изд., стер. - М. : Академия, 2007. - 400 с. - (Высшее проф. образование). - ISBN 978-5-7695-4409-5 3. Маринченко, А.В. Экология : учебное пособие / А. В. Маринченко. - 3-е изд., доп. и перераб. - М. : Дашков и К, 2009. 328 с. - ISBN 978-5-91131-910-6 4. Экология : учебное пособие / ред. А. В. Тотай. - М. : Юрайт, 2011. - 407 с. : ил. - (Основы наук). - ISBN 978-5-9916-0810-7 5. Николайкин, Н. И. Экология : учебник / Н. И. Николайкин, Н. Е. Николайкина, О. П. Мелехова. - 7-е изд., стер. - М. : Дрофа, 2009. - 622 с. - ISBN 978-5-358-06899-5 б) дополнительная литература 1. Экологическое право России.-Мю:1997.-127 с. 2. Федоров, В.Д. Экология./ В.Д. Федоров, Т.Г. Гильманов. - М.: изд. Московского университета, 2002.-398 с. 3. Экология : методические указания к практическим работам / сост. А. Л. Пономарева, О. С. Ребеза, С. И. Калмыков. Саратов : ФГОУ ВПО "Саратовский ГАУ", 2004. - 80 с. 4. Экология [Текст] : методические указания для самостоятельной работы / ФГОУ ВПО СГАУ. - Саратов : ФГОУ ВПО "Саратовский ГАУ", 2005. - 16 с. в) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы, Агропоиск, Yandex, Google, Rambler: 1. электронная библиотека СГАУ – http://library.sgau.ru 2. Международная конвенция по природному и культурному наследию www.unesco.org/whc/nwhc/pages/home/pages/homepage.htm 3. Сайт Всемирного Союза Охраны Природы БИОРАЗНООБРАЗИЕ ЭТО ЖИЗНЬ http://iucn.org/bil 4. Сайт ЮНЕСКО по территориям мирового наследия http://www.unesco.org/whc/nwhc/pages/sites/main.htm 5. Международный союз охраны природы (IUCN) www.iucn.org 6. Электронная библиотека периодических изданий по экологии http://www.cntd.ru/biblio_ekolog.html 13 7. Электронная библиотека ГПНТБ РАН http://www.spsl.nsc.ru/win/nelbib/index_2i.html 8. Природа России. Национальный портал http://www.priroda.ru/lib/ 9. Электронная библиотека журнала «Экология и жизнь» http://www.ecolife.ru/e-lib/ 10. Экологический раздел сайта ГПНТБ России http://ecology.gpntb.ru/ecolibrary 11. Электронная экологическая библиотека http://ecology.aonb.ru/Glavnaja.html 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Для проведения занятия используется следующее материальнотехническое обеспечение: 1 Учебные коллекции ископаемых организмов и растений 2 Геологические карты 3 Лабораторные приборы и оборудование, технические и аналитические весы. 4 Комплект мультимедийного оборудования. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООп ВПО по направлению подготовки 111400.62 Водные биоресурсы и аквакультура