Экология - Ульяновский государственный педагогический

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ульяновский государственный педагогический университет имени И.Н. Ульянова»
(ФГБОУ ВПО «УлГПУ им. И.Н. Ульянова»)
Естественно-географический факультет
Кафедра ботаники
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
_______________ И.В. Столярова
«_____» ________________ 2012 г.
ЭКОЛОГИЯ
Программа учебной дисциплины федерального компонента
для специальности 050103.65 География
(заочная форма обучения)
Составитель: Пырова С.А., кандидат
сельскохозяйственных наук, старший
преподаватель
Рассмотрено и утверждено на заседании ученого совета естественно-географического
факультета (протокол от «____» _______________ 20___ г. № ____).
Ульяновск, 2012
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Рабочая программа по дисциплине «Экология» составлена на основании
Государственного образовательного стандарта высшего образования для специальности
050103.65 География, утвержденного Министерством образования Российской Федерации от
31 января 2005 г. (номер государственной регистрации №699 пед/сп) и учебного плана
специальности.
Требования государственного образовательного стандарта к обязательному
минимуму содержания дисциплины
ЕН.Ф.05
Экология
Биосфера и человек: структура биосферы, экосистемы, взаимоотношения
организма и среды, экология и здоровье человека; глобальные проблемы
окружающей среды, экологические принципы рационального использования
природных
ресурсов
и
охраны
природы;
основы
экономики
природопользования; экозащитная техника и технологии; основы
экологического права, профессиональная ответственность; международное
сотрудничество в области охраны окружающей среды.
Материал курса служит основой общебиологической подготовки студентов, учит
умению ориентироваться в проблемах смежных наук, дает фундаментальную подготовку по
научному обоснованию процессов происходящих в природе и проблемам охраны
окружающей среды. Дисциплина «Экология» относится к федеральному компоненту цикла
общематематических и естественнонаучных дисциплин. Для освоения дисциплины студенты
используют знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения
«Ботаника», «Зоология», «Землеведение», «Геология», «Почвоведение», «Биология
растений», «Химия», «Физика», «Общее землеведение», «География почв с основами
землеведения». Предмет «Экология» является основой для изучения «Рационального
природопользования», «Геоэкологии», «Социальной и экологической географии», а также
таких областей знаний как теория эволюции, биогеография. Последовательность изложения
материала отражает закономерности функционирования систем надорганизменных уровней
организации, принципы рационального природопользования и охраны, а также
теоретические основы для практического решения экологических проблем, современности;
Каждый раздел программы наряду с фундаментальными знаниями предполагает
также усвоение учащимися возможностей применения этих знаний в практической
деятельности человека.
Цель и задачи дисциплины
Цель дисциплины - формирование у студентов систематизированных знаний в
области экологии и применение полученных знаний и навыков в решении
профессиональных задач.
Задачи:
- ознакомить студентов с современными достижениями различных отраслей экологии;
- научить студентов правильно раскрывать проблемы современной экологии и уметь их
увязывать с конкретными практическими нуждами и задачами, в том числе – здоровья человека,
охраны природы, разрешения экологических проблем, привить навыки экологической культуры;
- дать знания, способствующие успешному осуществлению профессиональной и
природоохранной работы;
- показать связь учебной дисциплины с вопросами охраны природы;
- привить умение самостоятельно работать над постановкой
профессиональных задач;
и
разрешением
-
дать знания, способствующие успешному осуществлению профессиональной и
природоохранной работы.
Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате изучения учебной дисциплины «Экология» студент должен:
знать:
- основные экологические законы, определяющие существование и взаимодействие
биологических систем разных уровней (организмов, популяций, биоценозов и экосистем,
биосферы);
- теоретические основы для практического решения экологических проблем,
современности;
- базовые понятия экологии;
- современное состояние окружающей среды и основные проблемы охраны природы;
- принципы рационального природопользования.
уметь:
- решать экологические задачи;
- прогнозировать возможные реакции биосистем на антропогенные воздействия;
- применять базовые представления об основах экологии на практике;
- использовать в своей работе объективные оценки экологических последствий
принимаемых решений;
- применять знания экологических правил при анализе различных видов
хозяйственной деятельности.
владеть:
- основными приемами системного экологического мышления;
- способами измерения основных показателей водной, почвенной и наземновоздушной сред.
Объем дисциплин и виды учебной работы
№
п\п
Дисциплина
Семестр
Всего
часов
1
Экология
10
160
Аудито Лекции Лаборат Самост.
Форма
рных
орные
раб.
отчетности
22
16
6
экзамен
138
ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
№
п/п
1
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Наименование
раздела дисциплины
Введение
Аутэкология
Основные среды жизни и адаптация к ним
организмов. Экологические классификации
организмов
Жизненные формы
Демэкология
Синэкология
Биосфера
Экология и проблемы охраны природы
Общая трудоемкость (час.)
Лекци
и
2
2
Лабора
торные
2
4
2
2
2
16
Всего
2
Самост.
раб.
16
18
2
16
20
2
16
18
18
18
18
138
18
22
20
20
20
160
6
18
22
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. Введение
Предмет, структура и задачи экологии. Уровни организации жизни. Методы
экологических исследований. Положение экологии в системе наук. Краткая история
экологии.
Раздел 2. Аутэкология
Экологические факторы. Классификации экологических факторов. Общие
закономерности их действия на организмы. Стено- и эврибиоонты. Понятие адаптивные
ритмы. Суточные и циркадные ритмы. «Биологические часы» растений и животных.
Циркадный ритм человека и его медицинское значение. Сезонные и циркадные ритмы, их
проявление в жизненных циклах организмов. Свет как экологический фактор. Температура
как экологический фактор. Вода (влажность) как экологический фактор.
Раздел 3. Основные среды жизни и адаптация к ним организмов. Экологические
классификации организмов.
Специфика водной среды обитания. Почва как среда обитания. Наземно-воздушная
среда. Живые организмы как среда обитания.
Раздел 4. Жизненные формы
Понятие жизненные формы. Жизненные формы растений (по Раункиеру и
Серебрякову). Жизненные формы животных.
Раздел 5. Демэкология
Определение популяции. Популяционная структура вида. Граница популяций.
Количественные показатели и структура популяций. Понятие численности, плотности,
рождаемости, смертности, прироста, темпов роста, иммиграции и эмиграции. Типы структур
популяций. Биологическая структура популяций. Половая структура популяций. Возрастная
структура популяций. Пространственная структура популяций. Эффект группы. Эффект
массы. Рост популяций. Экспотенциальная и логистическая кривые роста. Емкость среды.
Концепции К- и r- стратегии жизненных циклов. Гомеостаз популяций. Динамика
численности популяций.
Тема 6. Синэкология
Понятие сообщества и биоценоза. Биотоп. Принципиальные черты надорганизменных
объединений. Структура биоценоза: трофическая, видовая, пространственная. Концепция
экологических ниш. Проблемы границ в экологии сообществ. Типы взаимосвязей
организмов. Отношение хищник – жертва. Конкуренция. Мутуализм. Комменсализм.
Нейтрализм. Хищничество и паразитизм и их математические модели в уравнениях ЛоткиВольтерра. Экосистема: структура и свойства. Функциональные группы организмов в
экосистемах: продуценты, консументы, редуценты. Поток веществ и энергии в экосистеме.
Пищевые сети и цепи. Эффект биологического накопления. Экологические пирамиды.
Правила экологических пирамид. Биологическая продуктивность экосистем. Динамика и
стабильность экосистем. Сукцессии, их виды и значение.
Тема 7. Биосфера
Биосфера как сфера жизни. Учение В.И. Вернадского о биосфере. Функции и свойства
живого вещества. Свойства биосферы. Круговороты веществ. Районирование биосферы.
Продуктивность биомассы различных почвенно-климатических зон. Происхождение
биосферы и основные этапы ее эволюции.
Тема 8. Экология и проблемы охраны природы
Ноосфера и ее отличительные признаки. Антропогенные экосистемы. Экологические
проблемы современного общества и пути их решения. Международное сотрудничество в
исследованиях биосферы. Понятие природопользование. Виды природопользования. Мотивы
рационального природопользования. Принципы рационального природопользования.
Мониторинг окружающей среды. Биосоциальная природа человека. Популяционная
характеристика человека. Потребности человека и их биологические причины. Факторы
риска. Влияние природно-экологических факторов на здоровье человека. Влияние
социально-экологических факторов на здоровье человека. Стратегия экологического
образования. Задачи экологического образования. Модели экологического образования в
школе. Роль различных школьных предметов в формировании экологической культуры.
Внеурочные формы экологического образования.
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ
Методические рекомендации преподавателю
По каждой теме дисциплины предполагается проведение аудиторных занятий и
самостоятельная работа, т.е. чтение лекций, разработка реферативного сообщения, вопросы
для контроля знаний. Предусматриваются также активные формы обучения, такие как,
решение задач с анализом экологических ситуаций.
Подготовка и проведение лекций, практических занятий должны предусматривать
определенный порядок.
Для подготовки студентов к лабораторному занятию на предыдущем занятии
преподаватель должен определить основные вопросы и проблемы, выносимые на
обсуждение, рекомендовать основную и дополнительную учебную литературу, рассказать о
порядке и методике его проведения.
Методы проведения лабораторных занятий: исследовательский, вопросно-ответные,
реферирование, решение практических задач, упражнений, тестов, экологические диктанты и
другие.
В конце каждого практического занятия преподаватель подводит итог, раскрывая
теоретическое значение обсуждаемых проблем и оценивает работу, ответы и выступления
студентов на занятии.
Методические рекомендации студенту
В соответствии с учебным планом специальности дисциплина «Экология» изучается
студентами заочниками в 10 семестре.
Успешное изучение курса требует от студентов посещения лекций, активной работы
на лабораторных занятиях, выполнения всех учебных заданий преподавателя, ознакомления
и работы с базовыми учебниками, основной и дополнительной литературой.
Лекции по дисциплине «Экология» имеют в основном обзорный характер и нацелены
на освещение наиболее трудных и дискуссионных вопросов, а также способствуют
формированию навыков работы с научной литературой. В конце лекции преподаватель
оставляет время для того, чтобы студенты имели возможность задать уточняющие вопросы
по изучаемому материалу.
Подготовка к занятиям, важнейшая форма самостоятельной работы студентов над
научной, учебной и периодической литературой. На лабораторном занятии каждый студент
имеет возможность проверить глубину усвоения учебного материала, показать знание
базовых понятий, законов, принципов экологии. Работа на занятии позволяет студенту
соединить полученные теоретические знания с решением конкретных практических задач по
экологии.
Лабораторные занятия в равной мере направлены на совершенствование
индивидуальных навыков решения теоретических и прикладных задач, выработку навыков
интеллектуальной работы.
Основной формой итогового контроля и оценки знаний студентов по дисциплине
«Экология» является экзамен в 10 семестре.
Примерный перечень вопросов к экзамену
1. Предмет экологии и ее место в системе наук.
2. История развития экологии.
3. Системный и редукционистский подходы в экологии
4. Методы экологии.
5. Экологические факторы. Классификация экологических факторов.
6. Общие закономерности действия экологических факторов.
7. Основные законы факторной экологии.
8. Биоритмы: понятие, виды.
9. Основные пути адаптации организмов к неблагоприятным условиям.
10. Свет как экологический фактор. Экологические группы растений по отношению к
свету и их адаптационные особенности.
11. Температура как экологический фактор. Роль температуры в жизни растений и
адаптации растений к температурному режиму.
12. Роль температуры в жизни животных и адаптации животных к температурному
режиму.
13. Влажность как экологический фактор. Адаптация растений и животных к водному
режиму.
14. Водная среда обитания. Основные свойства факторов водной среды:
температурный режим, плотность, световой режим, прозрачность, соленость, газовый режим,
кислотность.
15. Экологические зоны Мирового океана. Экологические группы водных
организмов.
16. Наземно-воздушная среда обитания. Характеристика факторов наземновоздушной среды жизни: плотность воздуха, световой режим, температурный режим, осадки,
состав и движение воздуха, ветер, рельеф.
17. Почва как среда обитания. Экологические группы эдафобионтов.
18. Средообразующая роль живых организмов.
19. Понятие жизненные формы. Жизненные формы растений.
20. Понятие жизненные формы. Жизненные формы животных.
21. Понятие популяции в экологии. Виды популяций.
22. Возрастная и половая структуры популяций.
23. Плотность и численность популяций
24. Колебания численности популяций. Регуляция численности популяций.
25. Закономерности роста популяций
26. Пространственная структура популяций.
27. Итологическая структура популяций.
28. Экологические стратегии популяций.
29. Эффект группы. Эффект массы.
30. Внутривидовые взаимоотношения организмов.
31. Межвидовые взаимоотношения организмов.
32. Понятие о биоценозе. Структура биоценоза.
33. Видовая структура биоценоза.
34. Методы оценки роли вида в сообществе.
35. Пространственная структура биоценоза.
36. Концепция экологической ниши.
37. Отношения организмов в биоценозе.
38. Экологическая структура биоценоза. Пограничный эффект.
39. Системные особенности надорганизменных объединений.
40. Экосистема: определение, свойства, классификации.
41. Функциональные блоки организмов в экосистеме.
42. Трофические отношения и пищевые сети в природе.
43. Поток энергии в экосистемах.
44. Законы экологических пирамид.
45. Понятия и проблемы биологической продуктивности.
46. Циклические изменения в экосистемах.
47. Сукцессии: определение, этапы, типы, закономерности.
48. Особенности экосистем на пионерных и климаксовых стадиях.
49. Биосфера как глобальная экосистема. Свойства биосферы.
50. Структура биосферы. Распределение жизни в биосфере.
51. Типы веществ в биосфере.
52. Свойства и функции живого вещества.
53. Районирование биосферы.
54. Типы круговоротов веществ в биосфере.
55. Основные круговороты веществ в биосфере.
56. Происхождение и основные этапы эволюции биосферы.
57. Антропогенные экосистемы и их особенности.
58. Положение человека в биосфере. Роль человечества в эволюции природы.
59. Биосоциальная природа человека.
60. Влияние природно-экологических и социально-экологических факторов на
здоровье человека.
61. Экологические проблемы современного общества и пути выхода из
экологического кризиса.
62. Международное сотрудничество в исследованиях биосферы.
63. Экология как основа рационального природопользования.
64. Принципы и содержание экологического образования в школе.
Примерная тематика рефератов
1. Полевые, лабораторные и экспериментальные экологические методы
2. Моделирование и математические методы в экологии
3. Экологический мониторинг и прогнозирование
4. Методы и критерии оценки состояния окружающей среды
5. Влияние почвенного и орографического факторов на организмы
6. Понятие о популяциях. Основные свойства популяций.
7. Понятие о популяциях. Популяция как саморегулирующаяся система.
8. Взаимоотношения видов в биоценозах. Модель взаимоотношений «хищникжертва». Математические модели Лотки – Вольтерры.
9. Взаимоотношения видов в биоценозах. Модель взаимоотношений «паразитхозяин».
10. Динамика и стабильность экосистем. Сукцессии их виды и значение.
11. Биосфера как сфера жизни. Учение В.И. Вернадского о биосфере.
12. Эволюция биосферы. Биогеохимические биосферные циклы.
13. Ноосфера – новый качественный этап развития биосферы.
14. Атмосфера. Основные проблемы антропогенного загрязнения.
15. Гидросфера. Основные проблемы антропогенного загрязнения.
16. Основные проблемы антропогенного загрязнения мирового океана.
17. Основные проблемы антропогенного загрязнения почв.
18. Социоэкология. Глобальные проблемы демографии, загрязнения биосферы и
энергетический кризис.
19. Электромагнитные поля и здоровье человека.
20. Влияние шума на здоровье человека.
21. Влияние радиации на здоровье человека.
22. Влияние на здоровье человека нитратов и нитритов содержащихся в продуктах
питания
23. Деградации растительного и животного мира.
24. Экологические образование: состояние и перспективы.
25. Экозащитные технологии.
Критерии оценивания знаний студентов по дисциплине
- "отлично" выставляется если студент свободно оперирует базовыми предметными
знаниями и научной терминологией, а также материалом, выходящим за рамки программы.
Оценка "отлично" показывает, что знания студента прочны и отличаются высоким уровнем,
отмечает отличное понимание изучаемого предмета.
- "хорошо" выставляется, если студент достаточно уверенно владеет базовым
материалом и терминологией, но его знания ограничиваются рамками учебной программы,
и могут в чем-то быть неточны.
- "удовлетворительно" ставится тогда, когда студент в основном владеет базовым
материалом, использует основную часть терминов, но не отличается глубиной знаний.
- "неудовлетворительно" выставляется тогда, когда студент слабо ориентируется в
базовом материале, плохо ориентируется в системе основных базовых понятий и проблем
предмета.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
1. Горелов А.А. Экология: учебник. - М.: Академия, 2007. – 398 с. (Библиотека
УлГПУ)
2. Коробкин В.И. Экология: учебник. - Ростов н/Д : Феникс, 2009. – 601 с.
(Библиотека УлГПУ)
3. Степановких А.С. Биологическая экология: Теория и практика: учебник. – М:
ЮНИТИ-ДАНА, 2009 – 791 с. (Библиотека УлГПУ, Электронный ресурс. - Режим доступа
http://www.knigafund.ru/books/116404/read)
4. Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: учеб. пособие. – М.:
Академия, 2004. – 476 с. (Библиотека УлГПУ)
5. Экология / под ред. Ю.И. Житина: учеб. пособие - М.: Трикста : Академический
проект, 2008. – 282 с. (Библиотека УлГПУ)
Дополнительная литература
1. Беззубенкова О.Е. Руководство к лабораторным занятиям по курсу «Экология». –
Ульяновск: УлГПУ им. И.Н. Ульянова, 2007. – 19 с. (Электронный ресурс. - Режим доступа:
http://ulspu.ru/)
2. Бродский А.К. Общая экология: учебник. - М.: Академия, 2008. – 253 с.
(Библиотека УлГПУ)
3. Валова (Копылова В.Д.) Экология: учебник. – М: Дашков и К, 2009. – 360 с. –
(Электронный ресурс. - Режим доступа: http://www.knigafund.ru/books/59736/read)
4. Воронков Н.А. Экология: общая, социальная прикладная: учебник. - М.: Агар:
Рандеву-АМ, 1999. – 421 с. (Библиотека УлГПУ)
5. Вронский В.А. Экология: словарь-справочник. - Ростов н/Д : Феникс, 2002. – 570 с.
(Библиотека УлГПУ)
6. Гальперин М.В. Общая экология: учебник. - М.: Форум, 2008. - 335 с. (Библиотека
УлГПУ)
7. Гейвандов Э.А. Экология: Словарь-справочник для школьников и студентов: В 2 ч.
- М.: Культура и традиции, 2002. – 382 с. (Библиотека УлГПУ)
8. журнал «Экология и жизнь» (Электронный ресурс. - Режим доступа:
http://www.ecolife.ru)
9. Ленгесова Н.А., Беззубенкова О.Е. Руководство к лабораторным занятиям по
общей экологии. – Ульяновск: УлГПУ им. И.Н. Ульянова, 2011. – 38 с. (Библиотека УлГПУ,
Электронный ресурс. - Режим доступа: http://ulspu.ru/)
10. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: учеб. пособие. - М.: ФаирПресс. - 2002. – 560 с. (Библиотека УлГПУ)
11. Общая экология / авт.-сост. А.С. Степановских: учебник. - М.: ЮНИТИ, 2001. –
509с. (Библиотека УлГПУ)
12. Розенберг Г.С., Рянский Ф.Н., Шустов М.В. Краткий курс современной экологии:
учеб. пособие – Ульяновск: УлГТУ, 2002. – 228 с. (Библиотека УлГПУ)
13. Словарь по экологии / авт. сост. О.Е. Беззубенкова. – Ульяновск: УлГПу им. И.Н.
Ульянова, 2008. – 33 с. (Электронный ресурс. - Режим доступа: http://ulspu.ru/)
14. Шилов И.А. Экология: учебник. - М.: Высшая школа, 2001. – 511 с. (Библиотека
УлГПУ)
15. Шилов И.А. Экология: учебник. - М.: Высшая школа, 2011. – 511 с. (Библиотека
УлГПУ)
Лист согласования рабочей программы учебной дисциплины
Экология
Рабочая программа учебной дисциплины «Экология»
Составитель: С.А Пырова – Ульяновск: УлГПУ, 2012. - 9 с.
Программа составлена с учетом Государственного образовательного
стандарта высшего профессионального образования для специальности
050103.65 География, Положения о рабочей программе учебной дисциплины в
ФГБОУ ВПО «УлГПУ им. И.Н. Ульянова»
Составитель ____________________ С.А. Пырова
(подпись)
Рабочая программа учебной дисциплины одобрена на заседании кафедры
ботаники "___" __________ 20__г., протокол № ____
Заведующий кафедрой
_______________________________________________________________
личная подпись
расшифровка подписи
дата
Рабочая программа учебной дисциплины согласована с библиотекой
Сотрудник библиотеки
_______________________________________________________________
личная подпись
расшифровка подписи
дата
Программа утверждена на заседании ученого совета естественногеографического факультета "___" __________ 20__г., протокол № ____
Председатель ученого совета факультета
_______________________________________________________________
личная подпись
расшифровка подписи
дата
Программа согласована с учебным управлением
"___" __________ 20__г.,
Начальник учебного управления
_______________________________________________________________
личная подпись
расшифровка подписи
дата
Программа зарегистрирована в университетском редакционноиздательском секторе под учетным номером __________ на правах учебнометодического электронного издания.
Начальник УРИС ________________________________________________
личная подпись
расшифровка подписи
дата