Экология - Российский государственный аграрный университет

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ –
МСХА имени К.А. ТИМИРЯЗЕВА»
(ФГБОУ ВПО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева)
Факультет почвоведения, агрохимии и экологии
Кафедра экологии
УТВЕРЖДАЮ:
Проректор по организации и
развитию учебной деятельности
проф. ____________ С.В. Золотарев
“____”______________2012 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ЭКОЛОГИЯ
для подготовки бакалавров по профилям «Технология производства и переработки продукции растениеводства», «Технология производства и переработки продукции животноводства», «Технология производства и переработки
продукции плодоводства и овощеводства»
ФГОС ВПО 3-го поколения
Направление 110900.62 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции»
Курс 2
Семестр 4
Москва, 2012
Составители: Игнатьева С.Л., к.с-х.н., доцент
«__» ________ 2012г.
Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины блока
Б2.В.ДВ.3. студентам очной формы обучения
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции».
Программа обсуждена на заседании кафедры
Зав. кафедрой Васенев И.И., д.б.н., профессор
«__» ________ 2012г.
Рецензент: Семко В.Т., к.тех.н., доцент
Проверено:
Начальник отдела менеджмента
качества образования
______________ Л.А. Ефимова
(подпись)
Начальник отдела
разработки и обеспечения
образовательных программ УМУ
______________ Л.М. Сашина
(подпись)
2
Согласовано:
Декан технологического факультета
Лаврова Н.В., д.б.н, профессор
_______________________
«__» ________ 2012г.
Программа обсуждена на заседании Ученого совета технологического факультета, протокол № ______
Секретарь ученого совета технологического факультета
Жукова Е.В., к.с.-х.н, доцент
_________________________
«__» ________ 2012г.
Программа принята учебно-методической комиссией по направлению подготовки «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» протокол № ______
Председатель учебно-методической комиссии
Кобозев И.В., д.с.-х.н., профессор
__________________________
«__» ________ 2012г.
Заведующий выпускающей кафедрой
Кобозев И.В., д.с.-х.н., профессор
________________________
«__» _______ 2012г.
Отдел комплектования ЦНБ
_______________Е.А. Комарова
(подпись)
Копия электронного варианта получена:
Начальник отдела поддержки
дистанционного обучения УИТ
______________ И.Н. Батура
(подпись)
3
Оглавление
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ............................................................................................................... 5
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ .................................................................................. 5
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ ........................................................................................................................................................ 5
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ........................................................................................ 7
4.1. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТРУДОЕМКОСТИ ДИСЦИПЛИНЫ ПО ВИДАМ РАБОТ ПО СЕМЕСТРАМ ....................................... 7
4.2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ............................................................................................................................. 7
4.3. ЛАБОРАТОРНЫЕ, ПРАКТИЧЕСКИЕ, СЕМИНАРСКИЕ ЗАНЯТИЯ ........................................................................... 12
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ......................................................................................................... 14
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ.
ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ
АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ...................................................................... 14
6.1. ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ................................................... 14
6.1. РЕФЕРАТЫ ........................................................................................................................................................ 16
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ........... 20
7.1. ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА ................................................................................................................................. 20
7.2. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА ..................................................................................................................... 20
7.3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ, РЕКОМЕНДАЦИИ И ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ К ЗАНЯТИЯМ ...................................... 21
7.4. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ.................................................................................... 21
8. КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ, УМЕНИЙ, НАВЫКОВ И ЗАЯВЛЕННЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ...... 21
9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ................................................ 22
4
1. Цели освоения дисциплины
Целью дисциплины «Экология» является формирование биоцентрического
мировоззрения, весьма актуальное в период экологического кризиса, формирование целостного представления о процессах и явлениях, происходящих
в неживой и живой природе, в том числе в связи с антропогенным воздействием, для решения задач, имеющих естественнонаучное содержание и возникающих при выполнении профессиональных функций.
2. Место дисциплины в учебном процессе
Дисциплина «Экология» включена в обязательный перечень ФГОС
ВПО, в цикл Б2.В.ДВ.3. дисциплин по выбору. Реализация в дисциплине
«Экология» требований ФГОС ВПО, ООП ВПО и Учебного плана по направлению 110900.62 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции».
Предшествующими курсами, на которых непосредственно базируется
дисциплина «Экология» являются «Безопасность жизнедеятельности», «Физиология растений», «Микробиология», «Генетика растений и животных».
Дисциплина «Экология» является основополагающей для изучения следующих дисциплин: «Биохимия сельскохозяйственной продукции», «Производство продукции растениеводства и животноводства», «Защита растений».
Особенностью дисциплины является формирование биоцентрического
мировоззрения, весьма актуальное в период экологического кризиса, формирование целостного представления о процессах и явлениях, происходящих
в неживой и живой природе, в том числе в связи с антропогенным воздействием, для решения задач, имеющих естественнонаучное содержание и возникающих при выполнении профессиональных функций.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины
Дисциплина должна формировать следующие компетенции:
ОК-11 – способность представлять современную картину мира на основе естественнонаучных, математических знаний, ориентироваться в ценностях бытия, жизни, культуры;
ПК-1–способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;
ПК-3– готовность распознавать основные типы и виды животных согласно
современной систематике, оценивать их роль в сельском хозяйстве и определять физиологическое состояние животных по морфологическим признакам;
ПК-8– владение основными методами защиты производственного персонала и
населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий;
5
ПК-12– готовность оценивать качество и безопасность сельскохозяйственного
сырья и продуктов его переработки в соответствии с требованиями ГОСТов.
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
- ключевые законы экологии и их практическое значение;
- основные закономерности функционирования биосферы и биогеоценозов;
- принципы общей теории систем и системного подхода при решении задач
оптимизации взаимодействия общества и природы;
экологические принципы управления природными ресурсами;
- особенности функционирования агроэкосистем и экологические основы рационального использования природно-ресурсного потенциала сельскохозяйственного производства;
целесообразные пути повышения устойчивости агроэкосистем;
сущность комплексного анализа окружающей природной среды;
- экономические последствия загрязнения и деградации окружающей природной среды;
- основы природоохранного законодательства и важнейшие нормативные документы.
Уметь:
- оценить характер и направленность техногенных воздействий на агроэкосистемы, негативных воздействий сельскохозяйственного производства на природные комплексы и их компоненты в конкретных природно-хозяйственных
условиях;
- установить причинную обусловленность таких воздействий и разработать
систему мероприятий по их ограничению и предотвращению;
- организовать и вести экологический мониторинг;
- определять наличие экотоксикантов в сельскохозяйственной продукции,
различных объектах окружающей природной среды;
- организовать производство экологически безопасной продукции;
- проводить экологическую экспертизу;
- оценить экономический ущерб;
- сформировать систему агроэкологического сервиса с учетом видов хозяйственной деятельности и специализации производства;
- снижать материало- и энергоемкость производства.
Владеть навыками:
- экологических исследований и разработок, направленных на рациональное
использование и сохранение экологической безопасности агроэкосистем при
производстве сельскохозяйственной продукции;
- контроля за состоянием окружающей среды и соблюдением экологических
регламентов производства и землепользования;
- адаптации современных экологически безопасных технологий производства
и переработки продукции растениеводства и животноводства для конкретных
условий хозяйства.
6
Контроль знаний студентов проводится в форме текущей и промежуточной аттестации.
Текущая аттестация студентов – оценка знаний и умений проводится
постоянно на лабораторных, практических, семинарских занятиях с помощью
тестовых заданий, контрольных работ, оценки самостоятельной работы студентов, включая реферат, а также на контрольной неделе.
Промежуточная аттестация студентов проводится в форме итогового
контроля – зачета.
4. Структура и содержание дисциплины
4.1. Распределение трудоемкости дисциплины по видам работ по семестрам
Общая трудоёмкость дисциплины составляет 2 зач.ед. (72 часа), их распределение по видам работ по семестрам представлено в таблице 1.
Таблица 1
Распределение трудоемкости дисциплины по видам работ по семестрам
Трудоемкость
Вид учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины по
учебному плану
Аудиторные занятия
Лекции (Л)
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (СРС)
в том числе:
консультации
контрольные работы
реферат
самоподготовка к текущему контролю знаний
Вид контроля:
зачет
зач.
ед.
час.
2
72
72
0,5
1
18
4
12
2
36
18
4
12
2
36
4
2
10
11
0,25
4
2
10
11
9
в т.ч. по семестрам
№3
9
4.2. Содержание дисциплины
Раздел 1 Введение в экологию
Тема 1 Экология и краткий обзор ее развития
Экология как наука. Краткая история экологии. Экологические аспекты
в работах исследователей
(А.Гумбольдта, К.Ф.Рулье, Н.А.Северцова,
А.Н.Бекетова, Э.Геккеля и др.). Влияние робот по эволюции на экологическое
знание. Формирование учения о биоценозах (К.Мебиус). Биоценотические
исследования В.В.Докучаева, Г.Ф.Морозова, Д.Н.Кашкарова, Л.Г.Раменского,
В.В.Алехина и др. Математическое моделирование биотических отношений.
Работы А.Лотка, В.Вольтерра. Опыты Гаузе. Становление популяционной
экологии (Ч.Элтон, С.А. Северцов, Н.П.Наумов, С.С.Шварц и др.). Возникно7
вение концепции экологической ниши (Дж.Гриннелл, Ч.Элтон, Р.Макартур,
Д.Хатчинсон, Г.Ф.Гаузе). Развитие представлений об экосистемах и биогеоценозах (А.Тенсли, В.Н.Сукачев). Развитие учения о биосфере
(В.И.Вернадский). Современное развитие экологии как науки.
Содержание, предмет и задачи экологии. Взаимосвязь экологии с другими науками. Структура экологии. Методы экологических исследований.
Раздел 2 Основы общей экологии
Тема 1 Факториальная экология (аутэкология)
Понятие экологического фактора. Схемы классификации факторов и
основные закономерности их действия на живые организмы. Средообразующие и лимитирующие факторы. Закон минимума Либиха; закон толерантности Шелфорда. Комплексное взаимодействие экологических факторов. Экологическая пластичность и валентность видов. Неоднозначность действия на
разные функции и индивидуальная реакция. Абиотические факторы и адаптивная стратегия видов. Характеристика основных абиотических факторов.
Действие света на живые организмы. Экологические группы растений и их
адаптивные особенности. Роль света в ориентации и миграции животных.
Экологическая валентность видов по отношению к температуре. Явления
пойкило-, гомойотермии. Специфика приспособительных реакций у растений
и животных. Адаптации к экстремальным значениям. Роль влажности в жизни
организмов и экологические группы растений и животных. Влияние факторов
плотности, давления, подвижности среды, газового и солевого состава и основные приспособления организмов. Основные пути воздействия организмов
на среду обитания. Биотическая среда. Основные типы биотических связей и
взаимодействий в природе, их экологическое и эволюционное значение. Специфика прямого и опосредованного воздействия. Характер взаимовлияний
организмов на внутри- и межвидовом уровнях. Топические, трофические и
генеративные связи и взаимовлияния. Антагонистические воздействия и формы проявления симбиоза. Характер биотических взаимодействий между растениями и животными. Среды жизни. Адаптивные стратегии видов в разных средах обитания. Специфика воды как среды жизни и основные адаптации гидробионтов. Разнообразие водоемов и сред обитания. Особенности
наземно-воздушной среды и приспособительные черты ее обитателей. Почва
как особое биокосное тело природы и сложная среда жизни. Значение почвы в
существовании организмов и жизни человека. Почвообразующая деятельность организмов. Организм как среда жизни. Взаимная приспособленность
видов при симбиотическом и паразитическом существовании. Адаптации и
принципы их классификации. Особенности морфологической приспособленности организмов и ее множественный характер. Биологическое значение
окраски, маскировки. Практическое значение жизненных форм. Физиологобиохимические адаптации организмов. Характер и их особые проявления у
различных видов. Значение поведенческих реакций у животных при экстремальной экологической ситуации. Адаптивные биоритмы как особый тип
8
физиологической приспособленности видов. Основные типы адаптивных
ритмов. Значение биоритмов в природе и жизни человека.
Тема 2 Популяционная экология (демэкология)
Понятие популяции, её общая характеристика как особой биосистемы
надорганизменного уровня, как основной структурной составляющей вида,
единицы эволюции, хозяйствования и управления. Системные свойства.
Структура и динамика. Генеалогические, экологические и информационные
связи. Основные типы структуры. Половая и возрастная структура популяций.
Особенности возрастной структуры у растительных видов. Пространственная
структура и система поведения в природных популяциях. Особенности пространственного размещения особей в популяциях растений и животных. Фитогенное поле у растений и индивидуальная территориальность у животных.
Адаптивная роль территориальных отношений. Этологическая структура популяций животных. Приспособительный характер одиночно-семейного и
группового существования. Эффект группы. Особенности популяционной
структуры у разных видов животных и способы ее отображения. Динамические характеристики популяции: рождаемость, смертность, скорость популяционного роста. Таблицы и кривые выживания. Основные механизмы регуляции численности. Зависимость от плотности. Экспоненциальная и логистическая модели роста популяции. K-стратегия и r-стратегия популяций. Особенности динамики численности у оседлых и мигрирующих видов. Характер
распределения смертности по возрастам в разных группах животных и растений. Колебательные циклы и их приспособительный характер. Механизмы
гомеостаза. Значение антропогенного вмешательства в популяционные связи.
Тема 3 Экология сообществ
Биоценозы (сообщества), их таксономический состав и функциональная
структура. Концепция экологической ниши. Видовое разнообразие и число
экологических ниш. Виды-доминанты и эдификаторы. Консорция как структурная единица сообщества. Пространственная и этологическая структура сообществ. Пространственное размещение видов в биоценозах. Ярусность и мозаичность. Синузиальность и парциальность. Опушечный эффект. Экологическая структура сообществ. Соотношение экологических групп. Типы взаимоотношения между организмами. Понятие симбиоза. Нейтрализм, аменсализм,
мутуализм, комменсализм, конкуренция, биотрофия (хищничество в широком
смысле слова). Межвидовая конкуренция. Принцип конкурентного исключения Гаузе. Условия сосуществования конкурирующих видов. Конкуренция и
распространение видов в природе. Отношения "хищник-жертва". Сопряженные колебания численности хищника и жертвы. Видовая структура сообществ
и способы ее выявления. Видовое разнообразие как специфическая характеристика сообщества. Динамика сообществ во времени. Сукцессия. Сериальные и
климаксовые сообщества. Проблемы устойчивости сообществ. Экологические «взрывы» и их влияние на процессы самоподдержания сообществ. Специфика островных биоценозов. Проблемы стабильности агроценозов и антропогенных ландшафтов.
9
Тема 4 Экологические системы. Биогеоценоз
Определение понятия "экосистема". Экосистемы как хорологические единицы
биосферы. Составные компоненты экосистем; основные факторы, обеспечивающие их существование. Развитие экосистем: сукцессия. Основные этапы
использования вещества и энергии в экосистемах. Трофические уровни. Первичная продукция - продукция автотрофных организмов. Значение фото- и
хемосинтеза. Деструкция органического вещества в экосистеме. Биотрофы и
сапротрофы. Пищевые цепи "выедания" (пастбищные) и пищевые цепи "разложения" (детритные). Потери энергии при переходе с одного трофического
уровня на другой. Экологическая эффективность. "Пирамида продукций" и
"пирамида биомасс". Консументы. Климатическая зональность и основные
типы наземных экосистем. Особенности сукцессии наземных экосистем. Водные экосистемы и их основные особенности. Отличия водных элементов экосистем от наземных. Разнообразие видов как основной фактор устойчивости
экосистем. Учение Сукачева В.Н. о биогеоценозе, структура биогеоценоза.
Раздел 3 Учение о биосфере (глобальная экология)
Тема 1 Биосфера как глобальная экосистема Земли
Понятие биосферы как глобальной экосистемы и особой оболочки Земли,
наполненной жизнью. Структура биосферы. Границы биосферы, ее составляющие оболочки и пределы жизни. Роль В.И. Вернадского в формировании современного понятия о биосфере. Живое и биокосное вещество, их взаимопроникновение и перерождение в круговоротах вещества и энергии. Свойства
живого вещества. Функции живого вещества. 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. Первичная продукция суши и
океана. Потенциальная продуктивность Земли. Распределение солнечной радиации на поверхности Земли. Роль атмосферы в удержании тепла. Основные
этапы эволюции биосферы. Ноосфера.
Особо охраняемые природные территории (ООПТ). Назначение, положение в
системе естественных ресурсов, роль в обеспечении комплексного решения
природоохранных задач.
Раздел 4 Человек в биосфере
Тема 1 Взаимоотношения организма и среды. Антропогенное загрязнение окружающей среды
Параметры состояния, свойства, показатели, характеризующие реакцию
окружающей среды на воздействие человека. Источники загрязнения атмосферы. Классификация загрязнений. Физико-химические превращения веществ в атмосфере. Последствия загрязнения атмосферы. Современное состояние гидросферы и литосферы. Загрязнение мирового океана и наземных во10
доемов.
Биогенное загрязнение вод в АПК. Способы очистки сточных вод,
их контаминационная оценка. Источники загрязнения литосферы. Последствия загрязнения почв и лесов. Нормирование загрязнений. Современный
экологический кризис. Пути выхода из экологического кризиса. Состояние
элементов биосферы при различных нагрузках. Характеристика воздействия
отраслей хозяйственной деятельности на природные комплексы и их компоненты.
Тема 2 Сельскохозяйственные экосистемы (агроэкосистемы)
Агроэкосистемы. Типы, структура, функции, свойства агроэкосистем. Биогеохимические циклы в естественных экосистемах и агроэкосистемах. Воздействие агроэкосистем на биосферу.
Классификация техногенных факторов загрязнения и нарушения агроэкосистем по характеру и направленности неблагоприятного воздействия.
Возможности снижения и предотвращения нежелательных воздействий. Основы управления функционированием агроэкосистем в условиях техногенеза.
Почвенно-биотический комплекс (ПБК), как основа агроэкосистем.
Структурно-функциональная организация ПБК в различных экологических
условиях. Глобальные функции почв. Экологические функции почвы. Способность почв к самоочищению. Буферная способность почв. Антропогенное
загрязнение почв. Контроль загрязнения почв. Нормативные требования к качеству почв. Особенности и принципы нормирования антропогенных нагрузок на почвенный покров. Почвенно-экологический мониторинг. Экологические основы сохранения и воспроизводства плодородия почв.
Тема 3 Альтернативные системы земледелия и их экологическое значение
Основные принципы альтернативных систем земледелия и их агроэкологическое значение. Цели и основные направления альтернативного земледелия. Органическое, органо-биологическое и биодинамическое земледелие.
Тема 4 Мониторинг окружающей природной среды
Мониторинг окружающей природной среды. Научные методические и
организационные основы его проведения. Агроэкологический мониторинг.
Цели, задачи, содержание, объекты, принципы проведения. Биогеохимические
подходы к проведению агроэкологического мониторинга. Особенности и
блок-схемы системы агроэкологического мониторинга.
Биодиагностика как элемент мониторинга при изучении антропогенного
воздействия на компоненты экосистем. Применение стандартных биотестов
при активной и пассивной системе наблюдения и учета в экологии.
Тема 5 Производство экологически безопасной продукции (ЭБП)
Понятие качества продукции. Основные виды экотоксикантов, содержащихся
в пищевых продуктах, источники загрязнения, формы нахождения в сельскохозяйственной продукции и почве. Основные факторы, влияющие на поведение токсикантов в системе «почва – растение – животное – человек». Влияние
11
токсикантов на биохимический состав растений. Действие токсикантов на
теплокровных животных и человека. Основные направления по предотвращению и снижению загрязнения сельскохозяйственной продукции. Экологические аспекты использования генно-модифицированных источников пищевой
продукции. Регламентация производства экологически безопасной продукции.
Экономический механизм стимулирования производства экологически безопасной продукции. Экологическая характеристика используемых упаковочных материалов сельскохозяйственной продукции. Безотходные и малоотходные производства ЭБП– основа рационального природопользования. Целесообразные направления и пути создания. Экономическая и экологическая
эффективность.
Раздел 5 Экологическое законодательство
Тема 1 Правовые аспекты охраны окружающей среды
Законодательное обеспечение экологической политики. Конституционная основа природоохранного законодательства. Нормативно-методическая
база механизма законодательства: нормативы, правила, стандарты. Формы
природоохранного законодательства. Понятие и основы правовой охраны
природы. Методы правовой охраны природы. Права и обязанности по соблюдению природоохранного законодательства. Юридическая ответственность за
экологические правонарушения. Виды ответственности. Санкции за нарушение природоохранного законодательства. Правовая охрана отдельных элементов природы. Закон Российской Федерации "Об охране окружающей природной среды".
Раздел 6 Международное сотрудничество в области охраны окружающей
среды
Тема 1 Международное сотрудничество в области охраны окружающей
среды
Основные принципы, направления, формы и методы международного
сотрудничества в области охраны окружающей среды. Объекты международной охраны природы, их классификация. Международные природоохранные
соглашения, проекты и программы по вопросам охраны природы.
4.3. Лабораторные, практические, семинарские занятия
Таблица 2
Содержание лабораторного практикума, практических занятий,
семинарских занятий и контрольных мероприятий
№ и название лабораторных/
практических/ семинарских
занятий с указанием
контрольных мероприятий
№
п/п
№ раздела
1.
Раздел 2. Основы общей экологии
12
Вид контрольного
мероприятия
Кол-во
часов
№
п/п
№ раздела
№ и название лабораторных/
практических/ семинарских
занятий с указанием
контрольных мероприятий
Тема 1. Факториальная
экология
(аутэкология)
3
4
5
6
Вид контрольного
мероприятия
Семинар №1.Изучение приспособленности организмов
тестирование
к различным средам обитания.
Практическая работа №1.
Определение основных характеристик
популяций:
Тема 2.
размеры, численность, плотПопуляцион- ность, возраст, индексы
расчетные задания
ная экология жизненного
состояния.
(демэкология) Определение
пространственной структуры популяций по типам размещения
особей.
Практическая
работа
№2.Анализ видового, струкТема 3.
турного и генетического
Экология
разнообразия
сообществ.
расчетные задания
сообществ
Определение индексов разнообразия, диаграмм обилия. Определение основных
биотических связей.
Семинар №2. Учение СукаТема 4.
чева В.Н. о биогеоценозе,
Экологичеструктура биогеоценоза. Поские системы.
тестирование
нятие об экосистеме. ФункБиогеоценоз
ционирование
(динамика)
экосистем
Раздел 4 Человек в биосфере
Тема 1.
Семинар №3. Загрязнение
Антропоген- ОС. Приоритетные загрязниколлоквиум
ное загрязне- тели ОС. Нормирование зание ОС
грязнений.
Тема 4. Мониторинг
Лабораторная работа №1.
окружающей Мониторинг лесного фитозащита
природной
ценоза
среды
13
Кол-во
часов
2
2
2
2
2
2
№
п/п
№ раздела
7
Тема 5. Производство
экологически
безопасной
продукции
(ЭБП)
8-9 Тема 5. Производство
экологически
безопасной
продукции
(ЭБП)
№ и название лабораторных/
практических/ семинарских
занятий с указанием
контрольных мероприятий
Вид контрольного
мероприятия
Кол-во
часов
Семинар №4. Способы исключения и минимализации
негативных воздействий загрязнения первичной продукции и продуктов переработки.
тестирование
2
Проблемы
экологически
безопасных технологий производства, переработки и
хранения с.-х. продукции.
Защита положений, выносимых
на теоретическую
конференцию
4
5. Образовательные технологии
Таблица 3
Активные и интерактивные формы проведения занятий
№
п/п
1
2
Активные и интерактивные формы
Лекциявизуализация
Лекциявизуализация
34
Теоретическая
конференция
5
Круглый стол
№ и название
лекции
№ и название
практического
занятия
Учение о биосфере
Влияние технологий
переработки на качество продукции
Проблемы экологически безопасных технологий производства,
переработки и хранения с.-х. продукции.
Закрепление полученных ранее знаний по
изучаемым проблемам
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости,
промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
6.1. Перечень вопросов для самостоятельного изучения дисциплины
Таблица 4
Перечень вопросов для самостоятельного изучения дисциплины
14
№
п/п
1.
2.
3.
4
5
6
7
№ раздела и темы
Перечень рассматриваемых вопросов для
самостоятельного изучения
Раздел 2
Тема 1.
Факториальная
экология
(аутэкология)
Основы общей экологии
Физиолого-биохимические адаптации организмов. Характер и их особые проявления у различных видов. Значение поведенческих реакций у животных при экстремальной экологической ситуации. Значение биоритмов в природе и жизни человека.
Тема 2.
Фитогенное поле у растений и индивидуПопуляционная альная территориальность у животных.
экология
Адаптивная роль территориальных отно(демэкология)
шений. Приспособительный характер одиночно-семейного и группового существования. Эффект группы. Особенности популяционной структуры у разных видов
животных и способы ее отображения.
Тема 4.
Водные экосистемы и их основные осоЭкологические
бенности. Отличия водных элементов экосистемы.
Био- систем от наземных.
геоценоз
Раздел 3
Учение о биосфере
Тема 1. Биосфе- Обменные процессы в организмах как
ра как глобаль- ключевой этап биопродуктивности. Бионая экосистема геохимические функции разных групп орЗемли
ганизмов. Первичная продукция суши и
океана. Потенциальная продуктивность
Земли.
Раздел 4 Человек в биосфере
Тема 1. Взаимо- Современный экологический кризис. Пути
отношения орга- выхода из экологического кризиса. Состонизма и среды. яние элементов биосферы при различных
Антропогенное
нагрузках.
загрязнение
окружающей
среды
Тема 2. Сель- Особенности и принципы нормирования
скохозяйственантропогенных нагрузок на почвенный
ные экосистемы покров. Почвенно-экологический монито(агроэкосистеринг. Экологические основы сохранения и
мы)
воспроизводства плодородия почв.
Основные принципы альтернативных сиТема 3. Альтер- стем земледелия и их агроэкологическое
нативные систе- значение. Цели и основные направления
мы земледелия и альтернативного земледелия. Органичеих
экологиче15
Кол-во
часов
4
2
2
2
4
4
6
№
п/п
№ раздела и темы
Перечень рассматриваемых вопросов для
самостоятельного изучения
ское значение
8
9
ское, органо-биологическое и биодинамическое земледелие.
Тема 4. Монито- Биодиагностика как элемент мониторинга
ринг окружаю- при изучении антропогенного воздействия
щей природной на компоненты экосистем. Применение
среды
стандартных биотестов при активной и
пассивной системе наблюдения и учета в
экологии.
Тема 5. Произ- Безотходные и малоотходные производводство эколо- ства ЭБП– основа рационального прирогически
без- допользования. Целесообразные направопасной продук- ления и пути создания. Экономическая и
ции (ЭБП)
экологическая эффективность.
Кол-во
часов
6
6
Экологическая характеристика используемых упаковочных материалов сельскохозяйственной продукции.
ВСЕГО
36
6.1. Рефераты
Примерные темы рефератов
1. Экологические основы качества воды и здоровье человека.
2. Экологические проблемы питания.
3. Современные технологии и экологические проблемы
4. Экологические проблемы и международные отношения.
5. Альтернативные виды энергии и загрязнение водных бассейнов.
6. Биологический круговорот химических элементов в распространенных
тропических сообществах.
7. Важнейшие проблемы и особенности современного агропромышленного комплекса.
8. Влияние атмосферных загрязнителей на растения.
9. Влияние деятельности человека на биосферу. Проблемы городских отходов.
10. Водные ресурсы и проблемы их рационального использования.
11. Гармония в экологии. Гелиоэнергетика.
12. Гидроэлектростанции и связанные с ними экологические проблемы.
13. Глобальные проблемы современности и комплексный подход к их решению.
14. Государственное регулирование природопользования и охраны природной среды.
15. Жизнь и творчество В.И.Вернадского.
16. Комплексный территориальный кадастр природных ресурсов.
17. Обеззараживание и обезвреживание природных, сточных вод и их осадков с использованием окислителей.
16
18. Проблема углекислоты и антропогенная редукция биосферы.
19. Проблемы рационального использования и охраны земельных ресурсов
в РФ.
20. Прогноз последствий взаимодействия человека с природой.
21. Роль экологической этики в современном обществе.
22. Стратегия и тактика выживания человечества.
23. Экологические проблемы урбанизированных территорий на примере …
24. Проблемы оптимизации ландшафта селитебных территорий.
25. Специфика экологии городских и сельскохозяйственных территорий.
26. Перспективы эколого-ландшафтных исследований в сельском хозяйстве.
27. Экологическое значение альтернативных систем земледелия.
28. Метод биоиндикации. Биологические индикаторы загрязнения окружающей природной среды.
29. Акустическое загрязнение окружающей среды. Методы защиты от антропогенного шума.
30. Безотходное и малоотходное производства. Переработка и использование отходов.
31. Вибрация как фактор загрязнения окружающей среды. Воздействие
вибрации на состояние здоровья человека.
32. Экологическая роль почвы в экосистемах. Загрязнение почв тяжелыми
металлами, диоксинами, микотоксинами, пестицидами и другими токсикантами. Направления сохранения земельных ресурсов.
33. Характеристика качественного состояния гумуса - интегральный показатель экологической устойчивости почвы.
34. Проблема народонаселения. Масштабы, аспекты, причины. Демографическая ситуация в Российской Федерации.
35. Проблемы производства экологически безопасной продукции. Вещества, загрязняющие продукты питания и корма. Рафинирование пищи.
Искусственное обогащение очищенных продуктов. Биологически активные добавки. Генетически модифицированная продукция. Курс на
синтетическую пищу.
36. Последствия загрязнения окружающей природной среды тяжелыми металлами.
37. Токсиканты окружающей природной среды. Воздействие избыточного
количества нитратов на организм человека и животных. Распространение нитратов в сельскохозяйственных культурах.
38. Экологические аспекты воздействия утилизации и ликвидации твердых
отходов на АЭС на состояние окружающей природной среды.
39. Проблема сохранения биоразнообразия.
40. Региональные и межрегиональные экологические проблемы.
41. Электромагнитное излучение как фактор загрязнения окружающей природной среды. Воздействие электромагнитного загрязнения на состояние здоровья человека.
42. Экологические аспекты использования вермикультуры и биогумуса.
43. Поведение токсикантов в природных средах и живых организмах.
17
44. Лекарственные средства, применяемые в сельском хозяйстве как кон-
таминты.
45. Экологические и нравственные проблемы экономических реформ.
46. Социальная экология и преображение жизненной среды России.
47. К возрождению традиций отечественного землепользования.
48. Пути спасения человечества в воззрениях ученых-экологов.
49. Экологические мифы. Альтернативно существующие точки зрения о
экологических проблемах современности.
50. Виртуальная действительность и информационное загрязнение окружающей природной среды.
51. Русские народные традиции общения с природой как проявление философии природопользования.
52. Экологические последствия чрезвычайных происшествий в Российской
Федерации.
53. Научно-технический прогресс с позиций экологии.
54. Экологическая характеристика распространенных и редкоземельных
элементов и их соединений.
55. Характеристика регионов Российской Федерации с очень острой экологической ситуацией.
56. Влияние избыточного количества нитратов в продуктах питания на организм человека.
57. Глобальный кризис техногенной системы ведения сельского хозяйства.
Пути выхода.
58. Загрязнение почвы и продуктов растениеводства тяжелыми металлами
при использовании органических удобрений из осадков сточных вод..
59. Экологические последствия и санитарно-гигиенические аспекты распространения нитратов.
60. Микробиологическая индикация антропогенных нарушений в экосистемах.
Вопросы (примерный перечень) к коллоквиуму
1. Дайте определение загрязнения окружающей среды. Укажите его виды,
объекты и масштабы.
2. Какие загрязняющие вещества представляют наибольшую опасность
для человека и природных биотических сообществ?
3. Назовите основные поллютанты атмосферного воздуха.
4. Оцените роль различных отраслей хозяйства в загрязнении атмосферы.
5. Чем вызваны кислотные дожди? Каково их влияние на природные экосистемы?
6. Что такое антропогенное эвтрофирование и каково его влияние на природные экосистемы?
7. Что понимают под истощением вод? К каким неблагоприятным последствие оно приводит?
8. Что такое деградация почв и каковы её причины?
9. Какие опасные ущербообразующие геологические процессы вы знаете?
10.Каковы причины резкого снижения биоразнообразия в природе в настоящее время?
18
Тесты (образец)
Биоиндикация на разных уровнях организации живого
Вариант №2.
1. Растения табака используют как биоиндикатор:
а) повышенной кислотности почвы
б) засоления почвы
в) повышенной концентрации озона в воздухе г) переувлажнения почвы
2. Биоиндикация – это:
а) оценка состояния среды с помощью физических методов.
б) оценка состояния среды с помощью живых объектов.
в) оценка состояния среды с помощью экологического моделирования.
г) оценка состояния среды с помощью химических методов.
3. Вид организмов, с помощью которого определяют свойство среды называют:
а) индикатор
б) норматив
в) тест-объект
г) индикат
4. Какие из перечисленных организмов являются тест-обьектами?
а) мох мниум
б) лишайник
в) инфузория туфелька
г) жук плавунец
5. Какие биоиндикаторы характеризуют сильное загрязнение пруда биогенами
(эвтрофный тип водоема).
а) рыба карп
б) личинки стрекоз
в) рачки-циклопы
г) черви
6. Такой пример как - распределение организмов по ненарушенным территориям относится к биоиндикации:
а) на организменном уровне
б) на популяционном уровне
в) на экосистемном уровне
г) на биосферном уровне
7. Основные задачи, для решения которых используют биоиндикацию при
оценке качества воды:
а) определение токсичности
б) определение эвтрофикации
в) определение ПДК
г) определение ОБУВ
8. Морфологические изменения в организме животных, используемые в биоиндикации:
а) уродства
б) увеличение плодовитости
в) изменение окраски
г) увеличение продолжительности жизни
9. Биоиндикация на популяционном уровне изучает:
а) возрастную структуру популяции б) трофическую структуру
в) сукцессионные изменения
г) пространственную структуру
10. Почвенная биоиндикация применяется для определения:
а) подверженности почвы эрозии
б) кислотности почвы
г) гидротермического режима
г) загрязнения почвы пестицидами
11. Определяемое свойство или фактор среды называют:
а) индикатором
б) тест-объектом
в) нормативом
г) индикатом
12. Примеры биоиндикации на организменном уровне.
а) изменение жизненной формы
б) изменение пространственной структуры популяции
в) увеличение клеток смоляных ходов у хвойных деревьев
г) изменение размеров и пропорций тела
13. Для определения кислотности почвы в качестве биоиндикаторов используют:
а) муравьев б) одуванчик лекарственный
в) дождевых червей
г) лишайник
14. У дрозофиллы при добавлении в пищу 0,3% антиоксиданта срок жизни возрастает на треть, это пример биоиндикации:
а) на организменном уровне
б) на популяционном уровне
в) на экосистемном уровне
г) на биосферном уровне
15. При антропогенных нарушениях в первую очередь из сообщества выпадают:
а) менее многочисленные виды - субдоминанты б) многочисленные виды – доминанты
в) малочисленные виды
г) редкие виды
19
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
7.1. Основная литература
1. Агроэкология / В.А.Черников, Р.М.Алексахин, А.В.Голубев и др.; Под ред.
В.А.Черникова, А.И.Чекереса.-М.:КолосС, 2000
2. Агроэкология./ Методология, технология, экономика В.А.Черников,
И.Г.Грингоф,В.Т.Емцев и др. Под ред.В.А.Черникова, А.И.Чекереса.М.:КолосС, 2004
3. Донченко Л.В., Надыкта В.Д. Безопасность пищевой продукции.-М.:Де-Ли
принт,2005.-539 с.
4. Степановских А.С. Биологическая экология. Теория и практика М.:ЮНИТИ-ДАНА,2009.-791 с.
5. Черников В.А., Соколов О.А. Экологически безопасная продукция М.:КолосС,2009.-438 с.
7.2. Дополнительная литература
1. Бабина Ю.В. Экономический механизм природопользования и охрана
окружающей среды.-М.: 2003.
2. Баранников В.Д., Кириллов Н.К. Экологическая безопасность сельскохозяйственной продукции .-М.:КолосС,2005.-352 с.
3. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование/ Под ред. О.П.Мелиховой и Е.И. Сарапульцевой.-М.: «Академия»,2008.-288 с.
4. Лисенков А.А. Технология переработки продуктов убоя.-М.:МСХА,
2002.-260 с.
5. Основы экологического нормирования.Часть1/ Сластя И.В., Черников
В.А., Соколов В.А., Раскатов В.А., Постников Д.А.- М., 2004.
6. Соколов О.А. Агроэкологический мониторинг в устойчивом развитии
агроэкосистем..-М.:МСХА,2000.-217 с.
7. Соколов О.А., Бубнова Т.В. Атлас распределения нитратов в растениях.
– Пущино, 1989.-164 с.
8. Соколов О.А., Черников В.А., Лукин С.В. Атлас распределения тяжелых
металлов в объектах окружающей среды.- Белгород, 2008.-188 с.
9. Черников В.А. Сельскохозяйственная экология. Модуль 6.-Пущино:
ОНТИ ПНЦ РАН,2000.-102 с.
10.Черников В.А., Соколов О.А., Байбеков Р.Ф. Экологические основы качества воды и здоровье человека. Модуль 15.- Пущино:ОНТИ ПНЦ
РАН,2004.-151 с.
11.Черников В.А., Соколов О.А., Чекерес А.И. Охрана окружающей среды
и рациональное использование природных ресурсов. Модуль 4.- Пущино:ОНТИ ПНЦ РАН,2001.-138 с.
12.Экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие/ Под ред.
Т.Я.Ашихминой.-М.:Академический проект;Альма Матер,2008.-416 с.
20
7.3. Методические указания, рекомендации и другие материалы к занятиям
1. Герасименко В.П. Практикум по агроэкологии.-СПб.:Лань,2009.-432 с.
2. Кулеш В.Ф., Маврищев В.В. Практикум по экологии.-Минск:Вышэйшая
школа,2007.-271 с.
3. Лабораторно-практические занятия по экологии/Под. Ред. И.И.Васенева.
-М.:РГАУ-МСХА,2012.-100 с.
4. Титова В.И., Дабахова Е.В., Дабахов М.В. Практикум по агроэкологии.Н.Новгород,2005.-138 с.
7.4. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
http://www.issep.rssi.ru
http://www.nature.ru
http://www.sciencemag.org
http://www.biodat.ru
http://www.ecolife.ru/index.shtml
http://www.moseco.ru
http://www.informeco.ru
http://www.sci.aha.ru
http://www.zin.ru/BioDiv/index.html
http://www.waste.ru
http://www.seu.ru
http://www.reserves.biodiversity.ru
http://www.wildnet.ru
http://www.zapoved.ru
http://www.ecoline.ru/mc/
http://www.ecoportal.ru
http://www.ecosistema.ru
http://www.unep.org
http://www.iucn.ru
http://www.eea.europa.eu
http://www.unep-wcmc.org
http://www.conservation.org
8. Критерии оценки знаний, умений, навыков и заявленных компетенций
Система рейтингового учёта знаний и навыков студентов
Интервал
оценки
Лекции
0-2
Посещение
Семинары
0-2
Тесты
0-15
Текущая
Ответы на семинарах 3-5
оценка знаний
Защита
лаборатори навыков
3-5
ных работ
Оцениваемый параметр
21
Повторность
9
9
3
2-3
1
Рейтинговая
оценка (баллы)
12-18
24-36
12-18
0-45
6-15
50-140
3-5
Устные сообщения,
заранее подготовлен- 10-15
ные
Теоретическая кон10-30
ференция
Круглый стол
0-20
2-3
20-45
1
10-30
1
Итоговая
оценка знаний
3
Зачет
3-5
и навыков
вопроса
Дифференциация итоговой оценки
зачет - 150-180
(автомат)
Дифференциация итоговой оценки
зачет - 170-200
(после круглого стола)
Дифференциация итоговой оценки
зачет - 210-250
(после зачета)
0-20
30-50
30-70
Виды текущего контроля: реферат, коллоквиум, тестирование.
Вид итогового контроля: зачет.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Мультимедиа-проектор, ноутбук, DVD-проигрыватель, видео- и DVDфильмы; доступ в интернет; компьютерный класс для тестирования студентов, раздаточный материал. Тестовые задания по промежуточному и итоговому контролю знаний студентов. Стандартное лабораторное оборудование для
проведения лабораторных работ.
Программу разработали:
Игнатьева С.Л., к.с.-х.н, доцент
_______________________
22