М2.В.ДВ.4_Оценка состояния устойчивости водных экосистем

1 Цель и задачи изучения дисциплины
Цель дисциплины - ознакомить с теоретическими и практическими основами оценки
состояния и устойчивости экосистем и их компонентов при различных видах природных и
антропогенных воздействий.
Задачи дисциплины:
- изучение теоретических основ и существующих методов оценки состояния наземных и
водных экосистем и их компонентов;
- анализ современных представлений об оценке состояния наземных и водных экосистем к
различным видам воздействия.
2 Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Оценка состояния и устойчивости водных экосистем» является дисциплиной
по выбору вариативной части профессионального цикла ООП.
К исходным требованиям, необходимым для изучения дисциплины относятся знания,
умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения дисциплин бакалавриата.
Данная дисциплина является основой для изучения таких учебных дисциплин, как «Экологическое
состояние Азово-Черноморского региона», «Морская геоэкология», «Научные проблемы морской
геоэкологии» и других дисциплин профессионального цикла.
3 Требования к результатам освоения дисциплины
Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций,
предусмотренных ФГОС ВПО:
Профессиональные компетенции (ПК):
№ компетенции
Содержание компетенции
владением основами проектирования, экспертно-аналитической
деятельности и выполнения исследований с использованием современных
ПК-3
подходов и методов, аппаратуры и вычислительных комплексов в
соответствии с профильной направленностью ООП магистратуры
умением диагностировать проблемы охраны природы, разрабатывать
ПК-7
практические рекомендации по охране природы и обеспечению
устойчивого развития
умением провести экологическую экспертизу различных видов
ПК-10
проектного задания, осуществить экологический аудит любого объекта и
разрабатывать рекомендации по сохранению природной среды
умением оценивать воздействие морехозяйственной деятельности на
ПК-14
морские экосистемы
В результате освоения дисциплины студент должен:
ЗНАТЬ:
- существующие способы и методы количественной оценки антропогенного воздействия на
экосистемы и их компоненты;
- подходы к выявлению природных факторов, ответственных за сохранение нормального
функционирования экосистем.
УМЕТЬ:
- использовать экологические законы, правила и принципы при решении задач охраны
окружающей среды, анализе хозяйственно-производственной деятельности;
2
- применять биологические, санитарно-эпидемиологические и другие критерии для оценки
техногенных изменений в природных экосистемах;
- использовать нормативно-законодательную базу в области охраны окружающей природной
среды;
- составлять карты устойчивости экосистем к различным видам антропогенных воздействий
и использовать их при оценке экологического состояния экосистем и прогнозе экологических
последствий их антропогенной трансформации.
ВЛАДЕТЬ:
- навыками анализа оценки природных экосистем;
- методами и критериями постановки эксперимента;
- основами проведения наблюдений за качеством окружающей среды;
- методами выявления причин изменения этих показателей, оценивания последствий таких
изменений, а также навыками определения корректирующих мер в тех случаях, когда целевые
показатели экологических условий не достигаются.
1
Количество зачетных единиц
Наименования разделов, тем
Общее количество часов
4 Структура учебной дисциплины
2
3
Очная форма
Распределение
часов по видам
занятий
Ауд. ЛК ЛР
4
5
6
ПЗ
СР
(сем)
7
8
8
10
8
8
4
6
4
6
4
8
4
8
Семестр 2
Раздел 1. Введение в дисциплину «Оценка состояния и устойчивости водных экосистем»
Тема 1. Место оценки состояния экосистем в обеспечении экологической
безопасности акваторий. Цели и задачи оценки состояния и устойчивости
20
10 2 экосистем.
Раздел 2. Нормативно-правовое обеспечение оценки состояния и устойчивости экосистем
Тема 2. Медико-экологическая оценка благополучия и состояния
территории. Нормативно-правовое обеспечение оценки состояния и
18
10 2 устойчивости экосистем
Раздел 3. Методология оценки состояния и устойчивости водных экосистем
Тема 3. Основные подходы оценки состояния и устойчивости экосистем:
покомпонентный и комплексный подходы, принципы выбора, достоинства
11
5 1 и недостатки. Оценка состояния морской среды на территории Российской
Федерации.
Тема 4. Методы биоиндикации и биотестирования при оценке состояния и
устойчивости экосистем. Критериальная база оценок воздействия на
11
5 1 экосистемы. Экологическое состояние Мирового океана.
Раздел 4. Последствия снижения устойчивости экосистем
Тема 5. Загрязнение как одна из основных причин снижения устойчивости
13
5 1 экосистем
Тема 6. Влияние загрязнения на оценку экологического состояния
13
5 1 компонентов природной среды.
3
Раздел 5. Экологические особенности Черного и Азовского морей.
Тема 7. Экологические особенности Черного и Азовского морей.
Нормирование состояния водной среды
Подготовка к сдаче зачета с оценкой
Всего часов в семестре
18
6
2
-
4
12
4
-
-
-
-
4
36
62
108 3
Форма контроля
46 10 -
Зачет с оценкой
5 Содержание лекций
№
Наименование темы
Количество часов
по формам
обучения
очная
заочная
Раздел 1. Введение в дисциплину «Оценка состояния и устойчивости водных экосистем»
1
Место оценки состояния экосистем в обеспечении экологической
безопасности акваторий. Цели и задачи оценки состояния и устойчивости
экосистем. Цель и задачи курса. Практическое значение и актуальность оценки
состояния окружающей среды. Особенности функционирования экологических
систем: пространственная и трофическая структуры экосистем, половозрастная
структура. Негативное воздействие на экосистему факторов окружающей среды
(природных и антропогенных). Совершенствование деятельности по
обеспечению экологической безопасности.
2
-
Раздел 2. Нормативно-правовое обеспечение оценки состояния и устойчивости экосистем
2
Медико-экологическая оценка благополучия и состояния территории.
Нормативно-правовое обеспечение оценки состояния и устойчивости
экосистем. Комплексная гигиеническая оценка степени напряженности
медико- экологической ситуации. Потенциальный и реальный риски, связанные
с ухудшением качества морской среды.
2
-
1
-
1
-
1
-
1
-
2
-
10
-
Раздел 3. Методология оценки состояния и устойчивости водных экосистем
3
4
Основные подходы оценки состояния и устойчивости экосистем:
покомпонентный и комплексный подходы, принципы выбора, достоинства
и недостатки. Оценка состояния морской среды на территории Российской
Федерации.
Методы биоиндикации и биотестирования при оценке состояния и
устойчивости экосистем. Критериальная база оценок воздействия на
экосистемы. Экологическое состояние Мирового океана. Биотестирование
как метод определения интегральной токсичности компонентов среды.
Разнообразие методов биотестирования. Оценка видового разнообразия
экосистем.
Раздел 4. Последствия снижения устойчивости экосистем
5
6
Загрязнение как одна из основных причин снижения устойчивости
экосистем. Некоторые последствия снижения устойчивости экосистем:
снижение биологического разнообразия.
Влияние загрязнения на оценку экологического состояния компонентов
природной среды. Изменение качества морской среды
Раздел 5. Экологические особенности Черного и Азовского морей.
Нормирование состояния водной среды. Экологические особенности
Черного и Азовского морей. Национальные и международные нормы
7
состояния окружающей среды и допустимого воздействия на среду.
Ихтиофауна и рыбный промысел.
Всего часов
4
6 Темы лабораторных занятий
Не предусмотрены учебным планом.
7 Темы практических занятий
№
работы
Количество
часов по
формам
обучения
очная заочная
Наименование темы работы
Раздел 1. Введение в дисциплину «Оценка состояния и устойчивости водных экосистем»
1
2
Гидрофизические, гидрологические и биологические показатели качества воды.
Требования к выбору показателей состояния водных экосистем
Критерии оценки воздействия на водные экосистемы. Международное
сотрудничество по снижению воздействия на водную среду.
4
-
4
-
4
-
4
-
4
-
4
-
2
-
4
-
2
-
4
-
36
-
Раздел 2. Нормативно-правовое обеспечение оценки состояния и устойчивости экосистем
3
4
Медико-экологические риски. Гигиеническая оценка степени напряженности
медико-экологической ситуации акваторий
Недостатки существующих систем нормирования антропогенного воздействия
на водные экосистемы
Раздел 3. Методология оценки состояния и устойчивости водных экосистем
5
6
Оценка состояния морской среды РФ. Доля антропогенной составляющей как
критерий состояния экосистем
Методы биоиндикации и биотестирования при оценке состояния и устойчивости
водных экосистем
Раздел 4. Последствия снижения устойчивости экосистем
7
8
9
Внутренние и внешние факторы устойчивости водных экосистем.Анализ
устойчивости водоемов к конкретным видам нагрузки (эфтрофирование,
ацидификация)
Влияние загрязнения на оценку экологического состояния водных экосистем.
Изменение качества поверхностных и подземных вод
Этапы разработки экологических критериев оценки устойчивости вод и водных
экосистем.
Раздел 5. Экологические особенности Черного и Азовского морей.
10
Экологические зоны Черного и Азовского морей.
Всего
8 Темы семинарских занятий
Не предусмотрены учебным планом.
9 Содержание и объем самостоятельной работы студента
Раздел
Раздел 1. Введение в
дисциплину «Оценка
состояния и устойчивости
водных экосистем»
Трудоемкость
самостоятельной
работы, час.
очная
заочная
10
-
Литература
Основная: [1-4].
Доп.: [5-11]
5
Содержание работы
Освоение учебного материала.
Подготовка к лабораторным
работам. Выполнение домашних
заданий.
Раздел 2. Нормативноправовое обеспечение
оценки состояния и
устойчивости экосистем
10
-
Основная: [1-4].
Доп.: [5-11]
Раздел 3. Методология
оценки состояния и
устойчивости водных
экосистем
12
-
Основная: [1-4].
Доп.: [5-11]
Раздел 4. Последствия
снижения устойчивости
экосистем
16
-
Основная: [1-4].
Доп.: [5-11]
Раздел 5. Экологические
особенности Черного и
Азовского морей.
14
-
Основная: [1-4].
Доп.: [5-11]
Подготовка к сдаче зачета с
оценкой
4
-
Всего часов
62
-
Освоение учебного материала.
Подготовка к лабораторным
работам. Выполнение домашних
заданий. Подготовка к
контрольной работе.
Освоение учебного материала.
Подготовка к лабораторным
работам. Выполнение домашних
заданий.
Освоение учебного материала.
Подготовка к лабораторным
работам. Выполнение домашних
заданий. Подготовка к контрольной
работе.
Освоение учебного материала.
Подготовка к лабораторным
работам. Выполнение домашних
заданий.
Повторение теоретического курса
10 Индивидуальные задания
Учебным планом не предусмотрены.
11 Методы обучения
В процессе преподавания используются следующие образовательные технологии:
- лекции, в том числе мультимедийные;
- проведение практических занятий;
- консультации преподавателей;
- самостоятельная работа студентов.
Удельный вес занятий, проводимых в интерактивной форме, составляет 22 % от аудиторной
нагрузки для очной формы обучения.
Число
Форма
Вид занятия
Вид интерактивной формы
аудиторных
обучения
часов
Лекция с разбором конкретных ситуаций
2
Лекция - дискуссия
2
Лекция
Лекция с заранее запланированными
2
Очная
ошибками
Работа в малых группах
2
Практическое
занятие
Просмотр и обсуждение видеофильмов
2
Всего часов
10
Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие
средства, способы и организационные мероприятия:
изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием
компьютерных технологий и информационных библиотечных ресурсов;
самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием
Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и
научной литературы;
6
закрепление теоретического материала и практических навыков осуществления
картографирования при выполнении проблемно-ориентированных, поисковых, творческих
заданий.
При изложении теоретического материала используются активные методы проведения
занятий – каждая лекция начинается с блиц-опроса по материалам предыдущей лекции.
Использование мультимедийного комплекса позволяет сделать лекции более доступными по
уровню восприятия теоретического материала, а разбор конкретных ситуаций, дает возможность
расширить интерактивные формы обучения студентов.
Практические занятия являются активной формой занятий, на которых студенты овладевают
навыками работы по изучению водных экосистем, выполняя ряд работ по основным темам курса,
что способствует формированию у студентов грамотного подхода к анализу имеющейся
информации и выбору средств решения конкретных задач в области экологии и
природопользования. Практические занятия проводятся в лаборатории кафедры экологии моря.
Используются такие формы обучения, как блиц-опрос, дискуссия, поиск исходной информации из
разных источников, в том числе ресурсов Интернет, и т.д.
Самостоятельные занятия под руководством преподавателя обеспечивают более
эффективную подготовку и качество усвоения теоретического материала, приобретение
определенных практических навыков студентов. Основная задача самостоятельной работы привить умение учиться. По результатам самостоятельных работ проводятся интерактивные
занятия – студенты работают в группах, каждая группа выполняет определенное задание по
выбранной теме, представители других групп задают вопросы и выставляют оценки
выступающим.
Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний, а также
развитие практических умений заключается в:
работе студентов с лекционным материалом, поиск и анализ литературы и электронных
источников информации по заданной проблеме
подготовке к устным опросам, к текущему и итоговому контролю,
использовании материалов из тематических информационных ресурсов на иностранных
языках,
изучении теоретического материала к домашним заданиям,
подготовке к экзамену.
Консультации включают помощь при самостоятельном освоении материала.
12 Методы контроля знаний и система присвоения баллов
Текущий контроль успеваемости студентов проводится в форме защиты практических работ,
устных опросов, тестирования в письменной (электронной) форме, написании промежуточных
контрольных работ. Варианты проверочных контрольных вопросов и электронные (или
напечатанные) тесты приводятся в составе УМКД дисциплины «Оценка состояния и устойчивости
водных экосистем».
Критерии оценки знаний студентов:
1. При оценивании выполнения и защиты практических работ:
Оценка
Отлично
Критерий оценивания
работа выполнена в полном объеме с соблюдением необходимой
последовательности проведения измерений, обеспечивающих получение
правильных результатов и выводов, студент соблюдает требования правил
техники безопасности, правильно и аккуратно выполняет все записи,
таблицы, рисунки, чертежи, графики.
7
выполнены все требования к оценке «отлично», но было допущено два- три
недочета, не более одной негрубой ошибки и одного недочета
работа выполнена не полностью, но объем выполненной ее части позволяет
получить правильный результат и вывод, или если в ходе проведения
измерения были допущены ошибки.
работа выполнена не полностью, или объем выполненной части работы не
позволяет сделать правильных выводов, или если опыты, измерения,
вычисления, наблюдения производились неправильно.
Хорошо
Удовлетворительно
Неудовлетворительно
2. При сдаче тестов:
Оценка
Отлично
Хорошо
Удовлетворительно
Неудовлетворительно
Критерий оценивания
95 % и более правильных ответов
80 – 94 % правильных ответов
60 - 79 % правильных ответов
Менее 60% правильных ответов
3. При устном (или письменном) ответе по теории, написании контрольной работы:
Оценка
Отлично
Хорошо
Удовлетворительно
Неудовлетворительно
Критерий оценивания
студент полно раскрыл содержание материала в объеме, предусмотренном
программой; изложил материал грамотным языком в определенной
логической последовательности, точно используя терминологию данного
предмета как учебной дисциплины; правильно выполнил рисунки, схемы,
сопутствующие ответу; показал умение иллюстрировать теоретические
положения конкретными примерами; продемонстрировал усвоение ранее
изученных сопутствующих вопросов, сформированность и устойчивость
используемых при ответе умений и навыков; отвечал самостоятельно без
наводящих вопросов преподавателя.
ответ удовлетворяет в основном требованиям на отметку «отлично», но при
этом имеет один из недостатков: допущены один-два недочета при
освещении основного содержания ответа, исправленные по замечанию
преподавателя; допущены ошибка или более двух недочетов при освещении
второстепенных вопросов или в выкладках, легко исправленные по
замечанию преподавателя.
неполно или непоследовательно раскрыто содержание материала, но показано
общее понимание вопроса и продемонстрированы умения, достаточные для
дальнейшего усвоения программного материала определенные настоящей
программой.
не раскрыто основное содержание учебного материала; обнаружено незнание
или неполное понимание учеником большей или наиболее важной части
учебного материала; допущены ошибки в определении понятий, при
использовании специальной терминологии, в рисунках, схемах, в выкладках,
которые не исправлены после нескольких наводящих вопросов
Семестровый контроль по дисциплине проводится в виде зачета с оценкой. К зачету
допускаются студенты, успешно прошедшие тестирование, сдавшие и защитившие все
практические работы. Зачет сдается каждым студентом индивидуально, на зачет выносится три
теоретических вопроса.
Критерии оценки знаний студентов при сдаче зачета следующие:
Оценка
Критерий оценивания
Отлично
студент владеет знаниями предмета в полном объеме учебной программы,
самостоятельно, в логической последовательности и исчерпывающе отвечает на
все вопросы, хорошо знаком с основной литературой и методами исследования;
увязывает теоретические аспекты предмета с практическими задачами.
8
Хорошо
Удовлетворительно
Неудовлетворительно
студент владеет знаниями дисциплины почти в полном объеме программы
(имеются пробелы знаний только в некоторых, особенно сложных разделах);
самостоятельно и отчасти при наводящих вопросах дает полноценные ответы
на вопросы билета; не всегда выделяет наиболее существенное, не допускает
вместе с тем серьезных ошибок в ответах.
студент владеет основным объемом знаний по дисциплине; проявляет
затруднения в самостоятельных ответах, оперирует неточными
формулировками; в процессе ответов допускаются ошибки по существу
вопросов.
студент не освоил обязательного минимума знаний предмета, не способен
ответить на вопросы билета даже при дополнительных наводящих вопросах.
13 Перечень вопросов, выносимых на семестровый контроль
Зачет с оценкой
1. Практическое значение и актуальность оценки состояния морской среды.
2. Устойчивость пространственной, трофической, поло-возрастной структур экосистем.
3. Место оценки состояния экосистем в обеспечении экологической безопасности акваторий.
Совершенствование деятельности по обеспечению экологической безопасности.
4. Нормативно-правовое обеспечение оценки состояния и устойчивости экосистем. Система
федеральных органов исполнительной власти в сфере природопользования, функции и
полномочия.
5. Источники правовой базы в РФ. Экологическое нормировании и стандартизация.
6. Медико-экологическая оценка благополучия и состояния территории.
7. Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды.
8. Основные подходы оценки состояния и устойчивости экосистем: покомпонентный и
комплексный подходы, принципы выбора, достоинства и недостатки.
9. Оценка состояния морской среды на территории Российской Федерации, зоны
экологического бедствия.
10. Факторы устойчивости водных экосистем.
11. Биологическое воздействие на морскую среду.
12. Критериальная база оценок воздействия на экосистемы.
13. Оценка интегральной токсичности компонентов морской среды на основе методов
биотестирования.
14. Свойства водных экосистем, способствующих устойчивости.
15. Оценка состояния морской среды с использованием методов биоиндикации.
16. Фитоиндикация как способ оценки экологического состояния компонента среды.
17. Критерии состояния естественных экосистем: антропогенно нарушенные, ненарушенные
акватории, промежуточная категория. Степень нарушенности акваторий различных зон океанов.
18. Оценка экологического состояния природных вод.
19. Загрязнение как одна из основных причин снижения устойчивости экосистем: особенность
воздействия стойких и нестойких загрязняющих веществ.
20. Последствия снижения устойчивости экосистем: снижение биологического разнообразия.
21. Система государственного экологического мониторинга в оценке состояния и устойчивости
экосистем.
9
14 Учебно-методическое обеспечение
Основная литература:
1. Зилов Е.А. Гидробиология и водная экология (организация, функционирование и
загрязнение водных экосистем): учеб. пособие / Е. А. Зилов. – Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та,
2009. – 147 с.
2. Калайда М.Л. Гидробиология / М.Л. Калайда. – М.: Проспект науки, 2013 – 192 с.
3. Литвенкова И.А. Гидроэкология: курс лекций: в 2 ч. / И.А. Литвенкова, В.Е. Савенок. –
Витебск: ВГУ имени П.М. Машерова, 2013. - Ч. 2. - 49 с.
4. Логинова Е.В. Гидроэкология: курс лекций / Е.В. Логинова, П.С. Лопух. – Минск: БГУ, 2011.
– 300 с.
Дополнительная литература:
5. Алимов А.В. Введение в продукционную гидробиологию / А.В. Алимов. – Л.:
Гидрометеоиздат, 1989. – 152 с.
6. Горев Л.Н. Гидроэкологические модели / Л.Н. Горев, П.И. Коваленко, В.И. Лаврик.- К.:
Аграрна наука, 1999. - 439 с.
7. Израэль Ю.А. Антропогенная экология океана / Ю.А. Израэль, А.В. Цыбань. – Л.:
Гидрометеоиздат, 1989. – 528 с.
8. Константинов А.С. Общая гидробиология / А.С. Константинов. – М.: Высш.шк., 1986. - 427
с.
9. Одум Ю. Экология / Ю. Одум. – М.: Мир, 1986. – 585 с.
10. Оксиюк О.П. Управление качеством воды в каналах / О.П. Оксиюк, Ф.В. Стольберг. – К.:
Наук.думка, 1986. – 176 с.
11. Поликарпов Г.Г. Морская динамическая радиохемоэкология / Г.Г. Поликарпов, В.Н.
Егоров. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 176 с.
15 Информационные ресурсы
1. Керченский государственный морской технологический университет [электронный ресурс] //
http://kgmtu.ru/ (дата обращения 16.01.2015)
2. Электронный репозиторий КГМТУ [электронный ресурс] // http://dspace.kgmtu.ru/ (дата
обращения 16.01.2015)
3. Электронно-библиотечная система образовательных и просветительских изданий [электронный
ресурс] // http://www.iqlib.ru/ (дата обращения 16.01.2015)
4. Единое окно доступа к образовательным ресурсам [электронный ресурс] // window.edu.ru/ (дата
обращения 16.01.2015)
5. Электронная библиотека [электронный ресурс] // http://www.elibrary.ru/ (дата обращения
16.01.2015)
6. Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации [электронный ресурс] //
http://www.mnr.gov.ru/ (дата обращения 16.01.2015)
7. Либрусек. Интернет-библиотека [электронный ресурс] // https://lib.rus.ec/ (дата обращения
16.01.2015)
8. Флибуста. Интернет-библиотека [электронный ресурс] // http://www.flibusta.net/ (дата
обращения 16.01.2015)
9. Библиотека Керченского государственного морского технологического университет: ул.
Орджоникидзе, 48, г. Керчь, Крым.
10
16 Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для реализации программы дисциплины имеется в наличии учебная аудитория.
Технические средства обучения: персональный компьютер; экран; мультимедиапроектор.
Программные средства: операционные системы Windows, стандартные офисные программы,
электронные версии учебников, пособий, методических разработок, указаний и рекомендаций и
другая справочная литература по курсу на сайте университета. Видеофильмы по курсу, наглядные
пособия.
11