Гидрология болот - Учебно

Пинигина Е.П. Гидрология болот. Учебно-методический комплекс. Рабочая
программа для студентов направления 021600.62 «Гидрометеорология». Профиль
подготовки «Гидрология», форма обучения очная. Тюмень, 2011, 10 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом
рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: Гидрология
болот [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru., свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой геоэкологии. Утверждено проректором по
учебной работе Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Ларин С.И., к.г.н., доцент
© Тюменский государственный университет, 2011.
© Пинигина С.И., 2011.
1. Пояснительная записка
1.1.
Цель и задачи освоения дисциплины
Цель: усвоение теоретических основ гидрологии болот на примере болот Западной
Сибири.
Задачи:
1. Изучить вопросы формирования различных типов болот и болотных
микроландшафтов.
2. Рассмотреть строение торфяной залежи болот и водно-физические свойства ее
деятельного слоя.
3. Исследовать водный и тепловой режимы болот и болотных микроландшафтов.
4. Проанализировать устойчивость болотных и болотно-озерных систем при
воздействии на них внешних факторов (осушение, переобводнение).
1.2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Дисциплина «Гидрология болот» входит в вариативную часть профессионального
цикла по направлению подготовки «Гидрометеорология».
1.3. Компетенции выпускника ООП бакалавриата направления 021600.62
«Гидрометеорология»профиля подготовки «Гидрология» формируемые в результате
освоения дисциплины «Гидрология болот»:
Код компетенции: ПК-17 (часть)
Формулировка компетенции: владеет теоретическими основами гидрологии болот.
Код компетенции: ПК-18 (часть)
Формулировка компетенции: самостоятельно выполняет обработку гидрологической
информации и интерпретацию результатов; критически анализирует гидрологическую
информацию.
Результат Результаты обучения по уровням освоения материала
Виды
Оценочн
ы
работы
ые
минимальный
базовый
повышенный
обучения
средства
в целом
Знает:
условия
особенности
типы болотных
Лекции.
Устный
образования
гидрологическог массивов и
Самостоя опрос.
болот; общие
о режима болот; болотных
тельная
Контроль
принципы
микроландшафт работа.
ные
классификации
ов Тюменской
работы.
болот;
области.
Зачет.
Умеет:
анализировать
строить
оценивать
Лекции.
Реферат.
гидрологические гидромеханичес средообразующи Практиче Зачет.
процессы и
кую сетку линий е функции
ские
явления,
стока;
болот.
работы.
происходящие
Самостоя
на болотах;
тельная
работа.
Владеет:
методами
методами
методами
Практиче Комплекс
организации
гидрологических экологической
ские
ные
наблюдений на
исследований и
оценки
работы.
ситуацио
болотных
болотных
устойчивости
Самостоя нные
ландшафтах;
массивов;
водно-болотных тельная
задания.
угодий.
работа.
Зачет.
2. Структура и трудоемкость дисциплины
Семестр 7. Форма промежуточной аттестации – зачет. Общая трудоемкость
дисциплины составляет 2 зачетные единицы – 72 часа.
3. Тематический план
Таблица 1
Семинарские и
практические
занятия
Самостоятельна
я работа
Итого часов по теме
Итого часов в
интерактивных формах
Итого количество баллов
1
2
Модуль 1
1 Тема № 1. Введение.
Средообразующие функции
болот
2 Тема № 2. Образование
болот. Общие принципы
классификации болот
3
4
5
6
7
8
9
1-2
2
2
4
8
1
0-10
3-6
4
4
8
16
1
0-20
6
6
12
24
2
0-30
3
3
6
12
1
0-18
3
3
6
12
1
0-17
6
6
12
24
2
0-35
13-14
2
2
4
8
2
0-10
15-18
4
4
8
16
3
0-25
6
18
6
18
12
36
24
72
5
-
0-100
3
6
-
-
9
-
Всего
Модуль 2
3 Тема № 3. Водный режим
7-9
болот. Формирование стока с
болот
4 Тема № 4. Тепловой режим 10-12
болот
Всего
Лекции
Раздел
дисциплины
Неделя семестра
№
п/
п
Тематический план
Виды учебной
работы и
самостоятельная
работа, в час.
Модуль 3
5
6
Тема № 5. Химический
состав болотных вод
Тема № 6. Устойчивость
болотных систем
Всего
Итого (часов, баллов)
Итого часов в интерактивных
формах
Таблица 2
Реферат
Комплексные
ситуационные задания
Контрольная
работа
Модуль 1
1.
2.
Всего
Модуль 2
3.
4.
Всего
Модуль 3
5.
6.
Всего
Итого
Практическая
работа
№
темы
Итого количество баллов
Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
Устный
Письменные работы
опрос
5
5
10
10
10
5
5
5
5
-
0-10
0-20
0-30
5
5
10
10
5
15
5
5
10
-
-
0-20
0-15
0-35
5
5
25
10
10
35
5
5
20
5
5
10
10
10
10
0-15
0-20
0-35
0-100
Таблица 3
обязательные
дополнител
ьные
Неделя
семестра
Планирование самостоятельной работы студентов
Модули и темы
Виды СРС
Объём
часов
№
Кол-во
баллов
Модуль 1
1.1
Тема № 1. Введение.
Средообразующие
функции болот
1.2
Тема № 2. Образование
болот. Общие принципы
классификации болот
Всего по модулю 1
Модуль 2
Подготовка к
опросу.
Подготовка
реферата
Подготовка к
контрольной
работе
Выполнение
практического
задания
-
1-2
4
0-10
Подготов
ка к
опросу
3-6
8
0-20
12
0-30
2.1
Тема № 3. Водный режим
болот. Формирование
стока с болот
2.2
Тема № 4. Тепловой
режим болот
Всего по модулю 2
Модуль 3
3.1 Тема № 5. Химический
состав болотных вод
3.2
Тема № 6. Устойчивость
болотных систем
Подготовка к
контрольной
работе
Выполнение
практического
задания
Подготовка к
контрольной
работе
Выполнение
практического
задания
Подготовка к
контрольной
работе
Выполнение
практического
задания
Подготовка
реферата.
Подготовка к
опросу
Подготов
ка к
опросу
7-9
6
0-20
Подготов
ка к
опросу
10-12
6
0-15
12
0-35
13-14
4
0-10
Подготов 15-18
ка
презентац
ии.
8
0-25
12
36
0-35
0-100
-
Всего по модулю 3
Итого
4. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи
с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
Гидрология болот рассматривает вопросы отчасти входящие в курсы «Гидрология»,
«Гидроэкология», «Гидрологические и водохозяйственные расчеты», «Гидрологические
прогнозы» и другие учебные дисциплины естественнонаучного и профессионального
циклов по направлению подготовки «Гидрометеорология».
5. Содержание дисциплины
Тема № 1. Введение. Средообразующие функции болот. Предмет и задачи курса.
Краткий обзор исследований болот (на примере Западной Сибири). Основные этапы
исследований болот. Организация современных наблюдений на болотах. Роль болотных
образований в общем физико-географическом процессе. Проблемы преобразований
заболоченных территорий Западно-Сибирской равнины в связи с освоением ее природных
ресурсов.
Тема № 2. Образование болот. Общие принципы классификации болот. Общая
характеристика болотных ландшафтов. Определение научных понятий «болото»,
«заболоченные земли», характерные черты болот. Образование торфа, его виды. Физикогеографические факторы, обуславливающие образование и развитие болот. Общие законы,
определяющие процесс заболачивания суши и распространение болот. Интенсивность
процесса заболачивания, ее связь с климатическими факторами и водопроницаемостью
подстилающих пород. Болотные микроландшафты. Закономерности распределения
растительности по территории болотных массивов. Болотообразовательные процессы на
территории Западной Сибири, их зависимость от соотношения тепла и влаги. Зональные
особенности болот. Классификация Н.Я. Каца. Болотные зоны Западно-Сибирской равнины:
полигональные
болота,
плоскобугристые,
крупнобугристые
болота,
выпуклые
олиготрофные, плоские евтрофные и мезотрофные болота, вогнутые евтрофные
(тростниковые) и засоленные (травяные) болота. Основные типы болотных
микроландшафтов на территории Тюменской области.
Тема № 3. Водный режим болот. Формирование стока с болот. Болотная
гидрографическая сеть, Водный баланс болот. Режим уровней болотных вод. Основные
закономерности режима уровней. Особенности режима уровней в болотных зонах ЗападноСибирской равнины. Влияние многолетней мерзлоты на уровенный режим полигональных и
бугристых болот. Характерные черты режима уровней сфагновых болот. Годовые и сезонные
колебания уровней в разных микроландшафтах Пространственная изменчивость уровней
болотных вод в однотипных микроландшафтах. Уровенный режим в зоне плоских
евтрофных и мезотрофных болот. Влияние увлажнения года на режим уровней. Годовые и
сезонные колебания уровней в зоне вогнутых евтрофных и засоленных болот. Формирование
стока с болот. Поверхностный, подповерхностный и фильтрационный сток. Особенности
формирования стока олиготрофных и евтрофных болот. Гидродинамическая сетка линий
отекания. Типологическая карта. Использование типологической карты для построения
линий стока. Осушение болот. Влияние осушения на режим уровней и стока с болот.
Тема № 4. Тепловой режим болот. Факторы формирования теплового режима болот.
Теплоемкость, тепло- и температуропроводность деятельного слоя торфяной залежи.
Особенности теплового режима в болотных зонах Западно-Сибирской равнины.
Температурный режим торфяной залежи. Суточный, сезонный и годовой ход температуры
торфяной залежи на поверхности и глубинах в разных микроландшафтах и болотных зонах.
Промерзание торфяной залежи. Факторы, определяющие процесс промерзания.
Интенсивность нарастания мерзлого слоя. Особенности промерзания болот в зоне
многолетней мерзлоты. Оттаивание болот. Влияние хозяйственной деятельности на
температурный режим болот и процессы промерзания и оттаивания торфяной залежи.
Тема № 5. Химический состав болотных вод. Факторы формирования химического
состава болотных вод. Особенности химического состава верховых и низинных болот.
Гидрохимический режим болотных вод.
Тема № 6. Устойчивость болотных систем. Понятие устойчивости болотных
систем. Обратимые и необратимые процессы. Саморегулирование болотных систем.
Критерии устойчивости отдельных компонентов болотных систем. Прогноз изменений
водного и теплового режима болот и озер под влиянием антропогенного воздействия.
Влияние осушения болот на минерализацию и химический состав болотных. Охрана болот.
6. Планы практических занятий
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Введение. Средообразующие функции болот
Образование болот. Общие принципы классификации болот
Водный режим болот. Формирование стока с болот
Тепловой режим болот
Химический состав болотных вод
Устойчивость болотных систем
7. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации
по итогам освоения дисциплины (модуля)
Основные виды самостоятельной работы студентов – выполнение расчетных заданий
и графических работ, также работа с литературными источниками, картографическими
материалами. Результаты работы оформляются в специальную тетрадь. По отдельным темам
студентам предлагается подготовить реферат.
Для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации в течение семестра
проводится несколько устных опросов, тест-контрольных работ и коллоквиумов.
Форма итогового контроля – зачет по практическим и семинарским занятиям.
1.
2.
Примерный перечень практических заданий:
Исследование закономерностей в режиме уровней болотных вод.
Построение гидродинамической сетки линий стекания.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Примерный перечень тем рефератов:
География водно-болотных угодий Западной Сибири.
Свойства водно-болотных угодий.
Общая характеристика болот Тюменской области.
Экологические типы болот и их характеристика.
Водный баланс и гидрологический режим болот.
Основные типы болотных микроландшафтов.
Функции болотных экосистем.
Водно-болотные угодья (ВБУ) как индикатор экологической ситуации.
Устойчивость ВБУ к механическим нарушениям.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
Примерный перечень вопросов для итоговой аттестации:
Предмет и задачи гидрологии болот.
Образование болот
Интенсивность процесса заболачивания
Торфонакопление как физико-географический процесс.
Элементы растительного покрова как индикаторы водного режима.
Закон заболачивания суши под влиянием климатических факторов.
Типы болотных микроландшафтов.
Общие принципы классификации болот.
Географическая зональность болот.
Классификация болот по геоморфологическим условиям залегания.
Классификация болот по характеру рельефа, растительного покрова и водному
питанию.
Характерные черты болот и деятельного горизонта торфяной залежи.
Основные закономерности в свойствах болотного массива.
Типологическая карта болот.
Прямые и косвенные признаки дешифрирования болот.
Построение гидродинамической сетки линий стекания.
Водный баланс естественных и осушаемых болот.
Формирование внутриболотного стока.
Внутриболотная гидрографическая сеть.
Водный режим внутриболотных рек.
Устойчивость болотных систем.
Обратимые и необратимые процессы.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
Классификация болот Тюменской области.
Характеристика плоско-бугристых болот.
Характеристика крупно-бугристых болот.
Характеристика евтрофных и засоленных болот.
Уровенный режим болот зоны многолетней мерзлоты.
Режим уровней евтрофных болот.
Характеристика полигональных болот.
Характеристика выпуклых олиготрофных болот.
Уровенный режим выпуклых олиготрофных болот.
Режим уровней евтрофных и тростниково-засоленных болот.
Охрана болот.
Организация наблюдений на болотных ландшафтах.
8. Образовательные технологии
Лекционно-практическая система обучения. Методика подбора лекционных тем и
практических заданий обусловлена направленностью курса и достигнутым студентами
уровнем в ходе предыдущего обучения. Подразумевается работа с картографическими
материалами, фотоснимками, статистическими таблицами.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
9.1. Основная литература
1. Новохатин В. В. Мелиорация болотных ландшафтов Западной Сибири: моногр. Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2008. - 200 с.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.2. Дополнительная литература
Болота Западной Сибири, их строение и гидрологический режим. - Ленинград:
Гидрометеоиздат, 1976. - 447 с.
Болота Западной Сибири: кн.-альбом/ сост. Л. И. Инишева. - Томск: Томский ЦНТИ,
2007. - 62 с.
Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение. - Москва: Гриф
и К, 2001. - 584 с.
Валеева Э.И., Московченко Д.В. Роль водно-болотных угодий в устойчивом развитии
севера Западной Сибири. – Тюмень: Изд-во ИПОС СО РАН, 2001. – 229 с.
Денисенков В. П. Основы болотоведения: учеб. пособие/ В. П. Денисенков; С.Петерб. гос. ун-т. - Санкт-Петербург: Изд-во СПБГУ, 2000. - 224 с.
Лисс О. Л. Болота Западно-Сибирской равнины/ О. Л. Лисс, Н. А. Березина. - Москва:
Изд-во МГУ, 1981. - 206 с.
Михайлов В.Н., Добровольский А.Д. Общая гидрология. М.: Высшая школа, 1991. - с.
202-240, 255-269.
Телицын В. Л. Болота Восточного Зауралья: Геоэкологические основы оптимизации
природопользования. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. - 197 с.
10. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины
Учебная аудитория с проекционной техникой для проведения лекционных занятий и
практических занятий. Компьютерный класс. Данные ежегодных наблюдений на болотных
массивах. Топографическая основа на территорию Западной Сибири. Фотоснимки.
Типологические карты болотных массивов.