Кафедра естественнонаучных дисциплин

Министерство образования Российской Федерации
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ- ФИЛИАЛ ФГОУ ВПО
УГСХА
Кафедра естественнонаучных дисциплин
ЭКОЛОГИЯ
Методические указания
к изучению дисциплины и контрольной работе
для студентов заочной формы обучения
всех специальностей института
Димитровград 2009
ББК
Г-93
Экология: Методические указания к изучению дисциплины и
контрольной работе (для студентов заочной формы обучения всех
специальностей) / З.М. Губейдуллина Технологический институт филиал УГСХА – Димитровград, 2009. – 18 с.
Рецензенты:
кандидат
биологических
наук,
доцент
Естественнонаучных дисциплин Корнилов С.П.
кафедры
Руководство обсуждено и одобрено на заседании методического
совета факультета Технологии и управления аграрным
производством Технологического института – филиала ФГОУ ВПО
УГСХА
Протокол № ____ от «___» ___________ 2009г.
© Технологический институт – филиал ФГОУ ВПО «Ульяновская
государственная сельскохозяйственная академия», 2008 г.
© Губейдуллина З.М.
Учебное издание
2
Содержание
1. Общие положения………………………………………………
4
2. Методические указания к изучению дисциплины……………... 4
3. Методические указания к выполнению контрольной работы.
6
4. Контрольные задания…….……………………………………..
7
5. Содержание вариантов контрольной работы………………….
8
6. Требования к оформлению контрольной работы………………
10
7. Список литературы……………………………………………...
11
Приложение А Содержание дисциплины………………………
12
(Извлечение из рабочей программы дисциплины)………………
Приложение Б Образец оформления титульного листа
14
контрольной работы………………………………………………
Приложение В Перечень контрольных вопросов для проверки
знаний по дисциплине «Экология»……………………..…………
3
15
1 Общие положения
Дисциплина входит в блок естественнонаучных дисциплин
Овладение основными понятиями дисциплины позволяет не только
осмыслить качественную суть процессов, происходящих в
окружающей человека природной среде, но и оценить
экологическую значимость исторических процессов преобразования
природы, понять философскую суть жизненных процессов.
Цель дисциплины - формирование на базе усвоенной системы
опорных знаний по экологии у обучаемых способности для оценки
последствий их профессиональной деятельности и принятия
оптимальных решений, исключающих ухудшение экологической
обстановки.
Задачи дисциплины:
- ознакомление с терминологией и понятиями экологии;
- усвоение сути основных экологических законов;
- понимание роли антропогенного воздействия в конкретном регионе и на биосферу в целом.
Обучаемые должны знать экологические критерии рационального
природопользования, глубоко осмыслить их эколого-биологическую
суть.
На основании приобретенных знаний выпускники должны уметь:
- анализировать конкретные производственные, служебные, бытовые ситуации в целях поддержания экологической обстановки на
требуемом уровне;
- оценивать перспективы использования новых достижений экологической науки при организации современных технологий и
направлений бизнеса.
Заключительная форма контроля знаний по дисциплине
«Экология» - зачет.
2 Методические указания к изучению дисциплины
Главным итогом изучения дисциплины «Экология» должно стать
неформальное овладение ключевыми терминами данной науки,
4
чтобы обучаемый понимал экологическую информацию и не
допускал в своей профессиональной деятельности ошибок, ведущих
к экологическим кризисным ситуациям.
Следует четко понимать: экология - биологическая наука,
изучающая взаимоотношения организмов (от единичного до популяций и сообществ) с окружающей средой. Окружающая среда другие живые организмы и компоненты неживой природы. Современный человек должен так организовать свою социальную
деятельность, чтобы не привносить в биосферу возмущения, превышающие допустимый предел. В противном случае для него же
(человека) на Земле не найдется экологической ниши, что подтверждает ход сегодняшних событий: эпидемии, наркомания,
терроризм.
Принципы и логика построения дисциплины отражены в
Приложении А «Содержание дисциплины». Здесь представлены
темы в той логической последовательности, в которой следует
изучать дисциплину. Текст «Содержания» вмещает все дидактические единицы, необходимые для овладения соответствующими
знаниями. Расшифруйте для себя все термины содержания. Для
этого используйте словарь по экологии или биологии и один из
учебников. Наиболее полную информацию содержат следующие
словари-справочники: [6.6] и [6.8], а также учебники списка литературы.
При ответах на вопросы темы 4 «Антропогенное воздействие на
природу» (см. Приложение А), желательно использовать материалы
статей научных журналов: [6.9] - [6.13].
Темы рабочей программы: «Экологическое нормирование,
контроль и прогнозирование», «Взаимосвязь экологии, экономики,
политики, социальных проблем» - будут обсуждены во время
сессии, поскольку материал по ним постоянно обновляется и здесь
важна информация преподавателя.
5
3 Методические указания к выполнению контрольной работы
Письменная контрольная работа по дисциплине «Экология»,
выполняемая студентами заочной формы обучения, предусмотрена
учебным планом ТИ
Целью выполнения контрольной работы является самостоятельное
приобретение знаний студентами по экологии, знакомство с
особенностями функционирования живой материи, критическое
осмысление экологической обстановки в конкретном регионе и в
биосфере в целом, усвоение сути основных экологических
(жизненных) критериев рационального природопользования, выработка экологической морали.
Использован следующий принцип построения вариантов заданий.
Учитывая чрезвычайную популярность экологии, такую, что
компетентными в ней себя считают от искусствоведов и юристов до
математиков и механиков, мы выносим три ключевых понятия
дисциплины для ознакомления всем без исключения обучаемым,
это: экологическая система, фактор экологический, круговорот
биогенов.
После ответов на общие вопросы, каждый должен ответить на
индивидуальные вопросы в соответствии с вариантом. В каждом из
вариантов вопросы посвящены разделам общей экологии.
Процесс работы над контрольной работой является важнейшим
этапом подготовки к зачету.
Ответы на вопросы заданий должны представлять собой краткое
изложение содержания рассматриваемой проблемы. Приведенные
формулировки
определений
сопровождаются
пояснениями
студента, как он это понимает, и дополняются информацией из
литературы.
Качество работы оценивают по тому, на сколько глубоко и
адекватно даны ответы на поставленные вопросы. На каждую
контрольную работу преподаватель кафедры представляет краткую
письменную рецензию, в которой указывает достоинства и
недостатки работы. Дает общую оценку «зачтена» или «не зачтена».
6
Если работа не зачтена, в нее необходимо внести исправления с
учетом сделанных замечаний. Повторную проверку осуществляет
тот же преподаватель, который рецензировал работу в первый раз.
Студенты, не выполнившие контрольную работу или не
получившие зачета по ней к зачету не допускаются.
Вариант контрольного задания определяют по последней цифре
шифра студенческого билета. Например, студенты, у которых шифр
студенческих билетов оканчивается цифрой 1, выполняют задания
по первому варианту, цифрой 0 - по десятому варианту и т.п.
4. Контрольные задания
Данные контрольные задания подготовлены в соответствии с
образовательным стандартом и рабочей программой по дисциплине
«Экология», разработанной на кафедре естественнонаучных
дисциплин, содержат основные дидактические единицы учебного
курса.
Независимо от варианта задания, каждый студент должен дать
письменные ответы на следующие три вопроса:
1. Сформулируйте определение экологической системы и начертите схему структуры биогеоценоза. Приведите несколько примеров
природных экологических систем.
2. Приведите график, характеризующий воздействие экологического фактора на организм; поясните экологический смысл
предельно допустимой концентрации (ПДК) вредного вещества в
среде
Слим
ПДК =
где п > 1, Слим = Спор - лимитирующая или пороговая
𝑛
концентрация.
3. Изобразите и обсудите модель биотического (биологического)
круговорота
веществ-биогенов
с
участием
продуцентов,
консументов, редуцентов. Поясните названия организмов и их роль
в круговороте.
7
Далее выполните работу по вариантам. Первый вопрос каждого
варианта посвящен теме 1 «Биосфера»: основные термины и
понятия; второй вопрос - теме 2 «Экологические факторы среды»
или теме 3 «Экологические системы»; третий вопрос каждого варианта посвящен теме 4 «Антропогенное воздействие на природу».
4.1 Содержание вариантов контрольной работы
Вариант 1
1. Какие объекты являются предметом изучения экологии?
2. Гомеостаз. Механизм регулирования равновесия в экосистемах.
Взаимосвязь: «хищник-жертва».
3. Составьте таблицу: основные источники загрязнения
атмосферы - загрязняющие агенты - экологические изменения.
Вариант 2.
1. Что понимаем под термином «биоген»? Приведите примеры
биогенов.
2. Сукцессия экосистемы. Изменение биомассы, продуктивности,
биоразнообразия в ходе сукцессии. Охарактеризуйте графически
сукцессию: N= f(t), где N - численность популяции, t - время.
3. Охарактеризуйте экологические последствия уничтожения лесов.
Вариант 3
1. Расшифруйте термин «биоценоз», в чем его отличие от понятия
«биота»?
2. Закон толерантности (закон В.Шелфорда) как основа
экологического нормирования.
3. Пожары: «плюсы» и «минусы». Источники пожаров:
природные и антропогенные.
Вариант 4
1. Сформулируйте определение загрязнения, приведите примеры
загрязнений среды физическими, химическими, биологическими и
информационными агентами.
2. Рост численности популяции в условиях ограниченности ре-
8
сурсов. Логическая кривая: N=f(x), где N - численность популяции, t
- время.
3. Приведите примеры природных и антропогенных экологических катастроф. В чем отличие экологической катастрофы от
экологического кризиса?
Вариант 5
1. Перечислите общие свойства любого живого организма.
2. Структура биосферы и ее пределы.
3. Обсудите экологические последствия роста численности людей
в биосфере. Рассчитайте предельную численность людей, исходя из
обеспеченности
оптимальным
пищевым
рационом,
если
необходимый для этого зерновой эквивалент составляет 500 кг
зерна / чел. год; площадь, отведенная под зерновые культуры в
мире: 720 млн. га, средняя урожайность зерновых -25 ц/га.
Вариант 6
1. Сформулируйте определение гена. Структуры каких
биомолекул кодируют гены.
2. Лимитирующие факторы среды. Закон Ю. Либиха.
3. Стратосферный защитный озон и экологические последствия
образования «озоновых дыр».
Вариант 7
1. Перечислите функции белков в живом организме.
2. Климакс - финальная стадия развития экосистемы. Приведите
примеры климаксных природных экосистем.
3. Парниковый эффект, его суть и причины. Экологические последствия парникового эффекта, «плюсы» и «минусы».
Вариант 8
1. Перечислите органические молекулы, которые синтезируются
в тканях живых организмов, из каких химических элементов они
состоят?
2. Биомасса экосистемы, ее изменение по трофическим уровням.
Экологические пирамиды численности, биомассы, энергии.
3. Эвтрофизация водоемов, ее антропогенные начала.
9
Вариант 9
1. Назовите 7 уровней организации живой материи, какие из них
подпадают под компетенцию экологии?
2. Биологический потенциал вида. Изменение численности популяции в зависимости от соотношения биотического потенциала и
сопротивления среды.
3. Опустынивание, эрозия и засоление почв как результат хозяйственной деятельности людей.
Вариант 10
1. Дайте определение жизни с биологических позиций, дополните его своими пояснениями.
2. Организм в условиях совокупного действия экологических
факторов. Экологическая ниша. Какие экологические факторы
составляют экологическую нишу человека?
3. Природные и антропогенные причины кислотных дождей. Обсудите экологические последствия кислотных дождей.
5 Требования к оформлению контрольной работы
Контрольная работа должна иметь титульный лист (см.
Приложение Б), нумерацию страниц, список использованной литературы, в конце работы - дату выполнения и личную подпись
студента. После формулировки вопроса задания должен быть
представлен текст ответа, содержащий в квадратных скобках
ссылки на литературные источники, например: [3].
Работа может выполняться с использованием ПЭВМ, а также в
рукописном варианте. В последнем случае работа должна быть
написана четким, понятным почерком. На всех страницах работы
справа следует оставлять поля по 25 мм для пометок и замечаний
проверяющего преподавателя. Страницы контрольной работы
необходимо нумеровать. Первой страницей считают титульный
лист, на котором номер не ставят. На второй странице размещают
«Содержание», которое включает формулировки всех вопросов
10
контрольного задания (всего 6 формулировок) и «Список
литературы». В «Содержании» указывают номера страниц, с
которых начинаются эти элементы. Нумерацию начинают со второй
страницы, поставив цифру2.
Список литературы должен быть оформлен в соответствии с
действующими правилами оформления библиографического описания (ГОСТ 7.1-84) и содержать: фамилию и инициалы автора,
наименование работы, где издана (город и наименование издательства), год издания, объем страниц.
Общий объем работы - до 15 страниц в расчете на формат А-4
(297x210 мм).
На проверку контрольную работу следует сдать на кафедру
естественнонаучных дисциплин (корп. №1) не позднее 15 дней до
официальной даты зачета.
Список литературы
1. Шилов И.А. Экология- М. Высшая школа, 2001
2. Чистик О.В.Экология , Минск Новое Знание, 2000
3. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология . М„ 1998
4. Одум Ю. Основы экологии /Пер. с анг. М., 1975
5. Геймере Н.Ф. Экология. М., 1994
6. Вернадский В.И. Биосфера. М., 1967
7. Гиляров А.М. Популяционная экология.- М.: Изд. МГУ, 1990
8 Горелов А.А. Экология.М.- Изд. Центр, 1998
Словари-справочники
1.Биология. Большой энциклопедический словарь / Гл. ред. М.С.
2.Гиляров. -М.: Большая Российская Энциклопедия, 1999.-864 с.
3.Вронский В.А. Экология: Словарь-справочник. -Ростов-на-Дону:
Феникс, 1999-576 с.
4. Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и
гипотезы). -М: 1994.-367 с.
11
Приложение А Содержание дисциплины
Введение
Предмет и задачи экологии. Основные структурные разделы
современной экологии. Место экологии среди других наук. Из истории
развития экологии как науки. Глобальные проблемы окружающей среды
и человечества в историческом аспекте, роль экологических знаний при
анализе их причин и последствий.
Тема 1. Биосфера
Основные термины и понятия. Структура биосферы и ее пределы.
Эволюция биосферы Земли. Биосфера и человек.
Тема 2. Экологические системы
Основные понятия. Структура экологических систем. Основные
характеристики экологических систем: биоразнообразие, биомасса,
продуктивность. Потоки вещества и энергии в экосистеме. Трофические
цепи, сети и уровни. Экологические пирамиды. Круговорот основных
биогенных веществ. Глобальный и местный круговорот воды.
Круговороты углерода, кислорода, азота, фосфора, серы. Законы и
правила существования и развития экологических систем.
Динамические процессы в экосистемах. Теоретические закономерности
динамики популяций. Гомеостаз и сукцессия биогеоценоза.
Особенности развития популяции человека: проблемы народонаселения.
Элементы географической экологии: классификация и краткая
характеристика природных экологических систем. Природная и
социальная среда, как фактор формирования экологической
культуры.
Тема 3 Сообщества и популяции
Демэкология и синэкология. Биотические связи организмов в
биоценозах. Структура сообществ. Популяция и ее свойства
Тема 4. Организм и среда
Взаимоотношения организма и среды. Экологические факторы среды,
их классификация. Основные абиотические, биотические и
12
антропогенные факторы. Организмы в условиях совокупного действия
экологических факторов. Адаптация организмов к изменениям
экологических факторов. Лимитирующие факторы среды. Закон
минимума Ю. Либиха. Закон толерантности В. Шелфорда как основа
экологического нормирования. Экологическая ниша организма. Охрана
природы - прикладная составляющая экологии.
Тема 5. Глобальные экологические проблемы
Современное экологическое состояние природной среды: водные,
почвенные, лесные экологические системы. Экологические кризисы.
Загрязнение атмосферы, водной среды. Разрушение почвенного
покрова. Основные антропогенные источники загрязнений.
Глобальные экологические проблемы окружающей среды на
современном этапе развития цивилизации (парниковый эффект,
озоновые дыры, демографический взрыв). Экологические
последствия антропогенного воздействия и здоровье человека.
Тема 6. Рациональное природопользование и охрана
окружающей среды
Экологическое нормативы и стандарт. Экологический мониторинг
окружающей среды. Комплексный анализ состояния окружающей
среды. Процедура ОВОС (оценки воздействия на окружающую
среду).
Природные ресурсы, их классификация. Экологические принципы
рационального использования природных ресурсов. Экозащитная
техника и технологии: общие сведения и принципы организации
Тема7 Социально-экономические аспекты экологии.
Основы экономики природопользования: от экологического нормирования до реализации принципа: «загрязнитель платит» с использованием рыночного механизма интернализации экстерналий и
купли - продажи прав на загрязнение природной среды. Масштабы
экономических затрат на охрану окружающей среды. Элементы
экологического права: законодательное обеспечение экологических
принципов рационального природопользования и охраны природы:
13
от профессиональной ответственности до основных национальных
актов и международных договоров. Экологический контроль и
экспертиза. Международное сотрудничество в области охраны
окружающей среды. Экология и качество жизни. Экологический
бизнес и рынок. Стратегия экологического развития. Здоровье
человека с экологических позиций.
Приложение Б
Образец оформления титульного листа
Министерство образования Российской Федерации
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ- ФИЛИАЛ ФГОУ ВПО
УГСХА
Кафедра естественнонаучных дисциплин
Контрольная работа по дисциплине «Экология»
Вариант №
Выполнил(а) студент(ка)__________________________
(фамилия) (имя, отчество)
Форма обучения ______________________ __
Срок обучения ________________________
Курс _____________________________
Факультет (институт)_____________
Специальность ___________________
(шифр и наименование)
Группа __________________
Зачетная книжка №____
Димитровград _____
14
Приложение В
Перечень контрольных вопросов для проверки знаний по
дисциплине «Экология»
1. Предмет и задачи экологии.
2. Предмет и задачи экологии.
3. Законы в экологии.
4. История развития экологии
5. Разделы общей экологии и их характеристика.
6. Биосфера –оболочка Земли, состав и границы
7. Учение В.И.Вернадского о биосфере.
8. Особые виды воздействия на биосферу.
9. Биоразнообразие биосферы как результат ее эволюции.
10. Живое вещество биосферы.
11. Уровни биологической организации и экология.
12. Понятие о среде обитания и экологических факторах.
13. Гетеротипические реакции организмов.
14. Взаимоотношения организмов в биоценозе.
15. Биологические ритмы организмов
16. Круговорот веществ в природе
17. Типы прогнозов и их особенности..
18. Экологические факторы и их характеристика.
19. Ориентировочные графы (орграфы). Привести примеры.
20. Экологическая ситуация в Ульяновской области.
21. Основные представления об адаптациях организмов
22. Моделирование сетей питания и экосистемы «хищник-жертва»
(изобразить схематически).
23. Загрязнение среды отходами производства и потребления
24. Виды конкуренций в экологии.
25. Регуляция плотности популяциии.
26. Понятие Популяция и ее показатели.
27. Продолжительность жизни популяций.
28. Вид. Популяция, ее структура и функции
29. Численность и плотность популяций.
30. Виды расселения популяций.
31. Изобразить схематично кривые выживания.
15
32. Причины колебания численности популяции.
33. Популяционная характеристика человека.
34. Колебание численности естественных популяций.
35. Классификация природных экосистем.
36. Гомеостаз экосистемы
37. Энергия в экологических системах.
38. Продуктивность экологической системы. Экологические
пирамиды.
39. Принципы естественного равновесия.
40. Экологическая сукцессия.
41. Биогеохимический круговорот.
42. Экология и здоровье человека
43. Источники экологического права.
44. Экологическая стандартизация и паспортизация.
45. Государственные органы охраны окружающей природной
среды .
46. Формула Жаккара и его суть.
47. Экологическая экспертиза.
48. Международные объекты охраны окружающей среды.
49. Экологический мониторинг.
50. Состав и структура почв
51. Антропогенные воздействия на биотические сообщества.
52. Антропогенные воздействия на гидросферу
53. Антропогенные воздействия на литосферу
54. Антропогенные воздействия на атмосферу
55. Основные представления об адаптациях организмов.
56. Экозащитные мероприятия гидросферы.
57. Экологические последствия глобального загрязнении я
атмосферы.
58. Способы очистки и охраны вод
59. Меры защиты атмосферы.
60. Видовая структура биоценоза.
61. Пространственная структура биоценоза.
62. Видовая структура биоценоза
63. Агроэкосистемы.
16
64. Антропоцентризм и экоцентризм. Формирование нового
экологического сознания.
65. Фотопериодизм.
66. Экологический контроль и общественное движение.
67. Юридическая
ответственность
за
экологические
правонарушения.
68. Международные объекты охраны окружающей природной
среды.
69. Ноосфера как новая стадия эволюции биосферы.
70. Основные охраняемые территории.
71. Природные ресурсы Земли и их классификация.
72. Пути выхода России из экологического кризиса.
73. Значение физических и химических факторов среды в жизни
организмов.
74. Системный подход и моделирование в экологии..
75. Урбанизация и урбанистические системы.
76. Нормирование качества окружающей природной среды.
77. Движение у растений.
78. Понятие: тропизмы, настии и таксисы.
79. Экологический прогноз и прогнозирование
80. Фотопериодизм.
81. Экологический риск.
82. Лимитирующие факторы.
83. Инженерная экологическая защита.
84. Механизмы финансирования охраны окружающей среды.
85. Виды кадастров.
86. Концепция устойчивого развития.
87. Человек как биологический вид.
88. Влияние социально-экологических факторов на здоровье
человека
17