Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Глава 1. Изучение теоретического материала для формирования практических навыков↑ Стр 1 из 5Следующая ⇒ Содержание книги
Поиск на нашем сайте
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (НИУ «БелГУ») Факультет горного дела и природопользования Кафедра природопользования и земельного кадастра «УТВЕРЖДАЮ» Заведующий кафедрой __________Ю.Г. Чендев «___» _________ 2014 г. С.В. Калугина
Методические рекомендации по организации и проведению учебной экологической практики Учебно-методическое пособие
Белгород, 2014 УДК 502/504(0.75.8) ББК 20.1.я73 К 17 Одобрено и рекомендовано к изданию кафедрой природопользования и земельного кадастра Белгородского государственного национального исследовательского университета (НИУ «БелГУ») (протокол № 3 от 19.09.2014 г.). Рецензенты: А. В. Дунаев, канд. с.-х. наук, научный сотрудник отдела новых и малораспространенных пищевых растений Ботанического сада НИУ «БелГУ». Н. Н. Шестопалова, к.с/х.н., доцент кафедры фармацевтической химии и фармакогнозии.
Калугина С. В. Методические рекомендации по организации и проведению учебной экологической практики: учеб.-метод. пособие / С. В. Калугина. – Белгород: Издательство «Литера», 2014. – 97 с. Учебно-методическое пособие является редактированным и дополненным, предназначено для проведения учебной экологической практики у студентов, обучающихся по специальности 120300.65 Земельный кадастр (очная и заочная форма обучения) и направлению подготовки 120700.62 Землеустройство и кадастры - для самоподготовки и самоконтроля, а также преподавателям вузов, ведущим дисциплины и практики, касающиеся экологии биосистем.
Пособие содержит комплекс методических рекомендации по организации и проведению учебной экологической практики, теоретических и методических материалов, базирующихся на существующих в настоящее время в экологической науке различных концепций, подходов, взглядов отечественных и зарубежных ученых на проблемам, составляющих предмет современной биоэкологи; показывает различные подходы при разработке основ понятийно-категориального аппарата. Представленные материалы позволяют систематизировать подходы к изучению экологических систем специалистами и бакалаврами, научиться применять теоретические знания на практике. Изучить живые системы и особенности их взаимодействия с окружающей средой, общие закономерности взаимоотношений живых организмов внутри вида и между разными видами и др.
© С. В. Калугина, 2014. СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ Учебная практика проводится по дисциплине «Экология» в соответствии с учебными планами по специальности 120302.65 Земельный и кадастр и направлению подготовки 120700.62 Землеустройство и кадастры. Учебная практика занимает исключительно важное место в подготовке специалистов и бакалавров. В процессе прохождения практики возможен переход от теоретического обучения студентов к их практической деятельности. Принцип наглядности необходим для более эффективного усвоения студентами теоретического материала. Он достигается непосредственно в природной обстановке, на естественных экологических условиях, которые обладают большими информативными возможностями. Учебная экологическая практика проводится в форме реальных полевых экологических маршрутов, лабораторных аналитических исследований отобранных в маршрутах проб, анализа полученных результатов, подготовки выводов об экологическом состоянии окружающей среды. Полевые работы проводятся на учебном полигоне вуза, который расположен на территории ботанического сада НИУ «БелГУ» и является классическим, достаточно комплексным природно-антропогенным образованием. В ходе учебной экологической практики студенты должны получить практические навыки по крупномасштабной ландшафтной съемке, научиться выделению морфологических единиц ландшафта – местностей, урочищ, фаций, составлению ландшафтной карты, почвенно-ландшафтных профилей, овладеть навыком ведения полевого дневника с полным описанием морфологии рельефа, почв, растительности, а также освоить методы и приемы полевых исследований почв. Методические рекомендации по изучению дисциплины
Актуальность проведения учебной экологической практики определяется тем, что охрана окружающей среды представляет собой проблему, к которой приковано всеобщее повышенное внимание. Актуальность проблемы нарастает вместе с ростом мировых объемов производства и накоплением производственных отходов в природной среде. Сегодня в решении этой проблемы реализуются в основном технические и технологические возможности. Но с их помощью можно добиться лишь частичного успеха. Проблема в целом может быть решена только при комплексном анализе всей совокупности экономических и экологических процессов, что дает возможность управлять самим процессом возникновения загрязнения, его отраслевой и территориальной структурами. Основная задача на современном этапе – это согласование развития экономики с экологическими требованиями для достижения экономического роста вместе с сохранением окружающей природной среды. В связи с этим дисциплина «Экология» и экологическая практика являются актуальными и включены в учебный процесс как для специальности 120300.65 Земельный кадастр, так и для направления подготовки 120700.62 Землеустройство и кадастры. Цель изучения теоретического материала и проведения учебной экологической практики – формирование у будущих специалистов и бакалавров на основе усвоенной системы базовых экологических знаний способностей по оценке экологических последствий производственной деятельности и принятия оптимальных решений, исключающих ухудшение состояния окружающей среды. Задачи изучения теоретического материала и проведения учебной экологической практики: ознакомление с основными понятиями и терминологией экологии; усвоение основных экологических законов и закономерностей; актуализация и закрепление теоретических знаний об экологических системах и биосфере в целом; понимание роли антропогенного воздействия на биосферу и возникновения глобальных экологических проблем; понимание перспектив использования достижений науки при организации современных технологий и направлений бизнеса в контексте существующих экологических нарушений. Изучение теоретического материала учебной экологической практики: следует начинать с проработки тематического плана лекций, уделяя особое внимание структуре и содержанию темы и основных понятий. Отметьте материал конспекта лекций, который вызывает затруднения для понимания. Попытайтесь найти ответы на затруднительные вопросы, используя предлагаемую литературу. Практические навыки возможно сформировать только при глубоком погружении в материалы лекций, а также изучив методики исследования элементов биосистем. Ответьте на все контрольные вопросы, имеющиеся в конце каждой темы. Составьте собственный глоссарий по каждой теме. Если самостоятельно не удалось разобраться в материале, сформулируйте вопросы и обратитесь за консультацией к преподавателю. Итоговым контролем по учебной экологической практике является – зачетпо вопросам. Зачет проводится аудиторно по двум теоретическим вопросам. Экологическая ниша Любой живой организм приспособлен (адаптирован) к определенным условиям окружающей среды. Изменение ее параметров, их выход за некоторые границы подавляет жизнедеятельность организмов и может вызвать их гибель. Требования того или иного организма к экологическим факторам среды обусловливают ареал (границы распространения) того вида, к которому организм принадлежит, а в пределах ареала - конкретные места обитания. Местообитание - пространственно ограниченная совокупность условий среды (абиотической и биотической), обеспечивающая весь цикл развития и размножения особей (или группы особей) одного вида. Это, например, живая изгородь, пруд, роща, каменистый берег и т. д. При этом в пределах местообитания могут выделяться места с особыми условиями (например, под корой гниющего ствола дерева в роще), в ряде случаев называемые микроместообитаниями. Для совокупной характеристики физического пространства, американским ученым Дж. Гриннеллом в 1928 г. введен термин «экологическая ниша». Его современное определение таково: экологическая ниша - это совокупность всех требований организма к условиям среды обитания и место, где эти требования удовлетворяются; всего множества биологических характеристик и физических параметров среды, определяющих условия существования того или иного вида, преобразование им энергии, обмен информацией со средой и себе подобными. Таким образом, экологическая ниша характеризует степенью биологической специализации вида. Можно утверждать, что местообитание организма - это его «адрес», тогда как экологическая ниша - его «род занятий», или «стиль жизни», или «профессия», «каждый вид адаптирован к строго определенной, специфичной для него совокупности условий существования - экологической нише». Поскольку виды организмов экологически индивидуальны, то они имеют и специфические экологические ниши. Таким образом, сколько на Земле видов живых организмов, столько же и экологических ниш. Организмы, ведущие сходный образ жизни, как правило, не живут в одних и тех же местах из-за межвидовой конкуренции. Согласно установленному в 1934 г. советским биологом Г. Ф. Гаузе (1910-1986) принципу конкурентного взаимоисключения: «два вида не занимают одну и ту же экологическую нишу». В природе также действует правило обязательности заполнения экологических ниш: «пустующая экологическая ниша всегда и обязательно будет заполнена». Экологические ниши всех живых организмов делят на специализированные и общие. Это деление зависит от основных источников питания соответствующих видов, размеров местообитания, чувствительности к абиотическим факторам среды. Специализированные ниши. Большинство видов растений животных приспособлены к существованию лишь в узком диапазоне климатических условий и иных характеристик окружающей среды, питаются ограниченным набором растений или животных. Такие виды имеют специализированную нишу, определяющую их местообитание в природной среде. Так, гигантская панда имеет узко специализированную нишу, ибо на 99 % питается листьями и побегами бамбука. Массовое уничтожение некоторых видов бамбука в районах Китая, где обитала панда, привело это животное к вымиранию. Общие ниши. Видам с общими нишами характерна легкая приспосабливаемость к изменениям экологических факторов среды обитания. Они могут успешно существовать в разнообразных местах, питаться различной пищей и выдерживают резкие колебания природных условий. Общие экологические ниши имеются у мух, тараканов, мышей, крыс, людей и т. д. Для видов, имеющих общие экологические ниши, существует значительно меньшая угроза вымирания, чем для имеющих специализированные ниши. Вопросы для повторения:1. Назовите имена ученых и основные направления исследований второго этапа развития экологии; 2. Охарактеризуйте классификацию экологических факторов по А. С. Мончадскому; 3. Что характеризует экологическая ниша? Вопросы и задания для самостоятельной работы: 1. Охарактеризуйте жизненные формы организмов, условия их возникновения и проявления. 2. Дайте подробную характеристику средам обитания организмов. Резюме по теме: Термин «экология» ввел немецкий зоолог Эрнст Геккель в 1866 г., назвав экологией науку о «домашнем быте организмов». На современном этапе развития общества эта наука стала составляющей всего образа жизни человека. Последнее зависит от действия экологических факторов и деятельности самого человека. Свойства живого вещества 1.Существенным свойством живого является обмен веществ, энергии и информации. Организм потребляет из окружающей среды энергию и вещества и использует их для жизненно важных реакций, а затем возвращает в среду эквивалентное количество энергии и вещества, но уже в другой форме, менее пригодной для него. Организм выступает как открытая система, находящаяся в стационарном состоянии: скорость поступления в нее веществ и энергии из окружающей среды уравновешивается скоростью переноса веществ и энергии из системы. В основе последней находятся белки - носители большинства жизненных функций и нуклеиновые кислоты – носители информации. Живое вещество способно существовать только в потоке непрерывного обмена веществ, энергии и информации с окружающей средой. Прекращение движения в этом потоке хотя бы одного компонента прекращает жизнь организма. В основе обмена веществ лежат взаимосвязанные и сбалансированные процессы ассимиляции, т.е. процессы синтеза веществ в организме, и диссимиляции, в результате которых сложные вещества и соединения разлагаются на простые, и выделяется энергия, требуемая для реакций биосинтеза. Источниками энергии для живого вещества служат солнечная и другая тепловая радиация, пища, контакты с более теплыми телами. Энергия живых организмов в процессе их жизнедеятельности подвергается многим превращениям, в частности преобразовывается в механическую, тепловую, световую, химическую, электрическую и рассеивается в окружающем пространстве. 2. Для живых организмов характерно единство химического состава – оно характеризуется наличием тех же химических элементов, которые содержатся и в объектах неживой материи. Однако соотношение элементов в живом и неживом неодинаково. Живое вещество состоит почти на 98,8 % из элементов, которые повсеместно присутствуют и в атмосфере и в гидросфере: кислорода, водорода, азота и углерода. Из оставшихся один процент приходится на кальций, калий, магний и кремний. Еще 0,2 % приходятся на долю серы, фосфора, хлора, натрия, алюминия и железа и лишь 0,01 % - на все остальные элементы. 3. Каждой отдельно взятой биологической системе характерно самовоспроизведение: поддержание жизни невозможно без воспроизведения себе подобных. В основе этого лежит образование новых молекул и структур, которое обусловлено информацией, заложенной в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК). Процесс самовоспроизведения тесно связан с явлением наследственности: любое живое существо рождает себе подобных. 4. Изменчивость - противоположное наследственности свойство организма. Оно связано с его способностью приобретать новые признаки и свойства. В основе наследственной изменчивости лежат изменения так называемых биологических матриц - молекул ДНК. Благодаря изменчивости создается разнообразный материал для естественного отбора особей, наиболее приспособленных к конкретным условиям существования. 5. Способность к росту и развитию присуща любому живому организму, который с момента зарождения растет, увеличиваясь в размерах и массе, но при этом сохраняет общие черты строения. Таким образом, рост сопровождается развитием и в результате возникает новое качественное состояние живого объекта. Для нормального функционирования живого организма в меняющихся условиях окружающей среды необходимо внутреннее регулирование - саморегуляция различных процессов, полное подчинение их единому порядку поддержания постоянства внутренней среды - гомеостазу. В основе механизма саморегуляции лежит принцип обратной связи, в соответствии с которым сигналом для включения того или иного регулируемого процесса может быть изменение состояния какой-либо системы, например, изменение температуры, концентрации веществ и т.д. 6. Чертой, присущей всему живому, является раздражимость. Она выражается реакциями живых организмов на внешнее воздействие и связано с передачей информации из внешней среды биологической системе любой сложности (организму, органу, клетке). Благодаря этому свойству организмы способны избирательно реагировать на условия окружающей среды (например, на тепло и холод). 7. Дискретностью является всеобщее свойство материи. Живое вещество существует всегда дискретно, то есть в форме обособленных друг от друга тел; он и характеризуются трехмерной структурой, которая специфична для каждого вида. Именно по характеру этой структуры можно отличить, например, льва от кошки. Резюме по теме: Глобальные экологические проблемы и явные тенденции негативных изменений со всей очевидностью показывают необходимость консолидации усилий всех стран для их решения, необходимость радикальной перестройки технологической структуры современной цивилизации, разработки качественно новых путей и способов взаимодействия с природой. Биохимические циклы фосфора Биогеохимические циклы фосфора и серы, значительно менее совершенны, так как основная их масса содержится в резервном фонде земной коры, в «недоступном» фонде. Круговорот серы и фосфора - типичный осадочный биогеохимический цикл. Такие циклы легко нарушаются от различного рода воздействий и часть обмениваемого материала выходит из круговорота. Возвратиться опять в круговорот она может лишь в результате геологических процессов или путем извлечения живым веществом биофильных компонентов. Фосфор содержится в горных породах, образовавшихся в прошлые геологические эпохи. В биогеохимический круговорот он может попасть в случае подъема этих пород из глубины земной коры на поверхность суши, в зону выветривания. Эрозионными процессами он выносится в море в виде широко известного минерала - апатита. Общий круговорот фосфора можно разделить на две части - водную и наземную. В водных экосистемах он усваивается фитопланктоном и передается по трофической цепи вплоть до консументов третьего порядка - морских птиц. Их экскременты (гуано) снова попадают в море и вступают в круговорот, либо накапливаются на берегу и смываются в море. Из отмирающих морских животных, особенно рыб, фосфор снова попадает в море и в круговорот, но часть скелетов рыб достигает больших глубин и заключенный в них фосфор снова попадает в осадочные породы. В наземных экосистемах фосфор извлекают растения из почв и далее он распространяется по трофической сети. Возвращается в почву после отмирания животных и растений и с их экскрементами. Теряется фосфор из почв в результате их водной эрозии. Повышенное содержание фосфора на водных путях его переноса вызывает бурное увеличение биомассы водных растений, «цветение» водоемов и их эвтрофикацию. Большая же часть фосфора уносится в море и там теряется безвозвратно. Последнее обстоятельство может привести к истощению запасов фосфорсодержащих руд (фосфоритов, апатитов и др.). Следовательно, надо стремиться избежать этих потерь и не ожидать того времени, когда Земля вернет на сушу «потерянные отложения». Биохимические циклы серы Сера также имеет основной резервный фонд в отложениях и почве, но в отличие от фосфора у нее есть резервный фонд и в атмосфере. В обменном фонде главная роль принадлежит микроорганизмам. Одни из них восстановители, другие - окислители. В горных породах сера встречается в виде сульфидов (FeS2, и др.), в растворах - в форме иона (SO42), в газообразной фазе в виде сероводорода (Н2S) или сернистого газа (SО2). В некоторых организмах сера накапливается в чистом виде (S2,) и при их отмирании на дне морей образуются залежи самородной серы. В морской среде сульфат-ион занимает второе место по содержанию после хлора и является основной доступной формой серы, которая восстанавливается автотрофами и включается в состав аминокислот. Круговорот серы, хотя ее требуется организмам в небольших количествах, является ключевым в общем процессе продуцирования и разложения. Например, при образовании сульфидов железа фосфор переходит в растворимую форму, доступную для организмов. В наземных экосистемах сера возвращается в почву при отмирании растений, захватывается микроорганизмами. Другие организмы и воздействие самого кислорода приводят к окислению этих продуктов. Образовавшиеся сульфаты растворяются и поглощаются растениями из норовых растворов почвы - так продолжается круговорот. Однако круговорот серы, так же как и азота, может быть нарушен вмешательством человека. Виной тому, прежде всего сжигание ископаемого топлива, а особенно угля. Сернистый газ нарушает процессы фотосинтеза и приводит к гибели растительности. Биогеохимические циклы легко нарушаются человеком. Так, добывая минеральные удобрения, он загрязняет воду и воздушную среду. В воду попадает фосфор, вызывая эвтрофикацию, образуются азотистые высокотоксичные соединения и др. Иными словами, круговорот становится не циклическим, а ациклическим. Вопросы для повторения:1.Почему большой геологический круговорот веществ в природе происходит по спирали?; 2. Назовите основные пути круговоротов биогеохимических веществ; 3. Что может нарушить круговорот веществ?. Вопросы и задания для самостоятельной работы: 1. Составьте схемы большого и малого круговоротов элементов. 2. Схематически опишите биогеохимические циклы фосфора и серы в биосфере. Резюме по теме: Проблема исчерпаемости природных ресурсов приобретает все большую актуальность. Это связано с осознанием их ограниченности и со все более увеличивающимся потреблением. Особый интерес представляет скорость использования различных видов топлива (каменный уголь, нефть, газ), поскольку с их использованием связаны проблемы загрязнения атмосферы и соответственно парниковый эффект, кислотные дожди и другие явления. Вопросы для повторения:1.Перечислите задачи, которые выполняет экологический контроль; 2. Чем регулируется организация и проведение мониторинга окружающей среды?; 3. Перечислите виды экологической экспертизы. Вопросы и задания для самостоятельной работы: 1. Подготовка рефератов и презентаций в рамках темы (конкретная тематика утверждается преподавателем на занятиях) Резюме по теме: На территории России эксплуатируется множество предприятий, их деятельность регулируется Федеральным закон «Об охране окружающей среды» и др. правовыми документами. Установление нормирования в области охраны окружающей среды направлено на сохранение здоровья населения и биосферы в целом. Вопросы для повторения:1.Назовите меры экономического стимулирования рационального природопользования и охраны окружающей среды; 2. Дайте определение экологического права; 3. Что входит в понятие «система и нормы экологического права»? Вопросы и задания для самостоятельной работы: 1. Подготовить сообщения по тематике лекции (конкретные темы определяются на занятии преподавателем). Вопросы для повторения:1.Назовите основателя Римского клуба; 2. Каковы результаты моделировании группой Медоуз; 3. Как должна происходить экологизация производства? Вопросы и задания для самостоятельной работы: 1. Изучить модели развития общества и природы современных российских ученых (подготовить доклады). Резюме по теме: С расширением экономической деятельности, освобождаясь от прямой зависимости от природы, общество все больше зависит от ее общего «благополучия». Для сглаживания противоречий между обществом и природой должна быть разработана фундаментальная теория устойчивости биосферы и определены допустимые пределы антропогенного воздействия на ее компоненты, а также созданы концепции дальнейшего развития цивилизации, обеспечивающего коэволюцию общества и природы.
Глава 2 Проведение учебной экологической практики у студентов специальности 120300.65 Земельный кадастр и направления подготовки 120700.62 Землеустройство и кадастры В результате прохождения экологической практики студент должен знать: основы учения об атмосфере, о гидросфере, о биосфере и ландшафтоведении, основы рационального использования земельных ресурсов. в результате прохождения экологической практики студент должен уметь: обрабатывать, анализировать полевую экологическую информацию и использовать теоретические знания на практике в результате прохождения экологической практики студент должен обладать навыками: обработки, анализа и синтеза лабораторной экологической информации и использовать теоретические знания на практике
Учебная полевая экологическая практика проводится в 3 этапа: 1 этап – теоретическое изучение/повторение материала, 2 этап полевое изучение био- и экосистем с применением методик изучения и с получением данных строения, изменения живых систем, антропогенно нарушенных ландшафтов, экологических основ производств, 3 этап – камеральная обработка собранного материала исследований. Объем и продолжительность экологической практики у студентов, обучающихся по специальности 120300.65 Земельный кадастр – заочная форма обучения 2 курс 1 неделя, очная форма обучения 2 семестр 1 неделя, студентов, обучающихся по направлению подготовки 120700.62 Землеустройство и кадастры 2 семестр 1 зет. (36 часов) Учебная полевая. Экологическая учебная полевая практика проводится на территории ООО ТК «Экотранс», урочища «Архиерейская роща», Ботанического сада НИУ БелГУ, с.Холки Чернянского района
В процессе прохождения учебной экологической практики студенты, обучающиеся по направлению подготовки 120700.62 Землеустройство и кадастры должны овладеть необходимыми компетенциями:
· умением критически оценивать свои достоинства и недостатки, намечать пути и выбрать средства развития достоинств и устранения недостатков (ОК-7); · способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10); · владением основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ОК- 16); · способностью применять знания об основах рационального использования земельных ресурсов, системных показателях повышения эффективности использования земель, экологической и экономической экспертизы программ, схем и проектов социально-экономического развития территории (ПК-1); · способностью использовать знание методик разработки проектных, предпроектных и прогнозных материалов (документов) по использованию и охране земельных ресурсов, и объектов недвижимости, технико-экономическому обоснованию вариантов проектных решений (ПК-6); · способностью использовать знание современных методик и технологий мониторинга земель и недвижимости (ПК-15); · способностью и готовностью к проведению экспериментальных исследований (ПК-19).
Образовательные результаты, полученные в процессе экологической практики, соответствующие определенным компетенциям В результате прохождения данной практики обучающийся должен: демонстрировать следующие результаты образования: 1) Знать:
Уметь:
Владеть:
СОДЕРЖАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПРАКТИКИ
|