ЭКОЛОГИЯ
Методические указания по выполнению контрольной работы и реферата
для студентов всех форм обучения, обучающихся по направлению
35.03.08 «Водные биоресурсы и аквакультура»
Мурманск
УДК
ББК
Б
Составитель –
Минчёнок Елена Евгеньевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии ФГБОУ ВО «Мурманский государственный технический университет»
Методические указания к самостоятельным занятиям и контрольной работе рассмотрены и одобрены на заседании кафедры биологии «___» _______ 2017 г., протокол № __.
Рецензент –
ХХХХХХХХХХ, кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии ФГБОУ ВО «Мурманский государственный технический университет»
Печатается в авторской редакции
Электронная верстка
© Мурманский государственный
технический университет, 2017
ОГЛАВЛЕНИЕ
| ОБЩИЕ ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ | ||
| РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА | ||
| УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫИ РЕФЕРАТА | ||
| ВАРИАНТЫКОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ | ||
| ТЕМЫРЕФЕРАТОВ | ||
| ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ (ЗАЧЁТУ) |
1.ОБЩИЕ ОРГАНИЗАЦИОННО - МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Методические указания по выполнению контрольной работы и реферата по дисциплине «Экология» предназначены для студентов, обучающихся по направлению 35.03.08 «Экология» (уровень бакалавриата).
Методические указания по выполнению контрольной работы и реферата по дисциплине «Экология» составлены на основе ФГОС ВО 35.03.08 «Водные биоресурсы и аквакультура», утвержденного 03.12.2015 г. приказом Минобрнауки РФ №1411, учебного плана образовательной программы подготовки обучающихся и рабочей программы дисциплины.
Целью дисциплины является формирование у обучающихся знаний о предмете, основных законах, правилах и принципах экологии.
Задачи дисциплины – дать необходимые знания по вопросам взаимодействия организма и среды; экологическим факторам среды; структуре и свойствам сообществ организмов; об экосистемах и их составе, разнообразии, динамике, пищевым сетям и цепям, взаимодействии биологических видов; структуре, эволюции и условиях устойчивости биосферы; об антропогенных воздействиях; о методах анализа и моделирования экологических процессов; об общеэкологических принципах природопользования и охраны природы.
В результате изучениядисциплины «Экология» студент должен:
Знать:
- ключевые понятия, применяемые при изучении дисциплины;
- основные законы, правила и принципы экологии;
- методы исследования популяций, сообществ и экосистем;
- методы анализа и моделирования экологических процессов;
- общеэкологические принципы природопользования и охраны природы;
- глобальные экологические проблемы и пути их решения.
Уметь:
применять знания теоретических основ экологии на практике при решении экологических проблем;
использовать экологические законы, правила и принципы при решении задач охраны окружающей среды, анализе различных видов хозяйственной деятельности;
принимать экологически безопасные природо- и ресурсосберегающие решения в сфере профессиональной деятельности;
Владеть:
- общенаучными методами исследований и применять в производственной и непроизводственной сфере.
Требования к уровню подготовки студента в рамках данной дисциплины:
Процесс изучения дисциплины «Экология» направлен на формирование компетенций, представленных в таблице.
Таблица 1 - Компетенции, формируемые при изучении дисциплины «Экология»
| № п/п | Код компетенции | Содержание компетенции |
| ОК-7 | способность к самоорганизации и самообразованию | |
| ОПК-1 | способность использовать профессиональные знания ихтиологии, аквакультуры, охраны окружающей среды, рыбохозяйственного и экологического мониторинга и экспертизы | |
| ПК-1 | способность участвовать в оценке рыбохозяйственного значения и экологического состояния естественных и искусственных водоемов |
Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо обучающимся для изучения данной дисциплины: общая биология.
Наименование дисциплин, изучение которых опирается на данную дисциплину: природопользование, прикладные аспекты водопользования, экологическая экспертиза.
2.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Основная:
1. Акимова, Т. А. Экология. Человек-Экономика-Биота-Среда: учебник для вузов / Т. А. Акимова, В. В. Хаскин. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006.- 495 с.
2. Николайкин, Н. И. Экология: учебник для вузов / Н. И. Николайкин, Н. Е. Николайкина, О. П. Мелехова. – М.: Дрофа, 2004. – 624 с.
3. Экология / под ред. В. В. Денисова. – М.: ИКЦ «МарТ»; Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2006. – 768 с.
4. Экология: учеб. / Л. В. Передельский, В. И. Коробкин, О. Е. Приходченко. – М.: ТК Велби: Изд-во Проспект, 2006. – 512 с.
5. Экология: учебник для высших и средних учебных заведений / Л. И. Цветкова, М. И. Алексеев, Ф. В. Кармазинов, Е. В. Неверова-Дзиопак; под ред. Л. И. Цветковой.— 3-е, доп. и перераб. изд. — СПб: Новый журнал, 2012.— 451 с.: ил.
6. Экология и экономика природопользования: учебник для вузов / под ред. Э. В. Гирусова. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007. – 591 с.
Дополнительная:
7. Игнатов, В. Г. Экология и экономика природопользования: учеб. пособие для вузов / В. Г. Игнатов, А. В. Кокин. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. - 512 с.
8. Лукьянчиков, Н. Н. Экономика и организация природопользования: учебник для вузов / Н. Н. Лукьянчиков, И. М. Потравный. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. – 454 с.
9. Об охране окружающей среды. Федеральный закон РФ, 10 января 2002г. - №7-ФЗ: [принят Гос. Думой 20 декабря 2001г.: одобрен Советом Федерации 26 декабря 2001 г.]. – М.: Российская газета. – 12.01.2002.
10. Реймерс, Н. Ф. Природопользование: словарь – справочник / Н. Ф. Реймерс. - М.: Мысль, 1990. – 637 с.
11. Степановских, А. С. Прикладная экология: охрана окружающей среды: учебник для вузов / А. С. Степановских. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. – 751 с.
3.УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫИ РЕФЕРАТА
Согласно учебному плану направления 35.03.08 «Водные биоресурсы и аквакультура» (уровень бакалавриата) по дисциплине «Экология» предусмотрено выполнение контрольной работы и реферата.
Перед тем как приступить к выполнению контрольной работы и реферата, необходимо изучить теоретический материал по разделам дисциплины «Экология».
При подготовке рекомендуется использовать литературу, приведенную в методических указаниях, а также дополнительные источники, в т.ч. интернет-ресурсы.
Контрольную работу (реферат) выполняют в печатном виде по общепринятым правилам оформления (шрифт Times New Roman, № 14, 1,5 межстрочный интервал, листы формата А4).
Объем контрольной работы (реферата) не должен превышать 10-15 страниц. Необходимо приводить ссылки (сноски) в тексте. В конце работы приводится список используемой литературы.
Номер варианта контрольной работы по дисциплине «Экология» определяется по порядковому номеру фамилии студента в журнале учебных занятий.
Тема реферата выбирается студентом самостоятельно из предложенного списка.
ВАРИАНТЫКОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
Вариант 1
1.Какую закономерность отражают экологические пирамиды? Чем отличаются пирамиды энергии от пирамид чисел и биомассы?
2.Почему поступление в окружающую среду цезия-137 и стронция - 90 опасно для жизни организмов?
3.Как, воздействуя на лимитирующие факторы, можно управлять агроэкосистемой? Приведите примеры.
Вариант 2
1.В тропических районах океана, где много тепла и света, жизнь очень бедна. Эти районы называют океаническими пустынями. Как вы думаете, что ограничивает здесь рост одноклеточных водорослей, от которых в свою очередь зависит жизнь животных?
2.Вспомните принцип Ле Шателье-Брауна. Что означает невыполнение этого принципа в условиях биосферы?
3.Какие морские и пресноводные экосистемы вам известны? Приведите численные данные о продуктивности этих экосистем. Какие экологические факторы выполняют роль лимитирущих факторов в водной среде?
Вариант 3
1.Как соотносятся скорости автотрофных и гетеротрофных процессов в биосфере? Чем можно объяснить накопление кислорода в атмосфере и горючих ископаемых в недрах Земли?
2.Приведите примеры использования законов минимума и толерантности в практической деятельности.
3.На рисунке приведена изменчивость размера ушей и морды у лисиц: 1- африканская лисица, 2- европейская лисица, 3- песец. Какому правилу подчинена эта изменчивость, в чем суть этого правила?
Вариант 4
1.Какие изменения происходят с веществом и энергией в ходе фотосинтеза и роста зеленых растений? Что происходит с материей и энергией при питании редуцентов детритом?
2.Объясните, почему такая упрощенная экосистема как кукурузное поле, намного уязвимее в результате повреждения вредителями, болезнями растений и вирусами, чем более сложная природная экосистема. Почему природные экосистемы менее уязвимы?
3.Сформулируйте правило экологическое дублирования и приведите примеры его действия.
Вариант 5
1.В чем суть экологической стратегии выживания?
2.Почему требования к качеству вод в водоемах, которые используются для рыборазведения, более жестки, чем таковые для водных объектов хозяйственно-бытового назначения.
3.Какие наземные экосистемы вам известны? Приведите численные данные о продуктивности этих экосистем. Какие экологические факторы выполняют роль лимитирущих факторов в наземно-воздушной среде?
Вариант 6
1.Дайте определение вида, являющегося видом-доминантом, видом-эдификатором. Приведите примеры.
2.Что может произойти с человеческой популяцией, если ее численность достигнет предельной биологической емкости среды?
3.Каково экологическое значение ресурсов живых существ?
Вариант 7
1.Перед вами поставлена задача - восстановить лес на безжизненных глинистых отвалах в местах добычи полезных ископаемых.
Какие жизненные формы растений и животных вы подберете для этих целей?
2.К каким последствиям приводит избыточный сток фосфора в реки, озера, моря?
3.Содержание ДДТ в ppm (по Ю. Одуму) приведено ниже для следующих объектов:
Вода ……………………………………………….0.00005
Планктон ………………………………………….0.04
Планктоноядные организмы …………………….0.23
Щука (хищная рыба) ……………………………..1.33
Рыба-игла (хищная рыба) ………………………..2.07
Цапля (питается мелкими животными) …………3.57
Крачка (питается мелкими животными) ………..3.91
Серебристая чайка (падальщик) …………………6.00
Крохаль (птица, питается мелкой рыбой) ………22.8
Баклан (питается крупной рыбой) ……………….26.4
Сформулируйте экологическое правило, описывающее изменение концентрации загрязняющих веществ в пищевых цепях.
Вариант 8
1.В природе отношения хищник - жертва между конкретными видами существуют миллионы лет. Современный человек, вступая в такие же отношения с видами дикой природы (охота, рыбная ловля, сбор лекарственных и пищевых растений, цветов, и т.п.) быстро подрывает их численность. Почему так происходит? Может ли знание и учет экологических закономерностей изменить эти результаты?
2.Вспомните принцип Ле Шателье-Брауна. Возможно ли усиление его проявления в связи с антропогенным потеплением климата?
3.К экосистемам суши или океана относятся следующие характеристики:
1) Занимают более 2/3 поверхности земного шара;
2) Занимают около 1/3 поверхности земного шара;
3) Дают 2/3 всей продукции биосферы;
4) Дают 1/3 всей продукции биосферы;
5) Основными продуцентами биомассы являются одноклеточные растительные организмы;
6) Основными продуцентами биомассы являются высшие растения;
7) Главные запасы фитомассы находятся в умеренном поясе;
8) Главные запасы фитомассы находятся в тропических областях;
9) Главные запасы фитомассы распределены равномерно;
10) Фитомасса составляет 1/20 общей биомассы;
11) Фитомасса составляет более 90% общей биомассы;
12) Пирамида биомассы прямая;
13) Пирамида биомассы перевёрнутая.
Вариант 9
1.Приведите примеры использования законов минимума и толерантности в практической деятельности.
2.Сформулируйте правило экологического дублирования и приведите примеры его действия.
3.На рисунке приведена возрастная структура популяции. Эти графики иллюстрируют три вида популяций: стабильная популяция, вымирающая и развивающаяся. Определите, на каком графике, какая популяция изображена?
ВОЗРАСТ 1 2 3
ОСОБИ В ПОПУЛЯЦИИ,%
Вариант 10
1.Предложите развернутый и обоснованный ответ на вопрос: «Почему экологию, а особенно ее прикладную область – рациональное природопользование следует считать важнейшей наукой ХХI века»? В. И. Вернадский писал: «Проблемы, которыми занимаются исследователи, все чаще не укладываются в рамки отдельной определенно сложившейся науки. Мы специализируемся не по наукам, а по проблемам». Подтвердите слова В. И. Вернадского на примере изучения проблем природопользования.
2.Приведите примеры положительной и отрицательной обратной связи в экосистемах.
3.В штате Аризона на западе США истребили врагов оленей - волков, койотов и пум. Олени хорошо зажили без врагов. За четверть века поголовье их увеличилось в 25 раз. Прошло 15 лет и численность оленей начала катастрофически падать. В чем причина? Какая природная закономерность была нарушена вмешательством человека?
Вариант 11
1.Приведите примеры действия двух законов термодинамики в экосистемах.
2.Начертите график темпа вымирания птиц на Земле. С 1700 по 1749 гг. исчезло 6 видов; с 1750 по 1799 гг. — 10 видов; с 1800 по 1849 гг. — 15 видов; с 1850 по 1899 гг.— 26 видов; с 1900 по 1949 гг.— 33 вида; с 1950 по 2000 гг. — 37 видов. Объясните тенденцию исчезновения видов птиц за последние 300 лет. Какие последствия для человека и природы имеет вымирание птиц. Назовите основные причины вымирания птиц.
3. Каковы последствия антропогенного эвтрофирования?
ТЕМЫРЕФЕРАТОВ
1. Предмет и задачи экологии. Аутэкология – экология организмов. Демэкология – экология популяций. Синэкология – экология сообществ (биогеоценозов).
2. История развития экологии как науки. Великие ученые, исследователи, которые внесли определенный вклад в развитие экологии.
3. История и место экологии в системе естественно-гуманитарных наук.
4. Основные популяционные характеристики. Показатели обилия популяции. Гомеостаз. Динамика и регуляция численности популяции.
5. Внутривидовая и межвидовая конкуренция как регулятор численности популяции и фактор эволюции.
6. Биосфера. Роль В. И. Вернадского в развитии идей биосферы, живого вещества, ноосферы.
7. Основные этапы эволюции биосферы.
8. Круговорот веществ и энергии в природных системах и в современном индустриальном обществе.
9. Глобальное загрязнение биосферы: масштабы, последствия и пути борьбы с загрязнением.
10. Техносфера. Кислотные осадки, парниковый эффект, озоновый слой.
11. Экологические проблемы на пороге ХХI века. Рост антропогенной нагрузки и потери биосферы.
12. Экология России в различные периоды ее истории. Современные экологические проблемы.
13. Угроза глобального кризиса. «Римский клуб» и его значение в становлении концепции устойчивого развития.
14. Биотические и абиотические компоненты экосистемы. Основы биологической организации. Термодинамика живых систем. Структурная упорядоченность динамических систем.
15. Антропогенные экосистемы. Понятие «ноосфера» и его специфика. Роль концепции ноосферы в развитии наук об обществе.
16. В. И. Вернадский. Значение его теории о биосфере как сфере жизни. Преобразующая роль живого вещества. Функции и свойства биосферы. Биогеохимические принципы.
17. Основные закономерности развития биосферы. Биологический и биогеохимический круговорот вещества. Преобразование энергии в экосистемах. Универсальное значение законов термодинамики в природе.
18. Загрязнение и климат. Радиация. Физическое волновое загрязнение среды. Нарушение озонового слоя. Парниковый эффект. Твердые и опасные отходы.
19. Пути выхода из экологического кризиса и перспективы человечества. О возможностях экологически сбалансированного развития. Смена парадигмы экономики: экологизация.
20. Экологические кризисы в истории человечества. Результаты научно-технической революции.
21. Основные закономерности развития биосферы. Биологический и биогеохимический круговорот вещества. Преобразование энергии в экосистемах. Универсальное значение законов термодинамики в природе.
ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ (ЗАЧЁТУ)
1. Предмет и задачи экологии.
2. Классификация экологических факторов.
3. Адаптация организмов к действию экологических факторов.
4. Закон минимума Либиха и закон ограничивающих факторов Блэкмана. Закон толерантности Шелфорда.
5. Понятия «биологический вид» и «популяция». Правило Четверикова. Географическая, экологическая и элементарная популяция.
6. Статические свойства популяции.
7. Динамические свойства популяции.
8. Взаимоотношения между популяциями двух разных видов.
9. Гомеостаз. Динамика и регуляция численности популяции.
10. Внутривидовая и межвидовая конкуренция как регулятор численности популяции и фактор эволюции.
11. Биоценоз (сообщество): видовая структура.
12. Биоценоз (сообщество): пространственная и экологическая структура.
13. Пищевые цепи и трофические уровни.
Биоценотические закономерности.
14. Динамические изменения в биоценозе. Сукцессия. Закономерные изменения в ходе сукцессии.
15. Экосистема (биогеоценоз): типы, компоненты и трофические связи. Пирамиды биомассы, численности, энергии.
16. Биологическая продуктивность экосистем.
17. Вещество и энергия в экологических системах.
18. Экологическая ниша. Закон конкурентного исключения.
19. Биосфера и ее границы. Свойства и функции живого вещества.
20. Основные этапы эволюции биосферы.
21. Основные положения учения В.И. Вернадского о биосфере.
22. Глобальное загрязнение биосферы.
23. Техногенное загрязнение среды. Классификация техногенных воздействий.
24. Международное сотрудничество в решении экологических проблем: принципы, объекты, организации.