Методические указания для самостоятельной работы обсуждены на заседании

Сибирский федеральный университет

Методические указания для самостоятельной работы

Красноярск

СФУ

УДК 550.47 (07)

ББК 28.080я73

Б 630

Рецензенты:

Составитель

Аннотация

Предназначено для направления 510600 – Биология (бакалавр)
УДК 550.47 (07)

ББК 28.080я73

© Сибирский

федеральный

университет, 2011
Методические указания для самостоятельной работы, составлены в соответствии с рабочей программой дисциплины, в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 510600 - Биология (бакалавр)
Программу составил
д.б.н., проф. Гаевский Николай. Александрович __________________
Заведующий кафедрой Колмаков В.И. _________«___»________20__ г.

Методические указания для самостоятельной работы обсуждены на заседании кафедры водных и наземных экосистем «___» _________ 20 ___г. протокол № ______

Заведующий кафедрой Колмаков В.И. _____________
Общие сведения

Методические указания предназначены студентам для выполнения самостоятельной работы по дисциплине «Биогеохимия» (ОПД.Ф.04.02), разработаны в соответствии с требованиями ГОС ВПО направления 510600 – Биология, квалификация – Бакалавр биологии, № г.р. 87 ЕН/БАК 10 марта 2000 г.

Методические указания содержат методику реализации самостоятельной работы по изучению теоретического курса, методику реализации других видов самостоятельной работы, методику проведения промежуточной аттестации, график реализации самостоятельной работы, библиографический список.
Цель самостоятельной работы по дисциплине «Биогеохимия» состоит в расширении и углублении знаний, полученных при выполнении аудиторной работы, закреплении умений, сформулированных в учебной программе дисциплины, подготовке к промежуточной и итоговой аттестации по дисциплине, в интегрировании знаний для подготовки выпускной квалификационной работы.

Самостоятельная работа по дисциплине «Биогеохимия» потребует восстановить в памяти знания химии, наук о Земле, общей биологии.

Самостоятельная работа является неотъемлемой частью подготовки квалифицированного биолога бакалавра. Навыки самостоятельной работы необходимы студенту для успешного освоения дисциплины «Биогеохимия» и будут востребованы при самостоятельном изучении других дисциплин образовательной программы по направлению биология, подготовке выпускной квалификационной работы.

• 
  подбор научных работ, освещающих исследования в области биогеохимии;
  
• 
  конспектирование дополнительной учебной и научной литературы;
  
• 
  написание реферата;
  
• 
  подготовку презентации и доклада по теме реферата;
  
• 
  подготовку к итоговой аттестации.
  

Вопросы, возникающие в ходе выполнения самостоятельной работы, студенты обсуждают с ведущим преподавателем во время плановых консультаций.

График организации самостоятельной работы дан в Приложении 1.
2 Методика реализации самостоятельной работы по изучению теоретического курса.
Работа над конспектом включает анализ полученной информации, выделение в ней самого необходимого для решения конкретной задачи, представление ее в сжатом письменном виде. Конспект способствует запоминанию текста, облегчает овладение специальными терминами, незаменим при выполнении более сложной работы в виде доклада, реферата, диплома, диссертации, статьи, книги.

Первое, чем следует овладеть при составлении конспекта, это структурирование информации. Выписки - простейшая форма конспектирования. Состоит в переписывании части текста в виде цитаты или изложения. План конспекта это последовательный перечень проблем, затрагиваемых автором конспектируемой работы. Тезис - краткое изложение основной мысли, высказанной автором более широко и пространно; это авторское суждение, положение, изложенное "своим" языком. Аннотация - кратчайшая форма изложения всего содержания конспектируемого текста, дающего общее представление о нем. Рецензия - критический анализ и оценка прочитанного текста с использованием в качестве доказательств тезисов и цитат из самого текста.

1. 
   Агрохимия
   
2. 
   Геохимия
   
3. 
   Микробиология
   
4. 
   Океанология
   
5. 
   Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов.
   
6. 
   Плодородие
   
7. 
   Почвоведение
   
8. 
   Почвознание, Агрохимия и Екология (Болг.)
   
9. 
   Природные ресурсы
   
10. 
    Проблемы окружающей среды и природных ресурсов
    
11. 
    Проблемы экологического мониторинга и моделирование экосистем.
    
12. 
    Сибирский экологический журнал
    
13. 
    Успехи современной биологии
    
14. 
    Химия растительного сырья
    
15. 
    Экологическая химия.
    
16. 
    Экология
    
17. 
    Экология моря
    
18. 
    Biogeochemistry
    
19. 
    Biogeosciences
    
20. 
    Biogeosciences Discussions
    
21. 
    Evolutionary Biology
    
22. 
    Proceeding of the National Academy of Science of United State of America.
    

Тема реферата выбирается из рекомендованного списка или по предложению студента с согласия преподавателя. Реферирование может быть посвящено частной проблеме или содержать обобщение различных точек зрения по определенной теме. От обычного конспектирования научной литературы реферат отличается тем, что в нем излагаются (сопоставляются, оцениваются) различные точки зрения на анализируемую проблему и при этом составитель реферата определяет свое отношение к рассматриваемым научным позициям, взглядам или определениям, принадлежащим различным авторам. Исследовательский характер реферата представляет его основную научную ценность.

Также рефератом является краткое изложение научной статьи или монографии. Такой реферат содержит основное содержание первоисточника. Обязательно указывается точка зрения составителя, позиция, с которой он рассматривает проблему. Реферат оформляю в соответствии с СТО 4.2.-07-2010.

Во введении обосновывают актуальность и состояние рассматриваемой темы, существующие проблемы в рамках темы реферата и возможные способы их разрешения.

В обзоре литературы излагают и обобщают различные точки зрения на исследуемую проблему, высказывают и обосновывают собственную точку зрения. Изложение реферата ведут в форме теоретического анализа проработанных источников применительно к выполняемой теме, логично, последовательно и грамотно. При необходимости данный раздел может состоять из отдельных подразделов. Из содержания теоретического обзора должно быть видно состояние изученности темы в целом и отдельных ее частей.

В заключении формулируют краткие выводы по изложенному материалу и приводят собственную точку зрения на представленные в работе проблемы.

Список использованных источников оформляют в соответствии с существующими требованиями (ГОСТ Р 7.0.5-2008 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая ссылка. Общие требования и правила составления) в алфавитном порядке сначала работы на русском языке, затем иностранные работы.

Объём реферата составляет 10-15 страниц, интервал 1,15, кегль – 14, поля - левое - 30 мм, верхнее - 25 мм, правое - 15 мм, нижнее - 20 мм. Страницы нумеруются внизу от центра.

При оформлении работы следует пользоваться по возможности общепринятыми сокращениями и буквенными аббревиатурами. При использовании узкоспециальных аббревиатур первое упоминание указывается в круглых скобках после полного наименования, а в дальнейшем они употребляются в тексте без расшифровки. Сокращение должно оканчиваться на согласную и иметь точку. Исключение составляют сокращения единиц измерения (мг, г и др.). При буквенных аббревиатурах, в отличие от сокращений, точки не ставятся. Например: ОФР – Общество физиологов растений.

Однозначные количественные числительные, если при них нет единиц измерения, пишутся словами. Например: десять страниц текста.

Многозначные количественные числительные пишутся цифрами. Например: 265 сортов растений. Исключение составляют числительные, с которых начинается абзац, в этом случае многозначные числительные пишутся словами.
Подготовка к семинарскому занятию.

Первый этап подготовки состоит в изучении методических указаний для семинарских занятий. Каждое семинарское занятие имеет собственную цель и перечень дидактического материала, который необходимо усвоить в ходе занятия. Рекомендуется повторить конспект лекций по теме семинара и подготовить вопросы, которые требуют совместного обсуждения.

Презентация служит самостоятельным видом представления научного, учебного или методического материала, а также в качестве иллюстративного приложения к докладу. Технически для подготовки презентации используют приложение Microsoft Office PowerPoint.

Презентация состоит из последовательности слайдов. Первый слайд содержит название презентационных материалов, сведения об административной принадлежности автора доклада, фамилии имени отчества автора презентации, месте и годе выполнения работы. Содержание последующих слайдов содержит основной текстовой и графический материал, заключение и выводы, благодарность за внимание к презентации. Используйте верхний и нижний колонтитулы для создания единого стиля оформления для всех слайдов. Оформление рисунков, таблиц, графиков выполняют с соблюдением требований, которые сформулированы в соответствующих методических указаниях. Использование заимствованных из других документов материалов сопровождайте ссылкой.
Подготовка к промежуточной аттестации.

Рекомендуется ознакомиться с условиями и решить следующие задачи.

Ниже приведены контрольные вопросы по соответствующим разделам программы:
Раздел 1. Эволюционная биогеохимия

1. 
   Рассмотрите роль биогеохимической активности живых организмов в создании химического состава современной атмосферы.
   
2. 
   Сравните состав атмосферы и вулканических газов.
   
3. 
   Обсудите природу физического и химического выветривания в почве и почвообразующих геологических породах. Свяжите это с каким-либо элементом в экосистеме.
   

Раздел 2. Биогеохимические циклы макроэлементов

4. 
   Роль м.о. в управлении биогеохимических циклов макроэлементов в воде.
   
5. 
   Осветите наиболее важные черты биогеохимического цикла углерода. Сравните роль океана и суши.
   
6. 
   Какие последствия может иметь нарушение естественного биогеохимического цикла углерода?
   
7. 
   Сравните биогеохимический цикл фосфора с циклами углерода и азота.
   
8. 
   Охарактеризуйте природный биогеохимический цикл серы и роль м.о. в биогеохимических превращениях этого элемента в экосистемах суши и океана.
   
9. 
   Обсудите стехиометрию рециклинга основных элементов в наземных экосистемах на примере циклов углерода и азота.
   

Раздел 3. Биогеохимические циклы микроэлементов

10. 
    Объясните роль живых организмов в глобальном биогеохимическом цикле кремния.
    
11. 
    Охарактеризуйте биогеохимические миграции соединений кальция в водных и наземных экосистемах. Обсудите глобальный биогеохимический цикл кальция.
    
12. 
    Дайте характеристику незаменимым микроэлементам. Приведите конкретные примеры биогеохимических циклов этих элементов. Дайте определение «кларка».
    
13. 
    Обсудите биогеохимические потоки одного из элементов (медь, цинк, марганец, железо, магний, йод, селен, бор) и особенности его глобального баланса.
    

Раздел 4. Взаимодействие биогеохимических циклов

14. 
    Дайте простое объяснение причин, почему основные биогеохимические циклы тесно связаны друг с другом.
    
15. 
    Дайте характеристику взаимодействию живого вещества и гидросферы.
    
16. 
    Осветите главные связи биогеохимической пищевой сети азота в естественных условиях, роль м.о. в цикле этого элемента.
    
17. 
    Сравните значение денитрификации в разных экосистемах. В чем причина расхождения количественных оценок биогеохимического цикла азота у разных авторов?
    
18. 
    Обсудите роль фосфора в биосфере и его соотношение с другими незаменимыми элементами. Почему эти элементы участвуют в лимитировании биологической продукции?
    
19. 
    Обсудите физиологические процессы, которые участвуют в сопряжении биогеохимических циклов в различных «камерах» биосферы.
    
20. 
    Опишите неорганические процессы, обеспечивающие взаимодействие биогеохимических циклов, какая роль в этом C, N, P и S?
    
21. 
    Обсудите взаимодействие биогеохимических циклов в микробных матах в водных экосистемах.
    
22. 
    Обсудите особенности индивидуальных циклов C, S, и N, и их взаимодействие в микробном мате.
    
23. 
    Опишите особенности взаимодействия между основными питательными элементами в водных пищевых сетях. Обсудите применимость отношения Редфилда для сообщества фитопланктофагов.
    
24. 
    Термодинамические аспекты биогеохимических циклов. Приведите примеры термодинамических расчетов в бактериальной энергетике.
    

Раздел 5. Биогеохимия окружающей среды

25. 
    Охарактеризуйте процесс растворения газов в природных водах.
    
26. 
    Какие процессы в почве имеют наибольшую роль в биогеохимическом цикле в наземных экосистема? Приведите пример элемента, в цикле которого принимает участие почва.
    
27. 
    Охарактеризуйте участие органического материала почвы в биогеохимических процессах. Почему верхний гумусовый слой считают биогеохимическим барьером?
    
28. 
    Обсудите биогеохимические миграции соединений кремния, сравните аридные и влажные экосистемы.
    
29. 
    Раскройте понятие «лимитирующий элемент» в биогеохимическом цикле, продуктивности экосистемы и отдельного организма.
    
30. 
    Почему фосфор считают основным лимитирующим элементом?
    
31. 
    Оцените роль отношения C:N в развитии парникового эффекта.
    
32. 
    Обсудите значение отношения Редфилда (Redfield ratio) для характеристики биогеохимического цикла.
    
33. 
    Выделите лимитирующие факторы для содержания азота в прибрежных эстуариях.
    

Раздел 6. Региональная биогеохимия

34. 
    Охарактеризуйте принципы, по которым проводят биогеохимической картирование. Приведите примеры для нашего региона.
    
35. 
    Опишите общие принципы построения биогеохимических моделей. Сравните эти модели с комплексными моделями экосистем.
    
36. 
    Область применения MEL моделей. Какие предположения можно сделать о запасании углерода в биомассе, когда уровень углерода увеличится.
    
37. 
    Объясните роль увеличения запасания азота в сокращении углерода. Используйте MEL модель.
    
38. 
    Опишите алгоритм и основную схему биогеохимической модели для водных экосистем. Каковы границы применения этой модели?
    
39. 
    Дайте характеристику экспертного моделирования. Приведите примеры для такой модели в отношении улучшения качества воды в озере.
    
40. 
    Обсудите применение ГИС технологий для биогеохимического моделирования. Приведите примеры.
    

Раздел 7. Популяционная биогеохимия

41. 
    Дайте определение популяционной биогеохимии. Кратко охарактеризуйте историю этого направление.
    
42. 
    Обоснуйте связь между биогеохимическим картированием и популяционной биохимии.
    
43. 
    Почему рак характеризуют как биогеохимически обусловленное заболевание?
    
44. 
    Опишите элементарные компоненты пищевой сети и физиологические черты живых организмов.
    
45. 
    Обсудите роль промышленных выбросов и сельскохозяйственных полютантов в здоровье населения.
    
46. 
    Предложите список заболеваний, в появлении которых играют роль биогеохимические факторы.
    

Библиографический список

1. 
   Андруз Дж., Бримблекумб П., Джикелз Т., Лисс П. Введение в химию окружающей среды. Пер. с англ. – М.: Мир, 1999. – 271 с.
   
2. 
   Базилевич Н.И., Титлянова А.А. Биотический круговорот на пяти континентах: азот и зольные элементы в природных и наземных экосистемах / отв. Ред. А.А. Тишков. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008. - 381 с.
   
3. 
   Ваганов Е.А. и др. Леса и болота Сибири в глобальном цикле углерода // Сиб. экол. журн. – 2005. - №4. – С. 631-649.
   
4. 
   Вернадский В.И., Проблемы биогеохимии. Тр. биогеохим. Лаборатории. М.: Наука, 1980. т.16. - 78 с.
   
5. 
   Голдовская Л.Ф. Химия окружающей среды. М., Мир; БИНОМ, Лаборатория знаний, 2008. – 295 с.
   
6. 
   Горленко В.М., Дубинина Г.А., Кузнецов С.И. (1977) Экология водных микроорганизмов. М, изд. «Наука», 288 с.
   
7. 
   Добровольский В.В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние. М.:Мысль, 1983.
   
8. 
   Добровольский В.В., Основы биогеохимии: Учебник для студентов высших учебных заведений.- М.: Академия, 2003. - 400 с.
   
9. 
   Дривер Дж. Геохимия природных вод. М.:Мир.1985.
   
10. 
    Емлин Э.Ф. Общая геохимия. Екатеринбург: УГГУ, 2007.
    
11. 
    Ершов Ю.И., Органическое вещество биосферы и почвы. – Новосибирск: Наука. 2004. – 104 с.
    
12. 
    Иванов В.В. Экологическая геохимия. Т.I -VI. М.: Недра. 1994-1997.
    
13. 
    Кондратьев К.Я., Крапивин В.Ф., Моделирование глобального круговорота углерода. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. – 336 с.
    
14. 
    Круговорот вещества в природе и его изменение хозяйственной деятельностью человека. МГУ, 1980.
    
15. 
    Лесные экосистемы Енисейского Меридиана. – Новосибирск: Издательство СО РАН. 2002.- 356 с.
    
16. 
    Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Суханова Н.И. Химия почвы: Учебник. – М.: Высш. шк., 2005. – 558 с.
    
17. 
    Розанова Е.П., Кузнецов С.И. Микрофлора нефтяных месторождений. М, изд. «Наука», 1974.
    
18. 
    Тарко А.М., Антропогенные изменения глобальных биосферных процессов. Математическое моделирование. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. – 232 с.
    
19. 
    Химия окружающей среды. – Пер. с англ./Под ред. А.П. Цыганкова. – М.: Химия, 1982. 672 с.
    
20. 
    Чупрова В.В. Углерод и азот в агроэкосистемах Средней Сибири. – Красноярск: КГУ. - 1997. - 166 с.
    
21. 
    Bashkin V.N. Modern biogeochemistry / Kluwer Academic Publishers New York, Boston, Dordrecht, London, Moscow, 2003. - 555 p.
    
22. 
    Journal Biogeochemistry [http://www/springerlink.com/content/
    

Методические рекомендации для успешного овладения знаниями из научной литературы, подготовки реферата и доклада, написанию конспекта содержатся в учебно-методическом пособии для выполнения самостоятельной работы по дисциплине «Билгеохимия».

ГРАФИК

Директор института: В.А. Сапожников

Методические указания для самостоятельной работы

Редактор

Компьютерная верстка автора

Бумага офсетная. Печать плоская.

Усл. печ. л. ___ ( 17 с./16). Уч.-изд. л. ______

Тираж 100 экз. Заказ _____

Редакционно-издательский отдел

Библиотечно-издательского комплекса

Сибирского федерального университета

660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79

Тел/факс (391) 244-82-31. E-mail rio@sfu-kras.ru

http://rio.sfu-kras.ru
Отпечатано Полиграфическим центром

Библиотечно-издательского комплекса

Сибирского федерального университета

660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82а