Программа построена на рассмотрении взаимосвязи и единстве трех компонентов: когнитивного
жүктеу/скачать 291.18 Kb.
|
| ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Представленная программа по экологии является дополнительной образовательной программой, реализуемой в учреждениях дополнительного образования и рассчитана на школьников старших классов, обладающих устойчивой мотивировкой к получению более углубленных знаний в области экологии, имеющих повышенные способности к восприятию закономерностей и свойств окружающей природной среды, структуры и функционирования биосферы и проблем выживания человечества. Программа построена на рассмотрении взаимосвязи и единстве трех компонентов: когнитивного («знаю»), практического («умею») и ценностно-ориентационного («отношусь, ценю»). Акцент делается на трех направлениях профессиональной деятельности в сфере экологии: классической экологии и геоэкологии – добывание знаний о взаимодействии и взаимовлиянии живых систем и окружающей среды; получение знаний о воздействии производства и потребления на живые системы, окружающую среду и здоровье; формирование отношений людей и общества в целом к природе и к собственному здоровью средствами политики, экономики, образования. Программа рассчитана на 52 часа в течение 1 полугодия обучения. Занятия проходят в виде лекций-бесед, практических занятий, разборов тестовых заданий, работы с литературой, в ходе которых, обучаемый, решая поставленные практические задачи получает знания в области экологии природных систем, человека, социума. Основная цель реализации программы: Дать расширенное представление о сложных взаимоотношениях организмов с окружающей средой и между организмами, для подготовки старшеклассников к освоению профессиональных программ высшего образования в области экологии, подготовки к олимпиадам и другим интеллектуальным соревнованиям разного уровня по экологии. Задачи сводятся к изучению следующих проблем: - получение системных знаний об организации и закономерностях функционирования природных и антропогенных систем (биосферы, экосистем, популяций) - дать представление о влиянии промышленного производства и других форм хозяйственной деятельности на живые системы с целью поиска и разработки путей и способов рационального природопользования; - выявить особенности взаимодействия людей с живой и неживой природой; - сформировать экологическое мировоззрение и биосферное мышление. Место программы в дополнительной образовательном поле профессиональной подготовки: экологические исследования базируются на материалах биологии, географии, палеогеографии, биогеографии и других отраслях знания. Общая экология содержит богатый познавательный материал и является источником формирования экологического мышления, экологической этики, опыта рационального природопользования. Требования к уровню освоения содержания программы заключаются в строгом выполнении часовой нагрузки по темам путем выполнения лекционных и практических занятий.
- направленность на развитие творческой личности, формирования логического биосферного мышления, целостного восприятия природы и окружающего мира; - получение системных естественнонаучных знаний; - знакомство с современными глобальными и региональными экологическими проблемами, законами рационального природопользования. СОДЕРЖАНИЕ ИЗУЧАЕМОГО КУРСА
Что такое экология. Содержание, предмет, задачи и методы исследования общей экологии. Объекты изучения экологии. Разделы экологии: аутэкология, демэкология, эйдэкология, синэкология, биогеоценология и глобальная экология. Системность экологии. Структура современной экологии. Взаимосвязь экологии с другими биологическими науками. Современное состояние экологической науки и перспективы ее развития. Методы экологических исследований. Рекомендуемая литература:
Модуль 2. Биосфера. Структура биосферы. Роль В.И. Вернадского в формировании понятия биосферы. Биогенное, биокосное и косное вещество. Живое вещество биосферы. Неравномерность распределения жизни в биосфере. Функциональная целостность биосферы. Основные биогеохимические циклы в биосфере. Круговорот воды. Эволюция биосферы. Уровни организации живой материи и биологические системы, изучаемые экологией. Появление человека как экологического фактора. Рекомендуемая литература:
Модуль 3. Факторальная экология (аутэкология). 3.1. Среды жизни и их характеристика. Факторы среды. Определение понятия экологический фактор. Формы воздействия экологических факторов и их компенсация. Классификация экологических факторов. Изменение факторов среды во времени. Схема действия экологического фактора. Возможности адаптации организмов к изменениям условий среды. Учение об экологических оптимумах видов. Правило ограничивающих факторов. Конценция лимитирующих факторов. Закон минимума Либиха. Закон толерантности Шелфорда. Экологическая валентность. Неоднозначность действия фактора на разные функции. Несовпадение экологических спектров отдельных видов. Представление об экологической нише: потенциальная и реализованная ниша. 3.2. Экологическая роль климатических факторов. Биота и климат как экологический фактор. Стенотермные и эвритермные виды. Зависимость активности организмов от температуры. Тепло как ограничивающий фактор. Минимальная и максимальная температура как ограничивающий фактор. Адаптации к экстремальным высоким и низким температурам. Правило Бергманна. Правило Аллена. Пойкилотермные и гомойотермные животные. Химическая и физическая теплорегуляция. Температурный оптимум и пессимум. Зависимость активности организмов от температуры. Тепловой преферендум. Влияние температуры на географическое распределение животных. 3.3. Свет как экологический фактор. Физиологически активная радиация. Световой режим. Количественная характеристика света. Сезонная динамика. Экологические группы растений по отношению к свету. Растения короткого и длинного дня. Фотопериодизм и биологические ритмы животных. Признаки теневыносливости. Анатомическая, морфологическая и физиологическая характеристика гелиофитов и сциофитов. Ориентация животных. Фототаксисы. 3.4. Влажность как экологический фактор. Свойства воды и ее биологическая роль. Аридные и гумидные условия. Вода в почве. Классификация живых организмов по их потребности в воде. Ксерофиты, мезофиты, гидрофиты, гигрофиты и их адаптации к условиям увлажнения. Водный дефицит. Пойкилогидридные и гомеогидридные организмы. Потери воды и солевой баланс. Вода как среда обитания организмов. Абиотические факторы в водных экосистемах. 3.5. Эдафические факторы. Экологическое значение механического состава почв. Экологическое значение химических свойств почв. Экологические группы растений по отношению к реакции почвенного раствора и солевому режиму. Физическая и физиологическая сухость почвы. Экологические группы почвенных организмов. Кальцефиллы и кальциефиты. Ацидофилы и базифилы. Азот как экологический фактор. Экологические особенности песчаных субстратов. Экология растений сыпучих песков. Животные пустынь и их адаптации. Засоленные местообитания. Экология растений засоленных почв. Классификация галофитов. 3.6. Ветер как экологический фактор. Анемофилия и анемохория. Жизненная форма перекати-поле. Бурелом, ветровал. 3.7. Рельеф как экологический фактор. Вертикальная поясность. Экология высокогорных растений. Влияние экспозиции и крутизны склонов на организмы. 3.8. Жизненные формы как результат приспособления организмов к действию комплекса экологических факторов. Классификация жизненных форм по Раункиеру. Жизненные формы по Серебрякову. Эволюция жизненных форм. Жизненные формы и экосистемы разных географических зон.
Модуль 4. Биотические факторы. 4.1. Классификация биотических факторов. Прямое и косвенное действие биотического фактора. Фитогенные факторы: симбиоз, эндотрофная и экзотрофная микориза. Зоогенные факторы: роль животных в опылении и распространении семян, роль червей в биоценозе, значение муравьев, грызунов. 4.2. Антропогенный фактор. Прямое и косвенное действие. Антропогенное нарушение экосистем. Роль человека в расселении видов. Виды синантропы. Эволюционные реакции. Индустриальный меланизм. Нарушения среды, вызванные человеком и эволюционные изменения. 4.3. Межвидовые биотические факторы. Межвидовая конкуренция. Принцип конкурентного исключения Гаузе. Условия сосуществования конкурирующих видов. Симбиотические отношения: мутуализм, комменсализм, нейтрализм. Конкуренция и распространение видов в природе. Хищничество. Теория оптимального добывания пищи. Реакция хищника на плотность популяции жертвы. Популяционные стратегии хищника и жертвы. Факторы, обеспечивающие стабильность системы "хищник-паразит". Паразитизм, сопряженная эволюция паразита и хозяина. "Паразитарная система". Стратегия эволюции паразитических организмов. Виды зависимости хищника или паразита от жертвы или хозяина. Количественные аспекты взаимозависимости хозяина и паразита, жертвы и хищника. Способы адаптации хозяина к отрицательному воздействию паразита. Экологическое замещение видов. Экологическая роль паразитизма. Роль человека в эволюционном процессе паразитов. Полупаразитизм, сверхпаразитизм. 4.4. Пища как экологический фактор: полифагия, олигофагия, монофагия. Питание животных: стенофаги и эврифаги. Автотрофы, гетеротрофы (бактерии, грибы, животные). Хемосинтез, жизнь в анаэробных условиях. Питание растений, бактерий. Недостаток пищи как ограничивающий фактор. Устойчивость к голоданию. Связь географического распространения организмов с пищевыми факторами. Пищевые миграции. Пищевая специализация: зоофагия (биофаги, некрофаги, копрофаги), фитофагия, детритофагия. Добывание пищи животными. Активное и пассивное питание.
Модуль 5. Популяции (демэкология). Определение понятия "популяция". Свойства популяции. Популяция как элемент экосистемы. Статические характеристики популяции: плотность, численность, возрастной, половой состав. Динамические характеристики популяции: рождаемость, смертность, выживаемость, скорость популяционного роста. Кривые выживания. Динамика численности популяций. Рекомендуемая литература:
Модуль 6. Концепция экосистемы (синэкология). 6.1. Соотношение понятий экосистема, биогеоценоз, биоценоз, фитоценоз, зооценоз. Экосистемы как хорологические единицы биосферы. Структура экосистем. Свойства экосистемы: эмерджентность, принцип разнообразия, устойчивость и способность к самосохранению, принцип неравновесности, принцип эволюции. Биогеоценоз в понимании В. Сукачева. Компоненты биогеоценоза. Биоценоз и его структурная организация. Видовая структура биоценоза. Пространственная структура: вертикальная и горизонтальная. Роль видов в фитоценозе: эдификатор, субэдификатор, ассектатор. Границы экосистем, представление об экотопе, биотопе, краевом эффекте, экотоне. Компоненты экосистем. Динамика экосистем. Циклические флуктуации. Классификация биогеоценотических сукцессий. Сингенез, филогенез, эндогенез. Концепция климакса. Отличие климаксовых и серийных экосистем. Понятие экологической ниши. Агроэкосистемы. 6.2. Функциональная структура экосистемы. Количественные особенности. Трофическая структура: автотрофы, гетеротрофы. Продуценты, консументы, редуценты. Пищевые цепи и сети. Типы пищевых цепей: "выедания" (пастбищные) и "разложения" (детритные). Трофические связи в экосистемах. Потери энергии при переходе с одного трофического уровня на другой. Пищевые цепи и пищевые сети. Размеры организмов в пищевых цепях. Пищевые, экологические пирамиды. Концепция продуктивности. Биомасса. Продуктивность экосистем биосферы. Пленки и сгущения живого вещества на суше и в океане. Взаимосвязи разных компонентов наземных экосистем. Значение почвы как особого биокосного тела. Планктон, бентос, нектон. 6.3 Основные типы наземных экосистем. Тундры, болота, тайга, смешанные и широколиственные леса умеренной зоны, степи, тропические влажные леса, пустыни. Рекомендуемая литература:
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ ПО ТЕМАМ И ВИДАМ РАБОТ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ: Основная литература: Агесс П. Ключи к экологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. Акимова Т.А., Кузьмин А.П., Хаскин В.В. Экология. Природа – Человек – Техника. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. 343 с. Андерсон ДЖ. М. Э. Экология и науки об окружающей среде: биосфера, экосистема, человек. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. Баландин Р.К. Перестройка биосферы. Минск: Вышэйшая школа,1981. Бигон М., Харпер Дж.,Таунсенд К. Экология: особи, популяции, сообщества. Т.1-2. М.: Мир, 1989. Биосфера / Под редакцией М.С. Шлярова. М.: Мир, 1972. Будыко М.И. Эволюция биосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. Вальтер Г. Растительность Земного шара. М.: Прогресс, 1975. Т. 1-3. Введение в экологию / Под редакцией Ю.А. Казанского. М., 1992. Воронов А.Г. Биогеография с основами экологии. М.: Изд-во МГУ, 1987. Воронов Н.А. Основы общей экологии. М.: Агар, 1997. Войткевич Г.В., Вронский В.А. Основы учения о биосфере. М.: Просвещение, 1989. Воронов А. Г., Дроздов Н. Н. Биогеография мира. М.: Высшая школа, 1985. 272 c. Воронцов А.И. и др. Основные вопросы экологии, 1988. Гиляров А.М. Популяционная экология. М.: МГУ, 1990. Голубев Г.Н. Геоэкология. М.: ГЕОС, 1999. 338 с. Горышина Т.К. Экология растений. М., 1979. Дажо Р. Основы экологии. М., 1975. Киселев В.Н. Основы экологии. Минск: Высшая школа, 1998. Коробкин В.И., Передельский Л.В Экология. Ростов н/Д: Феникс, 2007. 602 с. Новиков Г.А. Основы общей экологии и охраны природы. Л., 1979. Одум Ю. Экология: В 2 т. М.: Мир, 1986. Основы экологии. Учебник для 10 (11) классов. Под ред. Черновой Н.М. 6-е изд., стер. М.: Дрофа, 2002. 304 с. Павлов А.Н. Экология: рациональное природопользование и безопасность жизнедеятельности. М.: Высшая школа, 2005. 343 с. Петров К.М. Биогеография с основами охраны среды. СПб., 1995. 370 с. Петров К.М. Общая экология: Взаимодействие общества и природы. СПб.: Химия, 1998. Протасов В. Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. М.: Финансы и статистика, 2001. 688 с. Радкевия В.А. Экология. Минск: Высшая школа, 1998. Реймерс Н.Ф. Экология: Теория, законы правила, принципы и гипотезы. М.: Россия молодая, 1994. Риклефс Р. Основы общей экологии. М.: Мир, 1979. Серебряков И. Г. Экологическая морфология растений. М., 1962. Серебрякова Т. И. Учение о жизненных формах на современном этапе. М., 1972. Скуфьин К.В. Экология и охрана природы. Воронеж, 1986. Степановских А.С. Общая экология. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. 510 с. Степановских А.С.Экология. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. 703 с. Федоров В.Д., Гильманов Т.Г. Экология. М.: МГУ, 1980. Фарб П. Популяционная экология. М.: Мир, 1971. Чистик О.В. Экология. Минск, 2000. 245 с. Чернова Н. М., Былова А.М. Экология. М.: Просвещение, 1988. Шварц С.С. Экологические закономерности эволюции. М.: Наука,1980. Шилов И. А. Экология. М.: Высшая школа, 1998. Экология. Под ред. Тягунова Г.В., Ярошенко Ю.Г. М.: Логос, 2005. 504 с. Дополнительная литература: Альберт К. Дженсен. Живой мир океанов. СПб.: Гидрометеоиздат, 1994. 254 с. Вахрамеева М.Г. Охрана растительного мира. М.:МГУ. 1988. Вернадский В.И. Биосфера. М.: Мысль, 1967. Вернадский В.И. Живое вещество. М.: Наука, 1978. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология в вопросах и ответах. Ростов н/Д.: Феникс, 2002. 384 с. Кузнецов В.И., Идлис Г.М., Гутина В.Н. Естествознание. М.: АГАР,1996. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. М.: Гранд, 2002.551 с. Общие методы изучения современных экосистем. М.: Наука, 1979. 273 с. Реймерс Н.Ф. Цена равновесия. М.: Агропромиздат, 1987. 63 с. Романова Э.П., Куракова Л.И., Ермаков Ю.Г. Природные ресурсы мира. М.: изд-во МГУ, 1993. 303 с. Тимофеев-Ресовский Н. В., Яблоков А. В., Глотов Н. В. Очерк учения о популяциях. М., 1973. Чернова Н.М., Былова А.М. Экология. М.: Просвещение, 1988. 271 с. Фредерик Х. Вагнер. Живой мир пустынь. СПб. Гидрометеоиздат, 1994. 247 с. Экологические словари, справочники, энциклопедии: Биологический энциклопедический словарь. М., 1995. Вронский В.А. Прикладная экология. Ростов-на-Дону: Феникс, 1996. 512 с. Окружающая среда. Энциклопедический словарь-справочник. Пер. с нем. М.: Прогресс, 1993. Ошмарин А.П., Ошмарин В.И. Школьный справочник по экологии. Ярославль: Академия развития, 1998. Реймерс Н.Ф. Природопользование (словарь-справочник). М.: Мысль, 1990. 637 с. Реймерс Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды: Словарь-справочник. М.: Просвещение, 1992. ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ:
ВОЗМОЖНЫЕ ТЕМЫ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ПРАКТИЧЕСКИХ И ТЕСТОВЫХ РАБОТ:
ГЛОССАРИЙ Автохтоны – коренные обитатели данной местности. Адаптация – приспособление организмов к условиям существования. Аллохтоны – организмы, населяющие какую-либо местность, но возникшие в процессе эволюции в другом месте. Анемофилия – опыление при помощи ветра. Анемохория – распространение плодов и семян при помощи ветра. Антропохоры – растения, распространяемые человеком. Ареал – область распространения какого-либо вида. Баллистохоры – растения с морфологическими приспособлениями, препятствующими самопроизвольному осыпанию диаспор. Вайи – листья папоротников. Вегетативное размножение – размножение растений вегетативными органами – кусочками стебля, корня, листа, луковицами, клубнями, корневищами. Вегетационный период – время года, в течение которого растения могут активно проявлять свои жизненные функции. Вегетация – состояние активной жизнедеятельности растений. Галофиты – растения, приспособившиеся к жизни на засоленных почвах. Гаустории – присоски, при помощи которых растения – паразиты высасывают питательные вещества из растения – хозяина. Гекистотермы – растения, способные жить в условиях минимального поступления энергии. Гелиофиты – светолюбивые растения. Гемикриптофиты – многолетние травы, у которых почки возобновления закладываются на уровне поверхности почвы. Гемистенотопные виды – виды, встречающиеся в составе двух синтаксонов. Гемиэвритопные виды – виды, встречающиеся в составе двух типов растительности. Гигрофиты – растения, обладающие приспособлениями к жизни в избыточно увлажненных местообитаниях. Гидрофиты – водные растения. Гидрохория – распространение плодов и семян с помощью воды. Доминанты – виды, господствующие (преобладающие по покрытию) в каждом ярусе фитоценоза. Зигоморфный цветок – цветок неправильный, через который можно провести только одну ось симметрии. Зоохоры – растения, имеющие приспособления, для распространения плодов и семян животными. Ирруптивное растение – растение, разрастающееся надземно или подземно. Кальцефиты – растения, предпочитающие щелочные, богатые известью почвы. Каудекс – стеблекорень, образование, характерное для полукустарничков и состоящее из одревесневших нижних частей побегов, гипокотиля и стержневого деревянистого корня. Клубнелуковица – укороченная или утолщенная нижняя часть стебля, служащая для накопления питательных веществ. Корневище – видоизмененный подземный побег, выполняющий функцию накопления питательных веществ и размножения. Корнеклубень – утолщение боковых или придаточных корней, в которых откладываются запасные питательные вещества. Космополиты – виды, широко распространенные по всем континентам земного шара. Криптофиты – многолетние, травянистые растения, надземные органы которых на зиму отмирают, а почки возобновления закладываются на корневищах, клубнях, луковицах и скрыты в почве (геофиты), в воде (гидрофиты), болоте (гелофиты). Ксеногамия – перекрестное опыление, т.е. перенос пыльцы с цветка одной особи на другую. Ксеромезофиты – мезофиты, приближающиеся по своим признакам к ксерофитам. Ксерофиты – растения, приспособившиеся к жизни в засушливых местообитаниях. Лианы – ладящие и вьющиеся растения. Литоральные виды – организмы, населяющие прибрежную полосу морей. Луковица – видоизмененный подземный побег с укороченным стеблем (донцем) и мясистыми чещуевидными листьями, служащими для запаса питательных веществ и размножения. Маргант – опушечный вид. Мезотрофы – организмы, проявляющие умеренную требовательность к почве. Мезофанерофиты – деревья и кустарники, имеющие высоту от 8 до 30м. Мезофиты – организмы, обитающие в местах со средней степенью увлажнения почвы. Мерикарпии – части, на которые распадается дробный плод. Микоризообразователи – грибы, образующие в корнях растений микоризу – сожительство мицелия гриба с корнями растений. Микотрофность – питание организмы при участии микоризы грибов. Микротермы – организмы, предпочитающие сравнительно низкие температуры окружающей среды. Микрофанерофиты – деревянистые растения от 2 до 8 м высотой. Мирмекохория – распространение семян муравьями. Монотипный род – род, в состав которого входит только один вид. Морфология организмов – наука о внешней форме организмов, о закономерностях строения органов и их развития в процессе онтогенеза и филогенеза. Нанофанерофиты – невысокие (менее 2 м высоты) кустарники. Нитрофилы – организмы, требующие повышенного содержания нитратов в почве. Облигатные паразиты – организмы, ведущие только паразитический образ жизни и неспособные к сапрофитному питанию. Олиготрофы – организмы, способные жить на бедных субстратах. Ореофиты – высокогорные (альпийские) организмы. Орнитохория – распространение плодов и семян птицами. Палеоэндемизм – древний, реликтовый эндемизм. Палюдант – организмы, обитающие на переувлажненных местообитаниях. Паразиты – организмы, живущие на поверхности или внутри другого организма и питающиеся за его счет. Петрофанты – растения, произрастающие на скалах. Полигамные растения – растения у которых наряду с обоеполыми цветками бывают и однополые. Популяция – совокупность особей одного вида, свободно скрещивающихся между собой, населяющих определенную территорию. Пратант – вид, произрастающий в луговых сообществах. Псаммофиты – организмы песчаных субстратов. Реддитивное растение – растение, у которого отсутствует вегетативное размножение. Редуцированный орган – недоразвитый орган. Реликт – виды, входившие в состав флоры и фауны прежних эпох и сохранившиеся до настоящего времени. Рестативное растение – растение, восстанавливающееся порослью от пня. Сапрофиты – организмы, предпочитающие питаться органическим веществом мертвых тел. Сильвант – вид, произрастающий в лесных сообществах. Симбиоз – сожительство двух организмов, необходимое для партнеров. Синантропофант – сорные виды, приспособленные к произрастанию в нарушенной человеком среде обитания. Стенотопные виды – виды, встречающиеся в составе одного синтаксона. Степант – вид, характерный для степных сообществ. Субэдификаторы – виды, занимающие второе по значимости, после эдификаторов, место в сообществе. Фанерофиты – растения с почками возобновления, расположенными высоко над поверхностью почвы. Филлокладии – видоизмененные побеги с плоскими листовидными стеблями и редуцированными листьями, превратившимися в чешуйки или колючки. Хамефиты – растения, у которых почки возобновления находятся в приземных частях побегов, защищаемых зимой снежным покровом. Эвритопные виды – виды, встречающиеся в более, чем трех типах растительности. Эдификатор – вид, играющий определяющую роль в создании сообщества, строитель сообщества. Эндемик – вид имеет ограниченный ареал только в определенном районе земного шара и не встречается в других районах. Энтомофилия – опыление с помощью насекомых. Эректоидные – прямостоячие стебли. Эуксерофиты – организмы засушливых местообитаний, обладающие сильно опушенными листьями, высоким осмотическим давлением, способностью выносить обезвоживание. Эфемероиды – многолетние растения, цветущие и вегетирующие непродолжительное время. Эфемеры – однолетние растения с очень коротким жизненным циклом, успевающие пройти полный цикл развития за короткий вегетационный период. Программа подготовлена преподавателем кафедры геоэкологии и природопользования КубГУ Бровко Ю.В. жүктеу/скачать 291.18 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||