Для бакалавров, обучающихся по

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ

по курсу «География»

 

 

Издательство МСХА Москва 2012

 

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего пРофессионального образования российский государственный аграрный университет – МСха имени К.А. Тимирязева (ФГОУ ВПО ргау - МСХА имени К.А. Тимирязева)

 

Факультет почвоведения, агрохимии и экологии

кафедра экологии

 

 

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ

по курсу «География»

для бакалавров, обучающихся по

направлению «Экология и природопользование»

 

 

Студент (ка) ….. курса…..группы

Ф.И.О.________________________

­

 

Преподаватель (должность)________

Ф.И.О____________________________

 

Издательство РГАУ-МСХА Москва 2012

 

 

Составители: И.М. Яшин – дбн, профессор; И.И. Васенев – дбн, профессор; В.А. Поветкин – к.с.-х.н., ассистент.

(ФИО составителей, ученая степень, ученое звание)

«18» января 2012 г.

 

Руководитель программы: И.М. Яшин – доктор биологических наук, профессор

(ФИО руководителя, ученая степень, ученое звание)

«18» января 2012 г.

 

Эксперт: Мамонтов В.Г. – дбн, профессор

(ФИО эксперта, ученая степень, ученое звание)

«01» февраля 2012 г.

 

Программа обсуждена на научно-методическом заседании кафедры экологии

 

«11» января 2012 г., протокол № 1.

 

Зав. кафедрой экологии, профессор ___________________ И.И. Васенев

(подпись) (ФИО)

 

Согласовано:

 

Декан факультета ПАЭ, профессор: ____________________ В.Д. Наумов

(название факультета) (подпись) (ФИО декана)

 

«07» февраля 2012 г.

 

Председатель УМК

профессор _____________________ В.И. Кирюшин

(название факультета) (подпись) (ФИО)

 

«13» февраля 2012 г.

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Введение …………………………………………………………………………5

Глава 1. Региональная география: биогеоценозы, ландшафты, фации….. 7

1.1. Компоненты ландшафтов………..…............................................8

1.2. Ландшафты России…………………………..................................13

1.3. Биосфера Земли и ее функции…..................................................23

1.4. Учение о природных зонах (задание к гл. 2)…………………..29

Глава 2. Методология изучения ландшафтов………………………………29

2.1.Полевые методы изучения экосистем (задания к главе 2)........32

Глава 3. Биогеохимическое нормирование загрязнителей…………………38

3.1.Биогеохимические параметры нормирования………………….41

Глава 4. Эколого-географическая оценка компонентов ландшафтов Подмосковья……………………………………………………………………..46

4.1. Порядок выполнения работы…………….…...................................46

4.2. Состояние поверхностных природных вод и свалок…..................46

 

Литература……………………………………………………………………….47

 

Словарь терминов………………………………………………………………..49

 

_______________

 

ВВЕДЕНИЕ

 

География – одна из древних наук. Она привлекает внимание самых различных специалистов. Еще Александр Гумбольдт в своих лекциях («Kosmos Vorlesungen», 1827), прочитанных в Королевском университете в Берлине, отмечал значение географии и экологии в жизни людей. Основоположник научного почвоведения В.В. Докучаев исследовал почвы с географических позиций: почвы являются незаменимым компонентом и продуктом конкретных ландшафтов. Он первый предложил изучать почву как производную от пяти факторов почвообразования – климата, растительности (биоты), рельефа, почвообразующих пород и возраста ландшафта. Будучи профессиональным геологом, В.В. Докучаев отчетливо представлял значение рельефа, горных пород и ландшафта в формировании, развитии (эволюции) и пространственной дифференциации почв. В этой связи выглядит вполне логично, что именно В.В. Докучаев первый обосновал закон географической зональности на Земле («К учению о зонах природы», 1899). В этом учении он указал, что «…агрономия должна быть зональной».

География (от греческого – geo – Земля, graphiya – рисование).

Современная география большое внимание уделяет оценке взаимодействия человеческой популяции (и продуктов техногенеза) с компонентами биосферы. В этой связи уместно напомнить работы В.И. Вернадского (1922-1924) о ноосфере (новом состоянии биосферы - сфере разума), озвученные им на лекциях в Сорбонском университете в Париже. Так укрепилась экологическая парадигма в естествознании. Учение о биосфере, еще не получившее полного обоснования, развивается в тесном контакте с биогеохимией. Ноосфера – сфера разума. Она достичь подобного уровня жизни на Земле крайне трудно. Пока довлеют над людьми иные ценности.

Основной объект исследований в географии – ландшафты, точнее – фации и урочища, а также их компоненты. Например, экосистемы Земли подразделяются на наземные и водные. Последние могут быть морскими и пресноводными. Среди пресноводных экосистем исследуются озера, реки, водохранилища, пруды. Особое место отводится изучению искусственно созданных ландшафтов – аграрных экосистем. Специалисты здесь применяют химические средства защиты растений, органические и минеральные удобрения, а также химические мелиоранты. Поэтому вновь созданные агроэкосистемы испытывают мощную химическую нагрузку, усиливающуюся со временем. Химически активные, и новые для Биосферы вещества, включаются в трофические цепи, загрязняя корма, продукты питания и природные воды. В этой связи необходима диагностика загрязнителей (сведения об их составе, свойствах и формах миграции, а также о нормировании).

Решение проблемы, связанной с экологическим нормированием ксенобиотиков, определяется целым рядом факторов. Во-первых, необходима оценка источников загрязнения (их масштаб выпадений, химический состав и свойства, а также распределение по элементам ландшафта). Во-вторых, следует знать химические свойства целого ряда экотоксикантов – ионов тяжелых металлов, радионуклидов, полиароматических углеводородов, диоксинов, микотоксинов, нитратов и нитрозаминов, а также синтетических поверхностно-активных веществ, углеводородов в составе нефти - их пороговые концентрации, методы диагностики и поведение в различных биогеоценозах. В-третьих, важно определить современное экологическое состояние компонентов ландшафтов и на этой основе разрабатывать и совершенствовать существующие нормативы оценки загрязнения экосистем. В-четвертых, поскольку здоровье человеческой популяции тесно связано с особенностями (и биогеохимическим качеством) ландшафтов, экологическое нормирование распространяется и на адаптационные возможности людей в условиях интенсивного промышленного антропогенеза. При этом проводится также оценка устойчивости и биоразнообразия экосистем.

 

Существующая парадигма «контроль» ксенобиотиков обеспечивается системой показателей: предельно допустимая концентрация (ПДК), предельно допустимый выброс (ПДВ), остаточно-допустимая концентрация (ОДК) и ряд других. Важно отметить, что такой подход не учитывает региональные особенности ландшафтов. Последнее можно установить с помощью парадигмы «предупреждение», основанной на оценке биогеохимических потоков загрязнителей. Нормативы здесь иные, не статичные, а вытекающие из специфики функционирования биоты (и популяции человека) в определенных нативных и антропогенно-модифицированных ландшафтах, например агроэкосистемах.

В «Рабочей тетради» по дисциплине «География» бакалавры самостоятельно выполняют практические работы и задания преподавателя, решают тематические и ситуационные задачи. В конце семестра «Рабочая тетрадь» должна быть аккуратно и правильно оформлена, подписана преподавателем. Сокращения в тексте не допускаются.

 

Предложения по улучшению содержания «Рабочей тетради» по курсу «География» просим направлять по адресу: e-mail – [email protected] профессору И.М. Яшину.

__________

Глава 1. Региональная география: биогеоценозы, ландшафты, фации

 

1.1. Компоненты фаций

При исследовании экологической ситуации необходимо знать основные компоненты ландшафтов (почвы, растительность, породы и природные воды – их состояние, структуру), принципы организации и функционирование наземных и водных экосистем, а также консорции, сукцессии биоты, дигрессии ландшафтов и экотоны. Важно также правильно использовать картографические материалы – топографические карты, фотопланы с горизонталями, аэрофотоснимки. С их помощью проводится маршрутное картографирование ландшафтов и выделение контуров почв, растительности и урочищ… Актуально также знать особенности взаимодействия химических продуктов антропогенеза с компонентами ландшафтов с учетом биоразнообразия, экологической безопасности, приоритета качества жизни популяции людей и устойчивого развития биосферы.

Указанные теоретические и научно-практические задачи являются основными при изучении курса «География». Они помогают сформировать экологическое мировоззрение студентов. При этом особое внимание обращается на рациональное использование природных ресурсов, их картографирование и сохранение биоразнообразия на примере ландшафтов Подмосковья.

Общие положения

Ландшафты - это природно-территориальные комплексы (ПТК), образованные группами живых организмов, а также атмосферой, почвами, природными водами... В ПТК живые и косные (по В.И. Вернадскому) компоненты экосистемы неразрывно взаимосвязаны между собой путем обмена веществами и энергией. Здесь ведущую роль играют фотосинтез, дыхание биоты, гумусообразование и жизнедеятельность микроорганизмов. Понятие «ландшафт» применяется к природным объектам различной сложности и размеров: необъятный океан или небольшой пруд, ландшафт темнохвойной тайги или участок вечно шелестящей осиновой рощи. Например, термин «экосистема» предложил Эрнст Геккель (1866), а обосновал английский эколог А. Тенсли (1930г.); нередко термины «экосистема» и «биогеоценоз» специалисты употребляют как синонимы, но это не так, поскольку они используются с разными целями.

Нужно помнить, что природные экосистемы не картографируются (пока нет их таксономического деления), но экосистема удобна при изучении трофических уровней (пищевых цепей). В России в географии широко используются термины: фация, урочище, ландшафт. Они используются при экологическом и ландшафтном картировании (И.М. Яшин с соавт., 2004).

 

Практическая работа 1 Использование топографической карты при географическом картировании нативных и аграрных экосистем Охарактеризуйте следующие положения   1. Что такое топографическая карта? Назовите основные картографические основы, используемые при экологическом картировании экосистем и ландшафтов. ___________________________________________________________________________________________________     2. Как проводится «чтение» топокарты и ориентирование по ней (на примере фото)? _________Чтение топокарты - это__________________________________________________________________________________________________________________Ориентирование на местности - это__________________________________________________________________________________________________________________   3. Что такое заложение и высота сечения рельефа? Что такое масштаб карты? __________________________________________________________________ Заложение – это____________________________________________________________ Высота сечения рельефа – это_____________________________________________________________________ Масштаб карты – это__________________________________________________________________________________________________________________   4. Определите крутизну любого участка склона мореного увала с помощью шкалы заложений (см. фото топокарты), _______________________________________________________________   Рис. 1. Фрагмент топографической карты крупного масштаба   2. масштаб карты, 3. условные обозначения, 4. ориентирование и «чтение» топокарты, 5. шкала заложений.

5. Выпишите основные условные обозначения, используемые на топокарте: сенокос, пашня, пастбище, гарь, лес (смешанный, хвойный...), переправа, населенный пункт, брод, родник.

__________________________________________________________________

 

 

6. Для каких целей и по какому принципу составляется легенда к топокарте?

_____________________________________________________________________________________________________________________

Пример легенды к топографической карте:

__________________________________________________________________________________________________________

 

7. Выделите на топографической карте основные формы рельефа, а также местные базисы эрозии (тальвеги), плакоры. Сделайте выкопировку небольшого участка, наклейте ее аккуратно в Рабочую тетрадь. Объясните, для чего используется данная информация?

___________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

Выкопировка с участка топографической карты М 1: 25 000