Лекция 1. Структура экологического знания. Аутэкология
Цели: Сформировать представление:
- о структуре экологического знания
- об аутэкологии - экология организмов.
Учебные вопросы.
1) Краткая история экологии.
2) Структура экологического знания. Структура Экологии и Натурологии.
3) Биологическое разнообразие организмов.
4) Экологическое разнообразие организмов.
5) Метаболизм.
Основные понятия: Экология, аутэкология (экология организмов), популяционная экология, синэкология (экология сообществ), учение о биосфере, Натурология, охрана природы, охрана окружающей среды, организм, вид, унитарные организмы, модулярные организмы, автотрофные и гетеротрофные организмы, фототрофные и хемотрофные организмы, метаболизм, пластический и энергетический обмен.
Рекомендации. При чтении лекции особое внимание уделить формированию правильного представления о структуре экологического знания. Необходимо добиться понимания студентами различий между фундаментальной наукой и прикладными отраслями экологических знаний.
Третий вопрос предполагает закрепление и расширение знаний, полученных при изучении школьного курса общей биологии. При рассмотрении 3 вопроса рекомендуются активные формы работы с аудиторией в форме Вопросов преподавателя и ответов студентов. Возможные варианты вопросов:
Каким термином обозначается совокупность одинаковых организмов?
Какие бывают организмы?
Как называется организмы в клетках которых нет ядра?
Для закрепления понятий «унитарный организм», «модулярный организм» следует обратиться к аудитории с просьбой привести примеры унитарных и модулярных организмов.
При рассмотрении 4 вопроса добиться понимания содержания базовых понятий, выстраивая объяснение на дилеммах автотрофные - гетеротрофные организмы, фототрофные - хемотрофные организмы.
Вопрос 5 предполагает закрепление и обобщение знаний из раздела Общая биология школьного курса. Особое внимание обратить на роль АТФ, формирование представлений о сопряженности механизмов синтеза и деструкции органического вещества в клетке.
Лекция 2. Концепция среды обитания. Экология популяций
Цели: Сформировать представление:
- среде обитания организма
- о экология популяций.
Учебные вопросы.
1) Концепция среды обитания.
2) Важнейшие абиотические факторы: излучение, температура, вода.
3) Биотические факторы.
4) Ресурсы.
5) Адаптации.
6) Концепция популяции.
Основные понятия: Среда обитания; фактор; ресурс; биотические, абиотические и антропогенные факторы; излучение; температурный режим наземно-воздушной, водной и почвенной среды; количество осадков, влажность воздуха; внутривидовые и межвидовые взаимоотношения организмов; межвидовая конкуренция; закон конкурентного исключения; хищничество; паразитизм; комменсализм; мутуализм; заменимые и незаменимые ресурсы; закон компенсации (законе Рюбеля); закон минимума (закон Либиха); закону независимости основного ресурса (закон Вильямса); кривая толерантности; закон толерантности (закон Шелфорда); закон лимитирующего фактора; адаптация; закон экологической индивидуальности; закон относительности адаптаций; экологическая ниша; популяций; численность; правило численности популяции Одума; рождаемость; правило биоценотического регулирования численности (правило Фридерикса); возрастная структура популяции; регулярное, пятнистое и случайное распределение особей; J-образная кривая (кривая бум-крах); сигмоидальная (S-образная) кривая.
Рекомендации. При чтении лекции особое внимание уделить четкости формулировки экологических законов. Необходимо добиться понимания студентами различий между факторами и ресурсами.
При знакомстве с классификаций факторов среды обитания особо подчеркнуть наличие антропогенного фактора; заострив внимание на важности этого типа факторов в современных сообществах.
При характеристике конкретных факторов необходимо особо подчеркивать модифицирующее действие других факторов. В завершении изложения материала о факторах среды особое внимание уделить синергизму во влиянии таких факторов как влажность воздуха и температура.
При рассмотрении 3 вопроса следует опираться на бытовые знания студентов о взаимодействии организмов. Особое внимание уделить положительным взаимодействиям.
В начале рассказа о ресурсах (4 вопрос) следует еще раз подчеркнуть разницу в понятиях фактор и ресурс. Для облегчения восприятия материала привлекать примеры, характеризующие человеческие потребности в ресурсах: кислород для дыхания, вода, пища и т.д.
В 5 вопросе важнейшим является введение понятия кривой толерантности, которая широко используется при дальнейшем знакомстве с экологической проблематикой. Следует добиться понимания закона толерантности – как базового в различных разделах экологического знания. Следует обратить внимание, что это теоретическое построение используется при определении санитарных норм учебных и производственных помещений.
При введении понятия «Популяция» в 6 вопросе обратить внимание на тот факт, что в данном случае используется экологическое определение популяции. Популяция как элементарная эволюционирующая единица здесь не рассматривается.
Важно добиться понимания, что понятия минимальной и максимальной численности популяции имеют не только теоретическое значение, но очень важны в повседневной деятельности сельскохозяйственного производства и охране природы. Уместно здесь привести примеры охраны животных и растений имеющих численность близкую к минимальной (виды Красной Книги).
При характеристике принципа действия биоценотических весов постараться избежать ошибок, связанных с возможностью прямой интерпретацией данной модели как неких весов для взвешивания. Обратить внимание студентов на то, что это модель, иллюстрирующая принцип действия закона.
Лекция 3. Синэкология
Цели: Сформировать представление о:
- структуре сообществ
- функционировании сообществ
- динамике и сукцессии сообществ.
Учебные вопросы.
1) Понятия сообщество, биогеоценоз, экосистема.
2) Понятие и структура биогеоценоза. Границы биогеоценоза.
3) Динамика биогеоценозов. Теория сукцессии.
4) Понятие и компоненты экосистемы.
5) Функционирование экосистемы: пищевые цепи, трофические уровни, энергетические пирамиды.
Основные понятия: биогеоценоз, экосистема, принцип экологического континуума (принцип Раменского-Глизона); принцип биоценотической прерывистости; вид-эдификатор; биоценоз; биотоп; экотон; ярус растительности; сукцессия; климаксное сообщество; первичные и вторичные сукцессии; круговорот вещества; поток энергии; продуценты, консументы, редуценты; пищевая цепь; трофический уровень; пастбищная и детритная цепи питания; трофический уровень; энергетическая пирамида; закон пирамиды энергий.
Рекомендации. При чтении лекции особое внимание уделить объяснению различий понятий биогеоценоз и экосистема. Следует обратить внимание, что это не разница в объектах исследования, а различие подходов методологий познания.
При знакомстве со структурой биогеоценоза обращать внимание студентов на наличие разноуровневых связей, обеспечивающих единство биогеоценоза как системы. При характеристике разнообразия границ следует отметить, модифицирующую роль человека, организующего линейные, редкие в природе границы и расширении зон экотонных сообществ.
При рассмотрении 3 вопроса следует добиться понимания различий между понятиями динамики, как многолетних флуктуаций структуры, и сукцессии, как направленного процесса изменения состава и структуры сообществ.
Характеризую поток энергии в системе следует обратить внимание на соблюдение биологическими системами 1 и 2-ого законов термодинамики.
Дополнительно к основному материалу при рассмотрении 5 вопроса по возможности разъяснять студентам механизм накопления в пищевых цепях вредных веществ (аккумулятивный эффект накопления тяжелых металлов, радионуклидов и не разлагаемых органических соединений).
Лекция 4. Понятие и структура биосферы
Цели: Сформировать представление о:
- биосфере
- живом веществе биосферы.
Учебные вопросы.
1) Понятие биосфера. Функции биосферы.
2) Строение мегабиосферы.
3) Понятие живое вещество и его функции.
4) Понятие глобального круговорота веществ (биогеохимического цикла).
Основные понятия: биосфера; мегабиосфера, апобиосфера, парабиосфера и метабиосфера; давление жизни; «всюдность» жизни; живое вещество; энергетическая, деструкционная, средообразующая и концентрационная функции; биотический и абиотический круговороты; биогеохимический цикл; резервных и обменный фонды.
Рекомендации. При чтении лекции особое внимание уделить объяснению различий терминов биосфера – как оболочка Земли, и живое вещество – как совокупность живых организмов.
При знакомстве со структурой биосферы обращать внимание студентов на всюдность живого и потенциальные возможности живого к расселению. Особо подчеркнуть, что живое обладает большими адаптивными способностями, чем возможные реализованные спектры условий на планете.
При характеристике функций биосферы следует опираться на знания, полученные студентами при знакомстве первого раздела и самостоятельной работы.
При изложении материала о живом веществе обратить особое внимание на колоссальную работу, выполняемую живым веществом, при минимальных затратах энергии. Раскрыть в связи с этим особую роль биокаталитических систем
Лекция 5. Биосоциальная сущность человека. Концепция здорового образа жизни
Цели: Сформировать представление о:
- биосоциальной сущности человека
- среде обитания и потребностях человека
- здоровье и болезнях.
Учебные вопросы.
1) Биосоциальная сущность человека.
2) Полиморфизм популяции человека.
3) Среда обитания человека.
4) Биологические потребности человека.
5) Популяционные характеристики
6) Концепция здоровья человека
Основные понятия: биологический и социальный полиморфизм; минимальная, физиологическая, экологическая и информационная среды; элементарные и вторичные потребности; псевдопотребности; урбанизация; здоровье; наследственные болезни; экопатологии; стресс; природно-очаговые болезни; болезни старения.
Рекомендации. При чтении лекции особое внимание уделить обоснованию биосоциальной сущности человека. Подчеркнуть, что на ряду с социальными законами жизнедеятельность человека подчиняется биологическим (экологическим) законам.
При знакомстве с потребностями человека следует формировать правильное отношение к мотивациям. Разъяснить механизм возникновения и иллюзорность псевдопотребностей.
При изложении материала опираться на характеристики состояние народонаселения России. Формировать активную гражданскую позицию, направленную на решение проблем государства.
Разъясняя содержание раздела болезни человека, обращать внимание студентов на различие неизлечимых заболеваний (наследственные) и излечимых заболеваний. Формировать правильное отношение к собственному здоровью. Донести мысль о возможности избегания ряда заболеваний при соблюдении норм здорового образа жизни.
Лекция 6. Лимитирующие факторы развития цивилизации
Цели: Сформировать представление о:
- экологических кризисах и экологических катастрофах
- особенностях воздействия человека на среду обитания
- путях решения экологических проблем.
Учебные вопросы.
1) Факторы, лимитирующие развитие человечества.
2) Особенности антропогенного воздействия на биоту.
3) Экологические кризисы и катастрофы.
4) История антропогенных экологических кризисов.
Основные понятия: экологический кризис; демографический взрыв; истощение природных ресурсов; загрязнение среды обитания; кризис перепромысла животных; кризис примитивного поливного земледелия; кризис перепромысла растительного материала; кризис физического и химического загрязнения биосферы; глобальный термодинамический кризис.
Рекомендации. При чтении лекции особое внимание уделить разъяснению различий кризиса и катастрофы. Обратить внимание на наличие кризисной ситуации во взаимоотношениях общества и природы
При знакомстве с понятием демографического взрыва обратить внимание на особую роль развивающихся стран.
Характеризую проблему исчерпаемости ресурсов подчеркнуть изменение отношения к некоторым видам ресурсов, которые когда-то считались возобновимыми, но на данном этапе относятся к категории исчерпаемых (лес, почва, пресная вода).
Рассматривая историю антропогенных экологических кризисов добиться понимания, что человечество и ранее сталкивалось с кризисными явлениями и находило решение данных проблем. Показать возможные пути решения актуальных экологических кризисов.
Лекция 7. Экологические принципы рационального природопользования. Использование природных ресурсов.
Цель: Сформировать представление:
- о структуре природопользования
Учебные вопросы.
1) Краткая история природопользования.
2) Структура природопользования.
3) Рациональное и эмпирическое природопользование.
4) Географический и экологические подходы в природопользовании.
5) Природные ресурсы.
6) Экологические проблемы использования ресурсов.
Основные понятия: природопользование, рациональное природопользование, эмпирическое природопользование, экологическая проблема, географический подход, исторический подход, экологическая школа в природопользовании, природные ресурсы, безопасность в природопользовании, риск в природопользовании, природная среда природные условия, природно-ресурсный потенциал.
Рекомендации. При чтении лекции особое внимание уделить формированию правильного представления о структуре современного природопользования. Необходимо добиться понимания студентами различий между фундаментальной наукой и прикладными отраслями природопользования.
При рассмотрении 3 вопроса рекомендуются активные формы работы с аудиторией в форме Вопросов преподавателя и ответов студентов. Возможные варианты вопросов:
Как отличается рациональное и нерациональное природопользование?
Природопользование – область хозяйственной деятельности или науки?
Какие термины употребляются только в географической науке, какие повсеместно?
Для закрепления понятий «рациональное природопользование», «эмпирическое природопользование» следует обратиться к аудитории с просьбой привести примеры унитарных и модулярных организмов.
При рассмотрении 4 вопроса добиться понимания содержания базовых понятий, выстраивая объяснение на дилеммах географический – экологический подходы.
Вопрос 5 предполагает закрепление и обобщение знаний из географии школьного курса. Особое внимание обратить на роль альтернативных источников энергии.
Лекция 8: Мониторинг окружающей среды и его виды. Экологические наблюдения, оценки, прогнозы
Цели: Сформировать представление:
- о цели экологического мониторинга
- о структуре экологического мониторинга.
Учебные вопросы.
1. Виды экологического мониторинга по А.П.Герасимову.
2. Современные классификации экологического мониторинга.
3. Цели экологического мониторинга.
4. Основные задачи экологического мониторинга.
5. Экологические наблюдения.
6. Экологическая оценка.
7. Значение экологического прогноза для мониторинга. Типы экопрогнозов.
Основные понятия: мониторинг, прогноз, слежение, оценка, экологический критерий, модель.
Рекомендации. При чтении лекции особое внимание уделить формированию правильного представления о структуре экологического знания. Необходимо добиться понимания студентами различий между наблюдениями и экомониторингом.
Третий вопрос предполагает закрепление и расширение знаний, полученных при изучении школьного курса общей биологии. При рассмотрении 6 вопроса рекомендуются активные формы работы с аудиторией в форме Вопросов преподавателя и ответов студентов. Возможные варианты вопросов:
-Определите назначение санитарно-гигиенических критериев оценки состояния окружающей среды?
-Обоснуйте ограниченность их применения?
Для закрепления понятий «экологические наблюдения», «экологическая оценка» следует обратиться к аудитории с просьбой привести примеры наблюдений и оценок состояния окружающей среды.
При рассмотрении 6 вопроса добиться понимания содержания базовых понятий, выстраивая объяснение на дилеммах критерий - оценка.
Лекция 9: Сохранение ландшафтного и биологического разнообразия
Цели: Сформировать представление:
- о структуре экологического знания
- об охране природы.
Учебные вопросы.
1) Охрана природы.
2) Вымирание видов, разрушение экосистем
3)Ландшафтное разнообразие.
4) Биологическое разнообразие.
5) Экологическое равновесие.
6)Красная книга.
6)Особо охраняемые природные территории.
Основные понятия: охрана природы, природный комплекс, ландшафт, компонент, разнообразие, экологический баланс.
Рекомендации. При чтении лекции особое внимание уделить формированию правильного представления о структуре экологического знания. Необходимо добиться понимания студентами различий между экологией и охраной природы.
Третий вопрос предполагает закрепление и расширение знаний, полученных при изучении школьного курса географии. При рассмотрении 3 вопроса рекомендуются активные формы работы с аудиторией в форме Вопросов преподавателя и ответов студентов. Возможные варианты вопросов:
Каким термином можно заменить термин «ландшафт»?
Какие бывают ландшафты?
Чем отличаются ландшафт и экосистема?
Вопрос 4 предполагает закрепление и обобщение знаний из раздела аутэкология настоящего курса. Кроме того, особое внимание обратить на экологический баланс, формирование представлений об устойчивости экосистем.
В вопросе 6 для закрепления понятий «статус ООПТ», «категории ООПТ» следует обратиться к аудитории с просьбой привести примеры ООПТ различных статусов и категорий.
Лекция 10: Охрана природы в России: теория и практика
Цели: Сформировать представление:
- об охране природы в РФ.
Учебные вопросы.
1) Краткая история охраны природы в России.
2) Состав и структура охраны природы.
3) Принципы географического размещения ООПТ.
4) Концептуальные основы заповедного дела.
5) Функции ООПТ.
6) Категории ООПТ.
Основные понятия: охрана природы, особо охраняемая природная территория (ООПТ), заповедник, национальный парк, статус ООПТ, категория ООПТ.
Рекомендации. При чтении лекции особое внимание уделить формированию правильного представления о функциях ООПТ. Необходимо добиться понимания студентами различий между рациональным природопользование и охраной природы.
Первый вопрос предполагает закрепление и расширение знаний, полученных при изучении предыдущей темы. При рассмотрении 4 вопроса рекомендуются активные формы работы с аудиторией в форме Вопросов преподавателя и ответов студентов. Возможные варианты вопросов:
Какие различия существуют между национальным парком и заповедником?
Какие могут быть причины заниматься охраной природы?
Для закрепления понятий «национальный парк», «природный парк», «памятник природы» следует обратиться к аудитории с просьбой привести примеры этих ООПТ.
При рассмотрении 6 вопроса добиться понимания содержания базовых понятий, выстраивая объяснение на дилеммах заповедник – национальный парк, памятник природы - резерват.
Лекция 11: Основы экономики природопользования
Цели: Сформировать представление:
- об основах экономики природопользования
Учебные вопросы.
1) экономика и рациональное природопользование
2) Классификации природных ресурсов
3) Концепции мирового развития с учетом экологической составляющей.
4) Экономическая оценка природных ресурсов
5) Экологизация экономики.
Основные понятия: экономика, природопользование, природный ресурс, трудовой ресурс, средства производства, общественное благо, экономическая оценка, экологизация.
Рекомендации. При чтении лекции особое внимание уделить формированию правильного представления о значении экономического подхода в природопользовании. Необходимо добиться понимания студентами различий между экономикой и природопользованием.
Второй вопрос предполагает закрепление и расширение знаний, полученных при изучении школьного курса географии и предыдущих занятий. При рассмотрении 2 вопроса рекомендуются активные формы работы с аудиторией в форме Вопросов преподавателя и ответов студентов. Возможные варианты вопросов:
Каким термином обозначается совокупность природных объектов и явлений, используемые в настоящем, прошлом и будущем для прямого и непрямого потребления?
Какие бывают ресурсы?
Как называются тела и силы природы, общественная полезность которых положительно или отрицательно изменяется в результате трудовой деятельности человека?
Для закрепления понятий «заменимый ресурс», «исчерпаемый ресурс» следует обратиться к аудитории с просьбой привести примеры заменимых и исчерпаемых ресурсов.
При рассмотрении 2 вопроса добиться понимания содержания базовых понятий, выстраивая объяснение на дилеммах исчерпаемые – неисчерпаемые ресурсы, возобновимые – невозобновимые ресурсы.
Вопрос 3 предполагает закрепление и обобщение знаний из раздела георафия школьного курса. Особое внимание обратить на первые глобальные прогнозы, формирование представлений об устойчивом развитии.
Лекция 12: Экологический кризис. Устойчивое развитие.
Цели: Сформировать представление:
- о экологическом кризисе и устойчивом развитии.
Учебные вопросы.
1) Экологический кризис и революция в природопользовании.
2) Основные экологические кризисы в истории человечества.
3) Современный экологический кризис.
4) Особенности экологического кризиса в РФ
5) Концепция устойчивого развития.
Основные понятия: экологический кризис, революция в природопользовании, кризис консументов, кризис редуцентов, кризис продуцентов, термодинамический кризис, обращение с отходами, экологический донор, устойчивое развитие
Рекомендации. При чтении лекции особое внимание уделить формированию правильного представления о составе экологических знаний по устойчивому развитию. Необходимо добиться понимания студентами различий между рациональным использование ресурсов, охраны окружающей среды человека и охраной природы.
Второй вопрос предполагает закрепление и расширение знаний, полученных при изучении более ранних разделов по настоящему курсу. При рассмотрении 3 вопроса рекомендуются активные формы работы с аудиторией в форме Вопросов преподавателя и ответов студентов. Возможные варианты вопросов:
Каким термином обозначается напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и природой?
Какие бывают кризисы?
Вопрос 5 предполагает закрепление и обобщение знаний из раздела «Рациональное природопользование и охрана окружающей среды». Особое внимание обратить на роль экологических знаний, формирование представлений о сопряженности экологических, социальных и экономических составляющих устойчивого развития.
