Указания методические к изучению дисциплины к выполнению контрольной работы для студентов заочной формы обучения Министерство образования Российской Федерации Санкт-Петербургский государственный инженерно-экономический университет Факультет экономики и управления в химической промышленности и природопользовании Кафедра современного естествознания и экологии ЭКОЛОГИЯ Методические указания к изучению дисциплины к выполнению контрольной работы для студентов заочной формы обучения Все специальности, кроме 060500-Бухгалтерский учет, анализ и аудит 061000-Государстенное и муниципальное управление 061100-Менеджмент организации 060400-Финансы и кредит Санкт-Петербург 2004 Допущено редакционно-издательским советом СПбГИЭУ в качестве методического издания Составитель кандидат технических наук, доцент А.С. Николаев Рецензент кандидат биологических наук, доцент Л.М. Кузнецов Подготовлено на кафедре современного естествознания и экологии Одобрено научно-методическим советом специальности 060800 – Экономика и управление на предприятии природопользования СПбГИЭУ, 2004 Содержание 1. Общие положения……………………………………………………………….. 2. Методические указания к изучению дисциплины………………………….. 3. Методические указания к выполнению контрольной работы……………. 4. Контрольные задания…………………………………………………………… 4.1. Содержание вариантов контрольной работы…………………………… 5. Требования к оформлению контрольной работы…………………………… 6. Список литературы……………………………………………………………… Приложение А Содержание дисциплины (Извлечение из рабочей программы дисциплины)…………....... Приложение Б Перечень контрольных вопросов для проверки Знаний по дисциплине «Экология»……………………………….. 1. Общие положения Дисциплина входит в блок естественнонаучных дисциплин учебного плана и является логичным продолжением дисциплин: «Теоретические основы прогрессивных технологий» (ТОПТ) или «Концепции современного естествознания» (КСЕ). Овладение основными понятиями дисциплины позволяет не только осмыслить качественную суть процессов, происходящих в окружающей человека природной среде, но и оценить экологическую значимость исторических процессов преобразования природы, понять философскую суть жизненных процессов. Цель дисциплины – формирование на базе усвоенной системы опорных знаний по экологии у обучаемых способности для оценки последствий их профессиональной деятельности и принятия оптимальных решений, исключающих ухудшение экологической обстановки. Задачи дисциплины: - ознакомление с терминологией и понятиями экологии; - усвоение сути основных экологических законов; - понимание роли антропогенного воздействия в конкретном регионе и на биосферу в целом. Обучаемые должны знать экологические критерии рационального природопользования, глубоко осмыслить их экологическую суть. На основании приобретенных знаний выпускники должны уметь: - анализировать конкретные производственные, служебные, бытовые ситуации в целях поддержания экологической обстановки на требуемом уровне; - оценивать перспективы использования новых достижений экологической науки при организации современных технологий и направлений бизнеса. Заключительная форма контроля знаний по дисциплине «Экология» - зачет. 2. Методические указания к изучению дисциплины Главным итогом изучения дисциплины «Экология» должно стать неформальное овладение ключевыми терминами данной науки, чтобы обучаемый понимал экологическую информацию и не допускал в своей профессиональной деятельности ошибок, ведущих к экологическим кризисным ситуациям. Следует четко понимать: экология – биологическая наука, изучающая взаимоотношения организмов (от единичного до популяций и сообществ) с окружающей средой. Окружающая среда – другие живые организмы и компоненты неживой природы. Современный человек должен так организовать свою социальную деятельность, чтобы не привносить в биосферу возмущения, превышающие допустимый предел. В противном случае для него же (человека) на Земле не найдется экологической ниши, что подтверждает ход сегодняшних событий: эпидемии, наркомания, терроризм. Принципы и логика построения дисциплины отражены в Приложении А «Содержание дисциплины». Здесь представлены темы в той логической последовательности, в которой следует изучать дисциплину. Текст «Содержания» вмещает все дидактические единицы, необходимые для овладения соответствующими знаниями. Расшифруйте для себя все термины содержания. Для этого используйте словарь по экологии или биологии и один из учебников. Наиболее полную информацию содержат следующие словари-справочники: [6.6] и [6.8], а также учебники списка литературы. При ответах на вопросы темы 4 «Антропогенное взаимодействие на природу» (см. Приложение А), желательно использовать материалы статей научных журналов: [6.9] -[6.13]. Темы рабочей программы: «Экологическое нормирование, контроль и прогнозирование», «Взаимосвязь экологии, экономики, политики, социальных проблем» - будут обсуждены во время сессии, поскольку материал по ним постоянно обновляется и здесь важна информация преподавателя. 3. Методические указания к выполнению контрольной работы Письменная работа по дисциплине «Экология», выполняемая студентами заочной формы обучения, предусмотрена учебным планом СПбГИЭУ. Целью выполнения контрольной работы является самостоятельное приобретение знаний студентами по экологии, знакомство с особенностями функционирования живой материи, критическое осмысление экологической обстановки в конкретном регионе и в биосфере в целом, усвоение сути основных экологических (жизненных) критериев рационального природопользования, выработка экологической морали. Использован следующий принцип построения вариантов заданий. Учитывая чрезвычайную популярность экологии, такую, что компетентными в ней себя считают от искусствоведов и юристов до математиков и механиков, мы выносим три ключевых понятия дисциплины для ознакомления всем без исключения обучаемым, это: экологическая система, фактор экологический, круговорот биогенов. После ответов на общие вопросы, каждый должен ответить на индивидуальные вопросы в соответствии с вариантом. В каждом из вариантов вопросы посвящены разделам общей экологии. Процесс работы над контрольной работой является важнейшим этапом подготовки к зачету. Ответы на вопросы заданий должны представлять собой краткие изложения рассматриваемой проблемы. Приведенные формулировки определений сопровождаются пояснениями студента, как он понимает, и дополняются информацией из литературы. Качество работы оценивают по тому, на сколько глубоко и адекватно даны ответы на поставленные вопросы. На каждую контрольную работу преподаватель кафедры представляет краткую письменную рецензию, в которой указывает достоинства и недостатки работы. Дает общую оценку «зачтена» или «не зачтена». Если работа не зачтена, в нее необходимо внести исправления с учетом сделанных замечаний. Повторную проверку осуществляет тот же преподаватель, который рецензировал работу в первый раз. Студенты, не выполнившие контрольную работу или не получившие зачета по ней к зачету не допускаются. Вариант контрольного задания определяется по последней цифре шифра студенческого билета. Например, студенты, у которых шифр студенческого билета оканчивается цифрой 1, выполняют задания по первому варианту, цифрой 0 – по десятому варианту и т.п. 4. Контрольные задания Данные контрольные задания подготовлены в соответствии с образовательным стандартом и рабочей программой по дисциплине «Экология», разработанной на кафедре современного естествознания и экологии, содержат основные дидактические единицы учебного курса. Независимо от варианта задания, каждый студент должен дать письменные вопросы на следующие три вопроса: 1. Сформулируйте определение экологической системы и начертите схему структуры биогеоценоза. Приведите несколько примеров природных экологических систем. 2. Приведите график, характеризующий воздействие экологического фактора на организм; поясните экологический смысл предельно допустимой концентрации (ПДК) вредного вещества в среде. п >1, Слим Спор – лимитирующая или пороговая концентрация. 3. Изобразите и обсудите модель биотического (биологического) круговорота веществ-биогенов с участием продуцентов, консументов, редуцентов. Поясните названия организмов и их роль в круговороте. Далее выполните работу по вариантам. Первый вопрос каждого варианта посвящен теме 1 «Биосфера»: основные термины и понятия; второй вопрос – тема 2 «Экологические факторы среды» или теме 3 «Экологические системы»; третий вопрос каждого варианта посвящен теме 4 «Антропогенное воздействие на природу». 4.1. Содержание вариантов контрольной работы Вариант 1 1. Какие объекты являются предметом изучения экологии? 2. Гомеостаз. Механизм регулирования равновесия в экосистемах. Взаимосвязь: «хищник-жертва». 3. Составьте таблицу: основные источники загрязнения атмосферы – загрязняющие агенты – экологические изменения. Вариант 2 1. Что понимается под термином «биоген»? Приведите примеры биогенов. 2. Сукцессия экосистемы. Изменение биомассы, продуктивности, биоразнообразия в ходе сукцессии. Охарактеризуйте графически сукцессию: N= ƒ(  ) , где N – численность популяции,  – время. 3. Охарактеризуйте экологические последствия уничтожения лесов. Вариант 3 1. Расшифруйте термин «биоценоз», в чем его отличие от понятия «биота»? 2. Закон толерантности (закон В.Шелфорда) как основа экологического нормирования. 3. Пожары: «плюсы» и «минусы». Источники пожаров: природные и антропогенные. Вариант 4 1. Сформулируйте определение загрязнения, приведите примеры загрязнений среды физическими, химическими, биологическими и информационными агентами. 2. Рост численности популяции в условиях ограниченности ресурсов. Логическая кривая: N= ƒ(  ) , где N – численность популяции,  – время. 3. Приведите примеры природных и антропогенных экологических катастроф. В чем отличие экологической катастрофы от экологического кризиса? Вариант 5 1. Перечислите общие свойства любого живого организма. 2. Структура биосферы и ее пределы. 3. Обоснуйте экологические последствия роста численности людей в биосфере. Рассчитайте предельную численность людей, исходя из обеспеченности оптимальным пищевым рационом, если необходимый для этого зерновой эквивалент составляет 500 кг зерна /чел. год; площадь, отведенная под зерновые культуры в мире: 720 млн. га, средняя урожайность зерновых – 25 ц/га. Вариант 6 1. Сформулируйте определение гена. Структуры каких биомолекул кодируют гены. 2. Лимитирующие факторы среды. Закон Ю.Либиха. 3. Стратосферный защитный озон и экологические последствия образования «озоновых дыр». Вариант 7 1. Перечислите функции белков в живом организме. 2. Климакс – финальная стадия развития экосистемы. Приведите примеры климаксных природных экосистем. 3. Парниковый эффект, его суть и причины. Экологические последствия парникового эффекта, «плюсы» и «минусы». Вариант 8 1. Перечислите органические молекулы, которые синтезируются в тканях живых организмов, из каких химических элементов они состоят? 2. Биомасса экосистемы, ее изменение по трофическим уровням. Экологические пирамиды численности, биомассы, энергии. 3. Эвтрофизация водоемов, ее антропогенные начала. Вариант 9 1. Назовите 7 уровней организации живой материи, какие из них подпадают под компетенцию экологии? 2. Биологический потенциал вида. Изменение численности популяции в зависимости от соотношения биотического потенциала и сопротивления среды. 3. Опустынивание, эрозия и засоление почв как результат хозяйственной деятельности людей. Вариант 10 1. Дайте определение жизни с биологических позиций, дополните его своими пояснениями. 2. организм в условиях совокупного действия экологических факторов. Экологическая ниша. Какие экологические факторы составляют экологическую нишу человека? 3. Природные и антропогенные причины кислотных дождей. Обсудите экологические последствия кислотных дождей. 5. Требования к оформлению контрольной работы Контрольная работа должна иметь титульный лист (см. Приложение Б), нумерацию страниц, список использованной литературы, в конце работы – дату выполнения и личную подпись студента. После формулировки вопроса задания должен быть представлен текст ответа, содержащий в квадратных скобках ссылки на литературные источники, например: [3]. Рабата должна быть выполнена с использованием ПЭВМ, в виде исключения может быть сдан рукописный вариант. В последнем случае работа должна быть написана четким, понятным почерком. На всех страницах работы справа следует оставлять поля по 25 мм для пометок и замечаний проверяющего преподавателя. Страницы контрольной работы необходимо нумеровать. Первой страницей считают титульный лист, на котором номер не ставится. На второй странице размещают «Содержание», которое включает формулировки всех вопросов контрольного задания (всего 6 формулировок) и «Список литературы». В «Содержании» указывают номера страниц, с которых начинаются эти элементы. Нумерацию начинают со второй страницы, поставив цифру 2. Список литературы должен быть оформлен в соответствии с действующими правилами оформления библиографического описания (ГОСТ 7.1 - 84) и содержать: фамилию и инициалы автора, наименование работы, где издана (город и наименование издательства), год издания, объем страниц. Общий объем работы – до 15 страниц в расчете на формат А-4 (297 х 210 мм). На проверку контрольную работу следует сдавать на кафедру современного естествознания и экологии (ул. Прилукская, 3, ком. 103) не позднее 15 дней до официальной даты зачета. 6. Список литературы Учебники 6.1. Бродский А.К. Краткий курс общей экологии: Учебное пособие. – СПб.: Издательство ДЕАН, 2001. – 224 с. 6.2. Николаев А.С. Экология: Учебное пособие. – СПб.: СПбГИЭУ, 2001. – 132 с. 6.3. Петров К.М. Общая экология: взаимодействие общества и природы: Учебное пособие для вузов. – СПб.: Химиздат, 2000. – 352 с. 6.4. Стадницкий Г.В. Основы экологии: Учебное пособие. – СПб.: Химиздат, 2003. – 88 с. 6.5. Стадницкий Г.В. Экология: Учебник для вузов. – СПб.: Химиздат, 2002. – 288 с. Словари-справочники 6.6. Биология. Большой энциклопедический словарь / Гл. ред. М.С. Гиляров. – М.: Большая Российская Энциклопедия, 1999. – 864 с. 6.7. Вронский В.А. Экология: Словарь-справочник. – Ростов-на-Дону: Феникс, 1999. – 576 с. 6.8. Реймерс Н.Ф. Экология (теория, законы, правила, принципы и гипотезы). – М.: 1994. – 367 с. Периодические издания (научные журналы) 6.9. Вестник Российской Академии Наук (см. раздел «Проблемы экологии»). 6.10. Известия Русского Географического Общества. 6.11. География и природные ресурсы. 6.12. Экология. 6.13. Экология человека. Приложение А Содержание дисциплины Введение Предмет и задачи экологии. Основные структурные разделы современной экологии. Место экологии среди других наук. Из истории развития экологии как науки. Глобальные проблемы окружающей среды и человечества в историческом аспекте, роль экологических знаний при анализе их причин и последствий. Тема 1. Биосфера Основные термины и понятия. Структура биосферы и ее пределы. Эволюция биосферы Земли. Биосфера и человек. Тема 2. Экологические факторы среды Взаимоотношения организма и среды. Экологические факторы среды, их классификация. Основные абиотические, биотические и антропогенные факторы. Организмы в условиях совокупного действия экологических факторов. Лимитирующие факторы среды. Закон минимума Ю. Либиха. Закон толерантности В. Шелфорда как основа экологического нормирования. Экологическая ниша организма. Охрана природы – прикладная составляющая экологии. Здоровье человека с экологических позиций. Тема 3. Экологические системы Основные понятия. Структура экологических систем. Основные характеристики экологических систем: биоразнообразие, биомасса, продуктивность. Потоки вещества и энергии в экосистеме. Трофические цепи, сети и уровни. Экологические пирамиды. Круговорот основных биогенных веществ. Глобальный и местный круговорот воды. Круговороты углевода, кислорода, азота, фосфора, серы. Законы и правила существования и развития экологических систем. Динамические процессы в экосистемах. Теоретические закономерности динамики популяций. Гомеостаз и сукцессия биогеоценоза. Особенности развития популяции человека: проблемы народонаселения. Элементы географической экологии: классификация и краткая характеристика природных экологических систем. Природная и социальная среда, как фактор формирования экологической культуры. Тема 4. Антропогенное воздействие на природу Современное экологическое состояние природной среды: водные, почвенные, лесные экологические системы. Экологические кризисы. Загрязнение атмосферы, водной среды. Разрушение почвенного покрова. Основные антропогенные источники загрязнений. Глобальные экологические проблемы окружающей среды на современном этапе развития цивилизации. Экологические последствия антропогенного воздействия и здоровье человека. Экозащитная техника и технологии: общие сведения и принципы организации. Тема 5. Экологическое нормирование, контроль и прогнозирование Экологическое нормирование. Экологическая экспертиза. Экологический мониторинг окружающей среды. Комплексный анализ состояния окружающей среды. Процедура ОВОС (оценки воздействия на окружающую среду). Тема 6. Взаимосвязь экологии, экономики, политики, социальных проблем Природные ресурсы, их классификация. Экологические принципы рационального использования природных ресурсов. Основы экономики природопользования: от экологического нормирования до реализации принципа «загрязнитель платит» с использованием рыночного механизма интернализации экстерналий и купли-продажи прав на загрязнение природной среды. Масштабы экономических затрат на охрану окружающей среды. Элементы экологического права: законодательное обеспечение экологических принципов рационального природопользования и охраны природы: от профессиональной ответственности до основных национальных актов и международных договоров. Международное сотрудничество в области охраны окружающий среды. Экология и качество жизни. Экологический бизнес и рынок. Стратегия экологического развития. Приложение Б Перечень контрольных вопросов для проверки знаний по дисциплине «Экология» 1. Расположите в порядке значимости три существительных в именительном падеже, характеризующих понятие «экология». 2. Приведите пример химических элементов-биогенов. 3. Приведите примеры взаимоотношений между живыми организмами, между организмами и компонентами неживой среды. 4. Являются ли загрязнения источником экологических факторов? Приведите конкретные примеры для случаев физического, химического, биологического загрязнения среды. 5. Из каких компонентов состоят экологические системы, приведите примеры экологических систем. 6. Синоним слова «трофический»? 7. На что расходуется энергия потребленной пищи? 8. Приведите конкретный пример трофической цепи (леса, степи, луга, пруда…) с указанием видов живых организмов и их трофическую принадлежность (продуценты, консументы или редуценты). Обратимы ли потоки массы и энергии в этой экологической цепи? 9. Виды экологических пирамид и их значение для организации рационального природопользования. 10. Круговорот биогенов: в чем заключен смысл образования сообществ живых организмов с экологических позиций? 11. Какова роль отрицательных и положительных обратных связей в поддержании гомеостаза экосистем? 12. Проиллюстрируйте единой кривой сукцессию, климакс, меостаз (N= ƒ(  ) , где N – численность популяции,  – время) 13. Исходя из определения экологии составьте таблицу: экологические изменения – причины этих изменений. 14. Какая тенденция в изменении природоемкости свидетельствует об экологически рациональном ведении хозяйства? 15. Каково значение природных экосистем для человечества, представить ответ в виде списка с пунктами. 16. Какие нетрадиционные энергоресурсы вам известны?