Рабочая программа курса Экология водоемов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Алтайский государственный университет"

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

курса

ЭКОЛОГИЯ ВОДОЕМОВ

Барнаул

ВВЕДЕНИЕ

Экология водоемов – это комплексная наука, изучающая экосистемы внутриконтинентальных водоемов, структуру, динамику развития, степень загрязнения по показательным организмам. Одно из главных направлений современной «Экология водоемов» связано с наиболее актуальной проблемой нашего времени – охраной окружающей среды, сохранности существования водно-болотных угодий.

«Экология водоемов» описывает и объясняет особенности природных сред в области тесного взаимодействия компонентов гидросферы с литосферой, атмосферой и биосферой, где идет активный круговорот всех химических элементов в сочетании с эффектом антропогенного воздействия.

Таким образом, изучение курса «Экология водоемов» является необходимой составной частью подготовки студентов специальности 020801 «Экология».

Предлагаемая учебная программа дисциплины «Экология водоемов» разработана в соответствии с требованиями к основной образовательной программе государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования второго поколения.

Курс «Экология водоемов» предназначен для студентов третьего курса специальности «Экология» очного отделения биологического факультета.

Итоговая форма контроля, согласно учебной нагрузке – зачет.

КРИТЕРИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЧЕТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Зачет выставляется студентам, показавшим глубокое знание теоретических вопросов, умение проиллюстрировать изложение практическими приемами и расчетами, освоившим основную литературу, рекомендованную программой курса, обнаружившим стабильный характер знаний и способность к их самостоятельному восполнению и обновлению в ходе практической деятельности, полностью ответившим на вопросы экзаменатора, но допустившим при ответах незначительные ошибки, указывающие на наличие несистематичности и пробелов в знаниях.

Зачет выставляется студентам, показавшим знание основных положений теории при наличии существенных пробелов в деталях, испытывающим затруднения при практическом применении теории, допустившим существенные ошибки при ответах на вопросы экзаменатора, но показавшим знания основного учебно-программного материала в объеме, необходимом для предстоящей работы.

Зачет не выставляется, если студент показал существенные пробелы в знаниях основных положений теории, которые не позволяют ему приступить к практической работе без дополнительной подготовки, не ответил на вопросы билета или экзаменатора.

РАЗДЕЛ 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЁ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

1.1. Цель преподавания дисциплины: сформировать научные представления об экосистемах внутриконтинентальных водоемов, изучения их структуры, динамики развития, оценки степени загрязнения по показательным организмам, охраны и рационального использования.

1.2. Задачи дисциплины: в задачи курса входит:

-  проанализировать историю изучения водных экосистем в России и за рубежом;

-  изучить типы внутриконтинентальных водоемов, их происхождение, морфометрические показатели, химический и газовый состав, биохимические показатели;

-  показать роль водной и прибрежно-водной растительности в связи с гидрологическими особенностями водоемов, размерами и морфометрией котловины, химическим составом вод, характером и распределением донных отложений и рядом других факторов;

-  рассмотреть концепцию водной экосистемы и ее структуру на примере водоемов Алтайского края;

-  изучить материалы и методы исследований водных экосистем;

-  показать особенности аккумуляции тяжелых металлов высшими водными растениями и другими организмами;

-  рассмотреть факторы стабилизации водных экосистем (на примере водной и прибрежно-водной растительности);

-  освоить принципы оценки загрязнения вод по показательным организмам;

-  научить практическому использованию гидробиологических данных при решении проблем, связанных с загрязнением водной среды, гидробиологическим мониторингом, использованием полученных данных для прогнозирования развития экологических ситуаций в водоемах.

РАЗДЕЛ 2. Рабочая программа

История изучения водных экосистем в России и за рубежом

Развитие гидробиологии и гидроэкологических исследований в России и за рубежом. Основные понятия и представления. Связь экологии водоемов с другими науками. Практическое значение.

Основные типы внутриконтинентальных водоемов

Вода как основа жизни. Основные физические и химические свойства воды. Гидрология, основные понятия и термины. Внутриконтинентальные водоёмы. Озёра, их происхождение, морфометрические характеристики, питание и водный баланс, уровенный режим, химический и газовый состав, гидрологический режим. Болота, их происхождение, типы, гидрологический режим, водный баланс, распространение. Реки, речные системы, морфометрические характеристики бассейна, долины, русла, питание.

Динамика развития сообществ водной и прибрежно-водной растительности как основного компонента экосистемы

Роль водной и прибрежно-водной растительности в связи с гидрологическими особенностями водоемов, размерами и морфометрией котловины, химическим составом вод, характером и распределением донных отложений и рядом других факторов. Сукцессия. Типы сукцессии. Степень и скорость зарастания водоемом, заболачивание.

Основные элементы минерального питания в водоемах

Процесс круговорота элементов минерального питания. Зависимость продуктивности растений в водоемах от количества азота, фосфора, активной реакции воды. Газовый режим водных экосистем: кислород, свободная углекислота, сероводород, метан.

Концепция экосистемы водоема

Трофическая и биологическая структура экосистемы: верхний автотрофный “зеленый” ярус, нижний гетеротрофный “коричневый пояс”, неорганические и органические вещества, климатический режим, продуценты, макроконсументы, микроконсументы. Подходы в изучении водных экосистем. Сравнение водной и наземной экосистем. Экологическая пластичность водных организмов. Адаптивные особенности водных растений.

Материалы и методы исследований водных экосистем

Полевые методы: картирование растительности, экологические срезы водоемов, маршрутные исследования, снятие морфометрических характеристик водоемов, отбор проб и анализов, геоботанические описания. Лабораторные и камеральные методы.

Особенности аккумуляции тяжелых металлов высшими водными растениями и другими организмами

Роль тяжелых металлов в функционировании растительных организмов. Зависимость аккумуляции тяжелых металлов от pH среды, характера грунтов, минерализации, физиологической значимости элементов, условий гидрохимических и эдафических факторов, а также видовой специфичности растений.

Факторы стабилизации водных экосистем

Водная растительность как фактор стабилизации экосистем. Значение прибрежного барьера водной растительности в комплексе противоэрозионных мероприятий. Защитная роль надводной растительности в поглощении минеральных и радиоактивных веществ. Высшая водная растительность как индикатор в системе сапробности водоемов.

Принципы оценки загрязнения вод по показательным организмам

Оценка качества воды природных водоемов по биологическим показателям. Система Кольквитца-Марссона и ее последующие классификации. Вычисление средней величины сапробности биоценоза по методу Н. Кнеппа. Оценка степени загрязнения водоемов по системе Р. Пантле и Н. Бука. Классификация видов-индикаторов по методу . Преимущества и недостатки данных систем в оценке загрязнения водных экосистем.

Охрана и рациональное использование биоресурсов водных экосистем

Антропогенные воздействия на природные экосистемы. Оценка этих воздействий. Стратегия сохранения нуждающихся в охране и рациональном использовании видов растений и животных. Меры, направленные на сохранение редких и исчезающих видов. Создание ООПТ, “Красных книг” различного ранга, фитомониторинг.

Основная и дополнительная литература

Основная

1. , А. Гидроботаника: прибрежно-водная растительность. Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. – М.: Изд. Центр “Академия”, 2005. – 240 с.

2. Гидробиология и водная экология (организация, функционирование и загрязнение водных экосистем) : учеб. пособие. - Иркутск : Изд-во ИрГУ, 2009. – 167 с.

Дополнительная

1. Ф. Элементы теории функционирования водных экосистем. – СПб.: Наука, 2000. – 147 с.

2. П. Водные растения России и сопредельных государств. – СПб., 1994. – 64 с.

3. Н. Экология сообществ: основные главы. Учебное пособие. – Томск: Изд-во Томского ун-та, 1998. – 61 с.

4. Д. О наиболее существенных экологических особенностях болот // Экология. 1997. № 6. – С. 419-422.

5. Роль высших водных растений в самоочищении водоёмов // Гидробиол. журн. – 1973. – Т. 9, N 4. – С. 118-125.

Электронные образовательные ресурсы
6.2.1	1. Курс лекций “Водные экосистемы” http://www. mylect. ru/ecology/461-ecologia3.html? start=2
6.2.2	2. Разнообразие водных экосистем. hydro. bio. msu. ru›data/lection/FRESHWA. pdf
Программное обеспечение
7 МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
7.1	Лекции-презентации:
7.2	- Охрана и рациональное использование биоресурсов водных экосистем;
7.3	- Основные типы внутриконтинентальных водоемов;
7.4	- Концепция экосистемы водоема