Ландшафтная экология
Элективный курс
Е.В. НОВИКОВА,
Г.А. ВАСИЛЬЧИКОВА,
С.Л. ВИДЯКИН
центр образования № 654 Юго-Восточного округа
Москвы
Главная задача курса — показать роль
ландшафтной экологии в решении проблем
рационального природопользования; научить учету
и оценке ландшафтно-территориальных различий;
сформировать представления о природных и
природно-антропогенных ландшафтах как объектах
использования и охраны.
При изучении основ ландшафтной экологии
приобретаются навыки разумного общения с
природой, формируется умение владеть
ландшафтно-экологическими методами при оценке
состояния окружающей среды и умение применять
полученные знания в дальнейшей природоохранной
деятельности.
Программа ориентирует учащихся на познание
фундаментальных экологических связей и
взаимодействий, которые обеспечивают
целостность природы и связь человеческого
общества со средой обитания. В программу введены
элементы прогнозирования возможных путей
развития природы и человеческого общества.
Помимо теоретических занятий в классе,
программа предусматривает практическую
деятельность на местности. Это учебные
экскурсии, практикумы, сезонные дальние
практикумы и экспедиции.
Учебные экскурсии:
• ближние — как правило, однодневные
выезды, предусматривающие посещение группой
учащихся музеев и интересных объектов природы и
хозяйства, находящихся в пределах своего
региона;
• дальние (многодневные) — предполагают
посещение разновозрастными группами учащихся
различных районов страны с целью знакомства с их
природой, культурой, историей и экономическим
состоянием.
Учебные практикумы
Плановые выезды классов в учебное время на
полевые стационары и учебные полигоны сроком на
1—4 суток с целью проведения практических
работ на местности по темам учебной программы.
Периодичность проведения учебных практикумов:
2—3 раза в течение учебного года.
Сезонные дальние практикумы
Многодневные выезды разновозрастных групп
учащихся в сроки школьных каникул в различные
районы страны с целью их комплексного изучения.
Сезонные дальние практикумы предполагают
проживание на базах в стационарных условиях.
Экспедиции
Многодневные выезды разновозрастных групп
учащихся в сроки каникул для знакомства с
природой, историей, культурой различных регионов
страны. Экспедиции предусматривают проведение
мониторинга территории, а также решают
спортивно-оздоровительные задачи.
Тематическая структура программы
8 класс
Введение — 2 ч
Ландшафтная экология — обобщающее учение о
природном балансе. К. Тролл, А. Винк и их
термин «ландшафтная экология». Ведущая роль
ландшафтной экологии в комплексном изучении
основ рационального использования природных
ресурсов, проблем оптимизации разработки
природной среды.
Раздел 1. Ландшафт и его
структура — 20 ч
Тема 1. Учение о ландшафте
Ландшафт, или природно-территориальный
комплекс. Виды ландшафтов: природный и
антропогенный. Сельскохозяйственные,
промышленные, рекреационные и другие ландшафты.
Принцип природно-антропогенной совместимости.
Тема 2. Понятие о ландшафтном балансе и
ресурсе
Водный баланс — основа ландшафтного
баланса. Радиационный и тепловой баланс
деятельного слоя поверхности Земли.
Почвообразовательный процесс и биологическая
продуктивность ландшафта. Биоценоз. Биогеоценоз.
Тема 3. Морфологические части ландшафта
Соподчиненность природно-территориальных
комплексов, от крупных геокомплексов к
простейшим. Морфологические единицы
ландшафта — урочища, фации. Основные
(доминанты) и подчиненные урочища. Фации —
основная единица ландшафта, на пространстве
которой характер взаимосвязей комплекса
остается неизменным. Фация и урочища как ПТК,
всесторонне характеризующие природные свойства
конкретного участка Земли.
Тема 4. Топографическая карта и ландшафт
Топографическая карта. Ландшафты на
топографической карте. Измерения на
топографической карте, ландшафтный профиль и
принцип его составления. Глазомерная съемка, ее
использование при изучении ландшафтов.
Практические работы
1. Чтение топографической карты.
2. Выявление на профиле низших единиц
ландшафта — фаций.
Учебный практикум
1. Работа с топографической картой:
составление профиля местности по
топографической карте.
2. Составление профиля на местности с помощью
глазомерной съемки.
Раздел 2. Природные компоненты
ландшафта и влияние антропогенных факторов на
основные ландшафтообразующие компоненты и
процессы — 40 ч
Тема 1. Рельеф и горные породы как
компоненты ландшафта
Горные породы и минералы. Классификация горных
пород и минералов по различным признакам:
происхождению, физическим свойствам,
использованию. Добыча полезных ископаемых и
техногенная миграция химических элементов. Кора
выветривания. Рельефообразующие процессы.
Эрозия и аккумуляция. Разрушающая и созидающая
деятельность четвертичного и современного
оледенения, ветра, многолетней мерзлоты и других
экзогенных процессов. Основные типы и формы
рельефа. Антропогенные формы рельефа и их
образование.
Практическая работа
Работа с коллекциями горных пород и минералов.
Учебный практикум
1. Изучение обнажений горных пород.
Определение генезиса горной породы для
выяснения происхождения и развития территории.
Генетические горизонты. Стратиграфия, характер
слоистости. Вещественный
(минерало-петрографический) и механический
состав (валунный суглинок, лёсс, песок и др.). Цвет
и плотность.
2. Сбор и составление коллекции.
3. Наблюдение за интенсивностью
рельефообразующих процессов. Линейная эрозия и
образование оврагов. Определение скорости
размыва берегов реки.
Тема 2. Вода в ландшафте
Внутренние воды и их участие в развитии
ландшафта.
Подземные воды: верховодка, грунтовые и
межпластовые воды. Речная сеть и ее особенности.
Речной сток. Озера и болота как ландшафтные
комплексы, где взаимодействуют все природные
компоненты. Искусственные гидротехнические
сооружения и ландшафт. Влияние антропогенных
факторов на влагообмен в ландшафте. Мелиорация.
Загрязнение вод техническими отходами и
химическими удобрениями.
Практические работы
1. Определение водности реки: расход воды,
объем стока, коэффициент стока.
2. Исследование озера по признакам:
водообмена — бессточное, сточное, речное;
минерализации — пресное, соленое,
солоноватое, горько-соленое; происхождения
озерных котловин — пойменное, карстовое,
моренное, эрозионное, тектоническое и др.;
водного режима; стадии зарастания озерной чаши.
3. Исследование болота: тип болота по водному
питанию — низинное, верховое, переходное; тип
болота по преобладающему типу
растительности — моховое, травяно-моховое,
лесное; водный режим; характеристика торфяной
залежи.
4. Изучение грунтовых вод: естественные
выходы подземных вод; пластовые выходы и
источники — родники, ключи; физические
свойства подземных вод — прозрачность, цвет,
вкус, запах; выявление возможных источников
загрязнения вод — бактериальных, химических.
5. Ландшафтно-экологический прогноз и
функционирование гидротехнических сооружений:
запруд, малых плотин, водохранилищ.
Тема 3. Климат и ландшафт
Влияние климата на формирование внешнего
облика ландшафта. Воздействие тепла и влаги на
миграцию химических элементов в ландшафте.
Температурный режим ландшафта: средние
температуры июля, января. Испаряемость и степень
увлажнения. Мезо- и микроклимат. Микроклимат
морфологических частей ландшафта. Суточные и
сезонные изменения ландшафта. Вынос и
аккумуляция солей и минерального вещества
воздушными массами — одна из причин изменений
в ландшафте.
Практические работы
1. Микроклиматические наблюдения.
Определение истинной температуры воздуха,
давления, приведенного к уровню моря, абсолютной
и относительной влажности.
2. Барометрическое нивелирование.
3. Обработка наблюдений облачности, формы
облаков и характера осадков.
4. Обработка наблюдений скорости и силы
ветра. Построение розы ветров.
Учебный практикум
1. Изучение снежного покрова на местности:
определение характера его распределения,
изменение мощности снега, температуры,
плотности, запаса влаги.
2. Определение роли снежного покрова в
ландшафте.
Тема 4. Биогеоценоз
Биологический круговорот в ландшафте.
Фитоценоз, или растительное сообщество.
Таксономические единицы растительных
сообществ — формация и ассоциация. Основные
виды растительных сообществ. Виды экологических
систем. Почвы — зеркало ландшафта. Факторы
почвообразования. Соотношение тепла и влаги.
Состав материнской породы. Уклон поверхности.
Характер миграции и аккумуляции продуктов
выветривания. Характер биоценоза. Воздействие
человека на почвы и растительный покров.
Практические работы
1. Заложение почвенно-географического
профиля.
2. Почвенные разрезы и принцип их
создания.
Учебный практикум
Описание почвенного разреза в полевых
условиях:
– определение материнской (почвообразующей)
породы;
– выявление генетических горизонтов почв;
– определение влажности почвы;
– определение механического состава почвы;
– определение структуры почвы;
– определение плотности почвы.
Экскурсии
1. Музей землеведения МГУ (для школьников
Москвы). Знакомство с почвенными профилями
различных природных зон.
2. Геоботаническая площадка. Описание
растительных сообществ (лес, луг, болото и др.).
Определение состава растений и их обилия,
ярусности размещения растений в сообществах.
9 класс
Введение — 5 ч
Ландшафт и его структура. Влияние природных и
антропогенных факторов на основные компоненты и
процессы ландшафта.
Экскурсия
Определение ландшафтов как природных
комплексов различного ранга, основных
компонентов ландшафта и их влияния на развитие
всего комплекса, оценка воздействия
антропогенного фактора на данный природный
комплекс.
Раздел 1. Эволюция ландшафта — 20 ч
Тема 1. Динамика ландшафта
Ландшафты — саморегулирующиеся системы,
стремящиеся к стабильному состоянию.
Ландшафтно-типологические комплексы:
устойчивые, относительно устойчивые и
сукцессионные. Прогрессивное и регрессивное
развитие ландшафта. Интенсивность и скорость
динамики.
Практические работы
1. Анализ фотографического материала,
рисунков и схем эволюции ландшафта на
определенной местности. Выявление причин
динамики ландшафта.
2. Прогнозирование развития ландшафта в
ближайшее время. Выявление положительных и
отрицательных черт эволюции ландшафта.
Учебный практикум
Описание природного комплекса ландшафта (на
местности)
– географическое положение ландшафта;
– описание природных компонентов;
– динамика развития ландшафта;
– изменение ландшафта.
Тема 2. Антропогенное развитие ландшафта
Влияние человека на природу и процессы,
протекающие в ней: техническое перемещение
твердых масс, нарушение водно-теплового режима,
биологического равновесия и миграции химических
элементов. Три группы нарушений в природных
ландшафтах: коренные, однокомпонентные и
многокомпонентные. Ландшафты условно
неизменные, слабоизмененные, нарушенные,
рационально преобразованные, культурные и
акультурные. Ландшафтно-техногенные системы.
Практические работы
Работа с литературными и картографическими
источниками информации.
1. Сбор материала по району: описание опорных
обнажений, геологический разрез района; сведения
об основных типах и формах рельефа; их
морфология, генезис и возраст; о климатических
особенностях района; о почвенном покрове,
растительном и животном мире.
2. Получение историко-географических данных,
раскрывающих свойства конкретных единиц
ландшафта в прошлом и историю их развития.
Учебный практикум
Составление типичного ландшафтного профиля
для данной местности. Выявление факторов
антропогенного характера. Рекомендации по
рациональному природопользованию.
Раздел 2. Эколого-геохимическая оценка
ландшафта — 18 ч
Тема 1. Биосфера — глобальная экосистема
Биохимическая концепция биосферы
В.И. Вернадского. Определение понятия
планетарной географической оболочки.
Геохимическая и геологическая роль живого
вещества в биосфере. Организованность биосферы
как саморегулирующейся экосистемы.
Биохимическая и минеральная стабильность
экосистемы — основа геологического
постоянства жизни. Экологическое противоречие и
его разрешение путем биохимического круговорота
веществ. Миграционная способность химических
элементов в ландшафте. Круговороты азота,
углерода, фосфора: биологический, физический,
химический аспекты. Самоочищение, саморегуляция
экосистемы.
Практическая работа
Изучение роли различных видов живых организмов
в круговороте веществ.
Тема 2. Геохимическая оценка состояния
окружающей среды
Геохимические аномалии: формирующиеся на
техногенных ландшафтах и на природных,
возникающих за счет антропогенного выноса
элементов. Техногенные изменения в ландшафте.
Методы оценки состояния окружающей среды:
химические и биологические.
Практические работы
1. Ландшафтно-геохимический анализ
исследуемой территории. Выявление техногенных
источников загрязнения.
2. Разработка рекомендаций по предотвращению
дальнейшего загрязнения.
Учебный практикум
Снег — индикатор экологического состояния
ландшафта и природный фильтр.
Раздел 3. Состояние ландшафтов
Московского региона — 17 ч*
Эволюция Московского региона — результат
развития человеческого общества и экономики.
Состояние водного бассейна: источники
водоснабжения и их состояние, качество воды.
Состояние атмосферы: изменения погодных условий
в Москве, загрязнение воздуха, значение зеленых
насаждений. Состояние почвенного покрова,
геологические процессы и изменение рельефа.
Шумовое загрязнение и радиационная обстановка.
Промышленные и бытовые отходы. Уборка снега.
Практические работы
1. Комплексная оценка экологической
ситуации.
2. Изучение экологического состояния
пришкольной территории.
Экскурсии по Москве
Посещение районов с экстремальной
экологической обстановкой (Капотня,
Волгоградский проспект).
Учебный практикум
Оценка экологического состояния водного
объекта.
10 класс
Введение — 4 ч
История взаимодействия природы и
человеческого общества с точки зрения смены
типов производства. Взаимосвязь в системе:
человек — природа — человек. Потребность и
потребление в доиндустриальную эпоху.
Экологические проблемы прошлого и их регуляция.
Раздел 1. Современное состояние
природной системы Земли — 10 ч
Тема 1. Природа — среда обитания и источник
природных ресурсов
Освоение человеком планеты Земля и развитие
экологических связей человечества. Расширение
географических границ обитания человека.
История природопользования. Глобальные
экологические проблемы ландшафтов. Окружающая
среда и здоровье человека. Загрязнение
окружающей среды. Виды загрязнителей.
Практическая работа
Определение классификационной принадлежности
загрязнителей в различных регионах: вид и
характер загрязнения, возможного источника
загрязнения и характера вредного воздействия на
здоровье человека.
Раздел 2. Современные способы
изучения ландшафтов — 16 ч
Тема 1. Прогнозирование последствий
антропогенного воздействия на окружающую среду
Понятие о прогнозе и прогнозировании. Виды
прогнозов: сверхкраткосрочные, краткосрочные,
среднесрочные, долгосрочные, сверхдолгосрочные.
Метод индукции. Метод аналогий. Статистический
метод.
Практические работы
1. Установление причинно-следственных связей
от одного факта к последующим.
2. Учебное прогнозирование определенных
ситуаций.
Тема 2. Моделирование природных процессов в
решении экологических проблем
Понятие о моделировании. Требования к
моделям. Виды моделей: материальные и идеальные.
Глобальное моделирование. Модель геосистемы как
научная основа природопользования.
Тема 3. Мониторинг
Понятие о мониторинге. Виды мониторинга:
глобальный, региональный, локальный.
Геофизический и биологический мониторинг.
Оценка качества окружающей среды. Стандарты
качества окружающей среды.
Практическая работа
Изучение радиационного аспекта экологического
состояния окружающей среды.
Учебный практикум
Проведение экологического мониторинга.
Раздел 3. Природопользование и
экологические проблемы преобразования
ландшафтов — 20 ч
Тема 1. Природопользование — основа
экономического развития человеческого общества
Понятие природопользования. Типы
природопользования. Аграрная и индустриальная
цивилизации. Основные виды ресурсов и районы их
размещения. Экономическая и экологическая
целесообразность добычи и разработки полезных
ископаемых. Рациональное и нерациональное
природопользование. Природопользование и
естественные экосистемы. Исчерпаемость
ландшафта с точки зрения экономики и экологии.
Практические работы
1. Выявление районов добычи основных видов
полезных ископаемых.
2. Оценка лесных ресурсов планеты.
Тема 2. Экологические последствия истощения
природных ресурсов. Зоны риска
Земельные ресурсы и их использование.
Состояние почвенного покрова в современном мире.
Пути повышения плодородия почв. Водные ресурсы и
качество воды. Проблема чистой воды. Проблемы
природопользования в лесных зонах Земли.
Современное состояние зеленых насаждений в
городских ландшафтах. Зоны риска и меры по охране
окружающей среды.
Раздел 4. Заповедное дело в России —
15 ч
Охраняемые ландшафты. Природные ландшафты:
заповедники, заказники, национальные парки.
История заповедного дела в нашей стране.
Историко-культурные ландшафты: сады и парки,
созданные по единому художественному замыслу;
инженерные ландшафты, сформированные в
соответствии с техническими потребностями или
для улучшения окружающей среды; военные —
свидетели исторических сражений; ландшафты,
связанные с жизнью выдающихся исторических
личностей и др. Учебные экологические тропы. Цели
создания экологических троп и требования к
маршрутам.
Практическая работа
Составление карты заповедников и заказников
России.
Учебный практикум
Характеристика охраняемого ландшафта
11 класс
Введение — 4 ч
Современные ландшафты как системные механизмы
взаимодействия общества и природы.
Экологические последствия экстенсивного и
интенсивного природопользования. Проблемы
сохранения естественного ландшафта и
возобновления экологического равновесия в
природе.
Раздел 1. Ландшафт — природная
система, стремящаяся к равновесию — 10 ч
Тема 1. Общие основы охраны ландшафта
Главная задача охраны ландшафта —
установление оптимальных соотношений
хозяйственных нагрузок и потенциальных
возможностей его ресурсов. Пути поддержания
экологического равновесия в процессе развития
хозяйственной деятельности: рациональное
природопользование; создание системы
инженерно-технических мероприятий по очистке
вредных отходов. Ландшафтно-геоэкологическое
картографирование. Принципы составления карты.
Карта «Современные ландшафты мира».
Практические работы
1. Оценка экологического состояния
Москвы-реки.
2. Анализ карты «Современные ландшафты
мира».
Учебный практикум
Ландшафтно-геоэкологическое
картографирование региона экологического
бедствия
Раздел 2. Организация практической
деятельности по изучению и охране
ландшафтов — 20 ч
Тема 1. Учебные экологические тропы природы
Цели и задачи создания экологических троп
природы. Экологические тропы как средство
целостного восприятия природы на примере
типичных ландшафтов данной местности.
Требования к маршрутам. Обязательное
разнообразие соподчиненных урочищ, как
природных (неизменных или слабоизмененных), так и
нарушенных (культурных и акультурных). Смотровые
площадки и площадки для проведения практических
работ. Стоянки и стоянки-биваки. Правила личного
поведения в природе. Использование
экологических троп природы. Рекреационные
познавательные тропы. Туристско-экологические и
учебно-экологические тропы.
Практическая работа
Подготовка маршрутов экологических троп на
учебном природном полигоне.
Учебный практикум
Организация маршрута экологической тропы.
Экскурсия
Экологические тропы своего региона.
Раздел 3. Региональные проблемы
природопользования — 22 ч
Тема 1. Региональные проблемы
природопользования в России
Природопользование в индустриально развитых
районах страны. Экологические проблемы крупных
городов и Москвы. Сельскохозяйственное
природопользование в России. Особенности
экологических проблем в районах нового освоения.
Практические работы**
1. Составление карты размещения промышленных
предприятий Юго-Восточного административного
округа г. Москвы.
2. Определение соответствия размеров
санитарно-защитных зон предприятий
Юго-Восточного административного округа
г. Москвы нормативным показателям.
Определение эффективности этой зоны.
Экскурсия
Экскурсия в Царицынский лесопарк как буферную
зону промышленной Москвы**.
Учебный практикум
Составление экологической карты Москвы на
основе анализа экологического состояния
административных округов города**
Тема 2. Природопользование в экономически
развитых и развивающихся странах
Влияние экономического развития на характер
природопользования. Переход к рациональному
природопользованию в экономически развитых
странах. Природопользование в городских
агломерациях и сельскохозяйственных районах.
Проблемы природопользования в экстремальных и
лесных районах.
Практические работы
1. Изучение влияния рекреационных нагрузок
на лесные экосистемы.
2. Проблемы природопользования в районе
Сахеля, выработка путей их решения.
3. Оценка изменения ландшафтов в Амазонии.
Раздел 4. Взаимодействие стран и
решение проблем природопользования — 6 ч
Тема 1. Международное сотрудничество в
решении проблем
Глобальные масштабы ухудшения качества
окружающей среды. Принципы и формы
международного и внутреннего сотрудничества.
Тема 2. Роль общественности в охране
окружающей среды
Причины возникновения общественных
организаций по охране окружающей среды.
Общественные организации по охране окружающей
среды в России и за рубежом. Экологические
забастовки и экологические манифесты как новая
форма социального протеста.
Практическая работа
Круглый стол: «Кто такие “зеленые” и как
охраняют природу наши сверстники».
* Для школ, расположенных в
других регионах, — изучение своего региона по
той же схеме.
** Для школ других
регионов — соответствующие работы в своих
местностях. |