Экологическое состояние природного ландшафта

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

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

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;

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

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.

Определение классификационной принадлежности загрязнителей в различных регионах: вид и характер загрязнения, возможного источника загрязнения и характера вредного воздействия на здоровье человека.

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.

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.

Изучение радиационного аспекта экологического состояния окружающей среды.

Проведение экологического мониторинга.

Раздел 3. Природопользование и экологические проблемы преобразования ландшафтов — 20 ч

Тема 1. Природопользование — основа экономического развития человеческого общества

Читайте также:  Цветник с многолетниками схема посадки

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.

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.

Составление карты заповедников и заказников России.

Характеристика охраняемого ландшафта

11 класс

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.

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».

1. Оценка экологического состояния Москвы-реки.

2. Анализ карты «Современные ландшафты мира».

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.

Подготовка маршрутов экологических троп на учебном природном полигоне.

Организация маршрута экологической тропы.

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.

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 в Царицынский лесопарк как буферную зону промышленной Москвы**.

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.

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.

Круглый стол: «Кто такие “зеленые” и как охраняют природу наши сверстники».

* Для школ, расположенных в других регионах, — изучение своего региона по той же схеме.

Источник статьи: http://geo.1sept.ru/article.php?ID=200701616