Учебно-методический комплекс нижний Новгород 2013 г

«Нижегородский государственный педагогический университет

имени Козьмы Минина»
факультет естественных, математических и компьютерных наук

Кафедра географии, географического и геоэкологического образования

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

Нижний Новгород

2013 г.

Рекомендовано для студентов, обучающихся по направлению подготовки География профиль «Рекреационная география и туризм»

Разработчик: к.г.н., доцент С.А. Соткина

СОГЛАСОВАНО

Зав. кафедрой «_______________»

_________________/____________/

«____»_______________20__г.

СОДЕРЖАНИЕ

учебно-методического комплекса по дисциплине

«География почв с основами почвоведения»

2. Рабочая(ие) программа(ы) дисциплины

3. Дидактические материалы по дисциплине

3.1. Планы проведения семинарских (практических, лабораторных) занятий

3.2. Материалы для организации самостоятельной работы студентов

3.3. Перечень источников для подготовки к семинарским (практическим, лабораторным) занятиям

3.4. Дополнительные дидактические материалы (раздаточный дидактический материал; структурно-логические схемы по темам дисциплины; опорные сигналы/ плакаты; рабочие тетради; деловые/ролевые игры; тренинги; групповые и индивидуальные задания/ проекты; практические (деловые) ситуации (кейсы); аудио- и видеоматериалы и др.).

4. Методические рекомендации (материалы)

5. Материалы для проведения текущего, рубежного и итогового контроля (диагностические контрольные материалы (тесты, компетентностно-ориентированные задания и пр.); примерные темы рефератов, эссе; варианты лабораторных, самостоятельных работ; темы курсовых и контрольных работ и др.).

6. Дополнительный материал учебно-методического комплекса (конспекты (тезисы) лекций; словарь терминов и персоналий (глоссарий), методические указания по выполнению курсовых (контрольных) работ и пр.).

Учебно-методический комплекс дисциплины «Геохимия ландшафта» предназначен для студентов, обучающихся по направлению 021000 - География и в соответствии с основной образовательной программой подготовки бакалавра относится к вариативной части математического и естественнонаучного цикла.

Учебно-методический комплекс включает учебную программу и методические рекомендации по организации изучения дисциплины «Геохимия ландшафта». Содержание учебной программы полностью согласуется с базовыми дидактическими единицами ФГОС ВПО.

В учебно-методическом комплексе предлагается система аудиторных и внеаудиторных форм и методов изучения содержания дисциплин, представлены материалы для текущего, промежуточного и итогового контроля знаний, аттестационные педагогические измерительные материалы (АПИМ) для оценки остаточных знаний студентов, глоссарий.

Целью освоения дисциплины «Геохимия ландшафта» является формирование профессиональной компетентности в области вопросов, связанных с геохимией ландшафта, миграцией химических элементов, формированием геохимических ландшафтов.

Задачи дисциплины:

- рассмотреть особенности распространения химических элементов в ландшафтах и познакомиться с геохимической классификацией элементов по особенностям миграции в ландшафтах;

- изучить типы и виды миграции химических элементов в ландшафтах;

- познакомиться с геохимической классификацией природных ландшафтов;

- рассмотреть особенности разных видов природных геохимических ландшафтов (лесных, степных, луговых, пустынных, тундровых) и техногенных геохимических ландшафтов.
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Дисциплина Б2.В.1 «Геохимия ландшафта», относится к математическому и естественнонаучному циклу.

Дисциплины, на которых базируется данная дисциплина: «Геология», «Химия», «Физика», «Землеведение», «Геоморфология», «Гидрология», «География почв с основами почвоведения», «Ландшафтоведение».

Дисциплины, для которых данная дисциплина является предшествующей: «Биогеография», «Геоэкология», «Экодиагностика».

1. 
   Требования к результатам освоения дисциплины
   

ПК-4 - владением базовыми общепрофессиональными теоретическими знаниями о географии, географической оболочке, геоморфологии с основами геологии, климатологии с основами метеорологии, гидрологии, биогеографии, географии почв с основами почвоведения, ландшафтоведении;

В результате освоения данной дисциплины студент должен:

знать:

- сущность основных понятий и терминов;

- специфику геохимии литосферы, атмосферы, гидросферы, педосферы;

- виды миграции химических элементов в ландшафтах;

- общие черты геохимии природных ландшафтов;

- геохимию техногенных ландшафтов.

- использовать методы геохимических исследований в оценке состояния окружающей среды;

- выполнять расчетные действия оценочного характера;

- проводить самостоятельную аналитическую работу с картографическими, литературными источниками, статистической информацией;

- проводить наблюдения, оценку и осуществлять прогноз антропогенного воздействия в городской среде.

владеть навыками:

- расчета кларков концентрации и рассеяния;

- построения элементарных геохимических карт, профилей:

- классификации элементарных ландшафтов и выделения их на местности;

- эколого-геохимической оценки состояния городских ландшафтов.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего зач.ед.	Всего часов	Семестр 5
Общая трудоемкость дисциплины	3	108	108
Аудиторные занятия		54	54
в т.ч. занятия в активной и интерактивной формах		6	6
Лекции		18	18
Лабораторные занятия		36	36
Самостоятельная работа		41	41
Контроль самостоятельной работы		13	13
Вид итогового контроля	зачет	зачет

5. Содержание дисциплины

5.2. Содержание разделов дисциплины

Раздел 1. Общая геохимия ландшафта

1.1. История геохимии ландшафта. Место геохимии ландшафта в системе наук.

Основоположники геохимии ландшафтов: В.В. Докучаев, В.И. Вернадский, А.Е. Ферсман, Б.Б. Полынов. Развитие геохимии ландшафтов в 50-е годы, в 60-е и 70-е, современный этап.

Геохимия ландшафта – «пограничная наука». Часть ландшафтоведения, занимающаяся изучением ландшафтов «на атомарном уровне»; раздел геохимии – ландшафтно-геохимический анализ охватывает все компоненты природной среды.

В системе естественных наук геохимия ландшафта занимает особое место и связь с геологией, почвоведением, химией и биологией.

Элементарные ландшафтно-геохимические системы. Основные типы элементарных ландшафтов по Б.Б. Полынову, типы элементарных ландшафтов по М.А. Глазовской. Каскадные ландшафтно-геохимические системы. Матричный принцип организации геохимической информации.

Раздел 2. Общие особенности миграции химических элементов в ландшафтах.

2.1. Виды и факторы миграции

Основной геохимический закон В.М. Гольдшмидта.

Внутренние и внешние факторы миграции. Концентрация и рассеяние химических элементов. Разнообразие миграции. Геохимические спектры. Виды миграции химических элементов. Типоморфные элементы, принцип подвижных компонентов. Геохимические барьеры и геохимические дыры. Закон распределения химических элементов в подсистемах ландшафта.

2.2. Биогенная миграция.

Образование живого вещества. Количество живого вещества. Соотношение биомассы и ежегодной продукции. Группы и типы ландшафтов. Кларки живого вещества. Интенсивность биологического поглощения. Биогеохимические коэффициенты. Химический элементный состав организмов. Разложение органических веществ в ландшафте. Биологический круговорот элементов (бик).

Общие особенности физико-химической миграции. Воздушная миграция: газовый состав атмосферы, химический состав атмосферных осадков, атмосферный аэрозоль, взаимодействие приземной атмосферы с земной поверхностью. Водная миграция: интенсивность водной миграции химических элементов, ионный сток, сток растворенных веществ, окислительно-восстановительные условия вод, щелочно-кислотные условия вод, основные геохимические классы вод, зоны выщелачивания, общая минерализация вод, ионный состав вод, коллоидная миграция, сорбция, сорбционные барьеры, концентрация элементов на физико-химических барьерах.

2.4. Механическая миграция.

Механическая дифференциация пород и минералов. Механические ореолы рассеяния. Механическая денудация, барьеры, зоны выноса.

Раздел 3. Геохимия природных ландшафтов.

3.1. Геохимическая классификация природных ландшафтов.

Общие принципы геохимической классификации ландшафтов. Классификация элементарных ландшафтов. Классификация геохимических ландшафтов. Система таксономических единиц.

3.2. Лесные ландшафты.

Влажные тропики: биологический круговорот. Систематика: кислые влажные тропики, влажные тропики кислого глеевого класса, влажные тропики сернокислого класса, влажные тропики кальциевого класса, влажные тропики соленосно-сульфидного класса.

Ландшафты широколиственных лесов: биологический круговорот. Систематика: дальневосточный мусонный отдел, кавказский отдел, восточноевропейский, среднеазиатский.

Таежные ландшафты: биологический круговорот. Систематика: приокеаническая тайга, умеренноконтинентальная тайга, континентальная сибирская тайга, континентальная и резкоконтиненттальная сибирская мерзлотная тайга, приокеаническая мерзлотная тайга, приокеаническая тайга без мерзлоты.

3.3. Степные и луговые ландшафты.

Биологический круговорот. Элювиальные почвы, коры выветривания, континентальные отложения. Черноземные степи: европейские луговые степи, средние и южные европейские черноземные степи.

Сухие степи: северные европейские и казахские сухие степи, южные сухие степи. Общие черты латеральной миграции элементов в степях. Субтропические степи.

Горнолуговые ландшафты.

Лесостепные ландшафты: европейская лесостепь, дальневосточная лесостепь, западносибирско-североказахстанская лесостепь, Якутская мерзлотная лесостепь, Забайкальско-Монгольская лесостепь.

3.4. Пустынные, примитивно-пустынные ландшафты.

Полярные пустыни, высокогорные пустыни, суббореальные пустыни, субтропические (средиземноморские) пустыни.

Примитивно-пустынные ландшафты: лишайниковые и водорослевые ландшафты скал, примитивные пустыни хлоридно-сульфатного класса, соляные озера и шоровые солончаки, гамады и такыры, вулканические ландшафты солянокислого класса.

3.5. Тундровые ландшафты.

Тундровый тип ландшафта: тундровая деградация, биологический круговорот. Систематика: лесотундровые и тундрово-таежные ландшафты.

Раздел 4. Геохимия техногенных ландшафтов.

4.1. Техногенная миграция.

Техногенные процессы: два геохимических типа техногенной миграции, геохимическая классификация техногенных процессов, техногенные источники загрязнения, технофильность и другие показатели техногенеза, техногенные геохимические аномалии, техногенные зоны выщелачивания и геохимические барьеры.

Техногенные и природно-техногенные системы: техногенные почвы, коры выветривания, водоносные горизонты. Геохимическая устойчивость и геохимическая совместимость техногенных систем.

Ландшафтно-геохимический мониторинг. Оптимизация техногенеза.

4.2. Города и городские ландшафты.

Систематика городов и городских ландшафтов: геохимические принципы эколого-географической систематики городов, геохимическая систематика городских ландшафтов.

Эколого-геохимические оценки состояния городов.

4.3. Горнопромышленные ландшафты. Агроландшафты.

Геохимическая систематика горнопромышленных ландшафтов. Геохимия отдельных ГПЛ: ГПЛ нефтяных, угольных, газоносных месторождений. ГПЛ рудных месторождений. ГПЛ в районах добычи агрономических руд.

Агротехногенез. Виды агротехногенеза. Геохимическая систематика агроландшафтов.

Раздел 5. Геохимия элементов в ландшафтах. Воздушные мигранты.

5.1. Воздушные мигранты.

Геохимическая классификация элементов по особенностям миграции в ландшафтах и биосфере Элементы, образующие химически активные газы. Инертные газы.

5.2. Водные мигранты.

Подвижные и слабоподвижные литофильные водные мигранты, халькофильные и сидерофильные водные мигранты, малоподвижные и слабоизученные литофильные и сидерофильные водные мигранты.
5.3. Разделы дисциплины и связь с формируемыми компетенциями

Наименование компетенций	№ разделов дисциплины, участвующих в формировании компетенций
	1	2	3	4	5
ПК-4	+	+	+	+	+

6. Образовательные технологии

При изучении дисциплины «Геохимия ландшафта» рекомендуется применение активных (семинары) и интерактивных (учебная конференция) форм работы.

Темы занятий в активной и интерактивной формах

1. 
   Геохимическая классификация природных ландшафтов – 2 ч
   
2. 
   Геохимия техногенных ландшафтов – 2 ч
   
3. 
   Геохимическая классификация элементов по особенностям миграции в ландшафтах и биосфере. Воздушные мигранты – 2 ч
   

1. Голдовская Л.Ф. Химия окружающей среды: Учеб. Для студентов вузов/ Л.Ф. Голдовская. – М.: Мир, Бином, Лаборатория базовых знаний, 2007. – 295 с.

2. Садовникова Л.К. Экология и охрана окружающей среды при химическом загрязнении: Учеб. пособие для студентов : Рек. М-вом образования и науки РФ / Л.К.Садовникова, Д.С.Орлов, И.Н.Лозановская.- Изд. 4-е, стереотип.- М.: Высш. шк., 2008.- 334 с.

3. Соткина С.А. Эколого-геохимическая ситуация на территории Нижегородской агломерации / С.А.Соткина; Нижегор. гос. пед. ун-т.- Н.Новгород, 2008.- 106 с.

4. Трифонов К.И. Физико-химические процессы в техносфере: Учеб. для студентов вузов: Допущено М-вом образования и науки РФ / К.И.Трифонов, В.А.Девисилов.- М.: Форум, 2007.- 239 с

7.2. Дополнительная литература:

1. Геохимия ландшафта и география почв.- М.: Изд-во МГУ, 2002. – 260 с.

2. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта: Учебное пособие: Астрея, 2000. - 768 с.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Реализация дисциплины требует наличия учебной аудитории, лаборатории геохимии ландшафта, компьютерного класса, оборудованного рабочими местами для выполнения учебных работ с использованием стандартных пакетов программ и пакетов математической обработки статистических баз данных.

Оборудование кабинета-лаборатории: химические реактивы, химическая лабораторная посуда, экологические атласы.

Технические средства обучения: компьютер, мультимедийный проектор.

Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется в процессе текущего контроля на практических занятиях, проведении рубежного тестового контроля, зачета по окончании изучения дисциплины.

Формируемые компетенции и используемые оценочные средства

Наименование компетенций	Показатель оценки сформированности компетенции	№ разделов дисциплины, участвующих в формировании компетенций
		1	2	3	4	5
ПК-4 - владением базовыми общепрофессиональными теоретическими знаниями о географии, географической оболочке, геоморфологии с основами геологии, климатологии с основами метеорологии, гидрологии, биогеографии, географии почв с основами почвоведения, ландшафтоведении;
Знает сущность основных понятий и терминов; специфику геохимии литосферы, атмосферы, гидросферы, педосферы; виды миграции химических элементов в ландшафтах; общие черты геохимии природных ландшафтов; геохимию техногенных ландшафтов. Умеет использовать методы геохимических исследований в оценке состояния окружающей среды; выполнять расчетные действия оценочного характера; проводить самостоятельную аналитическую работу с картографическими, итературными источниками, статистической информацией; - проводить наблюдения, оценку и осуществлять прогноз антропогенного воздействия в городской среде. Владеет навыками расчета кларков концентрации и рассеяния; построения элементарных геохимических карт, профилей; классификации элементарных ландшафтов и выделения их на местности; эколого-геохимической оценки состояния городских ландшафтов.		реферат тест	Лабораторно-практич. работа	Тесты	Практическая работа	Тест

Контрольные вопросы к зачету

1. 
   Цели, задачи геохимии ландшафта. Место геохимии ландшафта в системе наук.
   
2. 
   История развития геохимии ландшафта.
   
3. 
   Особенности миграции химических элементов в ландшафтах.
   
4. 
   Биогенная миграция. Закономерности кларков живого вещества. Биофильность.
   
5. 
   Физико-химическая миграция: особенности, свойства.
   
6. 
   Интенсивность водной миграции элементов.
   
7. 
   Воздушная миграция элементов.
   
8. 
   Геохимический эффект механической дифференциации.
   
9. 
   Систематические признаки геохимических ландшафтов.
   
10. 
    Основные таксоны геохимической классификации элементарных и геохимических ландшафтов.
    
11. 
    Геохимические особенности бика лесных ландшафтов.
    
12. 
    Геохимические особенности бика степных и луговых ландшафтов.
    
13. 
    Геохимические особенности бика пустынных ландшафтов.
    
14. 
    Геохимические особенности бика тундровых ландшафтов.
    
15. 
    Геохимические особенности техногенных ландшафтов.
    
16. 
    Горнопромышленные и агроландшафты: систематика, особенности.
    
17. 
    Геохимическая классификация элементов по особенностям миграции в ландшафтах.
    

Аудиторные занятия по дисциплине «Геохимия ландшафта» организованы в форме лекций и лабораторных занятий.

Согласно учебному плану дисциплины на блок лабораторных занятий отводится 36 часов. В соответствии с учебной программой дисциплины разработана система лабораторных занятий.