МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Майкопский государственный технологический университет» Факультет Аграрных технологий Кафедра агрономии . . УТВЕРЖДАЮ Декан факультета _____________ А.В. Ярмоц «____» ___________20___ г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по дисциплине ОПД.В.01. Биология почв тропиков и субтропиков . . по специальности 110201 Агрономия Факультет Аграрных технологий МАЙКОП . . Рабочая программа составлена на основании ГОС ВПО специальности (направления) агрономия и учебного плана МГТУ Составители рабочей программы доцент, канд. биол. наук (должность, ученое звание, степень) _____________ Ю.А. Чумаченко (подпись) (Ф.И.О.) Рабочая программа утверждена на заседании кафедры . агрономия____ ____________________________________________________________________ Заведующий кафедрой «____» _________ 20 ___ г. ____________ (подпись) Одобрено научно-методической комиссией факультета (где осуществляется обучение) Председатель научно-методического совета специальности ___________ И.А. Бандурко . (Ф.И.О.) «___» _______ 20 __г. И.А. Бандурко (подпись) (Ф.И.О.) ___________ А.В. Ярмоц (подпись) (Ф.И.О.) . Декан факультета (где осуществляется обучения) «___» __________ 20 ___ г. . СОГЛАСОВАНО: Начальник УМУ «___» __________ 20 ___ г. ___________ Г.А. Гук . (подпись) (Ф.И.О.) ___________ И.А. Бандурко (подпись) (Ф.И.О.) Зав. выпускающей кафедрой по специальности «____» _________ 20 ___ г. . 1. Цель и задачи учебной дисциплины, ее место в учебном процессе 1.1. Цель и задачи изучения дисциплины Целью дисциплины является определение роли живых организмов в формировании почв и почвенного плодородия тропиков и субтропиков. Задачи курса – знакомство студентов с основными группами организмов, обитающих в почве; формирование комплексной системы знаний о роли живых организмов в формировании почв и почвенного плодородия, об их участии в почвенных процессах; получение представления об основных принципах биологической индикации и диагностики почв тропиков и субтропиков. В результате изучения дисциплины студент должен: знать основные группы почвенных организмов, особенности их систематики и морфологии; особенности микробного метаболизма и роль почвенных микроорганизмов в превращении веществ и энергии в биосфере; особенности распределения организмов по почвенному профилю, закономерности их сукцессии и взаимоотношения различных групп почвообитающих организмов друг с другом. уметь пользоваться лабораторным оборудованием для анализа активности почвенной биоты и других работ, связанных с почвенно-биологическим мониторингом. владеть методами исследования почвенных организмов в полевых и лабораторных условиях. иметь представление об основных принципах биологической индикации и диагностики почв. 1.2. Краткая характеристика дисциплины, ее место в учебном процессе В процессе сельскохозяйственного производства затрагиваются все группы почвообитающих сапрофагов, особенно мелких членистоногих – первичных разрушителей органических соединений. В результате в почве значительно снижается интенсивность процессов биологического разложения органических веществ, определяющих восстановление плодородия почв агроценозов. Изучение состава и численности почвенных животных в различных агробиоценозах и изменение их под воздействием антропогенных загрязнений почв представляет интерес не только с зоологической точки зрения, но и для общей оценки современного состояния почвы и ее плодородия. 1.3. Связь с другими дисциплинами Дисциплина «Биология почв тропиков и субтропиков» изучается в перечне дисциплин выбираемых студентами. Курс тесно соприкасается с дисциплиной «Почвоведение», которая в значительной степени расширит и дополнит теоретические и практические знания, полученные при изучении настоящего курса. Также курс связан с дисциплинами энтомология», «Сельскохозяйственная «Ботаника», «Физиология растений», «Защита растений», расширяя полученные в них знания. 2. Распределение часов учебных занятий по семестрам Лекции Практические (семин.) Лабораторные Количество курсовых проектов (работ) Форма итоговой аттестации (зачет, экзамен) 70 34 17 - 17 36 - зачет ЗФО 7 70 10 4 - 6 60 - зачет Общий объем Лабораторные Всего 7 СРС Практические Номер семестра ОФО Аудиторные Количество часов в неделю Лекции Форма обучения Учебные занятия 1 - 1 3. Содержание дисциплины 3.1. Разделы дисциплины и виды занятий № п/п 1. 2. 3. 4. 5. 6. Раздел дисциплины Тема 1. Вводная. Положение биологии почв в системе разделов почвоведения. История биологии почв тропиков и субтропиков Тема 2. Почвенная биота тропиков и субтропиков. Общая характеристика, экологические особенности, таксономия Тема 3. Высшие растения Тема 4. Почвенные животные. Общая характеристика Тема 5. Черви в почве. Основные группы почвенных червей Тема 6. Моллюски, тихоходки, членистоногие и млекопитающие в почве Лекции ОФО ЗФО 1 1 2 Лабораторные работы ОФО ЗФО 4 1 2 2 1 4 2 ОФО ЗФО 6 2 2 СРС 2 1 6 6 4 6 6 6 8 7. 8. 9. Тема 7. Почвенные грибы. Лишайники Тема 8. Биологические процессы в почвообразовании Тема 9. Основные принципы биологической индикации и диагностики почв Итого 2 2 8 1 4 2 1 17 17 1 6 14 6 16 8 36 60 3.2. Наименование тем, их содержание, объем в часах лекционных занятий Лекционный курс Порядковый номер лекции 1 1. 2. 3. 4. Раздел, тема учебного курса, содержание лекции 2 СЕДЬМОЙ СЕМЕСТР Тема 1. Вводная. Положение биологии почв в системе разделов почвоведения. История биологии почв тропиков и субтропиков. Основные понятия и определения. Биология почв как наука о составе живого вещества почв, всесторонне охватывающая биологические аспекты почвоведения. Цели и задачи биологии почв. Основные разделы биологии почв. Объекты и методы биологии почв. Положение биологии почв в системе разделов почвенной науки и связь с ними. Основные этапы развития биологии почв. Тема 2. Почвенная биота тропиков и субтропиков. Общая характеристика, экологические особенности, таксономия. Почвенная биота. Царства природы. Особенности становления современной таксономии живого мира. Экологические группы живых организмов. Автотрофы и гетеротрофы. Эукариоты тканевые и одноклеточные. Распределение живых организмов по фазам почвы. Многообразие типов связей и взаимоотношений между представителями тех или иных царств живого мира в почвах. Тема 3. Высшие растения. Высшие растения - основные первичные продуценты. Биологический круговорот (биомасса растений, опад, подстилка, количеством закрепленных в биомассе элементов и др.). Биомасса растений разных природных зон. Участие высших растений в почвообразовании. Тема 4. Почвенные животные. Общая характеристика. Общая характеристика почвенных животных. Различные группы почвенных Количество часов ОФО ЗФО 3 4 1 1 2 2 1 2 1 5. 6. 7. 8. 9. животных по их связи с почвой. Размерные и трофические группы почвенных животных. Приспособления к обитанию в почвенной среде. Тема 5. Черви в почве. Основные группы почвенных червей. Черви в почве. Основные группы. Общая характеристика: коловратки, нематоды, энхитреиды, дождевые черви. Экологические особенности. Распределение в толще почвенного профиля. Биомасса в различных почвах. Роль в почвообразовательном процессе и круговороте веществ, повышении плодородия почв. Тема 6. Моллюски, тихоходки, членистоногие и млекопитающие в почве. Моллюски, тихоходки, членистоногие и млекопитающие в почве Основные группы. Общая характеристика. Биомасса в почве. Размерные группы. Особенности питания. Роль в почвообразовательном процессе и оструктуривании почв. Роль в биоиндикации условий местообитания. Тема 7. Почвенные грибы. Лишайники. Почвенные грибы. Общая характеристика. Экологические группы почвенных грибов. Основные систематические группы почвенных грибов. Роль грибов в почвообразовании, оструктуривании почвы, разложении органического вещества. Лишайники. Экологические группы почвенных лишайников. Роль в почвообразовательном процессе. Тема 8. Биологические процессы в почвообразовании. Биологические процессы в почвообразовании. Разложение растительных остатков и формирование подстилки (роль надземных и подземных органов растений в формировании подстилки, переработка растительного опада в различных природных зонах). Образование и разложение гумуса. Направления в исследовании гумусообразования. Запасы гумуса в почвенном покрове Земли и в почвах различных природных зон. Участие почвенных микроорганизмов в разрушении и новообразовании минералов. Тема 9. Основные принципы биологической индикации и диагностики почв. Основные принципы биологической индикации и диагностики почв. Ботаническая и зоологическая биоиндикация и диагностика почв. Почвенноальгологическая индикация. Микробиологическая диагностика и биологическая активность почв. Биологическая индикация загрязнения почвенной среды и самоочищения почв (пестициды, тяжелые металлы, загрязнение почв нефтью и продуктами ее 2 2 2 2 2 1 переработки, минеральные удобрения в высоких дозах, микробные загрязнения почв). Разработка принципов и методов ранней диагностики повреждения почвенной биоты - насущная задача биологии почв. Итого: 17 4 3.2. Практические (семинарские) занятия, их наименование, содержание и объем часов Практические (семинарские) занятия учебным планом не предусмотрены. 3.3. Лабораторные занятия, их наименования и объем в часах Номер лаб. работы Наименование лабораторной работы Раздел, тема лекционного курса Объем часов ОФО ЗФО 1 1. Систематика почвенных организмов. 2 2 2. Экологические группы почвенных животных. 2 2 3 2 5 2 4 2 2 4 2 2 8 2 8 2 9 1 Итого: 17 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Биомасса разных трофических группировок сапрофильного комплекса почвенных беспозвоночных в типичных зональных ландшафтах. Почвенные черви. Распределение в толще почвенного профиля, количественный учет. Правила работы и техника безопасности в микробиологической лаборатории. Микроскоп. Основные правила микроскопирования. Методы микроскопического исследования микроорганизмов. Микроскопия свежеотобранных почвенных образцов с целью выявления мелких почвенных беспозвоночных, их определение. Изучение биоразнообразия и морфологии бактерий. Качественно-количественный учет микрофлоры почвы. Характеристика качества почвы с помощью растений-индикаторов. Лихеноиндикация рекреационной нагрузки на пригородные биоценозы. 1 6 3.4а. Самостоятельная работа студентов. Разделы, темы, перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы. Сроки выполнения, объем в часах для ОФО. Содержание и объем самостоятельной работы студентов Разделы и темы рабочей программы Перечень домашних заданий и других самостоятель-ного вопросов для самостоятельного изучения изучения 1 2 Тема 5. Черви в 1. Влияние средств защиты растений и почве. Основные органо-минеральных веществ на комплекс группы почвенных микроартропод пахотных почв червей Форма самостоятельной работы: проработка и конспектирование учебного материала по учебной и научной литературе. Тема 8. Биологичес 1. Роль сапрофагов в биогенном круговороте кие процессы в веществ почвообразовании Форма самостоятельной работы: проработка учебного материала по учебной и научной литературе, написание реферата. Тема 8. Биологичес 1. Биоиндикация и биомониторинг кие процессы в антропогенного загрязнения почв почвообразовании Форма самостоятельной работы: проработка и конспектирование учебного материала по учебной и научной литературе. Тема 9. Основные 1. Почвенные животные в биоиндикации. принципы Форма самостоятельной работы: биологической проработка и конспектирование учебного индикации и материала по учебной и научной литературе. диагностики почв Тема 9. Основные 1. Принципы охраны комплексов почвенных принципы животных биологической Форма самостоятельной работы: индикации и проработка и конспектирование учебного диагностики почв материала по учебной и научной литературе. Сроки выполнения Объем часов 3 4 6 6 октябрьноябрь, опрос 8 8 8 Итого: 36 3.4в. Самостоятельная работа студентов. Разделы, темы, перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы. Сроки выполнения, объем в часах для ЗФО. Содержание и объем самостоятельной работы студентов Разделы и темы рабочей программы Перечень домашних заданий и других самостоятель-ного вопросов для самостоятельного изучения изучения 1 2 Тема 1. Вводная. 1. Основные этапы развития биологии почв Положение тропиков и субтропиков. биологии почв в Форма самостоятельной работы: системе разделов проработка и конспектирование учебного почвоведения. материала по учебной и научной литературе. История биологии почв тропиков и субтропиков Тема 2. Почвенная 1. Почвенная биота тропиков и субтропиков. биота тропиков и Царства природы. Особенности становления субтропиков. современной таксономии живого мира. Общая 2. Экологические группы живых организмов. характеристика, Автотрофы и гетеротрофы. экологические 3. Многообразие типов связей и особенности, взаимоотношений между представителями тех таксономия или иных царств живого мира в почвах. Форма самостоятельной работы: проработка и конспектирование учебного материала по учебной и научной литературе. Тема 3. Высшие 1. Биологический круговорот (биомасса растения растений, опад, подстилка, количеством закрепленных в биомассе элементов и др.). Форма самостоятельной работы: проработка и конспектирование учебного материала по учебной и научной литературе. Тема 4. Почвенные 1. Размерные и трофические группы почвенных животные. Общая животных. характеристика. 2. Приспособления к обитанию в почвенной среде. Форма самостоятельной работы: проработка и конспектирование учебного материала по учебной и научной литературе. Сроки выполнения Объем часов 3 4 6 6 Январь, зачет 6 6 1 Тема 5. Черви в почве. Основные группы почвенных червей Тема 6. Моллюски, тихоходки, членистоногие и млекопитающие в почве Тема 7. Почвенные грибы. Лишайники Тема 8. Биологичес кие процессы в почвообразовании 2 1. Общая характеристика: коловратки, нематоды, энхитреиды, дождевые черви. 2. Экологические особенности. 3. Распределение в толще почвенного профиля. Биомасса в различных почвах. Форма самостоятельной работы: проработка и конспектирование учебного материала по учебной и научной литературе. 1. Моллюски, тихоходки, членистоногие и млекопитающие в почве. 2. Основные группы. Общая характеристика. 3. Биомасса в почве. Размерные группы. 4. Особенности питания. 5. Роль в почвообразовательном процессе и оструктуривании почв. 6. Роль в биоиндикации условий местообитания. Форма самостоятельной работы: проработка и конспектирование учебного материала по учебной и научной литературе. 1. Почвенные грибы. Общая характеристика. 2. Экологические группы почвенных грибов. 3. Основные систематические группы почвенных грибов. 4. Роль грибов в почвообразовании, оструктуривании почвы, разложении органического вещества. 5. Экологические группы почвенных лишайников. Роль в почвообразовательном процессе. Форма самостоятельной работы: проработка и конспектирование учебного материала по учебной и научной литературе. 1. Разложение растительных остатков и формирование подстилки (роль надземных и подземных органов растений в формировании подстилки, переработка растительного опада в различных природных зонах). 2. Образование и разложение гумуса. Направления в исследовании гумусообразования. Запасы гумуса в почвенном покрове Земли и в почвах различных природных зон. 3. Участие почвенных микроорганизмов в разрушении и новообразовании минералов. Форма самостоятельной работы: проработка учебного материала по учебной и научной литературе, написание реферата. 3 4 6 8 Январь, зачет 8 6 Тема 9. Основные принципы биологической индикации и диагностики почв 1. Основные принципы биологической индикации и диагностики почв. 2. Ботаническая и зоологическая биоиндикация и диагностика почв. Почвенно-альгологическая индикация. Микробиологическая диагностика и биологическая активность почв. 3. Биологическая индикация загрязнения почвенной среды и самоочищения почв (пестициды, тяжелые металлы, загрязнение почв нефтью и продуктами ее переработки, минеральные удобрения в высоких дозах, микробные загрязнения почв). 4. Разработка принципов и методов ранней диагностики повреждения почвенной биоты - насущная задача биологии почв. Форма самостоятельной работы: проработка и конспектирование учебного материала по учебной и научной литературе. Январь, зачет 8 Итого: 60 Организация и методика текущего и итогового контроля знаний Перечень контрольных работ, тестов рейтинг-контроль №1 (письменный ответ на контрольные вопросы) рейтинг-контроль № 2 (устный ответ на контрольные вопросы по темам курса, защита лабораторных работ) Зачет (в устной форме) Сроки проведения контроля Разделы и темы рабочей программы октябрь 1-4 ноябрь 5-9 декабрь 3.5. Курсовой проект (работа), его характеристика и трудоемкость, примерная тематика Курсовые проекты (работы) учебным планом не предусмотрены. 3.6. Примерный перечень вопросов к экзамену (зачету) для студентов ОФО, ЗФО 1. 2. 3. 4. 5. 6. Вопросы к зачету Почвенная биота тропиков и субтропиков. Общая характеристика, экологические особенности, таксономия. Высшие растения, их связь с почвообразованием. Почвенные водоросли. Особенности использования ими почвы как среды обитания. Почвенные животные. Общая характеристика. Почвенные простейшие, их связь с почвой. Черви в почве. Основные группы почвенных червей. Роль червей в почвообразовательном процессе. 7. Моллюски, тихоходки, членистоногие и млекопитающие в почве. Роющая деятельность. 8. Почвенные грибы. Лишайники. Их связь с почвообразованием. Лихеноиндикация. 9. Прокариоты. Вирусы и фаги. Участие микроорганизмов в почвообразовательном процессе. Вирусные заболевания растений. 10. Цикл углерода. 11. Круговорот азота. 12. Разложение растительных остатков и формирование подстилки. 13. Образование и разложение гумуса. 14. Участие почвенных микроорганизмов в разрушении и новообразовании минералов. 15. Специфика почвы как среды обитания микроорганизмов. 16. Основные принципы биологической индикации и диагностики почв. 17. Методы исследования биологической активности почв. 4. Учебно-методические материалы по дисциплине 4.1. Основная и дополнительная литература а) основная литература: 1. ЭБС «Znanium.сom» Горбылева, А.И. Почвоведение: учебное пособие / А.И. Горбылева, В.Б.Воробьев, Е.И.Петровский; под ред. А.И.Горбылевой. - М.: Инфра-М; Мн.: Новое знание, 2012 - 400 с. - Режим доступа: http://znanium.com/ 2. Вальков В.Ф. Почвоведение: учебник/ В.Ф. Вальков, К.Ш. Казеев, С.И. Колесников. Ростов н/Д: МарТ, 2006. – 496 с б) дополнительная литература: 1. Вальков В Ф. Почвы Юга России / В.Ф. Вальков, К.Ш. Казеев, С.И. Колесников. Ростов н/Д : Эверест, 2008. - 276 с. 2. Лабораторно-практические занятия по почвоведению : учеб. пособие / [М.В. Новицкий и др.]. - СПб. : Проспект Науки, 2009. - 320 с. 3. Муха В Д. Агропочвоведение : учебник / В.Д. Муха, Н.И Картамышев, Д.В. Муха .М.: КолосС, 2003. - 528 с. 4. Устойчивость почв Республики Адыгея к химическому загрязнению / С.И. Колесников [и др.]. - Ростов н/Дону : Эверест, 2008. - 132 с. 5. Безуглова О.С. Классификация почв : учеб. пособие / О.С. Безуглова. - Ростов н/Д : Издательство Южного федерального университета, 2009. - 128 с. 4.2. Перечень методических указаний к проведению учебных занятий и самостоятельной работы студентов 1. Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв: учебник.- 3-е изд., испр. и доп.- М.: Изд-во МГУ, 2005. 2. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. М., 1987. 3. Казадаев А.А. Почвенная фауна и плодородие почв / А.А. Казадаев, А.М. Кременица, Е.И. Симонович, Н.И. Булышева, Л.С. Везденеева. Ростов н/Д: Логос, 2008. – 132 с. 4.3. Перечень методических указаний к лабораторным работам 1. Бабьева И. П., Агре Н. С. Практическое руководство по биологии почв.- М.: Изд-во МГУ.- 1971. 2. Прунтова О.В., Сахно О.Н. Лабораторный практикум по общей микробиологии.Владимир: Изд-во ВлГУ, 2005. 3. Гилярова М.С., Стриганова Б.Р. Количественные методы в почвенной зоологии.- М.: Наука, 1987. 4.4. Перечень обучающих, контролирующих компьютерных диафильмов, кино- и телефильмов, мультимедиа и т.п. программ, Плакаты основных групп почвенных беспозвоночных. Бинокуляр, лупы, микроскоп. 4.5. Раздаточный материал Коллекции почвенных беспозвоночных. Дополнения и изменения в рабочей программе за _________/ _________ учебный год В рабочую программу по «Биологии почв тропиков и субтропиков» для специальности 110201 «Агрономия» вносятся следующие дополнения и изменения: Дополнения и изменения внес доцент кафедры агрономии Чумаченко Ю.А. ____ (должность, Ф.И.О., подпись) Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры ____________________________________________________________________________ (наименование кафедры) «____» _________________ 20___ г. Заведующий кафедрой __________________ (подпись) _______________________ (Ф.И.О.)