Biologiczne metody oceny stanu środowiska przyrodniczego

fakultatywny

Znajomość podstawowych zjawisk i procesów przyrodniczych, ekologii i taksonomii organizmów a także podstaw statystyki

Celem modułu jest krytyczna analiza i praktyczne przygotowanie studenta do wykorzystywania różnorodnych narzędzi służących do oceny stanu środowiska przyrodniczego oraz zagrożenia i ryzyka jego zaburzeń. rozpoznanie stanu przez zastosowanie biomarkerów subkomórkowych, różnych mierników na poziomie organizmu reprezentujących różnorodne środowiska ( biotesty z użyciem mikroorganizmów, oraz przedstawicieli różnych grup roślin i zwierząt wodnych i lądowych, a także zespołów i zbiorowisk roślinnych) W czasie zajęć student ma możliwość samodzielnego wykonania różnych biotestów, opanowania umiejętności prowadzenia kultur hydroponicznych, rozpoznawania i wykorzystania makrofitów w ocenie stopnia degradacji wód płynących rzek pozwalającej określić stopień degradacji różnych środowisw Poznanie zalet i ograniczeń różnych metod konstrukcji adekwatnych skali ocen, nauczenie się przygotowywania właściwych raportów i nabycie umiejętności wyciągania prawidłowych wniosków

Celem modułu jest krytyczna analiza i praktyczne przygotowanie studenta do wykorzystywania różnorodnych narzędzi służących do oceny stanu środowiska przyrodniczego oraz zagrożenia i ryzyka jego zaburzeń. W zaproponowanym podejściu systemowym studenci poznają metody zabezpieczające najszybsze rozpoznanie stanu przez zastosowanie biomarkerów subkomórkowych, różnych mierników na poziomie organizmu reprezentujących różnorodne środowiska ( biotesty z użyciem mikroorganizmów, oraz przedstawicieli różnych grup roślin i zwierząt wodnych i lądowych, a także zespołów i zbiorowisk roślinnych) W czasie zajęć student ma możliwość samodzielnego wykonania różnych biotestów, opanowania umiejętności prowadzenia kultur hydroponicznych, rozpoznawania i wykorzystania makrofitów w ocenie stopnia degradacji wód płynących rzek pozwalającej określić stopień degradacji wód płynących w odniesieniu do ich stanu troficznego; kartowania i mapowania roślinności rzeczywistej, zastosowania wskaźników florystycznych do określania stopnia synantropizacji flory; nauczy się stosować system oceny faz degeneracyjnych zbiorowisk roślinnych. Poznanie zalet i ograniczeń różnych metod konstrukcji adekwatnych skali ocen, nauczenie się przygotowywania właściwych raportów i nabycie umiejętności wyciągania prawidłowych wniosków

Wykład:

Biologiczne metody w ocenie ryzyka środowiskowego (prof. P. Migula; F.Zwierząt i Ekotoks)

22.02. Ekotesty i Biomarkery w ocenie stanu środowiska (prof. P. Migula; F.Zwierząt i Ekotoks )

29.02. Kultury hydroponiczne i ich wykorzystanie w ocenie stanu środowiska (dr E. Małkowski; F. Roślin)

07.03. Makrofitowa metoda oceny i klasyfikacji stanu ekologicznego wód płynących (prof. M. Strzelec, Hydrobiologia)

14.03. Rośliny wskaźnikowe i ich zastosowanie do oceny warunków środowiska. Sposoby pomiaru

natężenia antropopresji oraz stopnia synantropizacji flory na określonym obszarze. Metody badań procesów synantropizacyjnych (dr hab. A. Urbisz; Botanika .Systematyczna)

21.03. Obserwacja zmian dokonujących się w siedliskach przyrodniczych, a zwłaszcza w lasach – jednym z zadań państwowego monitoringu środowiska (prof. B. Palowski, Ekologia)

28.03. Koncepcja potencjalnej roślinności naturalnej Tüxena.; Zasady kartowania zbiorowisk roślinnych; Ocena stanu zróżnicowania jednostek roślinnych; Mapy roślinności; rzeczywistej a mapy dzisiejszej potencjalnej roślinności naturalnej; Szata roślinna jako wskaźnik warunków środowiska przyrodniczego (dr. hab. P. Kwiatkowski; Geobotanika)

Laboratorium:

1. 21.02. (F.Zw. i E., dr A. Zawisza-Raszka/dr Monika Tarnawska) – Biotesty w ocenie działania pestycydów na organizmy cz. 1

2. 28.02. (F.Zw. i E., dr A. Zawisza-Raszka/ dr Monika Tarnawska) – Biotesty w ocenie działania pestycydów na organizmy cz. 2)

3. 06.03 (FZw i E; dr A. Zawisza-Raszka/ dr Monika Tarnawska) – Biotesty w ocenie działania metali na organizm zwierzęcia

4. 13.03 (F. Roślin; dr E. Małkowski) Sposoby przygotowania pożywek hydroponicznych . Ustalanie pH pożywek i związane z tym problemy

2

5. 20.03. (F. Roślin; dr E. Małkowski) Uprawa roślin w kulturach hydroponicznych

6. 27.03. (Hydrobiologia) Makrofitowa metoda oceny rzek (MMOR) – zajęcia terenowe

7. 03.04. (Hydrobiologia) Makrofitowa metoda oceny rzek (MMOR) – zajęcia terenowe

8. 17.04. (Bot. Systemat.; dr hab. A. Urbisz) Zastosowanie wskaźników florystycznych do określania

stopnia synantropizacji flory.

9. 24.04 (Bot. Systemat; dr hab. A. Urbisz) Rośliny jako bioindykatory warunków środowiska – przegląd wybranych gatunków.

10. 08.05. (prof. B. Palowski; Ekologia).Wpływ czynników środowiskowych na zróżnicowanie zawartości chlorofilu a i b w liściach roślin

11 15.05 (prof. B. Palowski; Ekologia) Wykorzystanie analiz zawartości siarki w liściach i korze drzew do bioindykacji stanu środowiska przyrodniczego

12. 22.05. (dr. hab. P. Kwiatkowski; Geobotanika) Kartowanie zbiorowisk roślinnych naturalnych ekosystemów leśnych i ich zbiorowisk zastępczych w skali regionalnej – konstruowanie mapy roślinności rzeczywistej.

13. 29.05. (dr. hab. P. Kwiatkowski; Geobotanika) Praktyczne zastosowanie koncepcji hemerobii i systemu faz degeneracyjnych zbiorowisk na przykładzie „naturalnego” i „zniekształconego” ekosystemu leśnego.

Ekotoksykologia

Walker i in. 2002. Podstawy Ekotoksykologii, PWN, Warszawa

Laskowski R., Migula P. 2004. Ekotoksykologia – od komórki do ekosystemu PWRiL., Warszawa

Fizjologia roslin

Kopcewicz J., Lewak S. (red.). 2002. Fizjologia roślin. PWN, Warszawa.

Ekologia

Jaszczak R. 1999. Monitoring lasów. Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Poznaniu

Zimny H. 2006. Ekologiczna ocena stanu środowiska. Bioindykacja i biomonitoring. Agencja Reklamowa Arkadiusz Grzegorczyk. Warszawa

Hydrobiologia

Szmeja J. 2006. Przewodnik do badań roślinności wodnej. Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk

Szoszkiewicz K., Zbierska J., Jusik S., Zgoła T., 2010. Makrofitowa metoda oceny rzek. Podręcznik do oceny i klasyfikacji rzek oparty na roślinach wodnych. Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań

Botanika

Kornaś J., Medwecka-Kornaś A. 2002. Geografia roślin. PWN Warszawa, 634 s.

Roo-Zielińska E., 2004, Fitoindykacja jako narzędzie oceny środowiska fizycznogeograficznego. Podstawy teoretyczne i analiza porównawcza stosowanych metod, Prace Geograficzne IGiPZ PAN, 199, 258 s. Praca dostępna w internecie: http://www.rcin.org.pl/Content/565/Wa51_3518_r2004-nr199_Prace-Geogr.pdf

Geobotanika

Dzwonko Z. 2007. Przewodnik do badań fitosocjologicznych. Wydaw. Sorus, Inst. Bot. UJ, Poznań – Kraków.

Matuszkiewicz J. M. & Kozłowska A. B. 1981. Założenia teoretyczne, metody i technika wykonywania przeglądowej mapy potencjalnej roślinności naturalnej (na przykładzie badań fitosocjologiczno-kartograficznych na Wysoczyźnie Siedleckiej). Fragm. Flor. Geobot. 27: 171-211.

Ekotoksykologia

Landis M.H., You M.H. 2006. Introduction to environmental toxicology. Lewis Publishers.

Hydrobiologia

Szoszkiewicz K., Zgoła T., Jusik Sz., Hryc-Jusik B., Raven P., Dawson F.H. 2007. Hydromorfologiczna ocena wód płynących (River Habitat Survey). Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań

Fizjologia Roślin

Taiz L., Zeiger E. (red.). 2002. Plant Physiology, 3rd ed., Sinaure Associate, USA.

Ekologia

Państwowe Gospodarstwo Leśne Lasy Państwowe. Raport o stanie lasów w

Polsce. Raporty roczne.

Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Katowicach. Stan środowiska w województwie śląskim. Raporty roczne.

Botanika

Andrew S. Pullin. 2004. Biologiczne podstawy Ochrony Przyrody. PWN Warszawa.

Kornaś J. 1977. Analiza flor synantropijnych. PTB. Wiad. Bot. 21(2): 85-91.

Geobotanika

Matuszkiewicz W. 2001. Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roślinnych Polski. PWN, Warszawa.

Analizuje procesy biologiczne w środowisku naturalnym i wykorzystuje je w ocenie jego stanu różnorodnymi technikami, metodami i narzędziami informatycznymi

Opisuje metody oceny stanu ekologicznego wód płynących zalecane przez Ramową Dyrektywę Wodną. Prezentuje możliwości wykorzystania makrofitów i biotestów w ocenie wód płynących i prezentuje na tej podstawie klasyfikacje rzek.

Zna podstawowe metody uprawy roślin w warunkach laboratoryjnych oraz ich wady i zalety. Potrafi zastosować kultury hydroponiczne do oceny stanu środowiska i zasady kartowania zbiorowisk roślinnych.

Analizuje skutki, dobiera właściwe do sytuacji, nowoczesne metody badania stanu środowiska przyrodniczego, wyjaśnia i stosuje i wyjaśnia podstawowe metody oceny stopnia synantropizacji flory i zróżnicowania jednostek roślinnych

Wymienia i rozpoznaje rośliny wskaźnikowe i zbiorowiska roślinne, a także wykorzystuje je w ocenie stanu środowiska

Dyskutuje i krytycznie wyjaśnia zalety i wady różnorodnych biotestów, ocen i klasyfikacji oceniających stan zachowania homeostazy na poziomie organizmu, populacji lub ekosystemu w oparciu o najnowsze dane piśmiennictwa i zalecenia instytucji certyfikujących

Na podstawie obserwacji i wyników doświadczeń oraz obserwacji terenowych dokonuje oceny i przygotowuje raporty

Końcowe zaliczenie pisemne Sprawdzenie wiedzy przekazanej na wykładach i zajęciach praktycznych, uzupełnionej o zalecaną literaturę przedmiotu

Ocena ciągła umiejętności praktycznych (aktywność na zajęciach) Bieżąca ocena wykonania zadań, obejmująca ich poprawność oraz związek z tematem. Ocena umiejętności pozyskiwania i interpretacji uzyskanych danych z doświadczeń laboratoryjnych oraz obserwacji i analiz terenowych

Przygotowanie raportu indywidualnego lub zespołowego z wykonywanych doświadczeń lub pomiarów poprawność wykonania zadań badawczych oraz raportów opracowywanych według wskazań prowadzącego ćwiczenia.