ЕН.В1 Экология

СТРУКТУРА УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЫ
3.1. Организационно - методический раздел
3.1.1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Изучение принципов организации и условий устойчивости экосистем и
биосферы, основных законов жизни природы, основ экологии человека, а также
глобальных экологических проблем и прогнозов развития человечества в связи с
современным экологическим кризисом.
Формирование представлений о человеке как части природы, о единстве и
самоценности всего живого и невозможности выживания человечества без
сохранения биосферы: формирование у студентов экологического мировоззрения и
воспитание способности оценки своей профессиональной деятельности сточки
зрения охраны окружающей среды.
3.1.2 ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ
В результате обучения студенты должны:
иметь представление:
о формах деятельности отечественных и международных организаций,
занимающихся проблемами охраны природы, об основных международных
экологических программах; о взаимосвязи проблем экологии и здоровья
человека; о способах предотвращения вредных воздействий на природную
среду, об очистке и регенерации природных объектов и сред, об ответственности
за ущерб, наносимый природе. Экологических принципах использования
природных ресурсов и охраны природы; об основах экономики
природопользования.
знать:
содержание таких понятий, как "экология", "биосфера", "природа", "охрана
окружающей среды"; терминологию, используемую в публикациях по вопросам
экологии; основы учения о биосфере и биогеоценозах; закономерности
функционирования и развития экосистем и их компонентов; характер
экологических процессов в биосфере, их взаимосвязь; существо глобальных
экологических проблем и особенности их проявления в различных ситуациях;
принципы природоохранной политики нашего государства; основы
природоохранного законодательства, принципы экологического мониторинга,
концепции его организации в региональном, государственном и международном
масштабах.
уметь:
ориентироваться в насущных экологических проблемах и ситуациях различного
масштаба; ориентироваться в системе стандартов, правил и норм,
регламентирующих взаимоотношения общества и природы; пользоваться
нормативными
документами,
справочными
пособиями
и
другими
информационными материалами, уметь прогнозировать возможное негативное
воздействие на экосистемы факторов, сопутствующих современной технологии;
применять подходы к моделированию и оценке состояния экосистем.
иметь навыки:
в применении стандартов, правил и норм, регламентирующих взаимоотношения
общества и природы; пользования нормативными документами, справочными
пособиями и другими информационными материалами, прогнозирования
возможных негативных воздействий на экосистемы факторов, сопутствующих
современной технологии; моделирования и оценки состояния экосистем.
3.2 Форма текущего и промежуточного контроля
Экзамен в 3 семестре.
3.3. Объем и распределение часов дисциплины по модулям,
разделам, темам и видам занятий.3.
3.3.1. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
(очная форма обучения)
Вид занятий (учебной работы)
Лекции
Лабораторные
Практические
КСР
Семинары
3 сем
32
сем
_ сем
_ сем
Итого:
32
16
16
Итого аудиторных занятий:
РГЗ
Реферат
Курсовой проект (работа)
48
48
20
20
Другие виды самостоят. работы
Итого самостоятельных
занятий:
Вид итогового контроля
Экзамен
ИТОГО:
45
65
45
65
27
27
140
140
3.3.2. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
(очно-заочная форма обучения)
Вид занятий (учебной работы)
Лекции
Лабораторные
Практические
КСР
Семинары
4 сем
16
сем
_ сем
_ сем
Итого:
16
8
8
Итого аудиторных занятий:
РГЗ
Реферат
Курсовой проект (работа)
24
24
20
20
Другие виды самостоят. работы
Итого самостоятельных
занятий:
Вид итогового контроля
Экзамен
ИТОГО:
69
89
69
89
27
27
140
140
3.3.3. Объем дисциплины и виды учебной работы
(заочная форма обучения)
Вид занятий (учебной работы)
Лекции
Лабораторные
Практические
КСР
Семинары
2 сем
8
_ сем
_ сем
_ сем
Итого:
8
4
4
Итого аудиторных занятий:
РГЗ
Реферат
Курсовой проект (работа)
12
12
20
20
Другие виды самостоят. работы
Итого самостоятельных
занятий:
Вид итогового контроля Экзамен
Итого:
99
119
99
119
9
140
9
140
3.3.4. Разделы дисциплины и виды занятий
1 Введение.
Биосфера, ее структура. Основные
2 характеристики атмосферы,
гидросферы, литосферы.
Учение В. И. Вернадского о
3 биосфере и его развитие в
настоящее время..
Потоки вещества и энергии в
4
биосфере
5 Организм и среда
Глобальные экологические
6
проблемы
Проблемы использования сырьевых
7
ресурсов
8
Рациональное природопользование
и охрана окружающей среды
9 Проблемы урбанизации.
10 Проблема роста народонаселения.
Проблемы обеспечения
11
продовольствием.
Социально-экономические аспекты
12
экологии.
Система контроля окружающей
13
среды в России.
Международное сотрудничество в
14 области охраны окружающей
среды и устойчивое развитие.
15 Заключение.
Всего
Вид итогового контроля
Экзамен
Итого за семестр
1
2
2
2
2
ИТОГО
Итого сам.работы
Другие виды сам.работы
Курсовой проект (работа)
Реферат
РГЗ
Итгоо аудиторных
1
2
3
Семинары
КСР
Практич.
Раздел дисциплины
Лаборат.
№
п/п
Лекции
(очная форма обучения)
1
4
2
2
4
8
2
2
3
5
7
5
2
2
4
9
2
2
4
6
8
2
2
4
2
4
6
10
2
2
4
2
3
5
9
2
2
4
6
8
2
2
3
2
1
4
4
2
2
4
4
6
6
10
10
3
1
4
2
4
6
10
2
1
3
4
4
7
2
1
3
3
3
6
3
2
5
3
3
8
1
32
16
1
48
20
1 1 2
45 65 113
27
140
9 Проблемы урбанизации.
10 Проблема роста народонаселения.
Проблемы обеспечения
11
продовольствием.
Социально-экономические аспекты
12
экологии.
Система контроля окружающей
13
среды в России.
Международное сотрудничество в
14 области охраны окружающей
среды и устойчивое развитие.
15 Заключение.
Всего
Вид итогового контроля
Экзамен
Итого за семестр
2
2
4
4
4
6
6
6
2
6
8 13
2
4
6
2
4
6
2
6
8
8
3
2
4
6
9
3
2
2
6
4
8
6
8
9
2
6
8
8
9
1
2
5
2
4
1
1
Курсовой проект (работа)
2
Реферат
1
РГЗ
1
Итгоо аудиторных
Семинары
КСР
ИТОГО
Рациональное природопользование
и охрана окружающей среды
Итого сам.работы
8
Другие виды сам.работы
1 Введение.
1
Биосфера, ее структура. Основные
2 характеристики атмосферы,
гидросферы, литосферы.
Учение В. И. Вернадского о
3 биосфере и его развитие в
настоящее время..
Потоки вещества и энергии в
4
3
биосфере
5 Организм и среда
Глобальные экологические
6
2
проблемы
Проблемы использования сырьевых
7
ресурсов
Практич.
Раздел дисциплины
Лаборат.
№
п/п
Лекции
3.3.5. Разделы дисциплины и виды занятий (очно-заочная форма обучения)
6
10
2
1
3
2
4
6
2
1
3
2
6
8 11
6
6
2
16
2
24
8
20
6
2 2 4
69 89 113
27
140
Вид итогового контроля
Экзамен
Итого за семестр
8
10 14
2
8
10 10
2
8
10 10
2
8
10 10
2
8
10 10
2
8
10 10
2
8
10 12
2
2
5
8
7 7
10 10
2
4
6
6
8
8
12
8
8
8
2
5
5
7
12
2 2 2
99 119 131
2
2
4
4
Курсовой проект (работа)
2
Реферат
3
РГЗ
3
Итгоо аудиторных
Семинары
КСР
3
4
2
9 Проблемы урбанизации.
10 Проблема роста народонаселения.
Проблемы обеспечения
11
продовольствием.
Социально-экономические аспекты
12
2
экологии.
Система контроля окружающей
13
среды в России.
Международное сотрудничество в
14 области охраны окружающей
2
среды и устойчивое развитие.
15 Заключение.
Всего
8
ИТОГО
Рациональное природопользование
и охрана окружающей среды
Итого сам.работы
8
2
Другие виды сам.работы
1 Введение.
Биосфера, ее структура. Основные
2 характеристики атмосферы,
2
гидросферы, литосферы.
Учение В. И. Вернадского о
3 биосфере и его развитие в
настоящее время..
Потоки вещества и энергии в
4
биосфере
5 Организм и среда
Глобальные экологические
6
проблемы
Проблемы использования сырьевых
7
ресурсов
Практич.
Раздел дисциплины
Лаборат.
№
п/п
Лекции
3.3.6. Разделы дисциплины и виды занятий (заочная форма обучения)
20
9
140
3.4. Содержание разделов дисциплины
3.4.1 Основные вопросы разделов и тем модулей
1. Введение
Предмет дисциплины "Экология" и ее задачи. Структура содержания
дисциплины и ее связь с другими дисциплинами. Место экологии в системе
естественных наук. Этапы осознания человеком своего места в системе
мироздания: от подчинения силам природы, через борьбу и насильственное
преобразование к гармонизации отношений общества и природы. Краткая справка
о развитии научных представлений об экологических процессах в биосфере, о
возникновении и совершенствовании методов и средств контроля экологических
систем, методов моделирования и прогнозирования экологических ситуаций. Связь
экологии с социальными процессами. Сведения о системе стандартов по вопросам
взаимодействия человека с окружающей средой и других информационных
материалах.
2. Биосфера, ее структура. Экосистема: состав, структура, разнообразие.
Понятие "биосфера". Основные объекты биосферы, пространственные
границы биосферы. Атмосфера, ее роль в функционировании биосферы.
Гидросфера как географическое понятие. Основные параметры гидросферы.
Литосфера как компонент биосферы. Формы существования биологических
объектов в литосфере. Живое вещество биосферы, его функции. Популяция в
экосистеме. Динамика экосистем. Всеобщая взаимосвязь процессов в биосфере.
3. Учение В.И. Вернадского о биосфере и его развитие в настоящее время
Особенности превращения энергии в живых системах. Роль живого в
геохимических процессах. Изменение литосферы, гидросферы и атмосферы под
влиянием жизнедеятельности биологических объектов биосферы. Масштабы
переноса и накопления вещества живыми организмами. Экологическая
неразрывность процессов в живой и неживой природе. Общность задач охраны
природы и охраны здоровья. Современное состояние биосферы, сложившееся под
влиянием человеческого общества. Глобальные экологические проблемы.
4. Потоки вещества и энергии в биосфере
Источники энергии и формы поступления энергии в биосферу. Солнечная
энергия, ее количество, превращения. Роль живого в процессах переноса,
накопления, превращения и рассеяния энергии в биосфере. Роль биологических
объектов в формировании, накоплении и химическом (биохимическом)
превращении вещества в биосфере. Кругооборот воды в биосфере, кругооборот
важнейших газов. Кругооборот основных компонентов живых структур.
5. Организм и среда
Законы термодинамики и их проявление в биосферных процессах. Понятие
температуры, энтропии и информации. Организм как открытая термодинамическая
система. Основные среды жизни. Экологические факторы среды. Закономерности
действия экологических факторов на живые организмы. Адаптация организмов к
факторам среды. Принцип доминантности. Принцип саморегуляции - обратные
связи. Правило Шелфорда (закон толерантности)
6. Глобальные экологические проблемы
Понятие о загрязнении объектов окружающей среды. Вещественное и
энергетическое загрязнение. Промышленное и транспортное загрязнение
атмосферы, гидросферы, почвы и зеленых насаждений. Загрязнение окружающей
среды при производстве электроэнергии. Радиоактивное загрязнение водоемов и
почв. Роль пестицидов и минеральных удобрений в загрязнении окружающей
среды. Нормирование и уровень загрязнения воздуха, воды, почвы в настоящее
время и прогнозы на будущее. Способность природных экологических систем к
самоочищению и ее пределы
7. Проблемы использования сырьевых ресурсов
Основные виды сырья, используемые в развитых промышленных странах.
Проблемы ограниченности земных источников энергии. Вода как технологический
материал, запасы пресной воды в мире и динамика ее расходования. Прогнозы и
перспективы решения проблемы пресной воды. Ограниченность запасов металлов
в земной коре м связанные с этим экологические и социально-политические
проблемы.
8. Рациональное природопользование и охрана окружающей среды
Принципы уменьшения вредных сбросов и выбросов. Проблемы утилизации
отходов. Воспроизводство сырья и энергии. Потенциальные возможности
ресурсосберегающих, малоотходных и безотходных технологий, модернизации
транспортной и промышленной энергетики. Актуальность использования
новейших достижений науки и техники в природоохранной работе. Экологические
тенденции в развитии мирового рынка: потребность в природоохранных товарах,
регуляция рынка через экологические нормативы, экологизация производства как.
9. Проблемы урбанизации
Изменение социального состава общества в промышленно развитых и
развивающихся странах. Изменение характера глобальных производственных
процессов на Земле. Рост числа городов и их размеров. Мегаполисы как
социальное и экологическое явление. Влияние городов на окружающую среду:
застройка территории, строительство дорог как урбанистический фактор,
микроклимат городов, городские фауна и флора. Влияние урбанизации населения
на здоровье людей.
10. Проблема роста народонаселения
Популяции и сообщества как элементы экосистем. Статические и
динамические характеристики популяций. Математические модели развития
популяций: экспоненциальная и логистическая модели роста популяции,
сопряженная эволюция, математическая модель численности двух сопряженных
популяций типа "хищник-жертва". Динамика численности населения Земли.
Прогнозы роста народонаселения на ближайшее будущее. Теоретическая оценка
предельной численности населения. Лимитирующие факторы и возможность
управления ими.
11. Проблемы обеспечения продовольствием
Энергетическая роль пищи. Источники энергии для организмов. Автотрофы
и гетеротрофы. Фотосинтез и хемосинтез. Трофические отношения между
организмами: продуценты, консументы и редуценты. Потенциальные возможности
производства усвояемого биологического вещества в биосфере. Оптимальная
структура питания человека и с/х животных. Обеспеченность питанием населения
Земли в настоящее время. Пищевая пирамида и возможности оптимизации
производства продуктов питания.
12.Социально-экономические аспекты экологии
Исторический опыт мероприятий по охране окружающей Среды. Отражение
вопросов охраны природы в Конституции. Закон России об охране природы,
законодательство по охране объектов окружающей среды. Роль общественных
организаций в охране природы. Международные аспекты охраны природы:
взаимная зависимость государств в решении крупных экологических проблем,
совместное использование природных богатств, борьба с загрязнением
окружающей среды и др.
Понятие о предельно допустимых концентрациях вредных веществ,
предельно допустимых сбросах и выбросах. Санитарно-гигиеническое
нормирование качества объектов окружающей среды. Государственный стандарт
на экологический паспорт предприятия, его структура, основные требования.
Система платежей за пользование природными ресурсами. Ответственность за
вред, причиняемый окружающей среде.
13.Система контроля окружающей среды в России
Мониторинг как инструмент познания окружающей среды. Преодоление
принципиальной неполноты экологической информации средствами мониторинга.
Концепция мониторинга как системы наблюдения, контроля, прогноза и
управления экологическими процессами. Система экологического мониторинга.
Основные методы и приборы для контроля параметров объектов окружающей
среды. Задачи обработки экологической информации, формирование оценок,
выводов и рекомендаций. Проблемы выявления биологически значимых
показателей объектов среды: токсичности, канцерогенности, мутагенности и др.
Биоиндикация и биотестирование. Возможности биотестовых методов и приборов.
Система международных и отечественных стандартов.
14.Международное сотрудничество в области охраны окружающей
среды и устойчивое развитие
Принципы и формы международного сотрудничества; принципы
устойчивого развития. Стокгольмская конференция ООН 1972г. Конференция
ООН в Рио-де-Жанейро: «Повестка дня на XXI век»
15.Заключение
Социально-экономические факторы, способствующие стимулированию
экологически ориентированной производственной деятельности. Экономическая
эффективность выпуска экологически чистой продукции. Прямое участие
специалиста в экологических программах российского и международного
масштабов. Гуманитарные аспекты природоохранной деятельности. Роль
специалистов в решении проблем охраны окружающей среды, формировании
правовых и этических норм отношения человека к природе.
3.4.2 Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для
самостоятельной работы по модулям
Самостоятельная работа студентов носит постоянный и пролонгированный
характер: может проводиться в качестве подготовки к очередному занятию, что будет
иметь прогностический выход на создание самостоятельного творческого труда в итоге
изучения материалов дисциплины.
1. Основные группы фотосинтезирующих организмов. Хемосинтез, жизнь в
анаэробных условиях. Основные группы гетеротрофов.
2. Лимитирующие факторы. Правило Либиха. Распределение отдельных видов
по градиенту условий. Представление о потенциальной и реализованной
нише.
3. Биотрофы и сапотрофы. Пищевые цепи выедания (пастбищные) и пищевые
цепи разложения (детритные). Потери энергии при переходе с одного
трофического уровня на другой. Экологическая эффективность. Пирамида
продукций и пирамида биомасс .
4. Климатическая зональность и основные типы наземных экосистем. Первичная
продукция разных наземных экосистем. Взаимосвязи разных компонентов
наземных экосистем.
5. Значение почвы как особого биокостного тела. Полнота биотического
круговорота. Особенности сукцессии наземных экосистем.
6. Водные экосистемы и их основные особенности. Отличие водных экосистем
от наземных. Вертикальная структура водных экосистем.
7. Роль зоопланктона и бактерий в минерализации органического вещества.
Детрит.
8. Континентальные водоемы. Олиготрофные и евтрофные водоемы.
Антропогенное евтрофирование водоемов.
9. Биологическая структура океана. Неритические и пелагические области.
Зоны подъема вод. Интенсивность первичного продуцирования в различных
частях Мирового океана.
10. Разнообразие видов как основной фактор устойчивости водных экосистем.
11. Пищевые ресурсы человечества. Проблемы питания и производства
сельскохозяйственной продукции.
12. Сельскохозяйственное производство как экологически обусловленный
биосферный процесс. агроэкосистемы, их основные особенности и условия
существования.
13. Зеленая революция и ее последствия. Значение и экологическая роль
применения удобрений и пестицидов.
14. Формы и масштабы сельскохозяйственного загрязнения биосферы.
Нехимические методы борьбы с видами, распространение и рост численности
которых нежелателен для человека.
15. Загрязнение биосферы токсическими и радиоактивными веществами.
основные пути миграции и накопления в биосфере радиоактивных изотопов и
других веществ, опасных для человека, животных и растений.
16. Опасность ядерных катастроф.
17. Урбанизация и ее влияние на биосферу. Город как новая среда обитания
человека и животных. Пути решения проблем урбанизации.
18. Охрана природы и рекультивация земель на территориях, интенсивно
освоенных хозяйственной деятельностью человека.
19. Задача сохранения генофонда живого населения планеты.
20. Изменения видового и популяционного состава фауны и флоры, вызванные
деятельностью человека. Нарушение биогеографических границ. Интродукция
- преднамеренная и случайная. ее последствия.
21. Значение невозделываемых и исключаемых из хозяйственного оборота
земель для поддержания экологического равновесия в биосфере.
22. Биосферные заповедники и другие охраняемые территории. Специфическая
ресурсная значимость охраняемых территорий.
23. Экологические сукцессии. Вековые смены экосистем.
24. Проблемы экологии человека при исследовании и освоении космического
пространства.
3.4.3. Примерная тематика рефератов
Антропоэкологические аспекты военных проблем в мирное и военное время.
Проблемы экологии города Санкт-Петербурга.
Окружающая среда и здоровье населения.
Промышленное развитие и экологический риск.
Экологические проблемы новых районов освоения.
Воздействие накопления CO2 в атмосфере на Мировой Океани долгосрочные
колебания климата.
7. Переработка радиоактивных отходов в России и за рубежом.
8. Климатические и экологические последствия возожного применения ядерного
оружия.
9. Полихлорбифенилы и пестициды: масштабы производства, распределение в
окружающей среде, токсичность.
10. Переработка твердых отходов в России и за рубежом.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
3.4.4. Примерный перечень вопросов к зачету (экзамену) по модулям
учебной дисциплины.
1. Что такое биосфера?
2. Уровни организации жизни.
3. Распространенность и роль живого вещества на планете.
4. Функции живого вещества в биосфере.
5. Основные положения учения В. И. Вернадского о биосфере.
6. Направления движения вещества и энергии в биосфере.
7. Геохимическая работа живого вещества в биосфере.
8. Виды воздействий, нарушающих устойчивость биосферы.
9. Классификация экологических факторов
10. Факторы среды: общие закономерности их действия на живые организмы.
11. Классификация и роль ресурсов в среде обитания.
12. Внутривидовые взаимоотношения между живыми организмами.
13. Межвидовые взаимоотношения между живыми организмами.
14. Характеристика абиотических экологически факторов.
15. Саморегуляция численности особей в популяции.
16. Половая, возрастная и пространственная структура популяций.
17. Экосистемы, их основные виды и особенности.
18. Трофика и продуктивность экосистем.
19. Видовая структура биоценоза.
20. Формы взаимоотношений в биоценозе.
21. Пищевые связи в биоценозах. Правило экологической пирамиды.
22. Регуляция численности популяций в биоценозах.
23. Эволюция сообществ.
24. Структура и функции биогеоценоза.
25. Гомеостаз и его роль в системной организации экосистем.
26. Лимитирующие факторы среды.
27. Обеспеченность ресурсами и экологическая ниша.
28. Основные пути адаптации организмов к условиям среды.
29. Биологическая продуктивность экосистем.
30. Живые организмы как среда обитания.
31. Факторы риска для здоровья человека.
32. Понятие, формы и виды природопользования.
33. Формы взаимодействия общества и природы.
34. Проблемы глобальной экологии.
35. Природоохранное законодательство в России.
36. Правовое обеспечение экологического контроля в РФ.
37. Классификация и основные направления природозащитных мероприятий.
38. Основные принципы охраны природы.
39. Виды ответственности за экологические правонарушения.
40. Сущность экономического механизма охраны окружающей среды.
3.4.5. Рекомендуемый перечень вопросов для внесения на
междисциплинарный итоговый государственный экзамен.
Не предусмотрен программой ИГА
3.4.6. Рекомендуемые информационные источники.
1.
2.
Основная литература
Экология Денисов В.В., Гутенев В.В., Луганская И.А., Вузовская книга, 2010.
Биологическая экология. Теория и практика: учебник, Степановских А.С.,
ЮНИТИ-ДАНА, 2009 г. [Электронный ресурс]: электронное учебное
пособие:http://www.knigafund.ru/ЭБС «КнигаФонд»
Дополнительная литература
1. Общая экология: Учебник для вузов Степановских А.С., ЮНИТИ-ДАНА, 2012
г.
2. Экология и экономика природопользования: учебник под ред. Э.В. Гирусова,
ЮНИТИ-ДАНА, 2012 г.