Geum.ru

Рабочая программа дисциплины «экологическое прогнозирование» Направление 020201 «Биология»

Вид материалаРабочая программа

Содержание


М.В. Олонова
Организационно-методический раздел
Место курса
Ii. содержание курса
Iii. распределение часов по темам и видам работ
Iv. формы итогового контроля
Контрольные вопросы по курсу
Подобный материал:
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ


ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


Утверждаю:


Директор Биологического института

_________________С.П. Кулижский

«_____»__________________2009 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ДИСЦИПЛИНЫ

«ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ»


Направление 020201 «Биология»

Магистерская программа 510603 «Зоология позвоночных»


Статус дисциплины: 992 СДМ

(федеральный компонент)


Томск – 2009


Одобрено кафедрой _зоологии позвоночных и экологии

Протокол № 62 от «12» февраля 2009 г.

Зав. кафедрой ____________________ _Н.С. Москвитина__


Рекомендовано методической комиссией Биологического института


Председатель методической комиссии М.В. Олонова

«______» ____________2009 г.


Рабочая программа по курсу «ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ» составлена на основе требований Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению (020201 – биология), утвержденного 10 марта 2000 г.

Общий объем курса 192 часа. Из них – лекционные 56 ч., практические – 16 ч., самостоятельная работа студентов – 120 ч. Экзамен в первом семестре. Общая трудоемкость курса 4,7 зач. ед.


Составители: Москвитина Нина Сергеевна, зав.каф.зоологии позвоночных и экологии;

Н.А. Шинкин, зам.директора Западно-Сибирского регионального экологического Центра


Рецензент: д.б.н., профессор В.М.Ефимов


  1. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ


Цель спецкурса - получение студентами представлений о теории и практике научного прогнозирования.


Задачами курса является изучение основных принципов экологического нормирования, его современного состояние и перспектив. Знакомство с биоиндикацией: ее цели и задачи, место в системе экологического мониторинга. Изучение возможностей использования биоиндикационных исследований для оценки и прогнозирования влияния деятельности человека на биосистемы различного ранга.


Место курса - Входит в блок специальных дисциплин


Требования к освоению курса сводятся к следующему.

По окончании курса студент должен иметь представление о методах и способах прогнозирования, используемых в научной практике, знать отличительные особенности экологического прогнозирования. Иметь представление о регламентации природопользования в России, а также о возможной последовательности действий, необходимых для процедуры экологического нормирования.

II. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА


Тема 1. Введение. Необходимость оценки и прогнозирования влияния деятельности человека на биосистемы различного уровня. Цели и задачи прогнозирования.


Тема 2. Теоретические основы прогнозирования. Методологические основы прогнозирования. Теоретические основы построения прогнозов.


Тема 3. Понятия «прогноз», «прогнозирование». Методы прогнозирования. Экспертные оценки. Экстраполирование и интерполирование. Моделирование. Метод экологических аналогий.


Тема 4. Экологическое прогнозирование как составная часть прогнозирования. Общая схема организации прогнозирования естественных процессов. Поисковый прогноз. Нормативный прогноз. Краткосрочные и долгосрочные прогнозы. Общие принципы экологического прогнозирования: выявление наиболее важных связей в биосистеме; приоритет структуры системы перед количественными характеристиками ее компонент; взаимосвязь и взаимозависимость переменных систем; возможность существенного запаздывания в проявлении эффекта действия того или иного фактора; принципы экологического нормирования.


Тема 5. Мониторинг. Современное представление о мониторинге. Основные задачи системы мониторинга: наблюдение за фактическим состоянием и изменением биосферы; оценка изменений биосферы и их тенденцией; прогноз; выявление экологических резервов биосферы. Роль биосферных заповедников в реализации программы экологического мониторинга, их основные задачи. Межправительственная программа Юнеско «Человек и биосфера (проект№ 14) – «Изучение загрязнений окружающей природной среды и его влияние на биосферу». Факторы повышенного риска в окружающей среде, их происхождение: мутагены, канцерогены, тератогены.


Тема 6. Биоиндикация: ее цели и задачи, место в системе экологического мониторинга. Стандарты для сравнения биосистем при антропогенном воздействии на них: абсолютные и относительные. Уровни биоиндикации. Биологические индикаторы состояния окружающей природной среды. Специфическая и неспецифическая биоиндикация. «Индикаторы аккумуляций», «индикаторы активного мониторинга». Амфибии как критерий оценки окружающей среды. Герпетологическая индикация окружающей среды. Птицы и млекопитающие как индикаторы изменений окружающей среды.

Проблемы сохранения и регулирования численности животных в условиях интенсивной деятельности человека. Экология видов - основа для разработки мер по их охране, предотвращению вредностной деятельности, рациональному использованию. Прогнозирование судьбы отдельных видов – теория и практика.


Тема 7. Популяционный мониторинг. Популяция как форма существования видов, ее приспособительные возможности, зависимость устойчивости популяции от ее сложности. Разнокачественность популяции – основа сложной структуры. Изменение структуры популяции при воздействии человеческой деятельности. Экологический резерв популяции, его определение для разных видов в разных условиях. Генетический и эволюционный гомеостаз популяций. Млекопитающие как объект популяционного мониторинга. Оценка «нормы» и «патологии» популяции. Чистая кратность прироста численности. Роль пространственной структуры популяций при оценке антропогенных воздействий.


Тема 8. Биогеоценоз. Простые и сложные биогеоценозы, их устойчивость, упругость. Организованная разнородность экосистемы, иерархичность структурных уровней – основа устойчивости биоценоза. Упрощение структуры природных биоценозов под воздействием деятельности человека, уменьшение стабильности, нарушение способности саморегулирования. Экосистемы заповедников как биоиндикаторы фонового загрязнения природной среды.


Тема 9. Моделирование. Классификация моделей: функциональные, эскизные, имитационные модели, их особенности, область применения. Моделирование экосистем различных рангов. Модели популяций, биоценозов. Моделирование глобальных процессов. Оценка эффективности методов прогнозирования. Синтез прогнозов. Оценка точности прогнозов. Разработка прогнозов численности видов – вредителей сельского и лесного хозяйства.


Примерная тематика рефератов для самостоятельной работы:


1. Методы экстраполяции и интерполяции, их применение в биологии.

2. Аналоговый и дельфийский способы прогнозирования.

3. Специфика экологического прогнозирования. Поисковый и нормативный прогнозы.

4. Понятие мониторинга состояния окружающей среды. Структура мониторинга.

5. Биологический мониторинг, как часть мониторинга состояния окружающей среды.

6. Математическое моделирование экосистем различных рангов.

7. Математические модели популяций, биоценозов. Моделирование глобальных процессов.

8. Разработка прогнозов численности видов – вредителей сельского и лесного хозяйства.


III. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ ПО ТЕМАМ И ВИДАМ РАБОТ


№ п/п
Наименование тем
Всего часов
Аудиторные занятия (час.)
КСР
Самостоятельная работа

В том числе

лекции
лабораторные занятия

1
Введение. Цели и задачи прогнозирования.
12
2






10

2
Теоретические и методологические основы прогнозирования.
14
4






10

3
Понятия «прогноз», «прогнозирование». Методы прогнозирования.
18
8






10

4
Экологическое прогнозирование как составная часть прогнозирования.
24
14






10

5
Мониторинг. Основные задачи системы мониторинга.
26
12
4



10

6
Биоиндикация: ее цели и задачи, место в системе экологического мониторинга.
32
12
6
4
10

7
Популяционный мониторинг.
24
2
6
4
12

8
Биогеоценозы, их устойчивость, упругость.
22
2



4
16

9
Моделирование. Классификация моделей:
20






4
16

итого



192
56
16
16
104


IV. ФОРМЫ ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ

Экзамен в 1 семестре


V. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА


РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА


Основная:
  1. Бурдин К.С. Основы биологического мониторинга. – М.: Изд. МГУ, 1985.-160 с.
  2. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем: под редакцией Р.Шуберта. М.: Мир, 1988. - 48 с.
  3. Биотест: интегральная оценка здоровья экосистем и отдельных видов: под ред В.М.Захарова, Д.М.Кларка. М.: Моск. отд. Междун. фонда «биотест», 1993. – 68 с.
  4. Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем. Екатеринбург: УИФ, Наука, 1994. – 282 с.
  5. Экологическое прогнозирование. – М.: Наука, 1979.
  6. Одум Ю. Экология. Т. 1,2. – М.: Мир, 1986. – 326 с.,376 с.
  7. Оценка состояния и устойчивости экосистем. М.: Наука, 1978. – 167 с.
  8. Реймерс Н.Ф. Природопользование. М.: Мысль, 1990. – 639 с.
  9. Экологические системы: адаптивная оценка. – М.: Мир, 1981. – 388 с.
  10. Шинкин Н.А., Болотнов В.П., Куранов Б.Г., Амосова Н.В. Модели в экологии. – Томск: Изд. ТГУ, 1992. – 77 с.
  11. Яблоков А.В., Остроумов С.А. Охрана живой природы. – М.: Лесная пр-ть, 1983.- 272 с.


Дополнительная:
  1. Антомонов Ю.Г. Моделирование биологических систем. Справочник. – Киев, 1977.
  2. Биоиндикация в городах и пригородных зонах. – М.: Наука, 1993. – 123 с.
  3. Лисичкин В.А. Теория и практика прогностики. Методические аспекты. – М., 1972. – 224 с.
  4. Рабочая книга по прогнозированию – М., 1982.
  5. Реймерс Н.Ф., Штильмарк Ф.Р. Особо охраняемые природные территории. – М.: Мысль, 1978.- 296 с.
  6. Форрестер Д. Мировая динамика. – М., 1978.
  7. Экологическое нормирование: проблемы и методы. Тезисы научно-координационного совещания, Пущино, 13-14 апреля 1992 г. – М.: 1992. – 161 с.
  8. Экология Северного промышленного узла г. Томска. Проблемы и решения. Томск: Изд-во Томского университета, 1994. – 260 с.
  9. Экологические механизмы преобразования популяций животных при антропогенных воздействиях. Информационный материалы института растений и животных УНЦ АН СССР. Свердловск: 1987.



КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО КУРСУ


1. Необходимость оценки и прогнозирования влияния человека на биосферу. Теоретические основы прогнозирования.

2. Понятие «прогноз», «прогнозирование». Основные методы и способы прогнозирования.

3. Сущность параметрического метода прогнозирования.

4. Методы экстраполяции и интерполяции, их применение в биологии.

5. Аналоговый и дельфийский способы прогнозирования.

6. Математическое моделирование, как средство биологического прогнозирования.

7. Специфика биологического прогнозирования.

8. Специфика экологического прогнозирования. Поисковый и нормативный прогнозы.

9. Понятие экологического нормирования. Проблема нормы и патологии экосистем. Различные варианты нормы, критерии нормы.

10. Регламентация природопользования в России: СНиПы, ГОСТы, ПДК, нормы нагрузок на ландшафты.

11. Индексы состояния биоты (индексы-маркеры, условные функционалы, функции желательности).

12. Методы свертывания информации о загрязнении. Меры нагрузки.

13. Методы определения предельных нагрузок.

14. Возможная последовательность действий, необходимых для процедуры экологического нормирования.

15. Понятие мониторинга состояния окружающей среды. Структура мониторинга.

16. Биологический мониторинг, как часть мониторинга состояния окружающей среды. Его цели и задачи.

17. Требования к современным методам контроля среды. Место методики БИОТЕСТА в общей системе оценки среды. Достоинства методики БИОТЕСТА.

18. Морфологический подход методики БИОТЕСТА.

19. Генетический подход методики БИОТЕСТА.

20. Физиологический подход методики БИОТЕСТА.

21. Биохимический подход методики БИОТЕСТА.

22. Иммунологический подход методики БИОТЕСТА.

23. Тератогены и эмбриотоксические вещества в среде. Основные источники их поступления.

24. Мутагены и канцерогены в среде, основные источники их поступления.

25. Амфибии, как индикаторы загрязнения среды.

26. Птицы, как индикаторы загрязнения среды.

27. Мелкие млекопитающие, как индикаторы загрязнения среды.

28. Реакция наземных экосистем на техногенное загрязнение.

29. Экологический мониторинг на популяционном уровне.


============================================================


VI. ЛИСТ ПЕРЕУТВЕРЖДЕНИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ

Дата
№ протокола кафедрального заседания
Подпись зав. кафедрой

14.09.2009
72