Рабочая программа для студентов II курса специальности 280101 «Безопасность жизнедеятельности в техносфере (бжт)» Москва 2007

Вид материала

Рабочая программа

Содержание 1. Цель и задачи дисциплины Цель дисциплины Курс «Экология» ставит перед собой следующие задачи 2. Объем дисциплины и виды учебной работы 3. Содержание дисциплины 4.. Содержание разделов дисциплины Структура общей экологии Раздел 2. Жизнь, свойства живого. Живые системы Уровни организации живой материи Фундаментальные свойства живых систем Раздел 3 Факториальная экология. Экологические факторы и их классификация. Взаимодействие организма и среды Экологические факторы и их систематика Классификация факторов среды Влияние на организм абиотических факторов Солнечное излучение (свет) Влажность атмосферного воздуха и количество осадков. Температура, тепловой режим Раздел 4 Влияние биотических факторов окружающей среды. Взаимоотношения организмов. Межвидовые факторы Фитогенные факторы ... Полное содержание

Подобный материал:

• Рабочая программа для студентов VI курса специальности, 350.79kb.
• Рабочая программа Для студентов Vкурса по специальности 280202 инженерная защита, 141.2kb.
• Рабочая программа учебной дисциплины сд. 13 Информационные технологии в управлении, 340.61kb.
• Рабочая программа и задание на контрольную работу для студентов Vкурса специальности, 296.41kb.
• Рабочая программа учебной дисциплины «промышленная экология региона», 229.54kb.
• Рабочая программа учебной дисциплины «системы зашиты среды обитания», 434.41kb.
• Чурикова Екатерина Валериевна рабочая программа, 322.31kb.
• Конкурс дипломных проектов по специальности 280101 «Безопасность жизнедеятельности, 110.05kb.
• Рабочая программа для студентов заочной формы обучения IV курса специальностей, 245.63kb.
• Рабочая программа для студентов 5 курса специальностей 280101, 113.45kb.

железнодорожного транспорта

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Одобрено кафедрой «Инженерная экология и техносферная безопасность»

УТВЕРЖДЕНО деканом факультета УПП

Экология


Рабочая программа для студентов II курса специальности
280101 «Безопасность жизнедеятельности
в техносфере (БЖТ)»




Москва - 2007


Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом профессионального высшего образования в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки инженеров по специальности 280101 (БЖТ).


С о с т а в и т е л и – доц., к.т.н. Т.Ф. Климова, ст.преп. Д.В. Климова


Курс 2, семестры 3 и 4

Всего часов 20

лекционные занятия – 8 часов

лабораторные занятия – 8 часов

практические занятия – 4 часа

контрольные работы – 1

зачет – 4 семестр

экзамен – 4 семестр


© Российский государственный открытый технический
университет путей сообщения, 2007

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Курс «Экология» введен для подготовки специалистов по направлению 280101 - «Безопасность жизнедеятельности в техносфере», его основной теоретико-экологической проблемой является проблема сохранения генофонда биосферы, как условия коэволюции общества и природы. Особенности построения курсов связаны с соблюдением требований о фундаментальном характере изложения, необходимости анализа современной экологической ситуации, в формировании у студентов экологического мировоззрения, становлении нравственной ответственности человека по отношению к окружающей среде. Программа составлена таким образом, чтобы будущие специалисты получили интегрированное представление об эволюции и взаимозависимости природной и техносферной компонент.

Цель дисциплины: ознакомление студентов с концептуальными основами экологии как фундаментальной науки об экосистемах и биосфере; формирование экологического мировоззрения на основе знания особенностей сложных живых систем; воспитание навыков экологической культуры.

Изучение реальных теоретических проблем экологии на основе естественных связей изучаемых материалов с жизнью должно побуждать студентов к поиску способов разрешения сложных практических проблем.

Курс «Экология» ставит перед собой следующие задачи:

• ознакомить студентов с глобальными проблемами окружающей среды как с реальностью ХХI века и идеей оптимизации окружающей природной среды;
  
• объяснить средообразующее и ресурсное значение разнообразия генофонда биосферы;
  
• изучение основных законов и концепций экологии, свойств живых систем, средообразующей функции живого, структуры и эволюции биосферы и роли в ней человека;
  
• показать деятельность человека как особый экологический фактор, ознакомить с фактами, подтверждающими глобальный, национальный и локальный характер экологических проблем;
  
• формирование представлений об экологических кризисных ситуациях и о путях их преодоления, показать практические возможности решения экологических проблем;
  
• воспитать моральную ответственность человека по отношению к живому.
  

Содержание программы основывается на физических, химических и биолого-экологических знаниях, заложенных в курсе общего и специального среднего образования, и раскрывает фундаментальные представления наук о природе на более глубоком уровне, обосновывая необходимость комплексного (политического, экономического, социального и философского) решения экологических проблем. Программа определяет общий объем знаний по общей экологии в соответствии с государственными требованиями к содержанию цикла общих математических и естественнонаучных дисциплин (ЕН).

Курс включает лекционные, практические и лабораторные занятия, выполнение контрольной работы; для углубления фундаментальных знаний предмета предполагается самостоятельная работа студентов по интересующим их темам в виде научных сообщений и рефератов на семинарах или студенческих конференциях.

2. Объем дисциплины и виды учебной работы

Специальность	БЖТ
Вид учебной работы	Курс 2
Общая трудоемкость дисциплины	136
Аудиторные занятия:	20
лекции	12
лабораторные занятия	8
практические занятия	-
Самостоятельная работа	116
Контрольные работы (количество)	1
Курсовой проект/курсовая работа	-
Вид итогового контроля	Экзамен

3. Содержание дисциплины

3.1. Разделы дисциплины и виды занятий

Раздел дисциплины	Лекции, ч	Практические занятия, ч	Лабораторные занятия, ч
1. Введение. Основные понятия экологии	2	-
2. Биосфера	2	-
3. Материальные и энергетические потоки в экосистемах. Циклические процессы в биосфере	2	-
4. Популяции и сообщества.	2	-	2
5. Развитие и эволюция экосистем. Основные законы эволюции	2	-
6. Искусственные экосистемы. Моделирование	-	-	4
7. Экология человека и проблемы экоразвития.	2	-	2
Всего часов	12	-	8

4.. Содержание разделов дисциплины

Раздел 1 Введение. Экология – наука об устройстве многоуровневых систем в природе, обществе и их взаимодействии


Современная экология как наука об основах оптимизации взаимоотношений человека с биосферой. Взаимосвязь экологии с другими биологическими науками, ее положение среди естественных наук. Экология в системе наук о биосфере. Глобальный экологический кризис. Л.: [3, c. 5-19; 5, c. 5 –11; 14, c. 12 – 16; 15. с. 6- 20]

Методы экологических исследований: полевые, лабораторные, экспериментальные. Математические методы и моделирование. Виды математических моделей. Л.: [3, c.24 - 27; 5, c. 14 – 20]

Структура общей экологии: факториальная экология; аутэкология (экология организмов), демэкология (популяционная экология), эйдэкология (экология видов), синэкология (учение об экосистемах, биогеоценозах); глобальная экология (учение о биосфере),, социоэкология. Л.: [9, c. 4 – 20; 15, с. 20 -25]


Раздел 2. Жизнь, свойства живого. Живые системы


Единство и многообразие структурной и биохимической организации живого. Системный анализ. Основные свойства и функции живых организмов. Энергия и информация, контур регуляции, обратные связи.

Уровни организации живой материи: молекулярный  клеточный  тканевой  органный;  организменный  популяционно-видовой  уровень экосистем  биосфера.. Основные элементы, типы связей, системообразующие факторы.

Клетки как трансформаторы энергии. Типология клеток по структуре и обменным процессам. Клетка как динамическая саморегулирующаяся система. Л.: [3, c. 8 –44; 14, c. 26- 32; 15, с. 31 -46].

Фундаментальные свойства живых систем: единство химического состава; обмен веществ; репродукция; наследственность; изменчивость; рост и развитие; раздражимость; саморегуляция; ритмичность; энергозависимость. Л.: [3, c. 44 – 62; 2, c. 59 – 62; 8, c. 38 –50].

Организм как дискретная самовоспроизводящаяся система, связанная со средой обменом вещества, энергии и информации. Экологические группы организмов, их роль в трансформации энергии в биосфере. Метаболизм. Гомеостаз. Адаптация, ее типы и уровни. Условия и регуляция воспроизведения организмов. Генетическая программа. Информационные процессы в организмах. Основные жизненные функции и их реализация в организмах разных экологических групп.

Многообразие биологических видов – ведущий фактор организации биосферы. разнообразие видов как отражение среды обитания. Принципы и методы описания биологического многообразия и его количественной оценки.

Современная систематика органического мира Земли, таксонометрические категории.. Царства растений и животныЛ.: [26, c. 29 – 68].

Источники энергии для организмов. Автотрофы, гетеротрофы и миксотрофы. Автотрофное питание растений (циклы Кребса и Кальвина). Фотосинтез. Основные группы гетерофагов (бактерии, грибы, животные). Дыхание. Пищевые отношения между организмами: продуценты, консументы, редуценты.

Гомеостаз, принципы регулирования жизненных функций. Принципы воспроизведения и развития различных организмов. Зависимость развития организмов от среды. Критические периоды развития. Энергетика и рост организмов. Л.: [26, c. 185 – 211, 15, с 42-46].


Раздел 3 Факториальная экология. Экологические факторы и их классификация. Взаимодействие организма и среды


Среда обитания. Информационная, физиологическая и экологическая среда. Условия и ресурсы. Периодические, постоянно действующие и сигнальные факторы среды.

Экологические факторы и их систематика: абиотические (физико-химические) факторы среды – климатические (тепловой режим, влажность, освещенность), химические (газовый состав атмосферы, водной среды и почвы), почвенно-грунтовые (эдафические), топографические, воздействие волн, морских течений, огня; биотические (факторы живой природы) - фитогенные, зоогенные; антропные (прямые и косвенные). Л.: [5, c. 21 –23]

Классификация факторов среды: по времени – эволюционные и исторические; по периодичности - периодические и непериодические; по очередности: - первичные и вторичные; по происхождению – космические, абиотические, биотические, биологические, природно-антропогенные; по среде возникновения – атмосферные, водные, геоморфологические, эдафические, физиологические, генетические, популяционные, биоценотические, экосистемные и биосферные. Л.: [14, c. 47 –62]

Влияние на организм абиотических факторов. Взаимоотношения между организмами и окружающей средой. Основные требования организма к среде обитания. Источники энергии для разных организмов. Прямое и косвенное воздействие. Зависимость действия экологического фактора от его интенсивности. Оптимум и пессимум. Предел толерантности. Изменения физиологической и экологической толерантности. Экологическая пластичность (валентность) организмов. Эврибионты и стенобионты. Л.: [5, c. 24 –27]

Совместное действие экологических факторов. Понятие лимитирующих факторов. Закон минимума Ю. Либиха. Закон толерантности В. Шелфорда. Л.: [1, c. 212 –226, 15, с 48-74]

Солнечное излучение (свет), освещенность земной поверхности, смена освещенности и адаптация к ним организмов. Реакция растений на интенсивность света, на длительность воздействия света. Реакция животных на воздействие света. Адаптация организмов к ритмичности природных явлений. Л.: [1, c. 172 – 194; 3, c. 74 –122; 5, c. 29 – 32]

Влажность атмосферного воздуха и количество осадков. Роль и содержание воды в живых организмах. Реакции растений и животных на водный фактор. Физиологическая приспособленность. Морфолого-анатомические признаки приспособленности. Основные показатели влажности воздуха. Осадки, сезонное распределение влаги.

Экологические группы растений по отношению к водному режиму: эвригигробионты и стеногигробионты; по периодичности активной жизни - эфемеры, эфемероиды; по местообитанию – гидатофиты, гигрофиты, мезофиты, тропофиты, ксерофиты (суккуленты и склерофиты, психрофиты, ксирофиты), по отношению к колебаниям водоснабжения: пойкилогидрические и гомойгидрические.

Экологические группы наземных животных по отношению к водному режиму: гигрофилы, мезофилы и ксерофилы. Л.: [1, c. 100 – 139; 5, c. 38 –41]

Температура, тепловой режим. Классификация организмов по адаптации к тепловому режиму - криофилы и термофилы, стенотермные и эвритермные организмы, пойкилотермные и гомойтермные животные.

Механизмы адаптации к температурному фактору: физические, биохимические, поведенческие. Основные пути приспособления организмов к воздействию теплового режима среды: Тепловой фактор и распределение растений и животных по земному шару. Совместное действие температуры и влажности на организмы. Л.: [1, c. 65 – 98; 5, c. 32 –37; 15, с. 76 -93]

Движение воздушных масс (ветер). Атмосферное давление. Химические факторы окружающей среды. Газовый состав атмосферы. Аэробы и анаэробы. Значение рН жизненного пространства. Содержание солей в водной среде. Биологические ритмы. Периодичность в развитии живых организмов, связанная с особенностями климата

Топография (рельеф) и высота местности. Физиология и морфология высокогорных растений и животных. Воздействие атмосферных грозовых разрядов и ионизированного воздуха на организмы. Огонь в жизни растений и животных, лесные пожары и растительные сообщества. Шум как естественный экологический фактор. Ионизирующие излучения и их воздействия живые организмы планеты. Естественный и техногенный радиационный фон. Сигнальное значение абиотических факторов. Л.: [3, c. 74 –125; 7, c. 35 – 62; 9, c. 273 – 282]

Заменимые и незаменимые ресурсы. Ресурсы живых существ как экологические факторы. Классификация ресурсов. Экологическое значение пищевых ресурсов. Ограждение пищевых ресурсов. Пространство как ресурс. Л.: [14, c. 76 –83].

Организмы – индикаторы качества среды [15, c. 91-93].


Раздел 4 Влияние биотических факторов окружающей среды. Взаимоотношения организмов.


Внутривидовые факторы: численность, плодовитость, продолжительность жизни, плотность, этологический фактор, групповой и массовый эффекты, внутривидовая конкуренция. Взаимоотношения в сообществах животных. Л.: [14, c. 69 – 75]

Межвидовые факторы:

Зоогенные факторы: нейтрализм; конкуренция, конкурентное исключение, сокращение конкуренции; мутуализм (симбиоз; протокооперация; сотрудничество); комменсализм (сотрапезничество, нахлебничество); аменсализм; квартиранство, паразитизм (микро- и макро-), эндо- и экзопаразитизм, растения- паразиты, гнездовой паразитизм, хищнический паразитизм, паразиты человека; хищничество; антибиоз; межвидовая конкуренция. Л.: [14, c. 76 –83; ]

Фитогенные факторы: прямые (контактные) механические, физиологические (симбиоз, паразитизм и полупаразитизм); косвенные трансбиотические (через животных и микроорганизмы); косвенные трансабиотические (средообразующие влияния, конкуренция, аллелопатия).Л.: [7, c. 95 – 115; 9, c. 283 – 332]

Иммунитет. Факторы защиты организма: кожа, слизистые оболочки дыхательного тракта, соляная кислота в желудке, лизоцим. Иммунологическая память. Л.: [3, c. 283 – 332;]

Антропогенные факторы и их последствия: изменения численности организмов; переселение организмов (целенаправленное или случайное); изменение среды обитания организмов. Л.: [3, c. 334 – 360]


Раздел 5. Основные среды жизни


Распределение организмов по основным средам жизни: гидросфере, наземно-воздушной среде, почве и живым организмам. Л.: [14, c. 43 – 47]

Водная среда. Абиотические факторы водной среды: температурный режим; плотность; вязкость; теплоемкость; прямая и обратная статисфикация воды; периодические (годовые, суточные и сезонные) изменения температуры; температурная дихотомия; стагнация воды; световой режим; поглощение света; мутность (прозрачность) воды; солевой и газовый режим гидросферы; концентрация водородных ионов рН; концентрация биогенных веществ; течение. Л.: [3, c. 142 – 175, 5, c. 21 – 23, 42 – 52]

Биотические факторы: фитогенные, зоогенные и микробиогенные. Топические, трофические и генеративные взаимоотношения в водной среде. Фотосинтез и распределение организмов в гидросфере. Разнообразие и богатство растительного и животного мира водной среды.. Экологические группы гидробионтов. Экологическая пластичность водных организмов. Особенности адаптации растений и животных в водной среде. Биофильтраты и их экологическая роль Л.: [14, c. 52 – 76]

Наземно-воздушная среда. Лимитирующие факторы: плотность и состав воздуха, атмосферные осадки, световой, водный, температурный режимы, погодные изменения, климат местности. Экоклимат и микроклимат. Физиологические адаптации к ним растений и животных. Географическая поясность и зональность. Широтные и меридиальные природные зоны. Л.: [3, c. 175 – 208; 5, c. 52 – 56]

Почва как среда жизни и особое природное образование. Работы В. В. Докучаева. Абиотические факторы почвенного покрова. Почвенные микроорганизмы (автотрофы, гетеротрофы, аэробы и анаэробы) и их роль в почвообразовании и круговороте веществ в природе. Роль высших растений и животных в почвообразовательных процессах. Роль почвы в жизнедеятельности живых организмов. Экологические группы почвенных организмов. Микро-, мезо- и макробиота. Отношение растений к почве. Л.: [3, c. 208 – 232; 5, c. 57 – 63]

Живые организмы как специфическая среда обитания. Топические связи, роль организмов в создании среды друг для друга. Л.: [3, c. 233 –244; 5, c. 66 – 70]

Жизненные формы организмов. Формообразующая роль факторов среды. Конвергенция. Жизненные формы растений. животных и насекомых:. Л.: [3, c. 245 – 271; 293 – 303]


Раздел 6. Демэкология (экология популяций)


Понятия биологический вид и популяция. Популяция как элемент экосистемы. Морфологические и экологические особенности в популяции.

Статические характеристики популяции: величина (численность) популяции, плотность, возрастной и половой состав. Связь между возрастной структурой и плотностью популяции. Рост популяции. Сопротивление окружающей среды. Емкость жизненного пространства. Регуляция плотности популяции. Кривые выживания. Характер пространственного подразделения популяций. Элементарная (локальная), экологическая и географическая популяции. Механизмы поддержания пространственного структуры. Территориальность. Скопления организмов и причины их возникновения. Регуляция численности организмов в природе. Л.: [1, c. 232 – 245; ,2, c. 78 –90; 3,c. 309 – 313; 5, c. 73 –75]

Динамические характеристики популяции: плодовитость (рождаемость) и смертность популяций, скорость популяционного роста. Типы смертности. Стабильные, растущие и сокращающиеся популяции. Возрастная структура популяции. Экологические возрасты. Половой состав популяции. Генетические процессы в популяциях . Причины колебания численности популяции. Рост популяций и кривые роста. Некоторые типы динамики популяций. Математические модели экспоненциального роста популяций при ограниченных ресурсах.. Л.: [1, c. 327 –372; 2, c. 90 –98; 3, c. 313 – 328; 5, c. 76 –85; 15, с. 96 -112]

Внутрипопуляционная регуляция численности популяции. Внутривидовые взаимоотношения, одиночный, семейный образы жизни, стаи, стада, Эффект группы. Агрессия, внутривидовой паразитизм и конкуренция. Л.: [3, c. 334 –350]

Межвидовые взаимоотношения. Взаимоотношения хищник – жертва, закон периодического цикла (В. Вольтерра), Динамика популяции: правило периодических чисел, правило сохранения усредненных классов, правило нарушения величин. Защита от врагов. Л.: [3, c. 355 –360]

Колебания численности и гомеостаз популяций. Экологические стратегии. R и К – стратегии. Популяция как саморегулирующаяся система. Л.: [3, c. 360- 365]


Раздел 7. Синэкология (экология сообществ и экосистем)


Понятие биогеоценоза. Биогеоценозы: финоценоз, зооценоз, микробиоценоз. Эдафотоп, климатоп, экотоп, биотоп. Л.: [1, c. 373 –384]

Структура биоценоза и схема взаимодействия между его компонентами. Отношения организмов в биоценозах. Физиологический оптимум. Биотические факторы. . Биотические и трофические связи растений и животных.. Л.: [3, c. 363 –370; 5, c. 75 –85; 15, с. 113 -121]

Биотические взаимоотношения – механизмы регуляции численности. Математические модели Лотки –Вольтерра. Опыты Г. Гаузе. Л.: [1, c. 393 – 421]

Видовая структура биоценоза.. Индекс разнообразия, Обилие вида, частота встречаемости. Категории видов: Л.: [ 3, c. 366 –370; 14, c. 103 – 107].

Пространственная структура биоценоза. Л.: [3, c. 371 – 377, 14, 107 – 108]

Экологическая ниша. Видовая и пространственная структура биоценоза. Пищевые взаимоотношения между животными... Различия водных и наземных биоценозов Л.: [1, c. 389 – 393; 3, c. 380 – 387; 5, c. 88 –102; 15, с 135 -139]

Экологические системы как единство биоценозов и биотопов. Признаки экосистем: открытость, пространственная и временная структура, характерные связи между группами биоценоза и связанными с ними потоками вещества и энергии, саморегуляция и относительная стабильность, развитие. Классификация экосистем: микро-, мезо-, макроэкосистемы, глобальная экосистема – биосфера. Л.: [3, c. 390 –400; 14, c. 119 – 123]

Компоненты экосистемы: неорганические вещества; органические соединения; воздушная, водная и субстратная среда; продуценты (автотрофные организмы); консументы (биофаги, сапрофаги); редуценты и детритофаги.

Биота. Биотическая структура. Цепи и циклы питания. Пищевые цепи – пищевые сети.

Звенья пищевой цепи: продуценты (автотрофы)  консументы  редуценты ( деструкторы).

Трофическая структура: автотрофный и гетеротрофный ярусы. Основные этапы использования вещества и энергии в экосистемах. Трофические уровни питания: первичные продуценты; первичные консументы; вторичные консументы и т. д. Биотрофы и сапротрофы. Длина пищевых цепей. Типы пищевых цепей. Пастбищные цепи. Детритные цепи разложения. Л.: [3, c. 401 –404; 5, c. 88- 102; 15, с. 114 - 121]

Пищевые и энергетические связи. Потоки и кругообороты веществ. Замкнутый и открытый кругообороты. Поток энергии в экосистемах. Биотический круговорот веществ - пищевая цепь. Экологические пирамиды: численности, биомассы и энергии. Закон пирамиды энергий (правило 10%). Правило управляющего значения консументов. Л.: [5, c. 113 –117]

Солнце – первоисточник энергии экосистем. Круговороты веществ: большой или геологический (круговорот воды и циркуляция атмосферы) и малый (биологический), их взаимосвязь. Биогеохимический цикл. Л.: [3, c. 401 –405, 431 – 435]

Планетарный гидрологический цикл – круговорот воды. Малый и большой круговорот воды. Биологический круговорот воды. Кислородный фотосинтез. Хемосинтез и их геохимический эффект. Закон биогенной миграции атомов. Биогеохимические функции живого вещества: газовая; концентрационная; окислительно-восстановительная; биохимическая, биогеохимическая деятельность человечества.

Круговорот углерода. Пути миграции СО₂ - поглощение при фотосинтезе, возвращение при сжигании топлив, создание карбонатных систем в водоемах.

Роль кислорода для биоты, круговорот кислорода.

Круговорот азота, азотофиксация, нитрификация и денитрификация, биогеохимический цикл азота.

Круговороты фосфора и серы. Помехи в экосистемах. Деятельность человека как источник помех. Л.: [3, c. 406 – 430; 10, c. 54 – 58]

Энергетика и продуктивность экосистемы. Продукция вещества в экосистемах. Биологическая продуктивность экосистем. Первичная продукция экосистемы (сообщества). Валовая первичная продуктивность. Вторичная продукция. Биомасса. Л.: [10, c. 58 –64]

Динамика и стабильность экосистем. Саморегуляция экологических систем, экологическое равновесие и стабильность экосистем. Л.: [3, c. 452 –462; 14, c. 143 –150]

Циклические изменения сообществ (суточные, сезонные многолетние). Поступательные изменения в экосистеме. Экологические сукцессии. Правило экологического дублирования. Сукцессия (преемственность) и климакс. Сукцессионная серия. Типы сукцессионных смен. Процесс сукцессии. Стадии сукцессии. Вторичная сукцессия. Изменения в экосистеме во время сукцессии. Стабильные и нестабильные биоценозы. Продуктивность и биомасса. Правило увеличения замкнутости биогеохимического круговорота веществ в ходе сукцессии. Л.: [1, c. 429 –446; 5, c. 118 –123; 15, с. 171 -175]

Биомы. Биомная классификация экосистем. Основные типы природных экосистем и биомов (по Ю. Одуму): наземные – вечнозеленый тропический дождевой лес; полувечнозеленый тропический лес; пустыня (травянистая и кустарниковая); чапараль; тропический грасленц и саванна; степь умеренной зоны; листопадный лес умеренной зоны; бореальные хвойные леса; тундра (арктическая и альпийская); пресноводные экосистемы - ленточные (стоячие) воды; лотические (текучие) воды; заболоченные угодья; морские экосистемы – открытый океан; воды континентального шельфа; районы апвелинга; эстуарии. Л.: [3, c. 393 –401; 14, c. 177 –206]

Климатическая зональность макроэкосистем. Специфика климатических условий и распределение биомов различных полушарий. Принцип экологической комплиментарности. Л.: [3, c. 393 – 401]


Раздел 8. Биосфера - область существования живого вещества


Геооболочки: ядро, мантия, земная кора, гидросфера и атмосфера. Гравитационное и магнитное поля Земли. Магнитосфера Земли. Распределение солнечной радиации на поверхности Земли. Л.: [10, c. 18- 27; 14, c. 151 – 168; 15, с. 196 - 207].

Атмосфера: структура и состав, ее роль и функции в биосфере. Энергия солнечного излучения, роль атмосферы в ее удержании. Озоновые дыры. Общая циркуляции атмосферы, энергия ветра. Перераспределение водяных паров. Атмосферное давление. Ветер и миграция организмов.

Гидросфера в составе биосферы. Физико-химические свойства воды: полярный растворитель, транспирационный ток, расширение при замерзании, изменчивость/постоянство, смазывающие свойства, терморегуляция, межмолекулярное сцепление, прозрачность, метаболизм, аномалии в строении; динамическое равновесие газо- и водообмена.

Гидроэнергия: энергия волн и приливов, тепловая энергия океанов. Экологические области и сообщества организмов в океане. Внутренние водоемы и водотоки. Биологическое значение воды. Л.: [10, c. 18 – 27; 15, с. 207 - 255].

Строение литосферы. Природные ландшафты. Геотермальная энергия.

Почва. Группы факторов почвообразования: климат; материнская порода; растительный и животный мир; рельеф и геологический возраст территории, хозяйственная деятельность человека. Свойства почвы как экологического фактора. Видовое разнообразие почв: черноземы, подзолистые, подзолисто-болотные, болотные, серые лесостепные, пойменные, солончаки, солонцы, солоди и др.. Буферность почв. Органическое вещество почвы и его круговорот. Гумус. Плодородие почв и мощность гумусового слоя. Почвенные микроорганизмы и их роль в почвообразовании и круговороте веществ в природе. Л.: [8, c. 194 201; 15, с. 255 -270]

Биосфера как специфическая оболочка Земли. Учение В.И. Вернадского о биосфере. Границы биосферы. Вертикальная размерность биосферы. Инверсии геомагнитного поля и биологические изменения на Земле. Космическое излучение, магнитное поле и озоновый слой. Жизнь как космический феномен. Биогеосфера. Среда и пределы жизни в биосфере. Наземная и почвенная пленки жизни. Сгущения жизни. Функциональные связи и целостность биосферы. Л.: [5, c. 124 –133; 15 , с 272 - 279]

Живое и биокосное вещество, их взаимопроникновение и перерождение в круговоротах вещества и энергии. Колесо жизни. Биосферный биогеохимический цикл. Транспортная, регулирующая и перерабатывающая роль животных в биосфере. Большой (геологический) и малый (биологический) круговорот веществ в биосфере. Биогенный круговорот. Энергетическое обеспечение биологического круговорота. Роль живых организмов в биогеохимических циклах. Средообразующая роль живого вещества. Биомасса. Биоразнообразие как ресурс биосферы. Л.: [2, c. 103 – 110, 15, с272 -310].

Мировое распределение первичной продукции. Первичная продукция суши и океана, потенциальная продуктивность суши и океана.


Раздел 9 Общие закономерности организации биосферы:


Закон константности живого вещества В.И. Вернадского. Закон физико-химического единства живого вещества (закон сохранения структуры биосферы). Закон стремления к климаксу. Принцип гетерогенезиса живого вещества; принцип экологического порядка. Закон упорядоченности заполнения пространства и пространственно-временной определенности. Закон самоконтроля и саморегуляции живого. Правило автоматического поддержания глобальной среды обитания. Закон преломления космических воздействий.

Информация – экологический компонент биосферы. Информация в системе «человек – природа». Нелинейная динамика биосферных процессов. Системный подход к исследованию экосистем и биосферы. Л.: [2, c. 127 –131. 15. с. 196 -207 ]

Разнообразие живого вещества и опасность обеднения. Ресурсы биосферы и их современное состояние. Красная книга МООП. Пути и средства сохранения биологического разнообразия планеты. Общие закономерности системной организации жизни на Земле. Нелинейный характер процессов жизнедеятельности. Подходы к оценке состояния экосистем и биосферы.Л. [7, c. 213 – 220; 9, c. 193 0 203, 3, c. 463 – 479]


Раздел 10. Экология человека и проблемы экоразвития.


Человек как биологический вид в биосфере, положение в трофических цепях. Происхождение и становление человека. «Циферблат» биологической эволюции. Л.: [2, c. 282 – 285; 14, c. 210 –216; 15, с. 315 -329]

Экологическая ниша человека. Гомеостатическая регуляция. Адаптация и генетические пределы. Среда обитания человека. Экологические факторы и здоровье человека. Базовые потребности и качество жизни. . Генетика человека и генетический груз. Видовые адаптации. Видовые признаки и свойства человека. Наследственность как фактор здоровья, наследственные болезни. Основные мишени и эффекты агрессивного воздействия среды на здоровье человека. Экопатологии. Условия воспроизведения здорового потомства. Онтогегез человека и его критические периоды. Жизнь человека в агро- урбоэкосистемах и в экстремальных условиях.

Экология человечества. Популяционные характеристики человека, его демографические показатели и показатели здоровья населения. Качество жизни, экологический риск и безопасность. Демографические процессы, развитие технологической цивилизации и ресурсы биосферы.

Место и роль человека в биосфере. Деятельность человека и эволюция биосферы. Деструктивность антропогенного воздействия на окружающую среду. Критические процессы в биосфере. Принцип катастрофического толчка. Принцип прерывности и непрерывности развития биосферы. Ограниченность ресурсов и загрязнение среды как факторы, лимитирующие развитие человечества. Единство человека и биосферы. Развитие антропосферы. Возможности развития биосферы в ноосферу по В. И. Вернадскому. Л.: [1, c. 446 – 476; 2, c. 202 – 297]

Техногенные формы воздействия человека на биосферу. Техногенные кризисы и катастрофы, их экологические последствия. Ограниченность ресурсов как фактор, лимитирующий развитие человечества. Л.: [14, c. 276 – 284; 15, с. 364 -446]

Кибернетические свойства биосферы. Возможности подхода к биосфере как управляемой человеком экосистеме. Механизмы обеспечения стабильности экосистем. Системный подход к исследованию экосистем в сложных экологических ситуациях. Общие принципы моделирования. Построение математических моделей при оценке воздействия хозяйственной деятельности на биосферу. Исследования Римского клуба. Глобальные модели Д. Медоуза физических и социально-экономических систем мира: промышленного и сельскохозяйственного развития мира; рост народонаселения и продуктов питания; рост производства; высокие темпы истощения невосполнимых природных ресурсов; загрязнение окружающей среды. Л.: [10, c. 70 – 98; 2, c. 140 – 171; 15, с.448-472].


Раздел 11. Пути сохранения биоразнообразия и генофонда планеты. Глобальные экологические проблемы.


Рост народонаселения, научно-технический прогресс и природа в настоящее время. Схема взаимодействия основных факторов в системе «общество – окружающая среда». Классификация природных ресурсов, и особенности их использования. Использование полезных ископаемых и охрана недр. Пищевые ресурсы, проблема питания и производство сельскохозяйственной продукции. Показатель экологической нагрузки на природную среду. Воздействие антропогенных факторов на биосферу. Л.: [3, c. 480 –499; 10, c. 70 – 97; 15, с. 464 -479 ]

Экологические «законы» Б. Коммонера. Основные аспекты и значение охраны окружающей среды: социально-политический, правовой, социально-гигиенический, технико-экологический и эколого-экономический аспекты. Научно-технический прогресс с позиции экологии. Новые методы добычи сырья и новые виды энергии. Новая технология и новые материалы. Л.: [2, c. 214 –226; 3, c. 62- 63; 5, c. 134 -145]

Загрязнения природной среды. Показатели экологической нагрузки на природную среду. Классификация загрязнителей и источников загрязнения атмосферы, гидросферы и литосферы. Глобальное загрязнение биосферы, его масштабы, последствия и принципиальные пути борьбы с ним. Л.: [12, c. 177 –219; 563 – 582]

Основы экологического права. Субъекты и объекты экологического права. Система природоохранных норм и нормативов. Предельно-допустимые экологические нагрузки (ПДЭН). Виды норм и нормативов качества окружающей среды. Стандартизация в области охраны окружающей среды. Экологическая сертификация. Л.: [12, c. 227 –252]

Экологический мониторинг. Мониторинг загрязнения природной среды и состояния природных ресурсов. Единая государственная система экологического мониторинга. Л.: [12, c. 280 – 295; 8, c. 323 – 326]

Особо охраняемые природные территории. Биосферные заповедники Государственные природные заповедники, природные заказники и памятники природы, курортные и лечебно-оздоровительные зоны. Заповедное дело в России. Л.: [8, c. 344 –347; 12, c. 298 – 311]

Атмосферный воздух. Антропогенные выбросы в атмосферу и их влияние на окружающую среду и здоровье населения. Нормативы качества воздуха. Парниковый эффект. Озоновый экран Земли. Кислотные дожди. Л.: [8, c. 181 – 193; 10, c. 131 –147; 11, c. 20 –31; 14, c. 438 –441. 15, с. ]

Водные ресурсы и охрана вод. Характеристика водных ресурсов. Основные потребители и источники загрязнения пресной воды. .Экологические последствия загрязнения природных вод. Л.: [8, c. 201 –214; 10, c. 148 –194; 11, c. 145 – 180; 14, c. 446 – 459]

Земельные ресурсы и охрана земель. Земля как национальное богатство государства. Земельные ресурсы планеты.. Леса и пастбища – поставщики пищевой энергии. Л.: [2, c. 226 –231; 14, c. 459 –472]

Сокращение площади почвенного покрова планеты и снижение продуктивности почв. Деградация и загрязнение земель пестицидами и токсикантами промышленного происхождения. Агротехнические и лесомелиоративные противоэрозийные мероприятия.

Состояние земель России. Охрана природных ресурсов. Государственный земельный кадастр. Л.: [8, c. 194 – 200; 11, c. 182 – 211]

Проблемы твердых отходов. Превращение территории России в свалку отходов. Классификация твердых отходов, их транспортировка, хранение, нейтрализация, переработка и использование, Отходы как источник энергии. Основные направления безотходных и малоотходных технологий. Л.: [10, c. 195 – 212; 11, c. 272 – 295]

Энергетические загрязнения. Современная энергетика и климат Земли. Защита окружающей среды от ионизирующих излучений. Биологическое действие ионизирующего излучения. Естественный радиационный фон Земли, и связанные с ним процессы в живом веществе. Радиационное загрязнение биосферы. Защита окружающей среды от ионизирующих излучений и электромагнитных загрязнений. Опасность ядерных катастроф.

Шум и вибрация. Защита окружающей среды от тепловых и виброакустических загрязнений. Л.: [10, c. 212 – 253, 14, c. 374 –382]

Урбанизация и ее влияние на биосферу. Город как новая среда обитания человека и животных. Задачи сохранения генофонда жизни. Состояние социально - эпидемиологического благополучия населения. Техногенные факторы воздействия на здоровье человека. Вода как фактор здоровья. Состояние природной среды и здоровье населения России. Право граждан на здоровую и благоприятную природную среду. Л.: [2, c. 236 – 240; 10, c. 99 –258]


5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

№ п/п	Наименование лабораторных работ
1	Компьютерное моделирование круговорота веществ и энергии в биоте – 2 ч.
2	Компьютерное моделирование системы «хищник – жертва» - 2
3	Компьютерный анализ закономерностей межвидовой конкуренции – 2 ч.
4	Компьютерная игра «Малые реки»
5	Определение антропогенных загрязнений окружающей среды – 2 ч
6	Изучение и моделирование глобальных экологических проблем – 2ч.
7	Изучение функционального состояния дыхательной и сердечно- сосудистой системы человека – 2 ч
8	Изучение роли различных видов живых организмов в круговороте веществ – 2 ч
9	Роль сапрофитов в биологическом круговороте веществ – 2 ч
1о	Расчет воздействий промышленных объектов на воздушную, водную среды и почву – 2 ч
11	Воздействие автотранспорта на загрязнение атмосферы – 2 ч

6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

6.1 Рекомендуемая литература

Основная литература.

1. А. С. Степановских Общая экология, М., ЮНИТИ, 2000
   
2. Н. М. Мамедов, Н. Т. Суравегина Экология М., Школа-Пресс, 1996
   
3. В. А. Радкевич Экология, Минск, «Вышэйшая школа», 1998
   
4. А. К. Бродский Краткий курс общей экологии, СПб., ДЕАН, 2000
   
5. А. Г. Карташев Введение в экологию, Томск, 1998
   
6. В. Н. Киселев Основы экологии, Минск «Унiверсiтэцкаэ», 2000
   
7. В. Ф. Панин. А. И. Сечин, В. Д. Федосеева Экология для инженера, М., издательский дом «Ноосфера», 2000
   
8. Ю. В. Новиков Экология, окружающая среда и человек М., ФАИР-ПРЕСС,2000
   
9. В. Ф. Протасов Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. М.,Финансы и статистика, 2000
   
10. В. И. Коробкин, Л. В. Передельский Экология для студентов вузов, Ростов- на- Дону, 2000
    
11. Н. И. Николайкин, Н. Е. Николайкина. О. П. Мелехова Экология, М,, Дрофа, 2004
    

Дополнительная литература:

1. Познавательная энциклопедия ЭКОЛОГИЯ, Смоленск, «Русич», 1998
   
2. Ф. Корте Экологическая химия. Основы и концепции, М., Мир, 1997
   
3. Э. В. Гирусов, С. Н. Бобылев, А. Л. Новоселов, Н. В. Чепурных Экология и экономика природопользования, М., "Закон и право", издательское объединение «ЮНИТИ», 1998.
   
4. Р. Энос, С. Э. Бейли Биология окружающей среды. Проблемы и решения, М., Колос, 1997
   
5. В. Алексеев, Н. В. Гуздева, А. Г. Муравьев, Э. В. Гушина Практикум по экологии. Учебное пособие, Москва АО МДС, 1996
   
6. В. Добровольский Основы биогеохимии, М. Высшая школа, 1998
   
7. Н. Ласточкин Геоэкология ландшафта, СПб, Изд-во С.-Пб. ун-та, 1995
   
8. А. П. Пехов Биология с основами экологии, СПб, Изд-во «Лань, 2000
   
9. В. И. Белоницкая, Г. В. Козьмин, Б. И. Сынзыныс Экосистемы. Обнинск, ИАТЭ, 1998
   
10. В. И. Кормилицын. М. Г. Лысков Системный анализ влияния хозяйственной деятельности на экосистемы, М., Изд-во МЭИ. 1998
    
11. В. И. Кормилицын Экосистемы и их компоненты, М., Изд-во МЭИ, 1996
    
12. З. Брем, И. Мейнке Биология. Справочник школьника и студента, М., «Дрофа», 2000
    
13. Н. А. Воронков Основы общей экологии, М., «Агар», 1999
    
14. Т. А. Демина Экология, природопользование, охрана окружающей среды, М.,Аспект-пресс, 1998
    
15. И. А. Шилов Экология, М., Высшая школа, 1997
    
16. Н. Ф. Реймерс Экология. Теория, законы, правила, принципы и гипотезы, М., Россия молодая. 1994
    
17. С. Н. Боголюбов Экология, М. Знание, 1997
    
18. В. А. Протасов, А. В. Груздов, Л. Ф. Юдина. Г. А. Никитина, О. Д Минц Охрана окружающей среды, М.,МИКХ и С. 1997
    

6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины


Ресурсы Интернет

1. www.informeco.ru - информационно-экологический портал.
   
2. eko.org.ua - сайт научно-просветительского центра «Экология. Наука. Техника».
   
3. mosinform.ru - портал Информационного Центра Правительства Москвы, раздел «Экология».
   

7. Материальное обеспечение дисциплины.

Реализация программы дисциплины «Экология» предполагает наличие оборудования для проведения лабораторных и практических работ, указанных в пункте 5.


8. Методические рекомендации
по организации изучения дисциплины

Самостоятельная работа студента по дисциплине складывается из работы по подготовке к практическим занятиям; к промежуточному и заключительному контролю знаний (экзамену в виде теста); изучению учебного материала, предусмотренного рабочей программой выполнению заданий контрольной работы.

Студентам предлагаются следующие темы для самостоятельной проработки:

1. . Методы экологических исследований
   
2. Жизнь, свойства живого. Фундаментальные свойства живых систем. Современная систематика органического мира
   
3. Взаимоотношения организмов.
   
4. Статические и динамические характеристики популяций
   
5. Биомы. Классификация биомов.
   
6. Почва, структура, строение.
   
7. Общество и окружающая среда.
   
8. Особо охраняемые территории
   
9. Природоохранное законодательство.
   
10. Хозяйственный механизм охраны окружающей среды
    

Студенты выполняют

▪ контрольную работу, задания в которой определяются в соответствии с двумя последними цифрами шифра, контрольная работа выполняется в виде отдельных листов формата А4;

▪ практические работы;

▪ лабораторные работы.