| |||||
|
УМК составлен на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и типовой (примерной) программы дисциплины "Экология ". Составители УМК:___________________________ / Авраамов Ю.С./ |
Учебно-методический комплекс утвержден на заседании кафедры 30 августа 2011 года
Цель дисциплины - формирование у студентов экологического мировоззрения и осознания единства всего живого и незаменимости биосферы Земли для выживания человечества.
Задачей дисциплины является развитие у студентов способности планирования своей профессиональной деятельности на основе экологических законов природной среды.
В результате изучения дисциплины студенты должны знать:
-структуру и состав экосистем и биосферы, эволюцию биосферы;В результате изучения дисциплины студенты должны уметь:
-оценивать состояние экосистем;
-прогнозировать последствия своей профессиональной деятельности с точки зрения воздействия на биосферные процессы;
-выбирать принципы защиты природной среды в соответствии с законами экологии.
-химия,
-физика,
-философия,
-термодинамика.
Вид учебных занятий | Всего | Семестры |
3 |
||
Общая трудоемкость дисциплины | 100 | 100 |
Аудиторная нагрузка | 34 | 34 |
Лекции | 17 | 17 |
Практические занятия (семинары) | 0 | 0 |
Лабораторный практикум | 17 | 17 |
Самостоятельная работа | 66 | 66 |
Курсовой проект (работа) | + | + |
Вид промежуточной аттестации | зачет |
Тема 1. Введение
Экология как наука о закономерностях взаимодействия живых организмов со средой обитания. Основные направления экологии. История развития экологических взглядов на окружающий мир. Современное значение экологического образования.
Тема 2. Основные вопросы и объекты экологии
Взаимодействие организма и среды. Свойства организма, как самовоспроизводящейся системы. Видовое разнообразие организмов. Источники энергии организмов. Фотосинтез и хемосинтез. Трофические отношения между организмами. Гомеостаз и адаптация организмов. Толерантность организмов. Стенобионтные и эврибионтные организмы.
Факторы и ресурсы среды обитания. Физико-химические характеристики среды обитания. Геосферы: атмосфера, гидросфера, литосфера.
Абиотические и биотические факторы среды обитания. Понятие экотопа. Лимитирующие факторы. Закон минимума Либиха. Распределение видов по градиенту условий. Понятие экологической ниши. Характеристики экологических ниш, поддерживающая емкость среды обитания.
Популяции и сообщества. Понятие популяции биологического вида. Статистические характеристики популяции (численность, плотность и т.д.). Биомасса популяции. Пространственное размещение особей. Механизм поддерживания пространственной структуры популяции. Динамические характеристики популяции (рождаемость, смертность, естественный прирост). Теоретическая кривая динамики популяции. Этапы экспоненциального роста, катастрофы, стабилизации на уровне ниже поддерживающей емкости среды, логистического роста популяции, стабилизации на уровне поддерживающей емкости среды.
Понятие сообщества организмов (биоценоза). Состав и видовая структура сообщества. Типы взаимоотношений между организмами в сообществе (симбиоз, мутуализм, комменсамум, паразитизм и т.д.). Межвидовая и внутривидовая конкуренция. Принцип конкурентного исключения. Отношения хищник - жертва . Сопряженная эволюция. Динамика сообществ.
Тема 3. Экологические системы и биосфера Земли
Понятие экосистема . Компоненты экосистем. Взаимодействие биоценозов и экотопа в экосистеме, свойство эмерджентности экосистем. Биотический круговорот вещества и поток энергии в экосистеме. Использование вещества и энергии в экосистемах. Трофические уровни. Первичная продуктивность и методы ее оценки. Пирамиды массы и энергии в экосистеме. Правила 1% и 10%. Внутреннее равновесие экосистем. Правило Ле-Шателье.
Климатическая зональность и типы наземных экосистем. Компоненты наземных экосистем, взаимосвязи компонентов, пищевые цепи. Динамика наземных экосистем. Процесс сукцессии. Понятие биом . Характеристика 9-ти мировых биомов: тундра, бореальные леса (тайга), леса умеренного пояса, луга умеренного пояса (прерии), среднеземноморское редколесье (чаппараль), саванна, субтропическое редколесье (миомбо), вечнозеленые тропические леса (сельва), экосистемы пустынь.
Водные экосистемы, их особенности. Компоненты водных экосистем, взаимосвязи компонентов водных экосистем, пищевые цепи. Динамика водных экосистем. Лимитирующие факторы. Олиготрофные и эвтрофные водоемы. Процесс эвтрофирования.
Понятие о биосфере, как о глобальной экологической системе планеты Земля.
Структура и границы биосферы. Биомасса и абиотическое вещество, их взаимодействие. Круговорот вещества в биосфере. Баланс энергии в биосфере. Организация биомассы: продуценты, консументы, редуценты. Биогенное вещество биосферы - почва, ее происхождение. Продуктивность суши и океана. Частные круговороты вещества в биосфере. Гидрологический цикл (круговорот воды). Круговороты химических элементов (углерода, азота, серы, фосфора).
Эволюция биосферы. В.И.Вернадский о происхождении биосферы. Геохронологическая шкала, основные этапы эволюции биосферы. Представление о ноосфере.
Тема 4. Антропогенное воздействие на биосферу
Человек в биосфере. Человек как биологический вид Homo sapiens , его экологичекая ниша. Популяционные характеристики человечества. Демографический взрыв. Урбанизация. Характеристика антропогенной деятельности. Характеристика ресурсного цикла промышленного производства. Ресурсоистощающее природопользование. Загрязнение природной среды.
Основные источники загрязнения окружающей среды: энергетика, промышленность, транспорт, сельское хозяйство. Краткая характеристика выбросов в атмосферу, сбросов сточных вод, состава твердых отходов источников загрязнения. Региональные экологические проблемы вследствие загрязнения окружающей среды. Районы России с неблагополучной экологической обстановкой.
Глобальные экологические проблемы. Влияние антропогенной деятельности на глобальный круговорот вещества. Нарушение правила 10%. Потеря устойчивости биосферой. Центры дестабилизации биосферы: США и Европа. Сущность современного экологического кризиса. Проявления экологического кризиса: глобальное загрязнение окружающей среды, изменения климата, разрушение озонового слоя, гибель лесов, опустынивание, изменение видового состава биосферы. Возможные последствия экологического кризиса. Незаменимость биосферы для выживания человечества. Концепции выхода из экологического кризиса и сохранения биосферы. Труды Римского клуба. Концепция устойчивого развития.
Тема 5. Принципы охраны окружающей природной среды (ОПС)
Рациональное природопользование. Потенциал создания ресурсосберегающих технологий. Основные виды природных ресурсов, классификация. Исчерпаемые и неисчерпаемые ресурсы. Возобновимые ресурсы. Платность природопользования. Государственный надзор и ограничение природопользования.
Система экологического права. Понятие об экологическом праве. Объекты и субъекты экологического права. Закон РФ Об охране окружающей природной среды 1991г. с изменениями 2001г. Объекты ОПС, подлежащие охране: атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, недра, леса, озоновый слой, животный мир, микроорганизмы, естественные экосистемы, ландшафты, генофонд.
Федеральные экологические законы О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения 1999, Об охране атмосферного воздуха и др.
Нормирование качества ОПС. Показатели качества природных сред. Принципы их измерения. Нормирование показателей. Система стандартов охраны природы. Санитарные нормы и правила. Государственная система надзора за соблюдением норм качества ОПС.
Мониторинг ОПС. Понятие о мониторинге. Параметры ОПС, подлежащие мониторингу. Методы мониторинга: инструментальный контроль, индикация, дистанционное зондирование. Организация сети мониторинга. Мониторинг наземный и аэрокосмический. Контролируемые процессы. Периодичность наблюдений.
Организационные методы охраны ОПС. Значение территорий, занятых естественными экосистемами для стабилизации биосферы. Мировые центры стабилизации: Россия, Канада, Индокитай. Статус особо охраняемых территорий. Заповедники, заказники. Биосферные заповедники. Охрана генофонда. Красные книги.
Международное сотрудничество. Международные акты в области охраны ОПС с участием России. Конференции РИО 92 и РИО+5. Международные правительственные организации по охране ОПС. Неправительственные экологические организации.
Раздел дисциплины | Всего | Количество часов | |||
Самостоя- тельная работа | Аудиторные занятия | ||||
Лекции | Практи- ческие занятия | Лабора- торный практикум | |||
Семестр 3 | |||||
Тема 1. Введение | 1 | 0 |
1 |
||
Тема 2. Основные вопросы и объекты экологии | 18 | 16 |
2 |
||
Тема 3. Экологические системы и биосфера Земли | 20 | 16 |
4 |
||
Тема 4. Антропогенное воздействие на биосферу | 31 | 16 |
6 |
9 |
|
Тема 5. Принципы охраны окружающей природной среды (ОПС) | 30 | 18 |
4 |
8 |
|
Итого | 100 | 66 | 17 | 0 | 17 |
Раздел дисцип- лины (тема) | Название лекции | Кол-во часов | |||
Семестр 3 | |||||
Тема 1. | Введение |
1 |
|||
Тема 2. | Основные вопросы и объекты экологии |
2 |
|||
Тема 3. | Экологические системы и биосфера Земли |
4 |
|||
Тема 4. | Антропогенное воздействие на биосферу |
6 |
|||
Тема 5. | Принципы охраны окружающей природной среды (ОПС) |
4 |
|||
Итого | 17 |
Раздел дисцип- лины (тема) | Название лабораторной работы | Кол-во часов | |||
Семестр 3 | |||||
Тема 4. | Определение показателей качества воздуха, воды и почвы.
Определение концентрации оксида углерода с помощью газоанализатора ХОББИТ-Т-СО . |
9 |
|||
Тема 5. | Гигиенические требования к качеству питьевой воды. |
8 |
|||
Итого | 17 |
Номера недель | Раздел дисцип- лины (тема) | Вид самостоятельной работы | Название (содержание) работы | Кол-во часов | |
Семестр 3 | |||||
2-15 | Темы 1, 2, 3, 4, 5 | Реферат | 25 |
||
4, 5 | Тема 2 | Самостоятельное изучение | Физико-химические характеристики среды обитания. Геосферы: атмосфера, гидросфера, литосфера. Этапы экспоненциального роста, катастрофы, стабилизации на уровне ниже поддерживающей емкости среды, логического роста, популяции, стабилизации на уровне поддерживающей емкости среды. |
10 |
|
6, 7 | Тема 3 | Самостоятельное изучение | Климатическая зональность и типы наземных экосистем. Компоненты наземных экосистем. Понятие биом. Характеристика 9-ти мировых биомов: тундра, тайга, леса умеренного пояса, прерии, чаппараль, саванна, миомбо, сельва, пустыни. |
7 |
|
10-13 | Тема 4 | Самостоятельное изучение | Демографический взрыв. Урбанизация. Характеристика антропогенной деятельности. |
14 |
|
13-17 | Тема 5 | Самостоятельное изучение | Статус особо охраняемых территорий. Заповедники, заказники. Биосферные заповедники. Охрана генофонда. Красные книги. |
10 |
|
Итого | 66 |
Раздел дисцип- лины (тема) | Содержание ТКЗ | Кол-во часов | |||
Семестр 3 | |||||
Темы 1,2 | Физико-химические характеристики среды обитания. Геосферы: атмосфера, гидросфера, литосфера. Этапы экспоненциального роста, катастрофы, стабилизации на уровне ниже поддерживающей емкости среды, логического роста, популяции, стабилизации на уровне поддерживающей емкости среды. |
1 |
|||
Тема 3 | Климатическая зональность и типы наземных экосистем. компоненты наземных экосистем. Понятие биом. Характеристика 9-ти мировых биомов: тундра, тайга,леса умеренного пояса, прерии, чаппараль, саванна, миомбо, сельва, пустыни. |
1 |
|||
Тема 4 | Демографический взрыв. Урбанизация. Характеристика антропогенной деятельности. |
1 |
|||
Тема 5 | Статус особо охраняемых территорий. Заповедники, заказники. Биосферные заповедники. Охрана генофонда. Красные книги. |
1 |
Раздел дисцип- лины (тема) | Содержание ТКЗ | Кол-во часов | |||
Семестр 3 | |||||
Тема 4 | Определение показателей качества воздуха, воды и почвы. |
1 |
|||
Тема 4 | Определение концентрации оксида с помощью газоанализатора ХОББИТ-Т-СО. |
1 |
|||
Тема 5 | Гигиенические требования к качеству питьевой воды. |
1 |
|
Виды текущего контроля |
ЗКурсПр - Защита курсового проекта ; ЗКурсР - Защита курсовой работы; ЗЛР - Защита лабораторной работы; КТ - Компьютерное тестирование; Контр - Контрольная работа; ПТ - Письменное тестирование; ЗР - Представление и защита реферата; ПрЛР - Проверка и прием лабораторных работ; ПДЗ - Проверка и приём домашнего задания; ПрРГР - Проверка и приём расчётно-графической работы; ПГ - Проверка уровня готовности студента; ПрКТ - Промежуточное компьютерное тестирование; Опрос - Устный опрос |
|
Формы самостоятельной работы |
РГР - Выполнение расчётно-графической работы; ДЗач - Диф. зачет; ДЗ - Домашнее задание; КурсР - Курсовая работа; КурсПр - Курсовое проектирование; ПЛР - Написание отчета и подготовка к защите лабораторной работы; ПТ - Подготовка к тестированию; ПОтч - Подготовка отчета по практике; Практика - Практика; Реферат - Реферат; СИ - Самостоятельное изучение; Соб - Собеседование |
3 семестр - зачет
Приложения |
Приложение 1 |
Тема занятий | Виды учебных занятий | Средства обучения | Методы обучения | Формы текущего контроля | Рекомендуемая литература |
Тема 1 | Лекции | Раздаточный материал.
Плакаты. |
Чтение лекции |
Проверка уровня готовности студента. |
[8]
c.18-35 [10] c.5-34 [15] c.67-87 [17] c.11-18 [18] c.12-26 |
Тема 2 | Лекции | Раздаточный материал.
Плакаты. |
Чтение лекции |
Проверка уровня готовности студента. |
[19]
c.233-373 [18] c.12-108 [8] c.37-40 |
Тема 3 | Лекции | Раздаточный материал.
Плакаты. |
Чтение лекции |
Проверка уровня готовности студента. |
[19]
c.373-446 [17] c.182-231 [18] c.119-227 [8] c.88-229 |
Тема 4 | Лекции | Раздаточный материал.
Плакаты. |
Чтение лекции |
Проверка уровня готовности студента. |
[19]
c.446-476 [5] c.180-206 [17] c.232-382 [18] c.227-416 [2] c.334-342 [1] c.38-127 [3] c.296-366 [8] c.258-359 |
Тема 4 | Лабораторная работа | Комплект-лаборатория Пчелка-У.
ХОББИТ-Т-СО. |
Практические м/о |
Защита лабораторной работы N61. Защита лабораторной работы N64. |
[18]
c.438-472 [2] c.205-228 [8] c.228-325 [12] c.4-42 [13] c.9-24 [11] c.4-25 |
Тема 5 | Лекции | Раздаточный материал.
Плакаты. |
Чтение лекции |
Проверка уровня готовности студента. |
[17]
c.382-434 [18] c.417-563 [2] c.302-306 [8] c.362-512 |
Тема 5 | Лабораторная работа | рН-метр.
Кондуктометр. |
Практические м/о |
Защита лабораторной работы N44. |
[18]
c.446-459 [2] c.217-223 [8] c.304-316 |
Приложение 2 |
Раздел дисцип- лины (тема) | Вид самостоятельной работы | Форма текущего контроля | Необходимая литература |
Рекомендуемая литература |
|
Семестр 3 | |||||
Темы 1, 2, 3, 4, 5 | Реферат |
Представление и защита реферата |
[8] с.4-229 |
[4] с.3-224 [16] с.4-33 [14] с.4-24 [6] с.4-395 [7] с.4-320 [9] с.10-25 |
|
Тема 2 | Самостоятельное изучение Физико-химические характеристики среды обитания. Геосферы: атмосфера, гидросфера, литосфера. Этапы экспоненциального роста, катастрофы, стабилизации на уровне ниже поддерживающей емкости среды, логического роста, популяции, стабилизации на уровне поддерживающей емкости среды. |
Устный опрос |
[18] с.151-156 |
[17] с.18-100 [8] с.204-229 |
|
Тема 3 | Самостоятельное изучение Климатическая зональность и типы наземных экосистем. Компоненты наземных экосистем. Понятие биом. Характеристика 9-ти мировых биомов: тундра, тайга, леса умеренного пояса, прерии, чаппараль, саванна, миомбо, сельва, пустыни. |
Устный опрос |
[8] с.71-85 |
[18] с.177-210 |
|
Тема 4 | Самостоятельное изучение Демографический взрыв. Урбанизация. Характеристика антропогенной деятельности. |
Устный опрос |
[18] с.258-262 |
[17] с.232-382 |
|
Тема 5 | Самостоятельное изучение Статус особо охраняемых территорий. Заповедники, заказники. Биосферные заповедники. Охрана генофонда. Красные книги. |
Устный опрос |
[18] с.480-487 |
Приложение 3 |