Экология

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Томский государственный
университет

радиофизический факультет

УТВЕРЖДАЮ

Декан РФФ

_____________________В.В. Дёмин

« 25 » января
2011 г.

.

Рабочая программа дисциплины

ЭКОЛОГИЯ

Бакалаврская
программа

Направление подготовки

011800 – Радиофизика

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

Форма обучения

очная

Томск

2011

1. Цели освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины «Экология » является обеспечение студентов междисциплинарными экологическими знаниями и формирование естественно – научного базиса их мировоззрения для использования этих знаний в процессе дальнейшего обучения и практике профессиональной деятельности, ознакомление студентов с экологией как наукой, овладение начальными знаниями о структуре, функционировании и многообразии экологических систем планеты Земля, с классификациями экзогенных и эндогенных факторов влияющих на них и изучение основных современных концепций экологии.

2. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы

Данная дисциплина относится к базовой (общепрофессиональной) части профессионального цикла бакалаврской программы направления «Радиофизика», она входит в блок общих естественно – научных и гуманитарных дисциплин, закладывает основы фундаментальных знаний в области наук о Земле и обществе.

Для освоения дисциплины студент должен обладать знаниями в объеме школьных курсов математики, физики, химии, биологии.

Освоение данной дисциплины необходимо для формирования естественно – научного базиса мировоззрения студентов, для использования ими этих знаний в процессе дальнейшего обучения и практике профессиональной деятельности.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:

– способность использовать основные положения и методы экологии при решении социальных и профессиональных задач, а также анализировать социально-значимые процессы и явления (ОК-10);

– способность под руководством обеспечивать экологическую безопасность производства на предприятиях (ПК-31).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

  • Знать:

– основные закономерности функционирования биосферы и человека, глобальные проблемы окружающей среды и экологические принципы рационального использования природных ресурсов, технических средств и технологий.

  • Уметь:

– прогнозировать последствия своей профессиональной деятельности с точки зрения биосферных процессов;

– выбирать технические средства и технологии с учетом экологических последствий их применении.

  • Владеть:

– методами экологического обеспечения производства и инженерной защиты окружающей среды.

4. Структура и содержание дисциплины

1. Экология как наука

Предмет экологии и объекты экологического анализа. Уровни организации жизни, окружающая среда, экологические системы. Элементы истории экологии.

2. Концепция экосистемы

Структура, принципы организации и функционирования экосистем. Принцип эмерджентности. Кинетическая основа и стабильность экосистем. Биологическая регуляция геохимической среды. Энергия в экологических системах.

3. Классификации экосистем

Критерии классификации экологических систем. Метафизика естественного многообразия (естественные экосистемы). Город как гетеротрофная система. Агрокомплексы в системах экологической классификации природных комплексов.

4. Структура, функционирование и развитие экосистем

Структура и динамика популяций. Популяции в сообществах. Концепция продуктивности. Пищевые цепи и трофические уровни. Развитие экосистем. Концепция климакса.

5. Энергетические характеристики среды и экологические факторы

Организм и среда. Энергетические характеристики среды. Концепция лимитирующих факторов. Важнейшие лимитирующие физические факторы окружающей среды. Структура и основные типы биогеохимических циклов.

6. Прикладные вопросы экологии

Антропогенный стресс и токсические отходы как лимитирующий фактор индустриальной цивилизации. Экология человека. Физиологические основы адаптации. Химические, физические и психологические факторы техногенной среды обитания человека. Факторы экологического риска. Экологический мониторинг. Моделирование экосистем и экологическое прогнозирование. Методы прогнозирования.

7. Принципы развития биосферы и концепция устойчивого развития

Биосфера как глобальная экосистема. Эволюция биосферы. Стратегические принципы развития биосферы. Элементы учения о ноосфере и концепция устойчивого развития. Модели глобального развития.

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зачётных единицы: 144 часов.

№
п/п

Раздел
дисциплины

Семестр

Неделя семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля  успеваемости (по неделям  семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам)

лекции

консуль
тации

семи
нары

Самост. работа

1

Экология как наука

2

1

1

1

  

2

Устный опрос

2

Концепция экосистемы

2

2-3

3

3

  

6

Устный опрос

3

Классификации
экосистем

2

3-4

2

2

  

4

Устный опрос

4

Структура,
функционирование
и развитие экосистем

2

5-6

4

4

  

8

Устный опрос

5

Энергетические
характеристики среды
и экологические
факторы

 

2

7-8

3

3

  

6

Устный опрос

6

Прикладные вопросы экологии

2

8

3

3

  

6

Устный опрос

7

Принципы развития биосферы и концепция устойчивого  развития

2

9

1

1

  

2

Устный опрос

8

Итоговый контроль по дисциплине

2

9-10

      

18

Зачет

ИТОГО

17

17

  

52

  

5. Образовательные технологии

При реализации дисциплины «Экология» занятия проводятся в различных формах: лекции, консультации в форме дискуссий по предварительно подготовленным рефератам.

6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

Обучающиеся по данной дисциплине студенты выполняют следующие виды самостоятельной работы:

– подготовка рефератов;

– изучение законодательных актов по охране окружающей среды;

– подготовка ответов на контрольные вопросы;

– подготовка к зачету.

Темы рефератов.

  1. Концепция климакса.

  2. Коэволюция природы и общества.

  3. Антропогенный стресс и токсические отходы как лимитирующий фактор индустриальной цивилизации.

  4. Типы взаимоотношений между видами.

  5. Методы биоиндикации в системе экологического мониторинга. Виды индикаторов.

  6. Системы мониторинга Земли.

  7. Экологические исследования «Римского клуба».

  8. Концепция ноосферы В.И. Вернадского.

  9. Физиологические адаптации животных и растений.

  10. Международные нормативные акты охраны окружающей среды.

Перечень контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы

  1. Теоретический базис и основы экологии как науки.

  1. Иерархия уровней организации жизни.

  1. Принцип эмержентности.

  2. Модели в экологии.

  3. Биогенные элементы, их значение, особенности динамики.

  4. Кинетическая основа и стабильность экосистем.

  5. Концентрация токсических соединений при продвижении по пищевой цепи.

  6. Качество энергии в контексте проблем экологии.

  7. Агрокомплексы в системах экологической классификации природных комплексов.

  8. Город как гетеротрофная система.

  9. Химические, физические и психологические факторы техногенной среды обитания человека.

  10. Экологический мониторинг.

Примерный перечень вопросов к зачету

  1. Концепция экосистемы.

  2. Энергетические характеристики среды.

  3. Биологическая регуляция геохимической среды.

  4. Концепция продуктивности.

  5. Пищевые цепи, пищевые сети и трофические уровни.

  6. Метафизика естественного многообразия (примеры экосистем).

  7. Детритная пищевая цепь.

  8. Флуктуации численности популяций и циклические колебания.

  9. Экологическая эффективность.

  10. Структура популяций: агрегация, принцип Олли и безопасные поселения.

  11. Классификации экосистем.

  12. Роль консументов в динамике пищевой цепи.

  13. r-отбор и K-отбор.

  14. Типы взаимодействия между видами.

  15. Концепция лимитирующих факторов.

  16. Стратегия развития экосистем.

  17. Компенсация факторов и экотипы.

  18. Концепция климакса.

  19. Условия существования как регулирующие факторы.

  20. Коэволюция.

  21. Основные типы биогеохимических циклов.

  22. Трофическая структура и экологические пирамиды.

  23. Глобальный круговорот углерода.

  24. Энергетика размеров, закон уменьшения отдачи и концепция поддерживающей ёмкости среды.

  25. Осадочные циклы.

  26. Глобальный круговорот воды.

  27. Антропогенный стресс и токсические отходы как лимитирующий фактор индустриальной цивилизации.

  28. Глобальный круговорот азота.

  29. Физиологические основы адаптации.

  30. Круговорот фосфора.

  31. Круговорот серы.

  32. Круговорот второстепенных элементов.

  33. Стратегические принципы развития биосферы.

  34. Концепция устойчивого развития.

  35. Биосфера как глобальная экосистема.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основная литература:

  1. Одум Ю. Экология /в 2-х т./. М.: Мир. 1986. – 704 с.

  2. Фёдоров В.Д., Гильманов Т.Г. Экология. M.: Изд-во МГУ. 1980. – 464 с.

  1. Павлов А.Н. Экология: Рациональное природопользование и безопасность жизнедеятельности. – М.: Высшая школа, 2005. – 343 с.

  2. В.А. Гордиенко, К.В. Показеев. Экология. Базовый курс для студентов небиологических специальностей: Учебное пособие. – СПб.: Издательство «Лань», 2014. -640 с.

б) дополнительная литература:

  1. Куклев Ю.И. Физическая экология. М.: Высшая школа. 2003. -357 с.

  2. Киселев В.Н. Основы экологии. Минск: Изд-во «Унiверсiтэцкае».2000. -383 с.

  3. Колесник А.Г., Колесник С.А., Побаченко С.В. Электромагнитная экология. – Томск: ТМЛ-Пресс, 2009. – 336 с.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины

При освоении дисциплины используются презентации по отдельным разделам дисциплины, компьютерные классы РФФ ТГУ с доступом к ресурсам Научной библиотеки ТГУ, в том числе отечественным и зарубежным периодическим изданиям, и сети Интернет.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 011800 – Радиофизика.

Автор А.С. Бородин, доцент кафедры космической физики и экологии.

Рецензент доцент Кулаев С.П.

Программа одобрена на заседании Учёного совета радиофизического факультета Томского государственного университета 25.01.11, протокол № 1.