Торайгырова Кафедра «Биологии и экологии»

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Кафедра «Биологии и экологии»

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ

по дисциплине Экология и устойчивое развитие

для студентов всех специальностей

Составитель:

ст.преподаватель

кафедры БиЭ

Табуктинова Д.Ж.

Рекомендовано на заседании кафедры от «20» 08 2010г. протокол № 1

Заведующий кафедрой _________________________ Исимбеков Ж.М.

Павлодар

1 Цель дисциплины — формирование у студентов целостного представления об основных закономерностях устойчивого развития природы и общества.

2 Задачи дисциплины – изучить основные закономерности функционирования живых организмов, экосистем различного уровня организации, биосферы в целом и их устойчивости; сформировать знания об основных закономерностях взаимодействия компонентов биосферы и экологических последствиях хозяйственной деятельности человека, особенно в условиях интенсификации природопользования; сформировать современные представления о концепциях, стратегиях и практических задачах устойчивого развития в различных странах и Республике Казахстан; сформировать у студентов широкий комплексный, объективный и творческий подход к обсуждению наиболее острых и сложных проблем экологии, охраны окружающей среды и устойчивого развития.

В результате изучения данной дисциплины студенты должны:

иметь представление:

о живом организме, среде обитания;

о понятии экология и экологических проблемах;

знать:

основные закономерности, определяющие взаимодействия живых организмов со средой обитания;

распространение и динамику численности организмов, структуру сообществ и их динамику;

закономерности потока энергии через живые системы и круговорота веществ, функционирования экологических систем и биосферы в целом; социально-экологические последствия антропогенной деятельности;

основные принципы охраны природы и рационального природопользования.

уметь:

анализировать закономерности протекания экологических процессов, связанных с антропогенным воздействием на окружающую среду, выявлять их причины и пути устранения;

использовать полученные знания о закономерностях взаимодействия живых организмов и окружающей среды в практической деятельности;

приобрести практические навыки:

анализа экологических процессов; постановки конкретных задач и приоритетов устойчивого развития природы и общества и сипользования полученных знаний для решения экологических задач;

знания по закономерностям развития биосферы и условий сохранения ее устойчивости, а также реализации идей устойчивого развития в разных странах, в том числе и в Республике Казахстан.

2 Пререквизиты: Биология, Химия, География, Физика, Валеология.

3 Постреквизиты: Все дисциплины по естествознанию.

Содержание тем дисциплины

Тема 1. Введение.

Определение экологии как науки. Цели, задачи и методы экологии. краткая история формирования и развития экологических знаний. Разделы экологии. Определение понятия «Устойчивое развитие» и роль экологии в реализации концепции Устойчивого развития.

Тема 2. Экология особи – аутэкология.

Уровни организации живых систем. Организм и условия его обитания. Экологические факторы и их классификация. Специфические особенности действия антропогенного фактора.

Тема 3. Экология популяций — демэкология.

Понятие о популяции. Статистические характеристики популяции: численность (плотность) и биомасса популяции, возрастной и половой состав.

Тема 4. Экология сообществ — синэкология.

Понятие о биоценозе, биогеоценозе и экосистеме. Основные формы межвидовых связей в экосистемах (нейтрализм, комменсализм, протокооперация, мутуализм, хищничество, паразитизм). Поток энергии и круговорот химических элементов в экосистеме. Критерии и основные показатели устойчивости природных экосистем.

Тема 5. Биосфера и ее устойчивость.

Формирование концепции биосферы. Эволюция биосферы. Учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. Концепция живого вещества. Выявление глобальной роли живого вещества. Основные биогеохимические законы В.И. Вернадского. Современная биосфера.

Тема 6. Концепция Устойчивого развития.

Уровни устойчивого развития – локальный, региональный, национальный, межгосударственный, глобальный. Факторы, определяющие возможности устойчивого развития на каждом уровне. Международное сотрудничество по обеспечению устойчивого развития. Деятельность международных организаций по научной разработке теории устойчивого развития.

Тема 7. Природные ресурсы и их рациональное природопользование как один из аспектов устойчивого развития.

Оптимизация окружающей среды как теоретическая основа рационального природопользования. Характеристика природных ресурсов Земли: литосферы, гидросферы и атмосферы. Классификация природных ресурсов. Охрана природы. Рациональное природопользование, малоотходные и безотходные технологии. Использование альтернативных экологически чистых источников энергии как компоненты устойчивого развития экосистем и общества.

Тема 8. Антропогенные факторы возникновения неустойчивости в биосфере.

Дифференциация антропогенной нагрузки на окружающую среду в зависимости от типа цивилизации на различных ступенях ее развития. Роль природы в становлении и развитии человеческого общества. История взаимодействия природы и общества: основные этапы (биогенный, аграрный, промышленный, информационный), особенности и уроки.

Тема 9. Охрана природы и устойчивое развитие.

Принципы и методы охраны окружающей среды. Заповедные территории как одна из форм охраны окружающей среды. Охрана генетического разнообразия. Биосферные резерваты. Красная книга и ее роль в сохранении биоразнообразия. Разработка основ рационального природопользования и охраны окружающей среды как необходимого условия перехода к устойчивому развитию. Роль экологического образования и просвещения в обеспечении устойчивого развития человечества.

Тема 10. Актуальные экологические проблемы устойчивого развития Республики Казахстан.

Процессы дестабилизации природной среды в РК, причины и следствия. Методы и критерии оценки состояния окружающей среды.

Тема 11. Законодательство Республики Казахстан в области охраны окружающей среды.

Экологическое образование и воспитание населения в РК. Обеспечение устойчивого развития Республики Казахстан: концепция Устойчивого развития. Стратегии устойчивого развития и механизмы обеспечения устойчивого развития Казахстана.

Перечень и содержание практических и лабораторных занятий

Тема 1. Экология особи – аутэкология.

Лимитирующие факторы. Закон минимума Либиха. Закон толерантности Шелфорда. Диапазон толерантности. Стенобионтные и эврибионтные организмы. Экологическое значение основных абиотических факторов: освещенности, температуры, влажности, солености и др. Адаптация и ее виды.

Тема 2. Экология популяций – демэкология.

Пространственное размещение и его характер: случайное, равномерное и групповое. Кривые выживания, экспоненциальный рост, биотический потенциал. Факторы, зависимые и независимые от плотности популяции. Внутривидовая регуляция численности (конкуренция). Экологическая ниша, потенциальная и реализованная нишы.

Тема 3. Экология сообщества – синэкология.

Потеря энергии при переходе с одного трофического уровня на другой, правило 10%. Экологические пирамиды (численности, биомассы, энергии).Типы взаимоотношений между организмами: конкуренция, хищничество, паразитизм, симбиоз, комменсализм, аменсализм. Межвидовая конкуренция как один из основных механизмов поддержания видовой структуры сообщества. Принцип Конкурентного исключения Г.Ф.Гаузе. Целостность и устойчивость экосистем. Экологическая сукцессия, первичная и вторичная.

Тема 4. Концепция Устойчивого развития.

История возникновения понятия «устойчивое развитие»: Римский клуб, работы Медоуза и Форестера. Декларация Первой конференции ООН по окружающей среде. Всемирные саммиты в Рио-де-Жанейро и Йоханнесбурге. Хартия устойчивого развития Европейских городов. Факторы Устойчивого развития: экологический, экономический, социальный. Стратегии и принципы устойчивого развития.

Тема 5. Антропогенные факторы возникновения неустойчивости в биосфере.

Глобальные экологические проблемы современности (изменение климата, разрушение озонового слоя, кислотные дожди, опустынивание, сокращение биоразнообразия, загрязнение Мирового океана и др.), причины их возникновения и последствия. Экологические проблемы, связанные с интенсификацией сельского хозяйства и промышленности. Физическое, химическое и биологическое загрязнение окружающей среды и их эколого-генетические последствия.

Тема 6. Социально-экологические проблемы современности и устойчивое развитие.

Социально-экологический кризис и устойчивое развитие. Рост населения и изменение его качества. Факторы, влияющие на рождаемость, методы и способы планирования семьи. Проблемы урбанизации. Проблемы энергетического кризиса и пути их решения. Ресурсный кризис, причины и последствия, пути решения. Изменение генофонда, возрастание общей агрессивности среды, новые виды воздействий на живые организмы. Войны и терроризм: экологические последствия. Военно-промышленный комплекс и среда обитания.

Тема 7. Актуальные экологические проблемы устойчивого развития Республики Казахстан.

Процессы дестабилизации природной среды в РК, причины и следствия. Социально-экологические проблемы Приаралья. Семипалатинский ядерный и другие полигоны на территории РК. Антиядерное движение Невада-Семей. Методы и критерии оценки состояния окружающей среды. Экологический мониторинг, принципы его организации.

Тема 8. Нормирование качества окружающей среды, экологическая экспертиза.

Водные ресурсы и их охрана. Значение воды. Водоснабжение и водопотребление. Методы очистки сточных вод. Освоение безводных и бессточных технологий. Атмосферный воздух и его охрана. Классификация и характеристика выбросов от различных источников. Фотохимический смог и причины его образования. Сокращение выбросов автотранспорта. Почвы и их рациональное использование. Эрозия почв. Экологическое состояние земельных ресурсов в Республике Казахстан. Мероприятия по защите земель. Экологическая экспертиза, основные понятия, цели. ОВОС. Процедура ОВОС. Экологическая экспертиза и цикл проекта. Понятие о качестве окружающей природной среды. Санитарно-гигиенические нормативы атмосферного воздуха, поверхностных вод, почвы. Экологическая паспортизация предприятий как инструмент оценки и регулирования качества окружающей среды. Структура и содержание экологического паспорта предприятия.

Тема 9. Безотходная и малоотходная технологии.

Незамкнутый технологический процесс. Изолированный технологический процесс. Замкнутый круговорот вещества в природе – прообраз прогрессивной технологии.

Тема 10. Утилизация отходов производства.

Разработка нормативов ПДВ, ПДС, ПДК. Расчет по укрупненной оценке ущерба от загрязнения атмосферы. Утилизация отходов производства.

Тема 11. Экология и здоровье человека.

Здоровье и факторы риска. Деградация генофонда человечества. Генетические факторы и здоровье человека. Влияние экологических факторов городской среды на человека, экотоксиканты, их влияние. Заболевания, вызванные загрязнителями. Качество медицинского обеспечения и здоровье человека. Здоровый образ жизни граждан, как основа устойчивого развития общества.

Тема 12. Законодательство Республики Казахстан в области охраны окружающей среды.

Особо охраняемые природные территории (ООПТ). Биосферные резерваты. Красная книга. Документы международных организаций. Международные объекты охраны природной среды. Международные организации по охране природы. Международные договоры, соглашения, конвенции. Типы экологического сознания: антропоцентризм и экоцентризм. Организация экологического воспитания на разных ступенях бучения

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение студентами

Тема 1. Какой принцип лег в основу классификации экологии.

Тема 2. Основные направления экологических исследований за рубежом и в Казахстане.

Тема 3. Какова роль кислорода в жизнедеятельности обитателей разных глубин водоемов.

Тема 4. Основные биогеохимические законы В.И.Вернадского.

Тема 5. Теория дрейфа континентов и тектоники плит.

Тема 6. Проблемы этики и эстетики в экологическом образовании человека.

Список литературы

Основная

Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Уч.пособ. М.: Фаир, 1998.

Окружающая среда и устойчивое развитие в Казахстане. Серия публикаций ПРООН Казахстан. Алматы, № UNDPKAZ 06,2004.

Радкевич В.А. Экология. Минск: Высшая школа, 1997.

Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология. Санкт-Петербург:Химия,1996.

Тарасов А.О. Экология и охрана природы. Саратов, 1990.

Шилов И.А. Экология. М.: Высшая школа, 2001.

Экология / Под ред. В.В.Денисова Ростов-на-Дону: МарТ, 2002.

Дополнительная

Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. М.: Издательство ЮНИТИ, 1998.

Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьев А.Г. и др. Практикум по экологии: Уч.пособие. М.: АО МДС, 1996.

Бейсенова А.С., Шилдебаев Ж.Б., Саутбаева Г.З. Экология. Алматы: Ғылым, 2001.

Бродский А.К. Краткий курс общей экологии. С-Пб., 1992.

Будыко М.И. Глобальная экология. М.: Мысль, 1977.

Валова В.Д. Основы экологии. М.: Дашков и К., 2001.

Вронский В.А. Прикладная экология: Учебное пособие. Ростов на Дону, 1996.

Горелов А.А. Экология. Курс лекций. М.: Центр, 1997.

Горелов А.А. Концепции современного естествознания. Курс лекций. Москва, «Центр», 1997.

Левин А.С. Введение в общую экологию (Курс лекций). Эстония, Таллин: Международный университет социальных наук «Лекс», 1996.

Маркович Д. Социальная экология. Москва, 1998.

Муравей Л.А. Экология и безопасность жизнедеятельности. М.: Юнити, 2000.

Мусина У.Ш. Теоретические основы охраны окружающей среды: Учебное пособие. Алматы: КазНТУ, 2000.

Никаноров А.М., Хорунжая Т.А. Глобальная экология. М.: Книга сервис, 2003.

Одум Ю. Экология в 2-х томах. М.: Мир, 1986.

Песров К.М. Общая экология. Учебное пособие: С.-П. Химия, 1997.

Реймерс Н.Ф. Природопользование. М.: Мысль, 1990.

Розанов С. Общая экология. С-П-М-Краснодар: Лань, 2003.

Сагимбаев Г.К. Экология и экономика. Алматы: 1997.

Семенова Л.Н. Устойчивое развитие. Учебное пособие. Алматы: Фонд «ХХI век», 1997.

Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии. Москва: Гуманит. Изд.центр Владос, 2001.

Фурсов В.И. Экологические проблемы окружающей среды. Алма-Ата, «Ана тили», 1991