Учебная программа дисциплины дисциплина Экология

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирский федеральный университет»

СОГЛАСОВАНО

Директор ИФБиБ

________/Сапожников В.А./

«_____» _______2011 г.

УТВЕРЖДАЮ

Директор ИЭУиП

________/ Бухарова Е.Б. /

«_____» _______2011 г.

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина Экология

Укрупненная группа 020000 Естественные науки

Специальность020208.65 Биохимия

Институт Фундаментальной биологии и биотехнологии

Кафедра Медицинской биологии

Красноярск 2011

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по укрупненной группе 020000 Естественные науки

(указывается номер и наименование укрупненной группы)

специальность «Биохимия″ – 020208.65

Программу составили: профессор, Тарасова О.В.

ст. преподаватель, Борисова Е.В.

Учебная программа согласована с выпускающей кафедрой

медицинской биологии

Заведующий кафедрой: Шишацкая Е.И.___________________.

(фамилия, и. о., подпись)

«_____»_______________201_г.

Учебная программа обсуждена на заседании кафедры

экологии и природопользования

«______» _________________ 201_ г. протокол № ____________________

Заведующий кафедрой Ваганов Е.А.__________________________

(фамилия, и. о., подпись)

Учебная программа обсуждена на заседании НМСИ экономики, управления и природопользования СФУ

«______» __________________ 201_ г. протокол № _____________

Председатель НМСИ Витковская Л.К. ____________________

(фамилия и. о., подпись)

Дополнения и изменения в учебной программе на 201___/201__ учебный год.

В учебную программу вносятся следующие изменения: _____________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Учебная программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры________

«____» _____________ 201__г. протокол № ________

Заведующий кафедрой

__________________________________________

________________ (фамилия, и.о., подпись)

Внесенные изменения УТВЕРЖДАЮ:

Директор института _______________________________________________

___ (фамилия, и. о., подпись)

Программа разработана и утверждена для студентов 2008 г. набора.

1 Цели и задачи изучения дисциплины

Цель преподавания дисциплины

В начале 1970-х годов произошло радикальное изменение восприятия окружающего мира. Главной темой озабоченности, доминантой в ощущении неблагополучия стала окружающая среда. Угроза природе и, следовательно, человечеству воспринималась очень серьезно. Обнаружилось, что при всей своей технологической мощи человечество зависит от экологических условий и факторов. При этом в своем развитии человек перешел допустимые экологические пределы воздействия на окружающую среду, определяемые законами биосферы. И постепенно стало очевидным, что надвигающийся глобальный экологический кризис нельзя предотвратить чисто техническими средствами. Осознание сложившейся ситуации становится источником усилий по созданию научного фундамента для оценки взаимоотношений человечества и биосферы (Моисеев, 1999).

Цель изучения дисциплины – формирование у студентов базовых знаний об основах экологии и рационального природопользования, приобретение представлений о взаимосвязях природы и общества.

Курс «Экология» в профессиональном образовании студентов биохимиков может служить связующим звеном между естественнонаучными знаниями и гуманитарными. Вместе с тем авторы программы ставили также перед собой задачу научить студентов применять на практике принципы биоэтики, понимание социальных и экологических следствий своей профессиональной деятельности, умение обосновывать морально-этические принципы взаимодействия человека с природой и применять их в жизни.

Программа определяет общий объем знаний по экологии в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 020208.65 Биохимия.

1.2 Задачи изучения дисциплины

Основными задачами дисциплины являются:

усвоить особенности популяционного уровня организации жизни;

усвоить особенности экосистемного уровня организации жизни;

понять закономерности функционирования биологических систем любого уровня;

познать место и роль живых организмов в биосфере;

оценить место и роль человека в биосфере.

В соответствии с требованиями к формированию компетенций, в результате изучения дисциплины студент должен:

понимать роль биологического многообразия как ведущего фактора устойчивости живых систем и биосферы в целом;

иметь четкую ценностную ориентацию на охрану жизни и природы;

знать: современные представления о фундаментальных принципах и уровнях биологической организации, регуляторных механизмах, действующих на каждом уровне;

— принципы формирования и функционирования надорганизменных систем различных уровней, иметь представление о механизмах, определяющих устойчивость биологических систем разных уровней, о механизмах взаимосвязи организма и среды, о круговороте веществ и энергии в биосфере;

— о требованиях к среде обитания и условиях сохранения здоровья, о парадигмах антропоцентризма и биоцентризма, о ноосфере, о роли человека в эволюции Земли;

— последствия антропогенных воздействий на биосферу, планировать мероприятия по ее охране;

— правовые основы исследовательских работ и законодательства РФ в области охраны природы и природопользования;

— экологические принципы рационального природопользования;

уметь: планировать мероприятия по охране биоразнообразия и рационально использовать природные ресурсы в хозяйственных и медицинских целях; вести дискуссию и преподавать основы биологии и экологии;

владеть: основными методами анализа и моделирования экологических и эволюционных процессов;- современными представлениями о принципах мониторинга, оценки состояния природной среды и охраны живой природы.

1.3 Межпредметная связь

Содержание программы курса базируется на биолого-экологических знаниях, заложенных в материале дисциплин естественно научного цикла и дисциплин направления, и обобщает фундаментальные представления наук о жизни на более глубоком естественнонаучном и философском уровне, дает ориентацию на сохранение биосферы и на признание права каждого биологического вида на существование.

Знания, полученные в рамках данного курса, имеют большое междисциплинарное значение и в дальнейшем востребуются при изучении дисциплин цикла «Генетика и эволюция», Биологический мониторинг и других дисциплин специализации.

2 Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы

Всего

(часов)

Семестр

7

Общая трудоемкость дисциплины

100

100

Аудиторные занятия:

64

64

лекции

32

32

практические занятия (ПЗ)

32

32

Самостоятельная работа:

36

36

изучение теоретического курса (ТО)

20

20

реферат

16

16

Вид итогового контроля (зачет)

зачет

зачет

3 Содержание дисциплины

3.1 Разделы дисциплины и виды занятий в часах

(тематический план занятий)

п/п

Модуль дисциплины

Лекции (часы)

ПЗ или СЗ (часы)

Самостоятельная работа (часы)

1

Модуль 1. «Экология общая»

16

16

10

2

Модуль 2. «Экология прикладная»

16

16

26

3.2 Содержание модулей, разделов и тем лекционного курса

Названия модулей, разделов и тем

Часы

Ауд.

Самост. (ТО)

Модуль 1. Экология общая

16

10

Раздел 1. Популяционная экология

8

6

1. Экология как наука. История экологии. Объект, предмет науки экологии. Значение экологии в наши дни. Место экологии среди других наук. Окружающая среда и экология. Экологические проблемы и кризисы в истории человечества. Современный экологический кризис, его особенности и проявления.

2

2.Учение об экологических факторах. Характеристика важнейших экологических факторов. Лимитирующие факторы. Антропогенные факторы. Адаптации организмов к воздействию экологических факторов. Законы Ю.Либиха (1840), В.Шелфорда (1913), В.Вильямса (1949). Правило Д.Аллена (1877). Правило К.Бергмана (1847). Правило поверхностей.

2

5

3.Популяция как уровень организации жизни. Понятие популяции. Правило С.С. Четверикова (1903). Топография вида. Определение популяции. Биологические и групповые свойства популяций. Эмерджентные характеристики популяционного уровня организации. Численность и плотность, оценка плотности популяции с помощью различных методов. Рождаемость, смертность, выживаемость. Кривые выживания. Типы перемещения животных в пространстве. Структура популяции: возрастная, половая, пространственная, генетическая, экологическая. Изоляция популяции. Радиус репродуктивной активности. Принцип минимального размера популяций.

2

4. Популяция во времени. Основные динамические характеристики популяции. Основное уравнение динамики численности популяции. Анализ моделей экспоненциального и логистического роста численности популяций. Классификация типов динамики численности.

2

1

Раздел 2. Системная экология

8

4

5. Сообщества, экосистемы, биогеоценозы. Концепция биогеоценоза. Концепция экосистемы. Видовая, трофическая, пространственная структуры экосистем. Ключевые виды. Правило пирамиды чисел Элтона (1927). Принцип разнообразия условий биотопа Тинемана (1939). Правило 10% Линдемана (1942). Правило биологического усиления.

2

6. Взаимоотношения организмов в экосистемах. Типы взаимодействия между двумя видами. Конкуренция. Внутривидовая конкуренция и саморегуляция популяций. Межвидовая конкуренция. Экологическая ниша. Принцип Г.Ф.Гаузе (1934). «Планктонный парадокс» Дж. Хатчинсона. Растительноядность, паразитизм, аллелопатия, антибиоз, хищничество. Основные свойства хищничества. Модель динамики численности хищника и жертвы А.Лотки — В.Вольтерра. Механизмы регуляции численности видов в экосистеме.

2

3

7. Динамика экосистем. Понятие, параметры и классификации сукцессий. Теории сукцессий: холистическая, индивидуалистическая, регенерационная. Концепция климакса. Изменения основных характеристик экосистем в ходе сукцессии.

2

8. Биосфера. Понятие биосферы. Определение, границы, эволюция биосферы. Учение В.Вернадского о биосфере. Поток энергии в биосфере. Первый и второй законы термодинамики. Продуктивность, биомасса. Характеристика основных биомов Земли, Красноярского края.

2

1

Модуль 2. Экология прикладная

16

26

Раздел 3. Человек и устойчивость экосистем

8

14

9. Демографическая история человечества. Причины демографического взрыва ХХ века. Компоненты быстрого роста населения Земли. Демографический переход. Особенности демографической ситуации в промышленно более развитых странах, в развивающихся странах и в России. Феномен депопуляции в России.

2

10. Биологическое разнообразие планеты. Типы биоразнообразия: субклеточный и генетический уровень; таксономическое разнообразие; экологическое разнообразие. Причины вымирания видов. Сокращение биоразнообразия и нарушение экологического баланса в природе на разных уровнях. Биотическая регуляция окружающей среды. Экологический менеджмент и сохранение биоразнообразия. Охрана in situ. Охрана ex situ.

2

6

11. Устойчивость экосистем. Устойчивость и стабильность сообществ, гипотезы Р.Мак-Артура (1955), Р.Мея (1981) и др. Механизмы устойчивости экосистем. Агроценозы как пример неустойчивых экосистем. Сравнительная характеристика природных и сельскохозяйственных экосистем. Особенности городских экосистем.

2

4

12. Биогеохимические круговороты в биосфере. Типы биогеохимических круговоротов. Круговорот воды. Круговорот кислорода. Круговорот углерода. Эволюция биосферы и содержание диоксида углерода в атмосфере. Значение СО2 для биосферы. Растения и круговорот углерода. Потоки углерода в лесных экосистемах. Экологические последствия сведения лесов. Сельское хозяйство и почвы и круговорот углерода. Пути круговорота углерода в водных экосистемах.

2

4

Раздел 4. Рациональное природопользование

8

12

13. Рациональное использование природных ресурсов. Понятие «ресурсы», их классификация. Проблемы исчерпаемости природных ресурсов. Атмосфера как ресурс. Химический состав воздуха. Структура атмосферы. Причины загрязнения, источники загрязнения атмосферы. Условия, определяющие уровень загрязнения воздушного бассейна. Смог ледяной, лондонский и фотохимический. Химические реакции превращения веществ в атмосфере. Проблемы кислотных осадков.

2

4

14. Взаимосвязь глобальных проблем современности. Основные черты кризисных экологических ситуаций. Использование ресурсов и проблемы нарушения устойчивости экосистем Земли. Изменение концентрации газов в атмосфере и глобальное потеплении на планете. Изменение климата в прошлом и в настоящем. Причины изменения климата. Последствия изменения климата. Киотский протокол. Проблема озонового экрана. Озон в атмосфере. Стратосферный и тропосферный озон. Хлорфторуглероды. Механизм разрушения стратосферного озона ХФУ. Монреальский протокол.

2

4

15. Регулирование охраны природной среды и природопользования. Источники экологического права. Конституция РФ. Природоохранное законодательство. Нормативно-методическая база. Государственные органы охраны окружающей среды. Деятельность общественных природоохранных организаций. Международное сотрудничество в области окружающей среды.

2

1



Страницы: Первая | 1 | 2 | 3 | Вперед → | Последняя | Весь текст