|
Экология
(34 ч. лекций, 50 ч. практ. и лаб. занятий)
Цели и задачи курса
- Сформировать у будущих специалистов знания о
фундаментальных биологических закономерностях,
необходимые для принятия оптимальных решений в
условиях экологического кризиса и обсудить проблемы
формирования науки "Экологии" как точной науки,
базирующейся на соединении биологических концепций
с концепциями, методами и приборами физики, химии,
математики, информатики и других естественных наук;
- проследить, как эта интегрированная естественнонаучная
дисциплина может быть применена в практической
деятельности человека при решении проблем как
естественнонаучного, так и социального (экономический
и социальный аспекты) профиля.
1. Глобальный кругооборот веществ в природе
Динамическое равновесие газо- и водообмена. Роль живых
организмов в биохимических циклах. Взаимодополнение
растений и животных. Эффект "самоочищения". Преобразующее
влияние живого на среду обитания.
2. Экосистемы
Концепция экосистем. Структура экосистем и их изучение.
Биологическая регуляция геохимической среды. Глобальная
продукция и распад. Кинетическая природа и стабильность
экосистем. Классификация и примеры экосистем. Город как
гетерофазная экосистема. Агроэкосистемы.
3. Энергия в экологических системах
Энергия космоса и Земля. Роль Солнца. Процессы инсоляции
и геотермальные процессы. Микрорайонирование экосистем.
Энергетические характеристики среды, продуктивность.
Пищевые цепи, пищевые сети и трофические уровни. Качество
энергии. Метаболизм. Трофическая структура и экологические
пирамиды. Энергетическая классификация экосистем. Энергия,
деньги и цивилизация.
4. Биогеохимиические циклы
Структура и основные типы биогеохимических циклов.
Количественное изучение биохимических циклов. Глобальные
круговороты углерода и воды. Осадочные циклы. Круговорот
второстепенных элементов. Пути возвращения веществ в
круговорот. Коэффициенты возврата. Математические модели
геобиохимических циклов. Кинетические уровни, средние
времена жизни звеньев. Функции распределения.
5. Лимитирующие факторы и физические факторы среды
Концепция лимитирующих факторов: "Закон минимума" Либиха.
Компенсация факторов и экотипы. Условия существования как
регулирующие факторы. Краткий обзор важных лимитирующих
факторов. Антропогенный стресс и токсические отходы как
лимитирующий фактор индустриальной цивилизации. Динамика
биоразнообразия.
6. Динамика популяций
Популяции в сообществах. Понятие ареала вида. Популяции
и динамическое равновесие численности популяции. Структура
популяции, взаимодействие видов. Видовое, структурное,
генетическое разнообразие в сообществах. Популяции и
сообщества в географических градиентах, краевые эффекты.
Палеоэкология. От популяций к сообществам и экосистемам.
Геоинформационные системы и базы данных популяционной
динамики.
7. Биосфера, развитие и эволюция экосистем
Стратегия развития экосистемы, концепция климакса,
эволюция биосферы, естественный отбор, коэволюция,
групповой отбор. Применимость теории развития экосистемы
и эволюции биосферы к экологии человека. Моделирование
функций пространственно-временного распределения в
геосферном блоке.
8. Экологические принципы рационального природопользования
Понятие об иммунитете экосистемы. Допустимые нагрузки,
направления дрейфа экосистем и изменение среды обитания
под влиянием перераспределения веществ и воздействия на
биогеофизические циклы. Стимуляция сохранения
биоразнообразия и естественных экосистем. Региональный и
глобальный природный мониторинг. Лечение и корректировка
экосистем. Планирование индустриального природопользования
на основе экологических оценок его последствий.
Имитационные модели. Промышленная экология. Экозапретная
техника и технология. Основы экологического права,
профессиональная ответственность.
9. Глобальные модели и варианты будущего мира
Литература
- Одум Ю.П. Экология. В 2 т. М.: Мир, 1986.
- Одум Ю.П. Основы экологии. М.: Мир, 1975.
- Стадницкий Г.В. Экология. СПб.: Химия, 1995.
- Бродский А.К. Краткий курс общей экологии. СПб.: ДЕАН+ФДИА, 1996.
- Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология. М.: Высшая школа, 1988.
- Введение в экологию / Казанский Ю.А., Сазыкина Т.Г., Крышев И.И. и др. М.: ИздАТ, 1992.
- Степановских А.С. Общая экология. Курган: Зауралье, 1996.
- Чернова Н.М. Экология. М.: Просвещение, 1988.
Приложения
Составил зав. КИИСиФЭ, профессор Хахаев А.Д.
|