МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Обнинский институт атомной энергетики –
филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего
профессионального образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
(ИАТЭ НИЯУ МИФИ)
-
УТВЕРЖДАЮ
|
Декан факультета естественных наук
____________ С.Б. Бурухин
|
«______»____________ 2015 г.
|
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ЭКОЛОГИЯ
|
название дисциплины
|
|
для студентов направления подготовки
|
|
05.03.06 «Экология и природопользование»
|
код и наименование специальности/направления (выбрать) подготовки
|
|
|
профиль
|
Экологическая безопасность
|
код и наименование специализации/профиля(выбрать)
|
|
|
Форма обучения: очная
|
г. Обнинск 2015 г.
Программа составлена в соответствии с Образовательным стандартом высшего образования Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» по направлению подготовки 05.03.06 «Экология и природопользование».
Программу составили:
___________________Б.И. Сынзыныс, профессор кафедры экологии
ИАТЭ НИЯУ МИФИ, д-р биол. наук, профессор
___________________ О.А. Момот, доцент кафедры экологии
ИАТЭ НИЯУ МИФИ, канд. биол. наук
___________________С.В. Пяткова, старший преподаватель кафедры экологии
ИАТЭ НИЯУ МИФИ
Рецензент:
___________________Г.В. Лаврентьева, доцент кафедры экологии
ИАТЭ НИЯУ МИФИ, канд. биол. наук
Программа рассмотрена на заседании кафедры экологии
(протокол № __ от «____» ___________ 2015 г.)
И. о. заведующего
кафедрой экологии
________________ А.А. Удалова
«___» ___________ 2015 г.
|
1. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы
В результате освоения ООП бакалавриата обучающийся должен овладеть следующими результатами обучения по дисциплине:
Коды компетенций
|
Результаты освоения ООП
Содержание компетенций
|
Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине
|
ОПК-4
|
владением базовыми общепрофессиональными (общеэкологическими) представлениями о теоретических основах общей экологии, геоэкологии, экологии человека, социальной экологии, охраны окружающей среды.
|
Знать:
– место экологии в системе естественных наук;
– базовые представления о теоретических основах общей экологии;
– законы взаимодействия организмов и среды обитания;
– трофические отношения между организмами.
Уметь:
– пользоваться экологической терминологией;
Владеть:
– основными понятиями экологии и смежных наук
– технологией описания экосистем.
|
ОПК-7
|
способностью понимать, излагать и критически анализировать базовую информацию в области экологии и природопользования
|
Знать:
– закономерности образования, структурной организации и функционирования биоценозов и экосистем.
Уметь:
– оценивать динамику численности популяций при неограниченных и ограниченных ресурсах среды обитания.
– понимать, критически анализировать информацию о состоянии природных и техногенных экосистем.
Владеть:
– способностью излагать для специалистов и общественности экологическую информацию.
|
ПК-15
|
владением знаниями о теоретических основах биогеографии, экологии животных, растений, микроорганизмов.
|
Знать:
– теоретические основы и закономерности функционирования зооценозов, фитоценозов и микробиоценозов;
– законы функционирования природных и техногенных экосистем;
– количественно описывать экологические факторы и ресурсы среды обитания, выявлять лимитирующие факторы;
– характеризовать свойства и типы взаимодействий между организмами в сообществе.
Владеть:
– методами описания популяций и биоценозов.
|
ПК-20
|
владением методами геохимических и геофизических исследований, общего и геоэкологического картографирования, обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации.
|
Знать:
– основные методы оценки состояния наземных и водных экосистем.
Уметь:
– выбирать для описания экосистем адекватные методы;
Владеть:
– методами обработки и анализа полевой и лабораторной экологической информации.
|
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Дисциплина реализуется в рамках базовой части. Индекс дисциплины: Б1.Б.17.1
Для освоения дисциплины необходимы компетенции, сформированные в рамках изучения следующих дисциплин: «Математика», «Биология», «География», «Климатология с основами метеорологии».
Дисциплины и/или практики, для которых освоение данной дисциплины необходимо как предшествующее: «Геоэкология», «Биоразнообразие», «Учение о биосфере», «Экология человека», «Методы биологического контроля», «Базовая экологическая пракика».
Дисциплина изучается на 1 курсе во 2 семестре.
3. Объем дисциплины в зачетных единицах с указанием количества академических часов, выделенных на контактную работу обучающихся с преподавателем (по видам занятий) и на самостоятельную работу обучающихся
Вид работы
|
Форма обучения
|
Очная
|
Семестр
|
№ 2
|
Количество часов на вид работы:
|
Контактная работа обучающихся с преподавателем
|
85
|
Аудиторные занятия (всего)
|
85
|
В том числе:
|
|
лекции
(лекции в интерактивной форме)
|
34
(12)
|
практические занятия
(практические занятия в интерактивной форме)
|
34
(12)
|
лабораторные занятия
|
17
|
Промежуточная аттестация
|
|
В том числе:
|
|
экзамен
|
36
|
Самостоятельная работа обучающихся
|
|
Самостоятельная работа обучающихся (всего)
|
59
|
В том числе:
|
|
Подготовка к лекциям, практическим и лабораторным занятиям
|
10
|
Выполнение индивидуальных домашних заданий
|
10
|
Подготовка к контрольным работам, к круглому столу, групповой дискуссии, оформление отчетов по лабораторным работам
|
25
|
Подготовка к экзамену
|
14
|
Всего (часы):
|
180
|
Всего (зачетные единицы):
|
5
|
4. Содержание дисциплины, структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических часов и видов учебных занятий
4.1. Разделы дисциплины и трудоемкость по видам учебных занятий (в академических часах)
№ п/п
|
Наименование раздела /темы дисциплины
|
Виды учебной работы в часах
|
Очная форма обучения
|
Лек
|
Пр
|
Лаб
|
Внеауд
|
СРО
|
1.
|
Аутоэкология
|
10
|
10
|
6
|
|
20
|
1.1.
|
Тема. Введение
|
2
|
2
|
-
|
|
1
|
1.2.
|
Тема. Уровни биологической организации и энергетика экологических систем.
|
2
|
2
|
2
|
|
3
|
1.3.
|
Тема. Источники энергии и метаболизм в экосистемах.
|
2
|
2
|
2
|
|
5
|
1.4.
|
Тема. Экологические факторы.
|
2
|
2
|
-
|
|
6
|
1.5.
|
Тема. Лимитирующие факторы и ресурсы.
|
2
|
2
|
2
|
|
5
|
2.
|
Демэкология
|
8
|
8
|
4
|
|
20
|
2.1.
|
Тема. Свойства популяционной группы.
|
4
|
4
|
4
|
|
10
|
2.2.
|
Тема. Динамика численности популяций.
|
4
|
4
|
-
|
|
10
|
3.
|
Синэкология
|
16
|
16
|
7
|
|
19
|
3.1.
|
Тема. Формы биологических отношений в сообществах.
|
4
|
4
|
-
|
|
6
|
3.2.
|
Тема. Характеристика экосистемы.
|
4
|
4
|
-
|
|
4
|
3.3.
|
Тема. Динамика экосистем и экологические сукцессии.
|
4
|
4
|
5
|
|
4
|
3.4.
|
Тема. Основы учения о биосфере.
|
2
|
2
|
2
|
|
4
|
3.5.
|
Тема. Заключение
|
2
|
2
|
-
|
|
1
|
|
Всего:
|
34
|
34
|
17
|
|
59
|
4.2. Содержание дисциплины, структурированное по разделам (темам)
Лекционный курс
№
|
Наименование раздела /темы дисциплины
|
Содержание
|
1.
|
Аутэкология
|
1.1.
|
Тема. Введение
|
Краткий исторический очерк возникновения и развития экологии. Место экологии в системе естественных наук. Э.Геккель и рождение науки о взаимоотношениях организмов с окружающей средой. Основные экологические категории, иерархия уровней биологической организации в биосфере. Принцип эмерджентности в экологии. Связь экологии с экономическими и социальными процессами в современном обществе. Значение экологического образования и воспитания.
|
1.2.
|
Тема. Уровни биологической организации и энергетика экологических систем.
|
Связь организмов со средой обменом веществ и энергией. Энергетические характеристики среды обитания. Концепция продуктивности. Пищевые цепи и сети, трофические уровни. Экологическая эффективность на разных уровнях пищевой цепи, правило 10% Р.Линдемана. Концентрирование токсических веществ и радионуклидов при продвижении по пищевой цепи.
|
1.3
|
Тема. Источники энергии и метаболизм в экосистемах.
|
Источники энергии для организмов. Автотрофы и гетеротрофы. Фотосинтез и хемосинтез. Основные группы гетеротрофов: бактерии, грибы и животные. Трофические отношения между организмами. Экологические пирамиды. Энергетическая классификация экосистем.
|
1.4.
|
Тема. Экологические факторы.
|
Определение экологического фактора. Абиотические, биотические и антропогенные факторы. Экологическое значение основных абиотических факторов: температуры, влажности.
|
1.5.
|
Тема. Лимитирующие факторы и ресурсы.
|
Правило Ю. Либиха. Закон толерантности В. Шелфорда. Принцип совместного действия факторов Э. Митчерлиха. Взаимодействие экологических факторов, Понятие экологической ниши: потенциальная и реализованная ниши. Организмы-индикаторы качества объектов окружающей среды: методология биотестирования и биоиндикации. Понятие экологической валентности: эврибионты и стенобионты. Адаптация организмов к изменяющимся условиям среды.
|
2.
|
Демэкология
|
2.1.
|
Тема. Свойства популяционной группы.
|
Определение понятия популяция. Статистические характеристики популяций: плотность, возрастной и половой состав. Характер распределения организмов в пространстве: агрегация, принцип А. Олли и безопасные поселения; изоляция и территориальность. Методы оценки плотности популяции.
|
2.2.
|
Тема. Динамика численности популяций.
|
Динамические характеристики популяций. Рождаемость, смертность, скорость роста, биотический потенциал. Кривая роста популяции: экспоненциальный и логистический рост. Кривые выживания. Уравнение Ферхюльста. Плотность насыщения как показатель емкости среды. Флуктуации численности популяций и циклические колебания.
|
3.
|
Синэкология
|
|
3.1.
|
Тема. Формы биологических отношений в сообществах.
|
Типы взаимодействия между организмами: нейтрализм, конкуренция, аменсализм, хищничество, растительноядность, паразитизм, комменсализм, мутуализм; симбиоз. Межвидовая и внутривидовая конкуренция, Принцип конкурентного исключения Г. Гаузе.
|
3.2.
|
Тема. Характеристика экосистемы.
|
Определение экосистемы и биогеоценоза. Комплексное изучение экосистем. Биологическая регуляция геохимической среды, гипотеза Геи. Баланс продукции и разложения в экосистемах Примеры экосистем: высокогорный лес, водосборный бассейн, город как экосистема, особенности агроэкосистем, Основные функции экосистем: воспроизводство биоты, кондиционирование среды обитания. Поддержание собственной устойчивости.
|
3.3.
|
Тема. Динамика экосистем и экологические сукцессии.
|
Стабильность экосистем и видовое разнообразие. Понятие экологической сукцессии, типы экологических сукцессий. Пионерное сообщество, стадии сукцессии, особенности климаксных сообществ. Микроэволюция, макроэволюция, коэволюция. От экосистем к биосфере.
|
3.4.
|
Тема. Основы учения о биосфере.
|
Строение биосферы. Роль В.И. Вернадского в создании учения о биосфере. Живое, косное и биокосное вещество. Биогеохимические циклы в биосфере. Основные типы и структура биогеохимических циклов. Биогеохимия водосборного бассейна. Гидрологический цикл, осадочный цикл. Глобальные круговороты воды, углерода, других биогенных химических элементов. Круговорот элементов питания в тропиках и в зоне умеренного климата.
|
3.5.
|
Тема. Заключение.
|
Экономические, эстетические и этические проблемы экологии. Переход от антропоцентризма к экоцентризму. Развитие идей Римского клуба.
|
Практические/семинарские занятия
№
|
Наименование раздела /темы дисциплины
|
Содержание
|
1.
|
Аутэкология
|
1.1.
|
Тема. Введение
|
Исторический очерк возникновения и развития экологии. Место экологии в системе естественных наук. Связь экологии с другими биологическими дисциплинами и дисциплинами программы подготовки бакалавров по направлению «Экология и природопользование».
|
1.2.
|
Тема. Уровни биологической организации и энергетика экологических систем.
|
Иерархия уровней биологической организации. Количественное описание превращений солнечной энергии в биосфере. Сравнительный анализ продуктивности в различных биомах.
|
1.3.
|
Тема. Источники энергии и метаболизм в экосистемах.
|
Построение экологических пирамид. Примеры превращения энергии в различных экосистемах. Определение экологической эффективности в разных точках пищевой цепи для различных экосистем.
|
1.4.
|
Тема. Экологические факторы.
|
Классификация экологических факторов. Стенобионты и эврибионты. Построение и описание фазовых диаграмм. Характеристика эффектов синергизма и антагонизма при взаимодействии экологических факторов среды обитания живых организмов.
|
1.5.
|
Тема. Лимитирующие факторы и ресурсы.
|
Характеристика зон толерантности и зон угнетения для различных экологических факторов. Взаимодействие экологических факторов, определение размеров фундаментальной и реализованной экологической ниши.
|
2.
|
Демэкология
|
2.1.
|
Тема. Свойства популяционной группы.
|
Представление структуры популяции: возрастная структура, распределение организмов в пространстве. Методы определения плотности популяций. Представление и анализ кривых выживаемости организмов.
|
2.2.
|
Тема. Динамика численности популяций.
|
Изменение численности популяции при неограниченных и ограниченных ресурсах. Вычисление биотического потенциала.
|
3
|
Синэкология
|
|
3.1.
|
Тема. Формы биологических отношений в сообществах.
|
Типы взаимоотношений между организмами в экосистемах. Конкурентные отношения между организмами. Примеры положительных и отрицательных взаимоотношений.
|
3.2.
|
Тема. Характеристика экосистемы.
|
Структура и функции экосистем. Примеры природных и техногенных экосистем. Комплексное описание экосистем, подготовка к выполнению домашнего задания.
|
3.3.
|
Тема. Динамика экосистем и экологические сукцессии.
|
Виды экологических сукцессий. Соотношение продукции и потребления в климаксных экосистемах. Видовое разнообразие.
|
3.4.
|
Тема. Основы учения о биосфере.
|
Виды и структура биогеохимических циклов. Круговорот газообразных веществ. Осадочный цикл. Круговорот углерода и других биогенных элементов. Гидрологический цикл. Круговорот биогенных элементов в различных климатических зонах.
|
3.5.
|
Тема. Заключение.
|
Ретроспектива современной экологии.
|
Лабораторные занятия
№
|
Наименование раздела /темы дисциплины
|
Название лабораторной работы
|
1.
|
Аутэкология
|
1.2.
|
Тема. Уровни биологической организации и энергетика экологических систем.
|
Определение динамики поглощения воды талломом лишайника.
|
1.3.
|
Тема. Источники энергии и метаболизм в экосистемах.
|
Определение интенсивности фотосинтеза газометрическим методом.
|
1.3
|
|
Определение расхода органического вещества растениями при дыхании.
|
1.4.
|
Тема. Экологические факторы.
|
Определение окислительно-восстановительных условий в биоценозах почв, илах и донных отложениях болот и водоемов с помощью автографии на бумаге.
|
1.5.
|
Тема. Лимитирующие факторы и ресурсы.
|
Индикация недостатка питательных веществ в почве или при выращивании растений на гидропонике (иллюстрация закона минимума Ю.Либиха).
|
2.
|
Демэкология
|
2.2.
|
Тема. Динамика численности популяций.
|
Популяции простейших в сенном настое.
|
3.
|
Синэкология
|
|
3.3.
|
Тема. Динамика экосистем и экологические сукцессии.
|
Сукцессия простейших в сенном настое.
|
3.4.
|
Тема. Основы учения о биосфере.
|
Обнаружение нитратов в растениях.
| |
