МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УТВЕРЖДАЮ

Председатель совета

юридического факультета д.ю.н., профессор В.Д. Зеленский г., протокол №

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Дисциплины ЕН.Ф.5 Экология (индекс и наименование дисциплины) 110202.65 «Плодоовощеводство и винограСпециальность дарство»

Специализация Виноградарство и переработка винограда Квалификация специалист Факультет Плодоовощеводства и виноградарства Кафедра-разработчик Прикладной экологии Ведущий преподаватель Суркова Елена Викторовна г. Краснодар, 1 Цель и задачи дисциплины 1.1 Цель преподавания дисциплины Дисциплина "Экология" входит в число специальных учебных дисциплин.

Преподавание дисциплины "Экология" строится исходя из требуемого уровня базовой подготовки в области биологии, химии, математики. Конечная цель изучения дисциплины - формирование у будущих специалистов твердых теоретических знаний и практических навыков по определению загрязнения окружающей среды в области сельскохозяйственного и промышленного производства и влияния его на качество продукции. Обоснования и принятия решений по снижению антропогенного воздействия на биоту и варианты возможного снижения загрязнения сельскохозяйственной продукции, используемой как для человека, так и для животных, а так же применения юридических решений по предупреждению или снижению загрязнения окружающей среды.

В системе профессиональной подготовки специалистов в области «Юриспруденция», дисциплина "Экология" занимает одно из ведущих мест, так как качество продукции и качество окружающей среды несомненно, зависит от исполнения законодательства РФ в области "Экология". Полученные студентами знания позволят шире увидеть проблему использования химических и других препаратов для получения сельскохозяйственной продукции, последствия для окружающей среды в целом и в частности для человека.

В системе профессиональной подготовки специалистов в области «Юриспруденция», дисциплина "Экология» занимает одно из ведущих мест. Полученные студентами знания являются основой для определения пути развития производства, его дальнейшего существования и состояния окружающей среды.

1.2 Задачи изучения дисциплины Основной задачей изучения дисциплины "Экология" является реализация требований, установленных в Государственном стандарте высшего профессионального образования к подготовке специалистов в области «Юриспруденция».

В ходе изучения дисциплины "Экология" ставятся следующие задачи:

приобретение системы знаний по миграции различных видов загрязняющих веществ в окружающей среде, позволяющей принять соответствующие решения по улучшению экологической ситуации;

изучение накопления поллютантов в организмах и возможности по его снижению;

изучить методы и методики по отбору образцов проб;

научиться составлять прогноз и простейшие модели по развитию экологической ситуации в зависимости от конкретных существующих условий;

определение экологического ущерба при воздействии загрязняющих веществ от предприятий АПК на окружающую среду;

организация информационной системы для широкого круга внутренних и внешних пользователей.

1.3Требования к уровню освоения содержания дисциплины Экология а) знать:

основные законы и принципы развития экологической ситуации на местности; систему сбора, обработки, подготовки информации экологического характера;

экологические проблемы на уровне локального, регионального и глобального масштаба;

о существующей прямой связи между выполнением законодательства РФ в области охраны окружающей среды, экологической обстановкой и экономическими показателями, состоянием здоровья нации;

причины изменений видового состава флоры и фауны под влиянием деятельности человека, знать механизмы, обеспечивающие устойчивость экосистем, иметь представление о возможностях управления процессами в экосистеме.

б) уметь:

использовать систему знаний для объективной оценки реальной ситуации, сложившейся на территории;

принять верное решение в области законодательства РФ по улучшению экологической обстановки на территории;

определить развитие экологической ситуации с возможными последствиями для окружающей среды в целом.

в) иметь представление:

о глобальных последствиях антропогенного воздействия на окружающую среду и вытекающих отсюда последствиях;

о приборах, на которых выполняется анализ содержания загрязняющих веществ в средах;

о возможном радиоактивном загрязнении окружающей среды при аварийных ситуациях на предприятиях полного ядерного топливного цикла (ПЯТЦ);

о пределах толерантности организмов и популяций.

В ходе обучения применяются следующие формы учебного процесса: лекции и практические занятия, самостоятельная внеаудиторная работа. В качестве метода проверки знаний будет практиковаться устный опрос студентов, написание контрольных работ по предложенным темам, рефераты и письменные ответы на предложенные задачи и ситуации.

2. Место дисциплины в структуре ООП специалитета Дисциплина Экология является дисциплиной национально-регионального (вузовского) компонента цикла общие гуманитарные и социально- экономические дисциплины ООП по специальности плодоовощеводство и виноградарство.

Тема № 1. Основные экологические термины и формулировки.

Основные экологические термины и формулировки. Экосистема – основное понятие в экологии. Косные компоненты экосистем. Биотическая структура экосистем.

Развитие экологии и агроэкологии требует уточнения основных понятий, которыми она оперирует. Поэтому далее приведены некоторые из них.

Под популяцией следует понимать – элементарную совокупность особей, которая обладает всеми необходимыми условиями для поддержания численности на характерном для данного вида уровне в течение длительного периода и обладает известными общими свойствами, определяющими единство жизнедеятельности слагающих популяцию особей.

Биоценоз – это сообщество живых организмов, занимающих определенную территорию, приспособленных к внешней среде и друг к другу, связанных в единое целое, изменяющееся при изменении условий среды или изменении численности отдельных видов. Биотоп – совокупность неживых компонентов биогеоценоза. Эко-логическая система – исторически сложившаяся устойчивая система связей совместно обитающих живых организмов и косных компонентов на некотором участке Земли с определенным уровнем входящей и выходящей энергии. Продуценты – автотрофы. Консументы – организмы, питающиеся, как растениями, так и другими животными. Аэротоп – приземный слой воздуха, состав и режим которого определяется воздействием основных компонентов экосистемы – растительного, животного населения и почвы, с одной стороны, и сильным влиянием внешних атмосферных процессов, с другой. Косные компоненты – это вся неживая природа: температура, вода, свет, горные породы и т.д.

Тема № 2. Природа и человек. Основные законы в экологии.

Закон Ю. Либиха. Закон толерантности. «Мягкое» управление природой. Закон конкурентного исключения. Основной закон экологии.

В сельское хозяйство вкладываются большие материальные средства. Но ни вкладываемые средства, ни селекция сортов, ни агрохимия, ни орошение и ни расширение сортимента гербицидов и других пестицидов для борьбы с сорняками, вредителями и болезнями пока не в силах остановить в земледелии действия закона убывающего плодородия Ю. Либиха.

Основная задача в области сельского хозяйства сегодня – это обуздать закон убывающего плодородия Ю. Либиха на основе экологических подходов к развитию земледелия, растениеводства и животноводства, направленных на сближение основных принципов функционирования агросистем и ЕСтественных систем с разумным использованием опыта природы и формируемой системы (ландшафта) в гармонии с поступающей от солнца энергией. Для выполнения этой задачи существуют научные направления в области сельскохозяйственной экологии, особенно развивавшиеся в бывшем Советском Союзе.

Любой фактор, присутствующий в слишком больших или слишком малых количествах, может оказаться для популяции вредным. Существование организма возможно в определенных границах толерантности, которые ограничены зонами минимума и максимума относительно данного фактора.

Различная степень требовательности вида к факторам среды обозначается понятием экологическая пластичность. Способность организмов поддерживать свои свойства на определенном, достаточно стабильном уровне называют – гомеостаз.

«Мягкое» управление природой заключается в опосредованном, направляющем, восстанавливающем экологический баланс, управлении природными процессами с вызовом желательных природных цепных реакций.

Тема № 3. Учение В.И. Вернадского о биосфере. Концепция ноосферы Учение В.И. Вернадского о биосфере. Эмпирические обобщения В.И. Вернадского. Эволюция биосферы. Концепция ноосферы.

Под биосферой В.И. Вернадский понимал тонкую оболочку Земли, в которой все процессы протекают под прямым воздействием живых организмов. В.И. Вернадский рассматривал биосферу, как сферу единства «живого» и «неживого». Живое вещество находится в непрерывном химическом обмене с окружающей его средой, создающейся и поддерживающейся на Земле космической энергией Солнца. Вследствие нарушения двух первых принципов космические воздействия из поддерживающих биосферу могут превратиться в разрушающие ее факторы.

Эмпирические обобщения В.И. Вернадского: принцип целостности биосферы; принцип гармонии и ее организованности; роль живого в эволюции Земли; космическая энергия; геохимическая энергия - растекание жизни; состояние устойчивого равновесия.

Основные этапы эволюции биосферы: клетки без ядра, но имеющие нити ДНК; появление ядра; появление многоклеточных организмов. К важнейшим свойствам живых систем относятся: компактность; способность создавать порядок из хаотического теплового движения молекул; обмен с окружающей средой веществом, энергией и информацией;

жизнь организма зависит от наследственности и изменчивости.

Как живое вещество и косная материя, объединенные цепью прямых и обратных связей, образуют единую систему – биосферу, так человечество и природная среда образуют единую систему – ноосферу.

Тема № 4. Динамика и эволюция экосистем.

Равновесие и неравновесие. Принцип естественного равновесия. Соотношение равновесия и эволюции.

Различают области равновесности и неравновесности, в которых может пребывать система. Ее поведение при этом существенно различается. Будучи представленной самой себе, при отсутствии доступа энергии извне система стремится к состоянию равновесия – наиболее вероятному состоянию, достигаемому при энтропии, равной нулю.

Равновесие в живой природе не статично, а динамично, представляя движение вокруг точки устойчивости. Если эта точка не меняется, то такое состояния называется гомеостаз. Естественное равновесие означает, что экосистема сохраняет свое стабильное состояние и некоторые параметры неизменными, несмотря на воздействия на нее. Под воздействием внешних изменений система переходит от одного состояния устойчивого равновесия к другому. Это называют устойчивым развитием.

Процесс эволюции идет через накопление и разрешение противоречий между отдельными компонентами биосферы, и периоды резкого обострения противоречий могут быть названы экологическими кризисами. Развитие, есть единство качественных и количественных изменений, причем качественные изменения могут происходить на определенном этапе количественного роста автоматически, а могут быть результатом целенаправленной сознательной деятельности людей.

Тема № 5. Влияние антропогенных загрязнителей на окружающую среду Химические загрязнения. Тяжелые металлы. Ртуть. Свинец. Кадмий. Хром.

Мышьяк. Поступление тяжелых металлов в почву из удобрений. Способы снижения поступления тяжелых металлов в растения. Поступление тяжелых металлов в почву с пестицидами, осадками сточных вод, бытовым мусором. Токсичное действие металлов на растение Вследствие увеличивающегося количества предметов постоянного пользования, увеличения общих отходов промышленности, постоянно нарастающего загрязнения природы в результате интенсификации технологических процессов, удобрений, пищевых добавок, и т.д., резко возросла химическая нагрузка на биосферу. Тяжелые металлы – ртуть:

источник в почвах – фунгициды, удобрения, пестициды, осадки сточных вод, бытовой мусор и т.д. Ртуть обладает широким токсическим действием на теплокровных: она способна включаться в транспортную РНК, нарушая тем самым биосинтез бел-ков, гонадотоксическое действие, эмбриотоксическое и т.д.

Свинец – электроаккумуляторы, полиграфия, сельское хозяйство (пестициды). Свинец ингибирует ферменты детоксикации ксенобиотиков, уменьшается количество азотфиксирующих бактерий в почве, у человека функциональные расстройства ЦНС, эндокринные и обменные нарушения и т.д.

Кадмий – ядерная энергетика, аккумуляторы, сжигание твердых отходов, минеральные удобрения и т.д. Кадмий способен замещать кальций в организме человека – отсюда последствия. Поражает почки, легкие, нервную систему, боль в костях.

Хром – феррохромовые сплавы, сжигание угля, красители и т. д. Токсичность этого элемента проявляется в подавлении роста и торможении метаболических процессов, обладает канцерогенностью, бронхогенный рак.

Тяжелые металлы в удобрениях являются естественными примесями, содержащимися в агрорудах. Органическое вещество выступает как хороший адсорбент катионов и анионов, повышает буферность почв, понижает концентрацию солей в почвенном растворе.

Токсичное действие металлов на растение можно проследить по наиболее наглядному признаку – росту: угнетение-оптимум-угнетение. Снижение урожайности культур, понижение качества продукции, снижение устойчивости к вредителям и болезням это не полный перечень влияния тяжелых металлов на растения.

Парниковый эффект. Нарушение озонового слоя. Кислотные осадки. Основные виды загрязнения вод. Экологические последствия загрязнения гидросферы. Эрозия почв.

Опустынивание.

В настоящее время наблюдаемое изменение климата, которое выражается в постепенном повышении среднегодовой температуры, начиная со второй половины 20 века, большинство специалистов связывают с накоплением в атмосфере парниковых газов и в первую очередь СО2. Впервые истощение озонового слоя привлекло внимание в 1985г., когда над Антарктидой было обнаружено пространство с пониженным содержанием озона (до 50%), получившее название озоновой дыры. С тех пор результаты постоянных измерений подтверждают повсеместное уменьшение озонового слоя над Землей. При этом, обнаружены и другие озоновые дыры и над Россией. Наиболее вероятно появление озоновых дыр связано с повышением содержания в атмосфере хлорфторуглеводородов. Кислотными называют любые осадки – дожди, туманы и т.п. – кислотность, которых отличается от нормальных.

Наиболее часто встречается химическое и бактериальное загрязнение гидросферы.

Значительно реже наблюдается радиоактивное, механическое и тепловое загрязнение. Загрязнение водных экосистем представляет опасность для всех живых организмов и, в особенности для человека. Питьевая вода должна быть чистой, а ее становится все меньше. В дальнейшем возможны войны из-за воды, пищевой базы.

Эрозия – это разрушение и снос верхних и наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром и потоками воды. Существуют виды эрозии почв ветровая и водная. Опустынивание. Кроме природных причин опустынивания почв существуют антропогенные причины. Опустынивание является одновременно социально-экономическим и природным процессом и он угрожает примерно 3,2 млрд. га земель, на которых проживают более 700 млн. человек.

Тема № 7. Экологический мониторинг.

Экологический мониторинг и его задачи. Обеспечение мониторинга. Мониторинг воздушного и водного бассейна. Мониторинг почвенного покрова.

Мониторинг – от латинского «напоминающий, надзирающий» появился в дополнение к понятию контроль. Необходимой частью любого экологического исследования являются методы регистрации и оценки состояния среды. Важным средством экологического мониторинга, позволяющим получить интегральную оценку качества среды, являются биоиндикация и биотестирование. Основные типы мониторинга: глобальный, геофизический, климатический, биологический, экологический. Наиболее распространенный метод – картографический. Он определяется, как многоцелевая система слежения за состоянием окружающей среды и факторами, воздействующими на нее с помощью комплекса базовых, оценочных и оперативных карт.

Система мониторинга воздушного и водного бассейна предназначена для проведения непрерывных наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха и водного бассейна и для оценки их состояния. Почвенный мониторинг имеет общий характер и открывает больше возможностей для решения прогностических задач. Почвенный покров представляет систему менее динамичную и более буферную. В основе почвенного мониторинга в целом лежат несколько основных принципов, на которые следует опираться при выполнении работы.

Тема № 8. Влияния предприятия на окружающую среду. Экологический паспорт.

Характеристика воздействий производств на окружающую среду. Ущербы. Нормативные и эколого-экономические показатели. Управление природоохранной деятельностью. Экологический паспорт.

Воздействие современных предприятий на природную среду имеет комплексный характер, так как в технологиях применяются различные процессы: физико – химические, физико – механические, химико – биологические. Воздействия на природную среду современных промышленных предприятий происходят в конкретной форме в виде выбросов в атмосферу, сбросов в гидросферу и литосферу, излучающих полей и т.д., каждое из которых характеризуется качественными и количественными показателями.

Фактические или возможные экономические и социальные потери, возникающие в результате каких – то событий и явлений, в том числе изменений природной среды и нарушений составляют ущербы. Различают ущербы прямые и косвенные.

Нормативные показатели, как характерные и типичные признаки устанавливаются с целью обеспечения научно – обоснованного использования для охраны природных ресурсов и включают стандарты, нормы и нормативы.

Экологический паспорт – нормативно – технический документ, включающий данные по использованию предприятием природных и вторичных ресурсов и определению влияния производства па окружающую среду.

4. Объем дисциплины и виды учебной работы (семинары) занятий работа практика лине 5. Вопросы для подготовки студентов к сдаче экзамена 1. Энергия в экосистемах. Продуктивность экосистем ( чистая первичная, валовая первичная, вторичная).

2. Трофические цепи и их уровни (детритофаги, редуценты, продуценты, консументы).

Экологические пирамиды.

3. Видовая структура экосистем. Автогенные и аллогенные изменения экосистем. Динамика и развитие экосистемы.

4. Экологическая сукцессия, е виды. Климаксное состояние экосистемы. Гомеостаз экосистем.

5. Искусственные экосистемы, их отличительные особенности от естественных. Моделирование экосистемы.

6. Виды систем. Прямые, обратные положительные, обратные отрицательные связи в экосистемах.

7. Эмерджентность экосистем. Энтропия и негэнтропия в экосистемах.

8. Биосфера, е строение. Фотосинтез, транспирация, дыхание растений.

9. Функции и свойства живого вещества. Законы Коммонера.

10. Популяция, е свойства. Кривые роста популяций. Возрастная структура популяций.

11. Основные типы наземных экосистем, их характеристика. Эрозия почв, методы борьбы с эрозией.

12. Особо охраняемые территории республики. Основные принципы организации памятников природы.

13. Основные принципы организации заказников, заповедников, национальных парков.

14. Нормирование загрязняющих веществ в воздухе, в почве.

15. Предельно допустимая концентрация веществ в окружающей среде. Нормирование загрязняющих веществ в водных объектах.

16. Методы очистки и утилизации сточных вод. Процесс самоочищения рек.

17. Изменение климата, парниковый эффект. Основные механизмы образования кислотных дождей. Проблема озонового слоя.

18. Ресурсный цикл. Природные ресурсы и их классификация.

19. Методы утилизации ядерных отходов. Закон незаменимости биосферы и закон ноосферы В. И. Вернадского.

20. Принципы формирования безотходных производств, критерии их оценки. Природоохранные законы РФ.

6. Учебно-методическая обеспеченность дисциплины Рекомендуемая литература Основная:

1. Елисеева Н.В., Чернышва Н.В., Имгрунт И.И., Стрельников В.В. Экология. – Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2004. – 196 с.

2. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. Учебник для вузов. – Ростов н/Д:

Феникс, 2006. – 608 с.

3. Шилов И.А. Экология. – М.: Высшая школа, 2003. – 512 с.

Нормативная:

1. Конституция Российской Федерации. Принята 12 декабря 1993 г.

2. Лесной кодекс Российской Федерации от 29 января 1997 г. №22-ФЗ (с изменениями от 30 декабря 2001 г., 25 июля, 24 декабря 2002 г.).

3. Федеральный закон от 10 января 2002 г. №7-ФЗ «Об охране окружающей среды».

4. Федеральный закон от 14 марта 1995 г. №33-ФЗ «Об особо охраняемых природных территориях» (с изменениями и дополнениями от 30 декабря 2001 г.).

Дополнительная:

1. Акимова Т.А, Хаскин В.В. Экология: Учебник для вузов. – М: ЮНИТИ, 1998. – 2. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества:

В 2-х т. Т. 1. – М.: Мир, 1989. – 667 с.

3. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества:

В 2-х т. Т. 2. – М.: Мир, 1989. – 477 с.

4. Будников Г.К. Тяжлые металлы в экологическом мониторинге водных систем // Соросовский образовательный журнал. – 1998. – № 5. – С. 23–29.

5. Бязров Л.Г. Лишайники в экологическом мониторинге. – М.: Научный мир, 2002. – 6. Василенко В.А. Экологическое обоснование хозяйственных решений: Аналитический обзор. – Новосибирск: СО РАН, 2001. – 138 с.

7. Вернадский В.И. Биосфера // Избранные труды по биогеохимии. – М.: Наука, 1975. – 376 с.

8. Дроздов Н.Н., Мяло Е.Г. Экосистемы мира. – М.: ABF, 1997. – 340 c.

9. Калыгин В.Г. Промышленная экология: учеб. Пособие для студ. высш. учеб. заведений. – М.: Академия, 2007. – 432 с.

10. Королв В.А. Современные проблемы экологической геологии // Соросовский образовательный журнал. – 1996. – № 4. – С. 60–68.

11. Красная книга Краснодарского края (животные). – Краснодар: Центр развития ПТР Краснодар. края, 2007. – 504 с.

12. Красная книга Российской Федерации (животные). – М.: ACT, 2000. – 862 с.

13. Лисичкин Г.В. Экологический кризис и пути его преодоления // Соросовский образовательный журнал. – 1998. – № 12. – С. 65–70.

14. Малыш С.С. Общая экология: Учеб. пособие. – Гродно: ГрГУ, 2001. – 111 с.

15. Мельников А.Б., Инюкин А.Ф., Кандаурова Н.В. и др. Методическое пособие по экономическому обоснованию природоохранных мероприятий. – Краснодар: КубГАУ, 2008. – 124 с.

16. Монин А.С., Шишков Ю.А. Глобальные экологические проблемы. – М.: Знание, 1990. – 48 с.

17. Мотузова Г.В., Безуглова О.С. Экологический мониторинг почв: учебник. – М.:

Академический проект, 2007. – 237 с.

18. Носков З.С., Пай С.П. Технологические методы защиты атмосферы от вредных выбросов на предприятиях энергетики: Аналитический обзор. – Новосибирск: СО РАН, 1996. – 156 с.

19. Одум Ю. Основы экологии. – М.: Мир, 1975. – 740 с.

20. Окружающая среда: энциклопедический словарь-справочник. – М.: Прогресс, 1993. – 21. Плотников Г.К., Стрельников В.В., Островских С.В. и др. Редкие и исчезающие животные Краснодарского края. – Краснодар: Традиция, 2007. – 208 с.

22. Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы). – М.:

Россия Молодая, 1994. – 367 с.

23. Стрельников В.В., Живчиков В.Г., Тугуз Ш.М. Техногенные системы и экологический риск. Часть 1. Экологическая безопасность и риск. – Майкоп: Полиграфиздат «Адыгея», 2008. – 360 с.

24. Стрельников В.В., Живчиков В.Г., Тугуз Ш.М. Техногенные системы и экологический риск. Часть 2. Техногенные системы. – Майкоп: Полиграфиздат «Адыгея», 2008. – 276 с.

25. Трифонова Т.А., Селиванова Н.В., Мищенко Н.В. Прикладная экология: учебное пособие для вузов. – М.: Академический проект, 2005. – 320 с.

Средства обеспечения освоения дисциплины Учебники и учебные пособия:

1. Елисеева Н.В., Чернышва Н.В., Имгрунт И.И., Стрельников В.В. Экология. – Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2004. – 196 с.

2. Плотников Г.К., Стрельников В.В., Островских С.В. и др. Редкие и исчезающие животные Краснодарского края. – Краснодар: Традиция, 2007. – 208 с.

3. Стрельников В.В., Живчиков В.Г., Тугуз Ш.М. Техногенные системы и экологический риск. Часть 1. Экологическая безопасность и риск. – Майкоп: Полиграфиздат «Адыгея», 2008. – 360 с.

4. Стрельников В.В., Живчиков В.Г., Тугуз Ш.М. Техногенные системы и экологический риск. Часть 2. Техногенные системы. – Майкоп: Полиграфиздат «Адыгея», 2008. – 276 с.

Зоологический музей Кубанского государственного аграрного университета Ботанический сад Кубанского государственного аграрного университета Плакаты, таблицы, слайды