ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

CД.Ф.01 ГЛОБАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ

ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ПОДГОТОВКИ

ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ

020801 (013100) ЭКОЛОГИЯ

КВАЛИФИКАЦИЯ: ЭКОЛОГ

Утверждено на заседании кафедры Утверждено на заседании Совета

Экологии и естествознания естественно- естественно-географического факультета географического факультета (протокол №4 от 19 декабря 2006 г.) (протокол №5 от 06 декабря 2006 г.) Председатель совета Зав. кафедрой В.А.Подковыров Л.И. Копылова 1

I. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

Место дисциплины «Глобальная экология» входит в состав федерального компонента СД Специальных дисциплин ГОС ВПО по специальности 020801 экология (Москва, 2005).

Изучение дисциплины основывается на общей экологии, прикладной экологии, региональной экологии, географии, учении о биосфере, поэтому теоретические положения «Глобальной экологии» разрабатывались с учетом знаний и умений, полученных в процессе обучения вышеперечисленных дисциплин. Освоение дисциплины тесно связано с учением о биосфере, учением о гидросфере, учением об атмосфере, общей экологией, концепциями современного естествознания, изучение которых базируется на данной дисциплине.

К концу ХХ века сложилось мнение, что экология как наука выходит за рамки биологии, становится междисциплинарной и стоит на стыке биологических, геолого-географических, технических и социальноэкономических наук.

Современная экология включает инженерные аспекты, такие, как знания о поведении биологических объектов в природе, биологических формах организации материи, развитии живых систем, структуре биосферы и ее эволюции, а также закономерности функционирования экосистем и популяций, рациональное природопользование, принципы и экономика охраны природы, изучение последствий антропогенного воздействия на биосферу.

Подавляющее большинство экологических исследований посвящено локальным проблемам экологии. Учитывая тот факт, что в ряде стран и регионов нашей планеты экологическая ситуация достигла кризисного уровня, поставив под угрозу основы существования человека как части Природы, уже говорят не только об экологии в общем смысле слова, а о глобальной экологии.

Сегодня можно выделить общую (классическую) экологию, специальную экологию, включающую чисто биологические разделы, прикладную экологию и глобальную экологию.

Основой всех разделов экологии является общая экология, которая представляет собой учение о закономерностях и принципах взаимодействия биотической и абиотической компонент экосистемы, законах формирования структуры, функционирования, эволюции экосистем.

Предметом специальной экологии является приложение законов общей экологии к отдельным группам организмов, разным типам местообитаний и биогеоценозов различных биоклиматических поясов.

Прикладная экология является необходимым элементом хозяйственной деятельности. Она включает экологическую экспертизу, оценку риска технологий, медицинского экологического риска.

Исходя из классического определения экологии как науки о «природном доме», глобальная экология – это наука о нашем большом доме – Земле.

Глобальная экология рассматривает экологические процессы и современные тенденции развития биосферы на глобальном уровне.

Глобальные экологические проблемы относятся к биосфере в целом или ее значительным частям. Появление и развитие современных глобальных экологических проблем вызвано пониманием того, что хозяйственная деятельность человека начала оказывать влияние на крупномасштабные природные процессы. Хотя природные условия на значительной части земного шара уже давно изменены в результате антропогенных воздействий, однако до недавнего времени эти изменения были главным образом суммой локальных изменений, которые затем распространялись на большие пространства только в результате расширения сферы хозяйственной деятельности человека.

В настоящее время все заметнее становится воздействие человека на глобальные природные процессы. Например, изменение химического состава и физического состояния атмосферы и океана, истощение биосферы как экологической системы, сверхзагрязнение окружающей среды, глобальное потепление климата и т.д.

Так как нерегулируемое воздействие человека на крупномасштабные процессы в атмосфере и океане может привести к глобальному экологическому кризису, возникает необходимость изучения возможных крупномасштабных антропогенных изменений биосферы для количественного прогноза этих изменений при различных вариантах хозяйственной деятельности. Однако без выяснения закономерностей эволюции биосферы прогнозирование этих изменений невозможно.

Глобальная экология изучает воздействия, которые имеют значение для выживания всего сообщества людей, сохранения популяции вида Homo sapiens и современной цивилизации. Все изменения в биосфере рассматриваются именно с этой точки зрения.

Глобальная экология ориентирована на урегулирование взаимоотношений человечества с окружающей средой с целью ее сохранения.

Глобальная экология - междисциплинарная область знаний о глобальной окружающей человечество среде (биосфере), которая включает все природные сферы, подверженные прямому или косвенному воздействию человечества; об изменениях в природных сферах, их последствиях для человечества и путях преодоления глобальных проблем.

Естественнонаучной основой глобальной экологии является учение о биосфере как среде обитания человека.

Цель: становление специальной профессиональной компетентности специалиста на основе овладения содержанием дисциплины «Глобальная экология».

Задачи:

- ознакомить с основным понятийным аппаратом дисциплины;

- вооружить основными приемами работы с учебным материалом;

- научить применять теоретические знания на практике;

- cформировать систему экологических знаний о структуре, функционировании и устойчивости биосферы;

- развить планетарное экологическое мышление, базирующееся на осознании глобальных экологических процессов и активного отношения к решению глобальных экологических проблем.

Принципы отбора содержания и организации учебного материала Отбор материала произведен в соответствии с Государственным стандартом высшего профессионального образования по дисциплине «Глобальная экология» и построен с учетом следующих принципов:

-научности - соответствие содержания образования уровню современной науки;

-доступности – соответствие излагаемого материала уровню подготовки студентов;

-системности – осознание места изучаемого вопроса в общей системе знаний;

-преемственности и согласованности, -целостности – учет специфики каждого раздела дисциплины и их взаимосвязь;

-связи теории с практикой;

-элективности, заключающейся в обеспечении возможности выбора и идивидуального пути профессионального самостановления;

- модульности – укрупнения дидактических единиц.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины Студент должен знать:

- происхождение, строение, эволюцию Земли и биосферы, - составляющие энергетического баланса биосферы - основные факторы, определяющие климат Земли, - климатические факторы географической зональности и периодический закон географической зональности, - экологический механизм эволюции организмов и человека, а также основные факторы, определяющие устойчивость биосферы, - основные закономерности эволюции биосферы в прошлом и предсказать ее возможные изменения в будущем, - основные антропогенные воздействия на биосферу, уметь:

- рассчитывать составляющие энергетического баланса биосферы, - предсказать возможные изменения биосферы в будущем, - предсказать последствия антропогенного воздействия на биосферу - находить пути разрешения экологических задач - применять знания в практической деятельности владеть:

- понятийным аппаратом;

- теоретическими основами дисциплины.

Входной контроль - тестирование Текущий контроль:

система тестов по каждой теме, экспресс-опрос на знание понятийного аппарата, коллоквиумы, конференции, рефераты, доклады.

Рубежный контроль проводится между модулями - тестирование, обобщающие индивидуальные работы Итоговый контроль - экзамен экологическая система.

эволюция биосферы

II. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Модуль №1. Биосфера – глобальная экологическая система Глобальная экология – междисциплинарная область знаний Задачи глобальной экологии. Глобальные экологические проблемы – часть глобальных проблем человечества. Наиболее важные признаки и особенности глобальных общечеловеческих проблем. Ранжирование глобальных общечеловеческих проблем. Связь между экологическими и другими проблемами человечества.

Биосфера: состав, строение Структура, состав, строение, границы биосферы. Основные функции и свойства.

Энергетический, радиационный и водный баланс биосферы Биосфера – открытая неравновесная термодинамическая система.

Составляющие энергетического баланса биосферы. Схема преобразования солнечной энергии. Радиационный баланс. Энергетический баланс.

Составляющие водного баланса. Связь энергетического и водного балансов суши. Влагооборот в атмосфере. Океан – важнейшая часть глобальной системы жизнеобеспечения.

Основные закономерности в биосфере.

Круговорот органического вещества. Биогеохимические функции живого вещества. Деятельность автотрофов. Физический механизм фотосинтеза.

Биопродуктивность. Глобальный биологический круговорот. Биоразнообразие как основное условие устойчивости биосферы. Географическая зональность.

Климатические факторы географической зональности. Периодический закон географической зональности.

Модуль №2. Происхождение и эволюция биосферы Происхождение биосферы Космические предпосылки формирования Земли и биосферы. Основные этапы формирования биосферы.

Экологический механизм эволюции организмов Устойчивость экологических систем. Численная модель экологической системы. Эволюция экологических систем. Роль размеров организмов.

Критические эпохи в истории. Изменения климата. Кратковременные колебания климата. Глобальные экологические кризисы.

Экологический механизм эволюции человека Происхождение человека. Отличие человека от животных. Роль изменений окружающей среды. Экологический кризис верхнего палеолита как пример существенных изменений природной среды в результате стихийной деятельности человека.

Эволюция и будущее биосферы Основные факторы эволюции биосферы. Перспективы естественной эволюции биосферы. Ноосфера – сфера разума. Глобальные экологические прогнозы. Концепция устойчивого развития.

Глобальные изменения климата и истощение озонового слоя Климат. Климат и жизнь. Влияние климата на живую природу. Теория климата. Модели климата. Обратные связи и устойчивость климата. Климат геологического прошлого и современной эпохи. Причины изменения климата.

Проявление глобального потепления климата. Озоновый слой: происхождение, функции, истощение.

Глобальное загрязнение окружающей среды и околоземного пространства Кислотные дожди, химическое, биологическое и радиоактивное загрязнение земной поверхности и водных экосистем, загрязнение околоземного пространства.

Деградация глобальной экологической системы в результате нерационального природопользования.

Обезлесение, опустынивание. Потеря биологического разнообразия.

Критические экологические районы мира.

Глобальные экологические проблемы:

Проблема «чистой воды». Проблема отходов. Проблема городской среды.

Биосфера. Живое вещества. Радиационный и энергетический баланс биосферы. Круговорот органического вещества. Географическая зональность.

Глобальные экологические кризисы и катастрофы. Кислотные дожди.

Озоновые дыры. Парниковый эффект. Химическое, биологическое и радиоактивное загрязнение. Биологическое разнообразие. Глобальные экологические прогнозы. Концепция устойчивого развития.

III. ОРГАНИЗАЦИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Модуль 1. Биосфера – глобальная экологическая система.

Модуль 2. Экологический механизм эволюции организмов и человека

IV. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ОСВОЕНИЯ МАТЕРИАЛА

Система оценивания результатов обучения Дисциплина состоит из 4 модулей: 3 модулей учебных и 1 – итоговый (экзамен). Всего студент может набрать max – 400 баллов, min – 200 баллов; из них: 300 учебных баллов – max, 150 - min; за экзамен от 50 до 100 баллов.

В процессе обучения студент оценивается помодульно. За аудиторную:

90 – 200 баллов и самостоятельную работу: 57-95 баллов; дополнительные баллы за СРС: 3-5.

Итоговая оценка выставляется как среднее арифметическое: качественная оценка за текущую работу и экзаменационная (см. Положение об АРС) Цель контроля: диагностика уровня обученности студентов по дисциплине.

Виды контроля: итоговый 1. Глобальная экология. Цель и задачи. Причины возникновения глобальных экологических проблем.

2. Глобальные общечеловеческие проблемы.

3. Биосфера – глобальная экосистема Земли. Границы, функции, свойства.

4. Происхождение и эволюция биосферы.

5. Состав и защитные свойства литосферы.

6. Состав и защитные свойства атмосферы.

7. Состав и защитные свойства гидросферы.

8. Живое вещество биосферы и его биогеохимические функции.

9. Энергетический и радиационный баланс биосферы.

10.Водный баланс биосферы 11.Климат. Климат геологического прошлого и современной эпохи.

Причины изменения климата. Глобальное изменение климата и его последствия 12.Географическая зональность 13.Круговорот органического вещества 14.Экологический механизм эволюции организмов 15.Экологический механизм эволюции человека 16.Глобальная проблема истощения озонового слоя.

17.Закисление природной среды 18.Радиоактивное загрязнение земной поверхности и водоемов 19.Химическое загрязнение окружающей среды.

20.Биологическое и «генетическое» загрязнение.

21.Проблема отходов.

22.Проблема «чистой воды».

23.Обезлесивание и истощение земельных ресурсов 24.Загрязнение околоземного космического пространства.

25.Урбанизация и экологические проблемы больших городов.

26.Потеря биологического разнообразия 27.Глобальные экологические прогнозы

V. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Основная 1. Будыко М.И. Глобальная экология. - М.: Мысль, 1977.

2. Валова В.Д. Основы экологии. -М., 2002.

3. Вернадский В.И. Биосфера. - М., 1975.

4. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. - М., 1989.

5. Вернадский В.И. Живое вещество. - М., 1978.

6. Вернадский В. И. Размышления натуралиста. Кн. 2. Научная мысль как планетарное явление. - М., 1977.

7. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее 8. Глобальные проблемы биосферы. Чтения памяти академика 9. Глобальные экологические проблемы. - М., 1986.

10.Земля и человечество: глобальные проблемы / Отв. ред. И.Т. Фролов.

11.Копылова Л.И. Введение в экологическую химию. - Иркутск: ИГПУ, 12.Никаноров А.М., Хоружая Т.А. Глобальная экология: Учебное Дополнительная литература 13.Агаджанян Н.А., Паршин Р.И. Экология человека. Избранные 14.Адаменко В.Н., Кондратьев К.Я. Глобальные изменения климата и их эмпирическая диагностика // Антропогенное воздействие на природу Севера и его экологические последствия. /Под ред.

Ю.А.Израэля, Г.В.Калабина, В.В.Никонова. – Апатиты: РАН, 1999.С.17-35/ 15.Алексеев В.П. Очерки экологии человека: Уч. Пособие.- М.: Изд-во 16.Антропогенное воздействие на природу Севера и его экологические последствия / Под ред. Ю.А.Израэля, Г.В.Калабина, В.В.Никонова.Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1999.

17.Арский Ю.М., Данилов-Данильянц В.И., Залиханов М.Ч. и др.

Экологические проблемы: Что происходит, кто виноват и что делать? – М., 1997.

18.Атлас. Радиоактивное загрязнение европейской части России, Белоруссии и Украины. / Гл. ред. Ю.А.Израэль. - М., 1998.

19.Власов М.Н. Антропогенное воздействие на ближний космос // Природа. – 1998. - №11.

20.Гирусов Э.В. Основные исторические этапы взаимодействия общества и природы. //Общество и природа. М., 1981.

21.Горелов А.А. Экология — наука — моделирование. – М., 1986.

22.Государственные доклады «О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации …» в 1991, 1992, 1993, 1994, //Зеленый мир.

23.Грейб Р. Эффект Петко: Влияние малых доз радиации на людей, животных и деревья: /Пер. с англ. – М.: Междунар. Движение «Невада-Семипалатинск», 1994.

24.Данилов-Данильянц В.И., Лосев К.С. Экологический вызов и устойчивое развитие. – М., 2000.

25.Долотов Ю.С. Проблемы рационального использования и охраны прибрежных областей Мирового океана. – М., 1996.

26.Загрязнение Арктики. Доклад о состоянии окружающей среды Арктики АМАП. Программа арктического мониторинга и оценки. – СПб, 1998.

27.Израэль Ю.А. Радиоактивное загрязнение земной поверхности // Вестник РАН. – 1998. – Т.68. - №10.

28.Израэль Ю.А. Арктика и экологически устойчивое развитие // Антропогенное воздействие на природу Севера и его экологические последствия. /Под ред. Ю.А.Израэля, Г.В.Калабина, В.В.Никонова.

Апатиты: Изд-во КЦН РАН, 1999.

29.Капица С.П. Сколько людей жило, живет и будет жить на Земле:

Очерк теории роста человечества. – М.: Международная программа образования, 1999.

30.Капица С.П. Феноменологическая теория роста населения Земли //Успехи физ. Наук. – 1996.- Т.166. - №1. – С.63-80.

31.Кемерилова Г.С. Экология города. Урбоэкология. – М., 1997.

32.Кинг А., Шнейдер А. Первая глобальная революция: /Пер.с англ. – М., 1992.

33.Кондратьев К.Я. Глобальный климат.- Л.: Наука, 1992.

34.Легасов В.А., Кузьмин, Черноплеков А.Н. Влияние энергетики на климат //Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. – 1984. – Т.20.

- №11. – С.1089-1103.

35.Лосев К.А., Горшков В.Г., Кондратьев К.Я. и др. Проблемы экологии России / Отв. Ред. В.И. Данилов-Данильян, В.М. Котляков. – М., 1993.

36.Маргулис У.Я. Атомная энергия и радиационная безопасность. – М.:

Энергоатомиздат, 1988.

37.Медоуз Д. И др. Пределы роста. – М., 1991.

38.Медоуз Д.Л, Медоуз Д.Х., Рапдерс И. За пределами роста. – М., 1994.

39.Моисеев Н.Н. Экология человечества глазами математика. – М., 1988.

40.Один мир для всех: Контуры глобального сознания. – М.: Прогресс, 1990.

41.Радиоактивность районов АЭС / Ред. И.И.Крышев. – М.: ИАЭ им.

И.В.Курчатова, 1991.

42.Ревель П., Ревель Ч. Среда нашего обитания. В 4-х томах, - М.: Мир, 1994.

43.Реймерс М.Ф. Экология. – М., 1994.

44.Рейсли К. Металлические загрязнения пищевых продуктов. – М.:

Мир, 1985.

45.Россия в окружающей среде. Аналитический ежегодник / Под общ.

Ред. Н.Н. Моисеева, М. Степанова. – М., 1998.

46.Ростоцкий С.Б. Экологические проблемы на карте мира. – Природа.

– 1992. - №6.- С.25-32.

47.Тинсли И. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде. – М.: Мир, 1982.

48.Трахтенберг И.М. и др. Тяжелые металлы во внешней среде. – М.:

Мир, 1986.

49.Урсул А.Д. Переход России к устойчивому развитию: Ноосферная стратегия. – М., 1998.

50.Урсул А.Д. Государство в стратегии устойчивого развития. – М., 2000.

51.Форрестер Дж. Мировая динамика. – М., 1978.

52.Хоружая Т.А. Методы оценки экологической опасности – М., 1998.

53.Хубларян М.Г. Водные проблемы на рубеже веков.// Антропогенное воздействие на природу Севера и его экологические последствия. / Под ред. Ю.А.Израэля, Г.В.Калабина, В.В.Никонова. – Апатиты:

Изд-во КНЦ РАН, 1999. – С.35-42.

54.XX век: последние 10 лет. – М.: Прогресс, 1992.

55.Эйхлер В. Яды в нашей пище. – М.: Мир, 1993.

56.Экологическая альтернатива / Под ред. М.Я. Лемешева.- М.:

Прогресс, 1990.

57.Экология человека: Научно-публицистический журнал. РАН;

РАМН; Архангельский объединенный научный центр. –1994-1999.

58.Яблоков А.В. Атомная мифология. – М.: Наука, 1997.

59.Яблоков А.В. Об “экологической чистоте” атомной энергетики.

Глобальные проблемы биосферы. Чтения памяти академика А.Л. Яншина.- М.: Наука, 2001.

60.Яншин А.Л., Будыко М.И., Израэль Ю.А. Глобальное потепление и его последствия: Стратегия принимаемых мер. Глобальные проблемы биосферы. Чтения памяти академика А.Л.Яншина. – М.:

61.Яншин А.Л., Мелуа А.И. Уроки экологических просчетов. – М.:

1.Схемы и рисунки к лекционным занятиям в виде слайдов.

2.Электронный учебник: Пивоварова Ж.Ф. Биосфера и человек. Электронное учебное пособие. Новосибирск, 2000.

Интернет-ресурсы - catalog.iot.ru – каталог образовательных ресурсов в сети Интернет -http://www.seds.org/galaxy/ (Солнечная система) -http://bang.lanl.gov/solarsys/ (Солнечная система) 1.Схемы и рисунки к лекционным занятиям в виде слайдов и презентаций, 2.Видео- и DVD- фильмы. «Космос, Земля Вселенная», «Атмосфера и океан», «Эволюция жизни», «Человек разумный», «Глобальные экологические проблемы», «Генезис», «Планета Земля».

Составитель: доктор химических наук, профессор кафедры экологии и естествознания Копылова Лариса Ивановна.

Рекомендовано На заседании кафедры экологии и естествознания Протокол № 5 от 6 декабря 2006 г.

Зав. кафедрой (Копылова Л.И.) Одобрено На заседании УМК ЕГФ Протокол № 4 от 6 декабря 2006 г.

Председатель УМК ЕГФ (М.Б. Дьякова) Дополнения и изменения в учебной программе дисциплины на 200_/ 200_ учебный год.

В учебную программу дисциплины вносятся следующие изменения:

Учебная программа дисциплины обсуждена и рекомендована на заседании кафедры _ протокол № от 200_г.

Заведующий кафедрой _ Внесенные изменения одобрены на заседании УМК факультета _ протокол № от 200_г.

Председатель УМК Внесенные изменения утверждены на заседании совета факультета _ протокол № от_200_г.

Председатель совета_ Протокол согласования учебной программы дисциплины с другими дисциплинами направления (специальности) Основная литература 1. Биосфера /Пер.с англ. М., 1972 1 Печатный библиотека 2. Будыко М.И. Глобальная экология. - 2 печатный библиотека М.: Мысль, 1977.

3. Войткевич Г.В., Вронский В.А. 5 печатный библиотека Учение о биосфере. – Учебное пособие. Ростов-на-Дону, 4. Вернадский В.И. Биосфера. - М., 2 Печатный библиотека 5. Вернадский В.И. Биосфера и 2 Печатный библиотека ноосфера. - М., 1989.

6. Вернадский В.И. Живое вещество. - 2 Печатный библиотека 7. Вернадский В.И. Химическое строение 2 Печатный библиотека биосферы Земли и ее окружения. - М., 8. Глобальные проблемы биосферы. 1 Печатный библиотека Чтения памяти академика А.Л.Яншина. - М., 2001.

9. Глобальные экологические проблемы. 1 Печатный библиотека 10. Земля и человечество: глобальные Печатный библиотека проблемы / Отв. ред. И.Т. Фролов.

экологическую химию. - Иркутск:

ИГПУ, 2000.

12. Никаноров А.М., Хоружая Т.А. 5 Печатный библиотека Глобальная экология: Учебное пособие. - М., 2001.

Дополнительная литература 1. Войткевич Г.В. Происхождение и 3 Печатный библиотека химическая эволюция Земли. М., 1983.

2. Мухин Л.М. Планеты и жизнь. М., 2 Печатный библиотека 3. Хабборд У.Б. Внутреннее строение 1 Печатный библиотека планет /Пер. с англ. С.В.Воронцова.

4. Кометы и происхождение жизни./Сб. 1 Печатный библиотека 5. Неклюдова Н.П. Общее землеведение. 3 Печатный библиотека Земля как планета. Атмосфера.

Гидросфера. М., 1980.

6. Уеда С. Новый взгляд на Землю. М., 1 Печатный библиотека 7. Вернадский В.И. Размышления 2 Печатный библиотека натуралиста в 2-х кн. М., биоразнообразия. Новосибирск. 9. Пухнаревич В.Б., Большакова С.А. 5 Печатный библиотека Введение в химию окружающей среды: Учебное пособие. Иркутск:

II. Электронно-программные средства 1. Контрольно-измерительные 150 сетевой Учебный Новосибирск, 2000.