• A
  • A
  • A
  • ABC
  • ABC
  • ABC
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Regular version of the site

Ecology

2021/2022
Academic Year
RUS
Instruction in Russian
3
ECTS credits
Course type:
Compulsory course
When:
3 year, 2 module

Программа дисциплины

Аннотация

Экология — наука о взаимодействиях живых организмов между собой и с их средой обитания. Биоэкология – раздел экологии, который опирается на фундаментальные знания о животном и растительном мире. Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает требования к образовательным результатам и результатам обучения студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности. Программа предназначена для преподавателей, ведущих дисциплину «Экология и биоэкология», учебных ассистентов и студентов направления подготовки 06.03.01 Биология, обучающихся по образовательной программе «Клеточная и молекулярная биотехнология». Программа учебной дисциплины разработана в соответствии с: Образовательным стандартом НИУ ВШЭ по направлению 06.03.01 Биология; Образовательной программой «Клеточная и молекулярная биотехнология» и объединенным учебным планом по образовательной программе «Клеточная и молекулярная биотехнология». Данная учебная дисциплина включена в раздел «Профессиональный цикл» Учебного плана 06.03.01 Биология и относится к базовой профильной части. Осваивается на 3 курсе в 3-4 модулях. Изучение данной дисциплины базируется на результатах освоения дисциплины «Структурная и эволюционная ботаника», «Зоология беспозвоночных животных», «Зоология позвоночных животных», «Физиология растений», «Физиологии животных и человека». Основные положения дисциплины «Экология и биоэкология» будут использоваться в рамках изучения дисциплин «Современные методы биотехнологии», «Нанобиотехнологии», «Биоэнергетика», «Проектирование, контроль и управление биотехнологическими производствами» и др., а также при прохождении практик на 3-4 курсах образовательной программы «Клеточная и молекулярная биотехнология».
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • ознакомление студентов с основными научными понятиями и концепции современной фундаментальной экологии, дается представление о взаимосвязи и взаимообусловленности явлений в биосфере, об особенностях взаимодействия человечества и природы в современных условиях.
  • ознакомление слушателей с современными проблемами охраны природы.
  • приобретение умения адекватной оценки места и роли человека в биосфере и практического использования знаний по охране природы.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Изучить современные методы исследования взаимоотношений природы и общества, а также прогностические модели перспектив развития и состояния окружающей среды на планете.
  • Освоение понятия экологический фактор.
  • Понимание формы воздействия экологических факторов и их компенсация, знание классификации экологических факторов.
  • Изучить свойства популяции: численность, плотность, рождаемость, смертность, выживаемость; кривые выживаемости и кривые роста популяции.
  • Освоить внутривидовой конкуренция-фактор популяционного контроля и стабильности.
  • Осознать пространственную структуру популяции.
  • Изучить функциональные блоки экосистем, пищевые цепи и сети, экологические пирамиды.
  • Получить представление о валовой и чистой первичной продукции, о чистой продукции сообщества, о вторичной продукции.
  • Изучить особенности биогеохимических круговоротов и их антропогенной трансформации.
  • Изучить классификацию основных загрязнителей-физических, химических, биологических.
  • Освоение принципов охраны биологических ресурсов на генетическом, видовом и экосистемном уровнях.
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Тема 1. Место экологии как фундаментальной науки в системе биологических знаний.
    Предмет и задачи курса, его связь с другими науками. Место экологии как фундаментальной науки в системе биологических наук. История развития экологии от науки о связях организма и среды до науки о закономерностях функционирования биосферы. Экология-теоретическая основа охраны природы и рационального природопользования. Современные методы исследования взаимоотношений природы и общества. Прогностические модели перспектив развития и состояния окружающей среды на планете Земля. Доклады Римского клуба. Концепция устойчивого развития.
  • Тема 2. Основы аутэкологии.
    Определение понятия экологический фактор. Формы воздействия экологических факторов и их компенсация. Внутривидовые экологические подразделения: экотипы, экологические расы. Классификация экологических факторов Сукачева, Мончадского и др. Учение об экологических оптимумах видов. Концепция лимитирующих факторов. Закон минимума Либиха, закон толерантности Шелфорда. Экологическая роль климатических факторов. Тепло как экологический фактор. Эктотермные и эндотермные организмы. Стенотермные и эвритермные виды. Тепло как ограничивающий фактор. Адаптации к экстремально высоким и низким температурам. Свет как экологический фактор. Экологические группы растений по отношению к свету. Растения короткого и длинного дня. Фотопериодизм и биологические ритмы животных. Влажность как экологический фактор. Свойства воды и ее биологическая роль. Классификация живых организмов по их потребности в воде. Адаптация ксерофилов к дефициту влаги. Релъеф как экологический фактор. Его роль в формировании комплекса прямодействующих экологических факторов. Абиотические факторы в водных экосистемах. Эдафические факторы. Экологические группы растений по отношению к реакции почвенного раствора, по отношению к солевому режиму.
  • Тема 3. Основы демэкологии.
    Определение понятия "популяция". Свойства популяции: численность, плотность, рождаемость, смертность, выживаемость. Кривые выживаемости и кривые роста популяции. Возрастная и половая структуры популяций. Динамика численности популяции. Внутривидовая конкуренция-фактор популяционного контроля и стабильности. Пространственная структура популяции. Агрегация и территориальность. Взаимоотношения между популяциями в экосистеме. Межвидовая конкуренция, принцип конкурентного исключения Гаузе и дифференциация экологических ниш. Симбиотические отношения, мутуализм и комменсализм. Хищничество. Факторы, обеспечивающие стабильность системы хищник-жертва. Уравнение Лотки-Вольтера. Паразитизм. Нарушение равновесия в отношениях паразит-хозяин вследствие деятельности человека.
  • Тема 4. Основы синэкологии.
    Видовая структура сообщества (альфа- и бета-разнообразие). Пространственная и функциональная структура экосистем. Ярусность и горизонтальная неоднородность. Парцелла. Консорция-функциональная структурная единица сообщества. Концепция континуума. Функциональные блоки экосистем. Продуценты, консументы, редуценты. Трофический уровень, пищевые цепи и сети, экологические пирамиды. Представление о валовой и чистой первичной продукции, о чистой продукции сообщества, о вторичной продукции. Поток энергии в экосистеме. Методы измерения продуктивности экосистем. Продуктивность биосферы. Динамика продуктивности в зависимости от физико-географических условий и типологии экосистем. Пищевые ресурсы в биосфере и их использование человеком, проблемы голода. Проблема и пути повышения продуктивности природных и культурных экосистем. Влияние интенсификации сельскохозяйственного производства на природную среду. Развитие и динамика экосистем. Понятие о сукцессии, представление о сериальных стадиях и климаксных сообществах. Закономерности сукцессии. Эндогенные и экзогенные сукцессии. Примеры антропогенных сукцессий. Продуктивность на разных этапах сукцессии.
  • Тема 5. Учение о биосфере.
    Биосфера. Определение биосферы (Ламарк, Зюсс, Вернадский). Роль В.И. Вернадского в создании учения о биосфере. Место биосферы в системе планета Земля. Границы биосферы. Основные положения учения. Уровни организованности биосферы: термодинамический, физический, химический, биологический, парагенетический. Представление о ноосфере В.И. Вернадского, Тейяра де Шардена. Биогеохимические круговороты и их антропогенная трансформация. Вода в биосфере, круговорот воды в экосистеме. Круговорот углерода, запасы углерода на земле. Загрязнение атмосферы соединениями углерода, возможности изменения макроклимата Земли. Круговорот кислорода. Биогенное происхождение кислорода. Коэволюция биосферы и атмосферы. Круговорот азота. Проблемы загрязнения окружающей среды соединениями азота. Круговорот фосфора. Биологическая роль фосфора. Последствия антропогенного нарушения круговорота фосфора. Круговорот серы. Локальные региональные и глобальные проблемы загрязнения атмосферы соединениями серы.
  • Тема 6. Экологическая и медицинская антропология.
    Экологическая дифференциация человечества. История экологических исследований человека и его популяций. Значение трудов В.И. Вернадского и его концепции ноосферы в развитии идеи о целостности человека и природы. Биологическая адаптация человека и механизмы ее обеспечения. Роль антропогенного фактора. Экологический кризис. Социальная адаптация человека. Полиморфизм вида гомо сапиенс. Популяционно-экологические аспекты нормы. Региональная изменчивость основных морфофизиологических параметров. Экологические градиенты. Понятие об адаптивных типах (арктический, высокогорный, тропический, аридный, умеренный и др.). Адаптация в условиях урбанизации и искусственных экостистем. Влияние экстремальных условий среды на биоморфоз. Древнейшая адаптация гоминид (палеоэкологическая реконструкция). Адаптация и здоровье. Понятие здоровья в биологии и медицине; основные определения. Проблема грани нормы и патологии. Общебиологическая сущность болезни. Болезнь как особое состояние адаптации. Здоровье и патология как элементы внутреннего противоречивого единства жизненного процесса. Социальные и биологические закономерности в здоровье населения: биологические (наследственные) предпосылки и экологические факторы. Физическое развитие (санитарная конституция); основные критерии и способы оценки.
  • Тема 7. Экология основа охраны природы и рационального природопользования.
    Классификация основных загрязнителей-физические, химические, биологические. Транспортное загрязнение атмосферы. Явление фотохимического смога. Последствия загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами. Последствия загрязнения природных комплексов нефтью. Пути перемещения и накопления загрязняющих веществ в биосфере. Медицинские аспекты загрязнения окружающей среды. Нормирование уровня загрязнения. Представление о предельно допустимых концентрациях (ПДК) и предельно допустимых выбросах и сбросах (ПДВ, ПДС). Принципы определения ПДК (санитарно-гигиенические и экологические). Способы и методы очистки промышленных стоков и выбросов-физические, химические, биологические. Разработка безотходных технологий.
  • Тема 8. Нормативная база охраны биологических ресурсов в РФ. Красная книга РФ. Биоразнообразие.
    Нормативная база охраны биологических ресурсов в РФ. Красная книга РФ. Биоразнообразие. Принципы охраны биологических ресурсов на генетическом, видовом и экосистемном уровнях. Сохранение, воспроизводство и восстановление отдельных видов животных и растений.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Контрольная работа_Тема 1-2
    Контрольная работа по теме "Классификация экологических факторов" проводится в письменной форме в виде тестовых заданий 3-х типов: с вариантами ответа, на соединение определения и характеристики и закрытого типа.
  • неблокирующий Устный опрос_Тема 3
  • неблокирующий Устный опрос_Тема 4-5
  • неблокирующий Устный опрос_Тема 6
  • неблокирующий Реферат
  • неблокирующий Экзамен
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (2 модуль)
    0.1 * Контрольная работа_Тема 1-2 + 0.1 * Реферат + 0.1 * Устный опрос_Тема 3 + 0.1 * Устный опрос_Тема 4-5 + 0.1 * Устный опрос_Тема 6 + 0.5 * Экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Промышленная экология : учебник, Брюхань, Ф. Ф., Графкина, М. В., 2011
  • Экология : учебник для вузов, Потапов, А. Д., 2004

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Бекман И. Н. - РАДИОЭКОЛОГИЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РАДИОХИМИЯ 2-е изд., испр. и доп. Учебник для вузов - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 497с. - ISBN: 978-5-534-07879-4 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/radioekologiya-i-ekologicheskaya-radiohimiya-423921
  • Мананков А. В. - УРБОЭКОЛОГИЯ И ТЕХНОСФЕРА. Учебник и практикум для академического бакалавриата - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 494с. - ISBN: 978-5-534-06909-9 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/urboekologiya-i-tehnosfera-438885
  • Морская экология и прибрежно-морское природопользование: Учебное пособие/Блиновская Я. Ю., 2-е изд. - М.: Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 168 с.: 60x90 1/16. - (Высшее образование: Бакалавриат) (Обложка) ISBN 978-5-00091-140-2 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/525860
  • Нетрусов А. И. ; Отв. ред. Нетрусов А. И. - ЭКОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ 2-е изд. Учебник для бакалавров - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 267с. - ISBN: 978-5-9916-2734-4 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/ekologiya-mikroorganizmov-426136
  • Сельскохозяйственная экология (в аспекте устойчивого развития) : учебное пособие / сост. А.Н. Есаулко, Т.Г. Зеленская, И.О. Лысенко и др.; Ставропольский государственный аграрный университет. – Ставрополь, 2014. – 92 с. - http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=514624
  • Экология и охрана окружающей среды: законы и реалии в США, России и Евросоюзе : монография / Л.И. Брославский. — М. : ИНФРА-М, 2018. — 582 с. — (Научная мысль). — www.dx.doi.org/10.12737/monography_5aec3d4eec8ff2.71729084. - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/967275
  • Экология патогенных микроорганизмов: Учебное пособие / Кисленко В.Н. - М.:НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 226 с.: 60x90 1/16. - (Высшее образование: Бакалавриат) (Переплёт 7БЦ) ISBN 978-5-16-010492-8 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/491466