Скачать 235.46 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) Школа Естественных ДВФУ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД)КОНЦЕПЦИЯ ЭКОЛОГИИ: ИСТОРИЯ И СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ Направление Экология и природопользование, шифр 022000.68, Магистерская программа Экологический мониторинг Форма подготовки Очная Название школы ДВФУ Школа Естественных Наук Название кафедры Экологии курс ___1____ семестр __1__ лекции _16_ (час.) практические занятия_36 час. семинарские занятия__час. лабораторные работы_______час. всего часов аудиторной нагрузки___52_ (час.) самостоятельная работа ___65__ (час.) реферативные работы контрольные работы зачет __ семестр экзамен__1_семестр Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению «Экология и природопользования», утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации №243 от 29.03.2010 г. Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры экологии «_21_» _мая__2012г. Заведующая кафедрой: Галышева Ю.А. Составитель: Фадеева Н.П. I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры: Протокол от «_____» _________________ 20___ г. № ______ Заведующий кафедрой _______________________ __________________ (подпись) (И.О. Фамилия) II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры: Протокол от «_____» _________________ 20___ г. № ______ Заведующий кафедрой _______________________ __________________ (подпись) (И.О. Фамилия) АНОТАЦИЯ Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности и входит в цикл базовых дисциплин общенаучного цикла магистерской программы по направлению 022000.68 -- Экология и природопользование. Целью освоения дисциплины «Концепции экологии: история и современность» является знакомство студентов с основными научными концепциями в экологии. Процесс изучения дисциплины «Концепции экологии: история и современность» направлен на формирование следующих компетенций:
В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать: этапы развития и формирование концептуальных основ экологии; основные концепции экологии. Уметь: выявлять и формулировать актуальные научные проблемы; применять научно-исследовательский подход к разрешению экологических проблем; провести научный поиск информации по исследуемой проблеме. Владеть: методами представления и интерпретации результатов, рационального использования данных, методами ведения научной дискуссии. Место дисциплины в структуре ОП магистратуры Дисциплина «Концепции экологии: история и современность» относится к профессиональному (специальному) циклу, вариативной части магистерской программы по направлению 022000.68 -- Экология и природопользование. Для полноценного освоения содержания дисциплины студенты должны обладать предварительными знаниями о базовых положениях фундаментальных разделов биологии, географии, геологии, математики, химии и физики. Содержательно и методически этот курс связан с другими дисциплинами: "Философские проблемы естествознания", "«Теория и методология научного исследования». Курс рассчитан на подготовленную аудиторию и включает не только лекции, но и обязательное обсуждение со студентами некоторых ключевых статей в периодической научной печати.
Раздел 1. Формирование концептуальной основы экологии (2 час.) Тема 1. Возникновение экологии и этапы развития. Формирование концептуальной основы (2 час.) Введение Э.Геккелем термина «экология» (1866 г.) Связь экологии с физиологией и идеей эволюционизма (Дарвин, 1859). Становление экологии как науки в 20-30-е годы ХХ века. Подготовительный период (с древнейших времен до введения понятия экологии), период наивной экологии, элементы появления в трудах ботаников, зоологов и других естествоиспытателей. Характерные особенности этого периода — отсутствие собственного для экологии понятийного аппарата и разработанных методов. Второй период — с 1866 г. по 1935 г. - период формирования факториалъной экологии (аутэкологическим редукционизмом), вскрытие закономерностей отношения животных или растений к разнообразным абиотическим факторам. Третий период (с 1936 г. до начала 1970-х гг.) – период синэкологических исследований. Основой методологии становится системный подход в детерминированном варианте. Оформление экологии как фундаментально-теоретической дисциплины, представление о преимущественном нахождении природы в равновесии, синэкологический подход, примат конкурентных отношений, малый вес эволюционных факторов в развитии экосистем, классификация эволюционных факторов (т.е. представление о дискретности экосистем), превалирование детерминированных (строго функциональных) представлений о взаимосвязях компонент в экосистемах. Четвертый период – с начала 1970-х до середины 1980-х гг. Изучение экосистем в их развитии (включая и эволюционные факторы), превалирование концепции континуума над концепцией дискретности экосистем, возросшая роль случайных факторов в объяснении структуры и динамики экосистем. Пятый период – период становления истинно системного подхода к изучению экологических объектов объединения предыдущих представлений (последние 15—30 лет). Раздел 2. Экология: наследие прошлого и современная ситуация (14 час.) Тема 2. Факториальная экология (аутэкологический редукционизм). Концепция совокупного действия экологических факторов (2 час.) Схема "соподчинения"основных теоретических конструкций факториальной экологии. Особенности концепции совокупного действия экологических факторов: гипотезы (компенсации, незаменимости и равновесия), принцип лимитирующих факторов, законы (минимума, толерантности, критических величин) и модели (Лундегарда-Полетаева, вероятностная модель Була). Постулат воздействия факторов, правила (неоднозначного действия, стимулирующего действия температуры и биологического усиления). Тема 3. Концепции устойчивости популяций (4 час.) Гипотезы (равных затрат; Николсона; дифференцированной специализации полов; лимитирования численности популяций; «распределения риска», саморегуляции популяций; различниых типов эколого-ценотических стратегий). Становление представлений о разных стратегиях выживания организмов (Раменский, Макартур, Уилсон, Грайм). Возникновение полового размножения и устойчивость к дальнейшим изменениям. Половой отбор как экологический фактор. Взаимодействие полового отбора и пресса хищников на эволюцию жертв. Плодотворная идея трейдоффа. Экспериментальные работы по отбору у прокариот. Принцип «Чёрной Королевы». Тенденция увеличения размеров тела («правило Копа»): экологические и генетические последствия. Принцип экспоненциального роста численности популяций в благоприятных и неограниченной стационарной среде. Законы: ограниченного роста и стабильности возрастной структуры.Модели: экспоненциального роста, ограниченного роста популяции, логистического роста, модель с запаздыванием, модель роста популяции Лесли. Современные эмпирические данные о характере зависимости удельной скорости роста от плотности популяции. Непреходящие споры вокруг плотностно-зависимых факторов. Концепции регуляции численности популяций: общие принципы и разнообразие механизмов. Алгоритм выявления причинно-следственных связей в популяционной динамике. Метапопуляция как совокупность локальных популяций. Гипотезы абиотической, биоценотической и поведенческой регуляции численности популяций. Основные принципы: внезапного усиления патогенности, конкурентного исключения и сосуществования. Основные законы: конкуренции, системы «хищник-жертва», конгруэнтного притяжения. Основные модели: конкуренции, системы «хищник-жертва», сообщества с горизонтальной структурой. Методы статистического анализа популяций. Правило кооперации хищников. Генетическая структура популяций: расселение и эффект основателя. Снижение генетического разнообразия. Генетические механизмы вымирания редких видов. Размер тела, плотность популяции и накопление вредных мутаций. Тема 4. Концепция экологической ниши (2 час.) Экологическая ниша и сосуществование конкурирующих видов. Ограниченность применения «нишевой идеологии». Гипотеза экологического дублирования. Принцип «плотной упаковки» экологических ниш. Закон максимума плотности упаковки видов сообщества в данной среде. Модель многомерной (фундаментальной) ниши. Основные правила: обязательности заполнения экологических ниш, географического оптимума, Хатчинсона. Постулат относительно независимости адаптации. Тема 5. Сообщество и концепция континуума (2 час.) Традиционный холистический взгляд на сообщество как совокупность разных организмов, образующих высокоинтегрированное целое (Клементс, Сукачев). Сообщество как «сверхорганизм» (Ф.Клементс и его подход к выделению сообществ). Сообщество как совокупность сосуществующих организмов разных видов одного трофического уровня (А.Гумбольдт, А.Декандоль, А.Гризебах, Е.Варминг, В.Н.Сукачев). Индивидуалистический подход еретиков: сообщество – не более, чем совокупность организмов, попавших в одно место и нашедших там подходящие условия для обитания (Л.Г.Раменский и Г.Глисон). Правило «экологической индивидуальности» и континуум растительности. Расселение особей. Самоорганизация сообщества. Введение пространства в модели конкуренции и отношений «хищник –жертва». «Планктонный парадокс» Хатчинсона и способы его разрешения. Сосуществование по принципу «камень–ножницы–бумага». Сообщества, организованные в соответствии с расхождением видов по разным нишам. Сообщества, организованные процессами расселения видов и их локальным вымиранием. Теория островной биогеграфии Макартура – Уилсона. Равновесное число видов как результат баланса процессов вселения видов на остров и их вымирания. Гипотеза нейтральности Стифена Хаббелла: не отсутствие взаимодействий, а их одинаковость. Экологическая эквивалентность особей разных видов. Различие и сходство как способы достижения сосуществования. Попытка объединенной модели, интегрирующей два механизма сосуществования видов: за счет расхождения ниш и за счёт сближения демографических характеристик. Соотношение частот встречаемости видов разной численности. Логарифмические серии (Р.Фишер), логнормальное распределение (Престон), модель с нулевой суммой (С.Хаббелл). Модели, построенные на разных вариантах оккупации видами нишевого пространства (Мотомура, Макартур). Разнообразие гипотез и причины «коллективной неудачи» экологов в попытках объяснить основные закономерности соотношения численностей разных видов. Проблема выживания редких видов. Гипотезы о преимуществах, даваемых редкостью. Проблема соотношения пространственно-временных масштабов (scaling) природных процессов и структур. Охваченное пространство и масштаб выявления («grain»). Видовое богатство и способы его нормирования. Соотношение массы тела особей и плотности природных популяций (млекопитающие, высшие растения, фитопланктон). Зависимость интенсивности метаболизма от массы тела для разных групп организмов. Эколого-физиологические «константы». Правило энергетической эквивалентности. Взаимоотношения между разнообразием сообщества и его продуктивностью. Тема 6. Учение об экосистемах (4 час.) Соотношение дискретности и непрерывности в экосистемах. Экологический плюрализм. Разнообразие гипотез и причины «коллективной неудачи» экологов в попытках объяснить основные закономерности соотношения численностей разных видов. Стабильность, обеспечивающая сложность (Ч.Элтон). Компартментализация (наличие блоков тесно связанных видов) в поддержании устойчивости системы. Роль хищников верхних трофических уровней («top-predators»). Асимметричность структуры трофических сетей и её роль в поддержании стабильности. Система мутуалистических связей. Число трофических уровней в разных экосистемах. Сравнение пелагических и наземных систем. Число уровней и ограничение уровня продуцентов «снизу» и «сверху». Самоорганизация сообщества и экосистемы. Регрессионные модели и прогностическая теория в экологии (Риглер, Р.Питерс). Результаты математического моделирования трофических сетей: возрастание сложности не приводит автоматически к большей стабильности (Р.Мэй). Детерминизм развития организма и сообщества. Концепция климакса. Гипотезы: моно-, поли- и климакса-мозаики. Принцип сукцессионного замещения. Законы: системо-генетический, сукцессионного замедления, закон Дансеро. Модели сукцессий. Вероятностная модель наступления катаклизмов. Постулат «нулевого» максимума. Правило оптимизации. Экосистема как совокупность физико-химико-биологических процессов (Р.Линдеман). Трудности на пути принятия экосистемного подхода. Эвтрофирование как функция биогенной нагрузки. Тема 7. Экосистемы и биосфера (2 час.) Биосфера как глобальная экосистема. Схема "соподчинения" основных теоретических конструкций экологии биосферы. Гипотезы: абиссальных сгущений жизни; Геомериды, Геи Лавлока — Маргулис, биотической регуляции Горшкова, однонаправленности потока энергии, константности, максимизации энергии Лотки — Одума — Пинкертона, Ле Шаталье — Брауна, неравновесной динамики Пригожина — Онсагера. Система биомов, Биогеохимические принципы Вернадского. Законы: пирамид (чисел, биомасс, продуктивности), торможения развития. Модели: круговорота веществ в биосфере, имитационные модели глобальных процессов в биосфере. Постулат максимума биогенной энергии Вернадского — Бауэра. Правила: Бейеринка, десяти процентов, одного процента, трех третей. Аксиомы: экологической аккумуляции энергии, биогенной миграции атомов. Аддитивность результатов жизнедеятельности организмов – предпосылка для применения интегрирующих показателей. Биосфера как глобальная экосистема. Эволюция прокариотных сообществ («недарвиновская» эволюция, Г.А.Заварзин). Дискуссии вокруг эволюции биосферы. Общая заключительная дискуссия.
Семинарские занятия (36 час.) Занятие 1. Экология и основные теоретические конструкции (6 час.)
Занятие 2. Концепция устойчивости популяций (6 час.)
Занятие 3. Концепция экологической ниши (6 час.)
Занятие 4. Сообщество и концепция континуума (6 час.)
Занятие 5. Учение об экосистемах (6 час.)
Занятие 6. Экосистемы и биосфера (6 час.)
Контрольные работы
Вопросы к экзамену
IV. тематика и перечень курсовых работ и рефератов Рефераты
V. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Основная литература
Дополнительная литература
Интернет-ресурсы:
|
Школы двфу Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального... | Самостоятельная работа 13 (час.) реферативные работы (0) контрольные... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального... | ||
Программа «Экологический мониторинг» Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального... | Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) «Оценка экономического ущерба» Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального... | ||
Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального... | Учебно-методический комплекс дисциплины «Устойчивое развитие» Разработчики:... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального... | ||
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального... «Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования... | Рабочая программа учебной дисциплины составлена в соответствии с... «Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования... | ||
Рабочая программа учебной дисциплины составлена в соответствии с... «Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования... | Самостоятельная работа 72 час экзамен 2 семестр рабочая программа... «Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования... | ||
Рабочая программа дисциплины составлена в соответствии с требованиями... Приказ от 22. 12. 2009 №784 «Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта высшего... | Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального... Приказ от 22. 12. 2009 №784 «Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта высшего... | ||
Рабочая программа научно-педагогической практики является авторской... Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 021000.... | Рабочая программа по дисциплине «Иностранный язык» составлена в соответствии... Негосударственная образовательная организация высшего профессионального образования | ||
Рабочая программа по дисциплине «Теория государства и права» составлена... Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, а также с учетом рекомендаций Примерных... | Рабочая программа по дисциплине «Экология» для студентов очной формы... Рабочая программа учебной дисциплины составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта... |