МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Министерство образования Московской области

Московский Государственный Областной Университет

Естественно-экологический институт

Географо-экологический факультет

УТВЕРЖДАЮ:

Декан ____________________ Ткачева З.Н.

«……….....» ………………………… 2011 г.

Программа государственного экзамена по специальности «Геоэкология»

Составители:

Баранова О.Ю., Валишин Ю.И., Егоренков Л.И.,

Жилов Ю.Д., Зубов В.И., Иванова Е.Ю., Косоножкин В.И.,

Литвиненко Л.Н., Матвеев Н.П., Новиков А.П.,

Розанов Л.Л., Сердюкова А.В., Федотов А.Л., Черняго Л.С.

Москва-2011

Часть I Общепрофессиональные дисциплины

Раздел 1. Основы экологии

1.1. Экологический кризис современной цивилизации.

Экологический вызов и экологический кризис современной цивилизации: глобальные проблемы. Проблемы сокращения биоразнообразия, утраты естественных экосистем, обезлесения, опустынивания, загрязнения окружающей среды; глобальные изменения климата. Демографические проблемы. Возможность устойчивого развития.

1.2. Системные особенности предмета геоэкологии. Глобальные и универсальные проблемы геоэкологии.

Геоэкология как «здание» на фундаменте естественных наук. Системный подход к изучению окружающей среды. Геохимический подход к изучению окружающей среды. Геохимические потоки и ореолы рассеяния. Техногенные геохимические аномалии. Геохимические спектры элементов в природных объектах. Оценка загрязнения окружающей среды по СПЗ.

1.3. История геоэкологии как научного направления. Т. Мальтус, А. Смит, Д.Л. Марш, Э. Реклю, В. В. Докучаев, В. И. Вернадский, Римский клуб, Донелла и Денис Медоуз, Г. Х. Брунтланд.

Определение геоэкологии, К. Тролль. Предпосылки возникновения геоэкологии, работы Т. Мальтуса, А. Смита. Значение работ В.В. Докучаева, В.И. Вернадского, Б.Б. Полынова, Д.Л. Марша, Э. Реклю для становления геоэкологии. Сравнительная структура биоэкологии и геоэкологии по Н.Ф. Реймерсу, различия в подходах. Предмет, метод, задачи современной геоэкологии, работы О.П. Добродеева, Г.Н. Голубева и др. Междисциплинарный подход как методологическая основа глобальных геоэкологических исследований, Римский клуб и работы Д. Медоуза и др., Комиссия Г.Х. Брунтланд.

1.4. Международное сотрудничество по глобальным проблемам геоэкологии.

Наиболее важные многосторонние договоры, конвенции и соглашения по охране окружающей среды, в которых Россия принимает участие: Рамочная конвенция ООН об изменении климата, Киотский протокол, конвенция о биоразнообразии, Венская конвенция об охране озонового слоя, Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, Конвенция о водно-болотных угодьях (Рамсарская конвенция).

1.5. Экосфера как сложная динамическая саморегулирующаяся система. Гомеостазис экосферы. Роль живого вещества.

Экосфера как глобальная экосистема Земли, обеспечивающая устойчивость Жизни; определение экосферы по О.П.Добродееву. Глобальные функции живого вещества. Глобальный круговорот вещества в экосфере Земли: атмо-гидросферный, гидро-литосферный и литосферно-астеносферный круговороты.

1.6. Глобальные экологические функции атмосферы.

Гомосфера и гетеросфера, защитные экраны атмосферы. Важнейшие экологические компоненты гомосферы (водяной пар, углекислый газ, аэрозоли).

1.7. Глобальные экологические функции гидросферы.

Структурные компоненты гидросферы. Особенности химического состава вод суши и океана. Геоэкологические аспекты уникальных свойств воды.

1.8. Глобальные экологические функции литосферы.

Литосфера как источник и резерв вещества геосфер. Ресурсная, геохимическая, геодинамическая, и геофизическая функции литосферы.

1.9. Население мира как геоэкологический фактор. Стратегии выживания человечества.

Теория народонаселения Мальтуса. Демографический взрыв. Сокращение пахотных угодий, голод. Загрязнение окружающей среды. «Экологический след», как индикатор антропогенного давления на биосферу. Конференция Рио-92 о стратегии выживания человечества (основные итоговые документы).

1.10. Антропогенные изменения состояния атмосферы и их последствия. Загрязнение воздуха. Асидификация атмосферы и ландшафтов. Парниковый эффект атмосферы.

Источники загрязнения атмосферы. Основные приоритетные загрязнители воздуха. Оценка загрязнения воздуха по снежному покрову (СПЗ) и индексу загрязнения атмосферы (ИЗА). Понятие санитарно-защитной зоны. Асидификация атмосферы: формирование кислотных дождей. Кислотные дожди как фактор усиления миграции загрязняющих веществ в ландшафтах. Основные парниковые газы атмосферы и их вклад в радиационный баланс Земли.

1.11. Природные, экономические, социальные и политические последствия изменения климата. Международное сотрудничество по проблеме роста парникового эффекта.

Климатическая система Земли. Природные и антропогенные факторы глобального потепления. Рамочная конвенция ООН об изменении климата (РКИК) и Киотский протокол. Структурные блоки климатической системы (атмосфера-океан-суша-живое вещество-гляциосфера). Радиационный баланс Земли, «окна прозрачности» атмосферы. Конвейер Брокера. Метод измерения палеотемператур по ледовому керну. Циклы Миланковича. Сокращение объемов выбросов парниковых газов по Киотскому протоколу. Расчет выбросов парниковых газов в СО₂ - эквиваленте.

1.12. Деградация озонового слоя: факторы и процессы. Озоновые «дыры». Международное сотрудничество.

Разрушение озонового слоя фреонами, оксидами серы и азота, водородом. Роль озонового слоя в сохранении Жизни. Озон у земной поверхности (фотохимический смог). Венская конвенция об охране озонового слоя и Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой.

1.13. Геоэкологические проблемы использования водных ресурсов.

Влияние городов на водные системы. Загрязнение вод взвесями, нефтепродуктами, биогенными элементами, тяжелыми металлами. Оценка загрязнения вод по ИЗВ.

1.14. Основные проблемы качества воды. Геоэкологические проблемы замкнутых морей России.

Методы очистки сточных вод. Санитарно-гигиенические требования к качеству питьевой воды.

1.15. Концепция экосистемы и системный подход в экологии. Методы управления популяциями и экосистемами (биогеоценозами).

Концепция экосистемы, А.Тенсли. Хорологический (биогеоценология, В.Н. Сукачёв) и функциональный подходы к выделению экосистем. Общие свойства экосистем: биокосные системы, структура биоценоза (продуценты, консументы и редуценты), поток энергии, круговорот вещества, гомеостаз, динамика и развитие. Классификация экосистем по Ю. Одуму, основные биомы биосферы. Управление экосистемами: системный подход, иерархия и эмерджентность, гомеостатические механизмы, обратная связь; природные и природно-антропогенные экосистемы: агроэкосистемы, управляемые леса, аква- и марикультура.

1.16. Биосфера и антропосфера: определения, взаимодействие

Учение В.И. Вернадского о биосфере: геохимический подход, закон биогенной миграции атомов, живое и косное вещество, биокосные тела, границы биосферы. Возникновение и эволюция биосферы: уникальные характеристики планеты Земля, источники вещества и энергии, экосфера, биосфера и географическая оболочка – соотношение понятий. Структура биосферы: геосферы и биогеосферы, аэробиосфера, гидробиосфера, геобиосфера (по Н.Ф. Реймерсу). Антропосфера: особенности антропосферы, взаимодействие антропосферы и биосферы, техногенез и техносфера, возможность коэволюции природы и общества, переход к ноосфере.

1.17. Организм и среда, экологические факторы. Экологическая ниша

Подразделение экологических факторов: абиотические, биотические и антропогенные факторы, классификация абиотических факторов. Императивные экологические факторы наземно-воздушной и водной среды. Информационные факторы. Закон минимума Ю. Либиха. Закон толерантности В. Шелфорда, характерные точки и зоны на кривой толерантности, дополнения к закону толерантности, взаимодействие факторов. Лимитирующие факторы. Представление об экологической нише: работы Дж. Гринелла, Ч. Элтона, Г.Ф. Гаузе, Дж. Хатчинсона, фундаментальная и реализованная экологическая ниша. Частные экологические ниши. Трофическая экологическая ниша. Моделирование экологической ниши, многомерная ниша. Экологическая ниша человека.

1.18. Популяционная экология: объекты и методы изучения

Популяция, основные характеристики популяции. Модели динамики численности популяции, лимитируемый и нелимитируемый рост популяции. Динамика численности населения популяций и жизненные стратегии: виоленты, патиенты и эксплеренты; r-стратеги и К-стратеги. Авторегуляция плотности населения популяций. Типы взаимодействия видов (популяций) в биоценозе: антибиоз, нейтрализм, аменсализм, комменсализм, конкуренция, хищничество, паразитизм, мутуализм. Методы популяционной экологии.

1.19. Биологическая продуктивность экосистем (биогеоценозов)

Энергия и продуктивность экосистем, применение законов термодинамики в экологии. Понятие биологической продуктивности, первичная и вторичная биологическая продукция. Трансформация первичной продукции в агроэкосистеме (валовая и чистая продукция, автотрофное и гетеротрофное дыхание, урожай). Универсальная модель потока энергии, модель потока энергии в трофической цепи экосистемы (по Ю. Одуму). Калорийность биомассы, решение задач по энергетике экосистем.

1.20. Экологические (трофические) пирамиды, отношения биомассы и энергии на отдельных уровнях

Экологические пирамиды, Ч. Элтон. Пищевые цепи, пищевые сети и трофические уровни, закон (правило) Линдемана. Построение пирамид численностей, биомасс и продуктивности (энергии); обращённые пирамиды биомасс водных экосистем. Соотношение биомассы и продуктивности в различных типах экосистем.

1.21. Динамика и устойчивость экосистем. Взаимосвязь биологической продуктивности и экологической стабильности.

Понятие устойчивости природных экосистем (биогеоценозов) по Н.В. Дылису. Гомеостатические механизмы экосистем, упругая и резистентная устойчивость. Динамика природных экосистем, циклические и поступательные изменения. Экологическая сукцессия, типы экологических сукцессий: первичные и вторичные сукцессии, аутогенные и аллогенные сукцессии, демутационные сукцессии и дигрессии. Концепция климакса: закономерности изменения экосистем в ходе аутогенной сукцессии, Закон Одума – Пинкертона. Устойчивость природных систем к антропогенному воздействию: природный потенциал и устойчивость ландшафта, потенциальная устойчивость и устойчивость к конкретному воздействию по Б.И. Кочурову, критерии оценки.

1.22. Теория и методы исследования экологии человека.

Экология человека - наука о взаимодействии человека с окружающей (экологической) средой, единство человека и среды. Научные основы экологии человека: физиология человека, гигиена, экология. Изучение взаимоотношения человека со средой на качественном (наука о человеке, о его гомеостазе, о постоянстве показателей (констант) внутренней среды человека, свидетельствующих о его здоровье или нездоровье) и количественном уровне. Содержание понятий: здоровье человека, адаптация и гомеостаз.

1.23. Окружающая среда и наследственность.

Наследственность, здоровье человека и экологические факторы среды. Биологические (потребность питаться, размножаться, обороняться, двигаться, познавать окружающее) и социальные (учеба, семья, работа, карьера) потребности, их возрастные особенности; рациональное удовлетворение потребностей и формирование физического и психического здоровья человека. Биологические факторы среды. Гигиеническое нормирование и его связь с физиологией человека. Биологическая потребность человека в экологически чистых воздухе, воде, продуктах питания, отвечающих требованиям гигиенического нормирования.

1.24. Воздействие компонентов природной среды на человека.

Экологические факторы среды, разрушающие здоровье человека, их классификация. Закономерности воздействия экологических факторов (воздух, вода, свет, пищевые продукты), не отвечающих нормативным требованиям и биологическим потребностям (никотин, алкоголь, наркотики) человека, в процессе его роста и развития; нарушение внутреннего гомеостаза и разрушение жизненно-важных физиологических показателей (наследственность) здоровья человека.

1.25. Загрязнение окружающей среды и здоровье человека.

Понятие загрязнения окружающей среды. Концепция предельно допустимой концентрации (ПДК), виды ПДК и ОДК. Нормативные документы экологии человека. Служба Госсанэпиднадзора и охрана здоровья населения и окружающей экологической среды; государственные нормативные документы: Санитарные Правила и Нормы (СанПиН), Строительные Нормы и Правила(СНиП), Государственные Общероссийские Стандарты (ГОСТ.)