Programma_GAK_EiP_2013-2014
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Башкирский государственный педагогический университет им.М.Акмуллы»
(ФГБОУ ВПО «БГПУ им.М.Акмуллы»)
Естественно-географический факультет
ПРОГРАММА ИТОГОВОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ АТТЕСТАЦИИ
по Основной образовательной программе подготовки бакалавров
по направлению 020800 – Экология и природопользование
Программа составлена в соответствии с нормативными документами:
ГОС ВПО по направлению 020800 – Экология и природопользование, утвержденным №109 ЕН/БАК от 10 марта 2000 г.
В аттестационные испытания включены:
–государственный экзамен по экологии и природопользованию;
–защита выпускной квалификационной работы.
Аттестационные испытания, входящие в состав итоговой государственной аттестации выпускника, полностью соответствует основной образовательной программе высшего профессионального образования по направлению 020800 – Экология и природопользование.
Цели и задачи государственного экзамена
Государственный экзамен выпускника по экологии и природопользованию является квалификационным и предназначен для определения теоретической и практической подготовленности выпускника к выполнению профессиональных задач, установленных государственным образовательным стандартом.
Цель государственного экзамена - выявление специальных (профессиональных) знаний, умений и навыков бакалавра экологии и природопользования, определяющих его подготовленность к решению профессиональных задач, установленных государственным образовательным стандартом, способствующий его устойчивости на рынке труда и продолжению образования в магистратуре.
Задачи государственного экзамена:
проверить базовые общепрофессиональные (общеэкологические) представления о теоретических основах общей экологии, геоэкологии, геохимии окружающей среды, социальной экологии;
выявить знания основ учения об атмосфере, гидросфере, о биосфере, о ландшафтоведении, основ природопользования, экологического картографирования;
проверить знания об основах техногенных систем и экологического риска, безопасности жизнедеятельности;
проверить способность понимать, излагать и критически анализировать базовую информацию в области экологии и природопользования; способность к использованию теоретических знаний на практике.
2
Программа государственного экзамена
Государственный экзамен проводится в форме комплексного на междисциплинарной основе.
Раздел 1.1 Общая экология
Введение.
Место экологии в системе естественных наук. Современное понимание экологии как науки об экосистемах и биосфере. Введение тер-мина "экология" Эрнстом Геккелем для обозначения науки о взаимоот-ношениях организмов с окружающей средой. Формирование облика био-сферы в процессе жизнедеятельности организмов, взаимодействия биоты и косного вещества: состав воздуха, воды, происхождение почвы.
Взаимодействие организма и среды.
Фундаментальные свойства живых систем. Уровни биологической организации. Организм как дискретная самовоспроизводящаяся открытая система, связанная со средой обменом вещества, энергии и информации. Разнообразие организмов. Источники энергии для организмов. Автотрофы и гетеротрофы. Фотосинтез и дыхание: кислород атмосферы как продукт фотосинтеза. Основные группы фотосинтезирующих организмов (планктонные цианобактерии и водоросли в морях и высшие растения на суше).
Факторы и ресурсы среды.
Представление о физико-химической среде обитания организмов; особенности водной, почвенной и воздушной сред. Абиотические и биотические факторы. Экологическое значение основных абиотических факторов: тепла, освещенности, влажности, солености, концентрации биогенных элементов.
Популяции.
Определение понятий "биологический вид" и "популяции". Иерархическая структура популяций; расселение организмов и межпопуляционные связи. Популяция как элемент экосистемы, Статические характеристики популяции: численность, плотность, возрастной и половой состав. Биомасса и способы ее выражения: сырой и сухой вес энергетический эквивалент.
Сообщества.
Биоценозы (сообщества), их таксономический состав и функциональная структура. Видовая структура сообществ и способы ее выявления. Видовое разнообразие как специфическая характеристика сообщества. Динамика сообществ во времени. Сукцессия. Сериальные и климаксовые сообщества.
Экосистемы. Определение понятия "экосистема". Экосистемы как хорологические единицы биосферы. Составные компоненты экосистем; основные факторы, обеспечивающие их существование. Развитие экосистем:
3
сукцессия. Основные этапы использования вещества и энергии в экосистемах. Трофические уровни. Первичная продукция - продукция автротрофных организмов. Значение фото- и хемосинтеза. Чистая и валовая продукция. Траты на дыхание. Основные методы оценки первичной продукции. Деструкция органического вещества в экосистеме. Биотрофы и сапротрофы. Пищевые цепи "выедания" (пастбищные) и пищевые цепи "разложения" (детритные). Потери энергии при переходе с одного трофического уровня на другой. Экологическая эффективность. "Пирамида продукций" и "пирамида биомасс". Микро- и макроредуценты (консументы).
Биосфера.
Строение Земли, ее оболочки, их структура, взаимосвязь, динамика. Природные ландшафты. Биосфера. Роль В.И. Вернадского в формировании современного понятия о биосфере. Живое и биокосное вещество, их взаимопроникновение и перерождение в круговоротах вещества и энергии.
Человек в биосфере.
Человек как биологический вид. Его экологическая ниша. Экология и здоровье человека. Популяционные характеристики человека. Экология человечества: проблемы демографии, развития технологической цивилизации, ресурсы биосферы. Преднамеренное и непреднамеренное, прямое и косвенное воздействие человека на природу. Экологический кризис. Ограниченность ресурсов и загрязнение среды как фактор, лимитирующий развитие человечества.
Раздел 1.2 Геоэкология
Геоэкология как междисциплинарное научное направление, изучающее экосферу как систему геосфер в процессе ее интеграции с обществом. Основные понятия, объект, задачи, метод, эволюция взглядов.
Взаимозависимость общества и системы Земля на современном этапе. Экологический кризис современной цивилизации – нарушение гомеостазиса системы как следствие деятельности человека. Общий обзор изменений геосфер Земли под влиянием деятельности человека и возникающих геоэкологических проблем. Геоэкология и природопользование. Геоэкологические факторы здоровья человека. Междисциплинарный, системный подход к проблемам геоэкологии; возникающие при этом трудности. «Трагедия всеобщего достояния». Глобальный (общемировой) или универсальный (часто встречающийся) характер основных проблем окружающей среды. Понятия: окружающая среда, природная среда, экосфера, географическая оболочка, геологическая среда, геосфера, техносфера, природно-техническая система, социосфера, ноосфера, глобальные экологические изменения. В.И. Вернадский, роль и значение его
4
идей. Понятие ноосферы. Римский клуб, его роль в формировании современных взглядов на взаимоотношения геосфер Земли и общества.
Основные механизмы и процессы, управляющие системой Земля. Природные механизмы и процессы, управляющие системой Земля.
Геосферы Земли, их основные особенности. Экосфера земли как сложная динамическая саморегулирующаяся система. Гомеостазис системы. Роль живого вещества в функционировании системы Земля.
Социально-экономические процессы, определяющие глобальные экологические изменения.
Население мира и его: численность, пространственное распределение, возрастная структура, миграции, изменения в прошлом, прогноз, демографическая политика.
Геосферы Земли и деятельность человека. Атмосфера.
Основные особенности атмосферы, ее роль в динамической системе Земля. Антропогенные изменения состояния атмосферы и их последствия (изменения альбедо поверхности Земли, изменения влагооборота, климат городов и пр.).
Гидросфера. Воды суши.
Основные особенности гидросферы. Центральная роль воды во многих природных процессах и проблемах окружающей среды. Глобальный круговорот воды, его роль в функционировании системы Земля. Природные воды индикатор и интегратор процессов в бассейне.
Моря и океаны.
Основные особенности Мирового океана. Его роль в динамической системе Земля.
Литосфера. Влияние деятельности человека.
Основные особенности литосферы. Ее роль в системе Земля и человеческом обществе. Ресурсные, геодинамические и медикогеохимические экологические функции литосферы. Основные процессы функционирования и поддержания гомеостазиса (инерционность, круговорот веществ, проточность и т.п.).
Биосфера.
Влияние деятельности человека. Основные особенности биосферы как одной из геосфер Земли. Особая роль и значение живого вещества в функционировании системы Земля. Антропогенное ухудшение состояния (деградация) биосферы; снижение естественной биологической продуктивности экосистем.
Экологические проблемы использования земельных ресурсов.
Основные особенности геосферы почв (педосферы) и ее значение в функ-ционировании системы Земля. Глобальная оценка деградации почв
(ЮНЕП, 199O).
Геоэкологические аспекты энергетики.
Структура производства и потребления энергии, ее изменения в прошлом и прогноз. Экологические проблемы различных видов
5
производства и потребления энергии. Экологически чистые и возобновимые источники энергии. Проблемы окружающей среды и альтернативные энергетические стратегии человечества.
Геоэкологические аспекты сельскохозяйственной деятельности.
Экологические проблемы земледелия (водная и ветровая эрозия почв, засоление, заболачивание, интенсификация миграции химических соединений, усиление стока наносов, последствия применения удобрений и пестицидов.
Геоэкологические аспекты разработки полезных ископаемых.
Типы добычи полезных ископаемых в связи с использованием природных ресурсов и загрязнением окружающей среды. Вопросы организации территории и перспективного планирования явления качеством окружающей среды при освоении месторождений полезных ископаемых.
Геоэкологические аспекты промышленного производства.
Экологические проблемы функционирования промышленности. Типы промышленности в связи с использованием энергии, сырья и материалов и загрязнением окружающей среды.
Геоэкологические аспекты транспорта.
Экологические последствия различных видов транспорта (авиационный, автомобильный, железнодорожный, водный, трубопроводный, ЛЭП). Стратегии сокращения затрат природных ресурсов и загрязнения окружающей среды.
Геоэкологические аспекты урбанизации.
Тенденции урбанизации. Экологические проблемы урбанизации: техногенные биогеохимические аномалии, качество воздуха, водоснабжение и канализация, удаление и переработка отходов, использование земель.
Методы анализа геоэкологических проблем.
Методы анализа геоэкологических проблем (биологические, географические, геологические, системно-аналитические, химические, физические и др.). Методы геоэкологического мониторинга.
Управление экологическим состоянием природных и природнотехногенных объектов.
Геополитические проблемы геоэкологии.
Раздел 1.3 Геохимия окружающей среды
Общая экогеохимия.
Объект, предмет и методы экогеохимии. Место экогеохимии в системе наук об окружающей среде.
Геохимия геосфер.
Миграция химических элементов в биосфере.
Виды миграции. Воздушная, водная, биогенная и техногенная миграция. Факторы миграции.Геохимические барьеры. Физико-химические, механические, биогеохимические и техногенные барьеры.
Геохимия природных ландшафтов.
6
Ландшафтно-геохимические системы. Экогеохимия природных ландшафтов. Общие черты геохимии.
Экогеохимия, здоровье экосистем и человека.
Экогеохимия, экотоксикология и экологический риск. Природные и техногенные биогеохимические провинции. Эколого-геохимические факторы заболеваемости населения.
Раздел 1.4 Ландшафтоведение
Введение
Ландшафтоведение - наука о ландшафтной оболочке и ее структурных составляющих, природных и природно-антропогенных геосистемах.
Основы теории и методологии ландшафтоведения. Концептуальные основы ландшафтоведения.
Принципы системного познания мира.
Природные компоненты.
Природная геосистема как совокупность взаимосвязанных компонентов - литогенной основы, воздушных масс, природных вод, почв, растительности, животного мира. Вещественные, энергетические, информационные свойства природных компонентов. Их роль в формировании, дифференциации и интеграции ландшафтной обо-лочки. Геокомпонентные подсистемы: геома, биота, биокосная подсистема. Геогоризонты и вертикальная структура природных геосистем.
Связи природных компонентов.
Типы связей: вещественные, энергетические, информационные. Характерные сопряжения природных компонентов в различных физикогеографических условиях. Ландшафтная индикация и ее принципы. Компоненты-индикаторы; компоненты - индикаты. Прямые и обратные связи компонентов, закон обратной связи. Значение положительных и отрицательных обратных связей в жизни гео-систем.
Динамика ландшафтов.
Состояния природных геосистем. Динамика ландшафтов - смена состояний. Природные ритмы ландшафтов. Иерархия и характерные времена ритмов. Динамические тренды геосистем. Ландшафтные катастрофы. Антропогенная динамика ландшафтов. Цепные реакции разрушительных процессов в ландшафтах. Восстановительная сукцессия.
Проблема устойчивости ландшафтов.
Понятие "устойчивость ландшафта". Саморегуляция. Компенсационность, дополнительность, не обходимое разнообразие ландшафтной структуры как факторы поддержа-ния устойчивости. Влияние переменных состояний, динамических трендов, сукцессионных стадий и реликтовости на устойчивость ландшафта. Инерционность, упругость, пластичность ландшафтных структур. Харак-терные времена релаксаций. Закон толерантности. Пороговые нагрузки и пределы устойчивости
7
разноранговых геосистем. Ландшафтно-экологические ситуации. Критерии, характеризующие их остроту.
Ландшафтное пространство - время.
Континуальность - дискретность пространственно-временной организации ландшафтов. Ландшафтная полиструктурность. Единство ландшафтного пространства - времени. Эргодическая гипотеза в ландшафтоведении. "Стрела" ландшафтного времени и принцип актуализма.
Учение о природно-антропогенных ландшафтах
Современные природно-антропогенные ландшафты.
Земельный фонд мира. Геоэкологическая классификация современных ландшафтов. Учение о геотехнических системах. Социально-экономические функции ландшафтов. Ландшафты сельскохозяйственные, лесохозяйственные, городские, промышленные, рекреационные. Их природные и производственные подсистемы; антропогенное управление (мягкое и жесткое); территориальная организация; функциональное зонирование. Экологический каркас. Особо охраняемые природные территории.
Прикладное ландшафтоведение. Производственная оценка ландшафтов.
Субъект-объектный подход - методологическая основа оценочных исследований. Методы качественной и количественной оценки. Экспертные оценки. Бонитировка. Балльные оценки. Экономическая оценка. Оценка ландшафтов для различных хозяйственных целей. Оценка антропогенного воздействия на окружающую среду (ОВОС).
Ландшафтное моделирование.
Роль моделей в научных исследованиях. Концептуальные ландшафтногеографические модели. Классификация и систематика ландшафтов. Ландшафтное картографирование. Типы общенаучных и прикладных ландшафтных карт. Дистанционное (аэрокосмическое) ландшафтное моделирование. Приемы ландшафтного дешифрирования аэрокосмических снимков. Дистанционный мониторинг. Ландшафтные кадастры и геоинформационные системы.
Раздел 1.5 Основы природопользования
Природопользование в системе взаимодействия общества и природы.
Предмет и задачи изучения природопользования. Природопользование как сфера хозяйственной деятельности, определяющая характер воздействия общества на природу. Определение науки о природопользовании, ее роли в решении проблемы взаимодействия общества и природы.
8
Научные основы рационального природопользования.
Определение понятия «природопользование», цель и содержание науки, основные разделы, междисциплинарный характер науки о природопользовании. Роль разных наук в формировании знаний о рационализации системы природопользования.
Природные ресурсы и их использование. Экологические последствия и пути рационализации.
Роль ресурсопользования в современном хозяйстве страны, тенденции его развития. Особенности использования минеральных ресурсов – топливных, сырьевых, их роль в экономике и в создавшейся экологической ситуации, возможности рационализации.
Природопользование в отраслях хозяйственной деятельности в возможности его рационализации.
Характеристика отраслей хозяйственной деятельности по особенностям их природопользования и степени заинтересованности в сохранении природы. Особенности горнодобывающего и промышленного природопользования как наиболее агрессивных по отношению к природе отраслей хозяйства с сильным загрязняющим и нарушающим воздействием; возможности их экологизации.
Система управления природопользованием и охранной окружающей среды в России.
Формирование органов управления и системы мер по рационализации природопользования и охране окружающей среды, их современный состав.
Природопользование в регионах и возможности его рационализации. Региональная политика.
Раздел 1.6. Экологическое картографирование
Теоретические представления об эколого-географическом картографировании.
Обобщение теоретических разработок о понятии геоэкологии как научного направления на стыке географии и экологии.
Обзор основных направлений картографирования.
Картографирование глобального климата в системе экологических исследований. Изучение и картографирование озонового слоя атмосферы. Мониторинг и картографирование содержания углекислого газа в атмосфере. Картографирование глобальных изменений климата и палеоклиматические реконструкции.
Эколого-географическое картографирование поверхностных вод.
Поверхностные воды (реки, озера, водохранилища, ледники) как природные условия местности и природные ресурсы.
Количество поверхностных вод. Природные закономерности их распространения. Показатели. Источники получения информации – ежегодники, монографии, карты.
9
Раздел 1.7 Введение в промышленную и транспортную экологию
Введение.
Цели и задачи курса. Задачи промышленной и транспортной экологии. Влияние индивидуальной деятельности человека на природу. Состояние природной среды в Российской Федерации. Система стандартов в области охраны природы. Экологический паспорт предприятий.
Роль промышленных предприятий в загрязнении окружающей среды.
Виды вредных воздействий промышленности на природную среду, экологическое равновесие в природе. Влияние производственной деятельности человека на окружающую среду. Понятие вредного воздействия (загрязнения), примеси. Классификация вредных воздействий: в зависимости от агрегатного состояния (жидкие, твердые, газовые, шламы, другие), природы возникновения и существования (физические, механические, химические, биологические, ландшафтные, архитектурные), способа воздействия на природную среду, плотности выброса, периода воздействия, токсичности (чрезвычайно опасные, высокоопасные, умеренно опасные, малоопасные, неопасные), степени стойкости к воздействию природных процессов и компонентов природной среды). Вредные воздействия на природную среду от определенных видов промышленных производств (Источники загрязнения атмосферы. Характеристика типовых источников загрязнения атмосферы, условия образования, характеристика типовых источников загрязнения гидросферы, условия образования, количество и состав сточных вод, характеристика типовых источников загрязнения литосферы, условия образования, количество и состав твердых отходов).
ПРИМЕРНЫЕ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ И ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ:
1.Агроландшафты. Пестициды и агрохимические мелиорации почв. Минеральные удобрения. Эрозия и деградация. Экологическая геохимия орошаемых агроландшафтов.
2.Антропогенные изменения состояния атмосферы и их последствия. Загрязнение воздуха: источники, загрязнители, последствия. Асидификация. Кислотные осадки: источники, распределение, последствия, управление. Фоновое загрязнение из атмосферы. Мониторинг и управление качеством воздуха.
3. Атмосфера. Санитарно-гигиенические характеристики загрязнений атмосферы промышленными предприятиями. Источники загрязнений атмосферы. Классификация загрязнений. Санитарногигиенические требования к атмосферному воздуху. ПДК. Классы опасных веществ. ПДВ. Классификация выбросов. Расчет загрязнений атмосферного воздуха технологическими выбросами. Санитарно-защитная зона предприятия.
10