- •Андреев м. В. Конспект лекций по курсу "основы экологии"
- •Содержание
- •1. Предмет экологии 5
- •1.1.2. Предмет экологии 5
- •2. Понятие об экосистемах и их место в организации биосферы 18
- •3. Экологические факторы и понятие об экологической нише 40
- •4. Популяция как компонент экосистемы 52
- •5. Развитие и эволюция экосистем 83
- •6. Биосфера и ее эволюция 91
- •7. Электромагнитные поля и природные системы 101
- •Предисловие
- •Предмет экологии
- •Предмет экологии и его место в системе других дисциплин
- •Актуальность изучения экологии
- •Предмет экологии
- •Генезис экологической мысли
- •Объекты изучения экологии
- •Системность в экологии
- •Классификация в экологии
- •Задачи экологии
- •Экология и охрана природы, экология как научная база природопользования
- •Необходимость и особенности экологического образования
- •Роль и место экологического образования в системе подготовки радиофизиков
- •Основные экологические определения и понятия
- •Понятие об экосистемах и их место в организации биосферы
- •Концепция экосистемы
- •Определение экосистемы
- •Краткая история термина «экосистема»
- •Гомеостаз и открытость экосистем
- •Структура биогеоценоза и экосистемы
- •Структура водной и наземной экосистем
- •Кибернетическая природа и стабильность экосистем
- •Энергия в экосистемах и продуктивность экосистем
- •Поток энергии в экосистемах и жизнь как термодинамический процесс
- •Универсальная модель потока энергии
- •Энергетические характеристики биосферы
- •Концепция энергетической субсидии
- •Использование первичной продукции человеком
- •Пищевые цепи, пищевые сети и трофические уровни
- •Концентрация токсичных соединений при продвижении по пищевым цепям
- •Качество энергии
- •Метаболизм и размеры особей
- •Трофическая структура и экологические пирамиды
- •Трофическая структура экосистемы
- •Теория сложности. Закон уменьшения отдачи и концепция поддерживающей ёмкости среды
- •Энергетическая классификация экосистем
- •Круговорот веществ в биосфере. БиОгеохИмиЧеские циклы
- •Круговорот веществ в биосфере
- •Экологические факторы и понятие об экологической нише
- •Понятие экологического фактора
- •Понятие экологического фактора и их классификация
- •Пространство экологических факторов и функция отклика организмов на совокупность экологических факторов
- •Закон лимитирующего фактора
- •Некоторые основные абиотические факторы
- •Биотические факторы
- •Понятие об экологической нише и жизненной форме
- •Понятие экологической ниши
- •Адаптация живых организмов к экологическим факторам
- •Популяция как компонент экосистемы
- •Популяция, ее структура и динамика
- •Понятие популяции в экологии
- •Плотность и численность популяций
- •Возрастной состав популяции
- •Пространственная структура популяции
- •Закономерности динамики популяций. Описание популяций на уровне полного внуприпопуляционного агрегирования
- •Биоценоз экосистемы
- •Динамика биоценоза как результат межвидовых взаимодействий
- •Видовое разнообразие стационарных биоценозов
- •Динамика популяций в биоценозах
- •Классификация биотических взаимодействий
- •Аменсализм (-, 0)
- •Конкуренция в широком смысле или интерференция (-, -)
- •Понятие экологической ниши и уравнения конкуренции
- •Управление численностью видов в экосистемах
- •Развитие и эволюция экосистем
- •Стратегия развития экосистемы
- •Экологическая сукцессия
- •Тенденции изменения основных характеристик экосистем
- •Концепция климакса
- •Основные экологические законы
- •Биосфера и ее эволюция
- •Биосфера Земли
- •Общие свойства биосферы
- •Состав и функционирование биосферы
- •Эволюция биосферы
- •Природная среда и природные ресурсы
- •Электромагнитные поля и природные системы
- •Электромагнитные поля как один из абиотических и антропогенных экологических факторов
- •Естественные и искусственные источники электромагнитных полей в средах обитания организмов
- •Электрическое поле Земли
- •Магнитное поле Земли
- •Атмосферики
- •Радиоизлучения Солнца и галактик
- •Эмп промышленных источников
- •«Радиофон»
- •Компьютерное электромагнитное загрязнение
- •Действие электромагнитного излучения на вещество и ткани живых организмов
- •Свойства тканей в постоянных полях
- •Дисперсия свойств тканей в переменных полях
- •Поглощение энергии эмп в тканях и преобразование ее в тепловую
-
Роль и место экологического образования в системе подготовки радиофизиков
Экологическое образование в техническом университете должно осуществляться в тесной связи с физическим, инженерно-техническим, экономическим, юридическим и гуманитарным образованием в процессе изучения всех общенаучных и общеинженерных дисциплин, в той или иной степени затрагивающих различные аспекты природопользования. Очевидно, что в формировании экологического мышления наряду с фундаментальными техническими и естественными науками важную роль должны играть дисциплины экономико-организационно-управленческого цикла, а также гуманитарные и социальные науки. Аналогично, навыки практической экологии должны прививаться параллельно и во взаимодействии с инженерно-техническими дисциплинами.
Система экологического образования должна учитывать структуру современного инженерного образования в техническом университете, в частности - его двухступенчатость ("бакалавриат-магистратура") и разнонаправленность по специальностям. На уровне бакалавриата экологическое образование всех специальностей должно базироваться на общетеоретическом курсе основ экологии в соответствующем инженерном преломлении, объем и направленность которого следует выбирать с учетом специфики факультетов. В нем должны рассматриваться основные закономерности функционирования природных систем, их структурно-функциональные особенности, включая потоки энергии, круговороты веществ и т.д., основы их имитационного моделирования, а также некоторые прикладные аспекты экологии, которые на отдельных факультетах могут рассматриваться в рамках специальных курсов в соответствии с конкретной специальностью. Важнейшим теоретическим понятием данного общепринятого курса должно стать понятие природно-технической системы (ПТС) (см. рис.).
Общетеоретический курс основ экологии наряду с лекциями должен также включать практические и лабораторные занятия, а его место в учебном плане определяется необходимостью логической связи с дисциплинами естественно-научными и общеинженерных циклов - поэтому его целесообразно включать в учебный план уже после завершения курсов физики, химии и некоторых курсов общеинженерного цикла, то есть на 3 - 4 курсах. Такой базовый курс в равной степени необходим студентам любой специальности, поскольку направлен на формирование экологического мышления будущих специалистов и готовит их к соответствующему восприятию других общетехнических и профильных дисциплин.
На уровне магистратуры осуществляется подготовка студентов в области практической экологии с дальнейшей специализацией по научно-практическим интересам. Таким образом, основной принцип экологического образования может быть сформулирован как "от общего к частному".
В зависимости от требованиям, предъявляемых к экологическому образованию на разных уровнях подготовки и обучения в техническом университете, общий объем экологической информации может быть подразделен на следующие блоки:
-
Фундаментальный блок: формирование экологических представлений о взаимосвязях в системе "человек-природа". Основные курсы: общая экология; основы инженерной экологии; глобальные экологические проблемы; экологический мониторинг.
-
Общетехнический и общеинженерный блок: формирование экологически грамотного отношения к природе (мотивация действий, готовность осознанно выбирать те или иные стратегии поведения в биосфере). Основные курсы: охрана окружающей среды; основы рационального природопользования; экологический инжиниринг.