Экологическое прогнозирование

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт биологии, экологии, почвоведения, сельского и лесного хозяйства
(Биологический институт)
Утверждаю:
Директор Биологического института
_________________С.П. Кулижский
«_____»__________________2010 г.
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ
Рабочая программа дисциплины
Направление подготовки 020400 «Биология»
Магистерская программа 020400.68. «Зоология позвоночных»
Квалификация выпускника
Магистр
Форма обучения очная
Томск 2011
Одобрено кафедрой зоологии позвоночных и экологии
Протокол № ____ от «_____»______________2011 г.
Зав. кафедрой зоологии позвоночных и экологии
Подпись
Н.С. Москвитина
Рекомендовано методической комиссией Биологического института
Председатель методической комиссии
М.В. Олонова
________________________
«______» ____________2011 г.
Рабочая программа по курсу «Экологическое прогнозирование» составлена на основе
требований
Федерального государственного образовательного стандарта высшего
профессионального образования по направлению подготовки 020400 «Биология»,
квалификация «магистр». Приказ Министерства образования и науки № 100 от 04 февраля
2010 года
Общий объем курса 72 часа. Из них – лекции 8 ч., практические – 16 ч., самостоятельная
работа студентов – 48 ч. Экзамен в I семестре. Общая трудоемкость курса 2 зач. ед.
Составитель: Л.Б.Кравченко, доцент каф.зоологии позвоночных и экологии
Рецензент:
д.б.н., профессор В.М.Ефимов
1. Цели освоения дисциплины
Целью
освоения
дисциплины
«Экологическое
прогнозирование»
является
получение студентами представлений о теории и практике научного прогнозирования.
Задачами
курса
является
изучение
основных
принципов
экологического
нормирования, его современного состояние и перспектив. Знакомство с биоиндикацией:
ее цели и задачи, место в системе экологического мониторинга. Изучение возможностей
использования биоиндикационных исследований для оценки и прогнозирования влияния
деятельности человека на биосистемы различного ранга.
2. Место дисциплины в структуре ООП магистратуры
Дисциплина «Экологическое прогнозирование» является компонентом дисциплин
по выбору профессионального цикла М.3 учебного плана подготовки магистра по
направлению подготовки 020400 «Биология». Для успешного освоения дисциплины
студенты должны обладать знаниями, полученными в результате предыдущего освоения
дисциплин базовой части – «основы учения о биосфере», базовой общепрофессиональной
части – «экология», «ботаника», «зоология», «микробиология», «физиология человека и
животных», «генетика», дисциплин профиля «Зоология»: «методы зоологических
исследований»,
«экология животных», дисциплин профессионального цикла М3
магистерской программы «учение о биосфере и глобальные экологические проблемы».
Студенты должны обладать умением творчески применять современные компьютерные
технологии сбора, хранения, обработки и анализа биологической информации, быть
готовыми на практике применять навыки, полученные в ходе производственной и
спецпрактики по зоологии позвоночных. В свою очередь, освоение курса «экологическое
прогнозирование» является необходимым условием для успешного прохождения
преддипломной практики и последующего написания дипломной работы в случае
специализации студента по данному профилю.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
«Экологическое прогнозирование»:
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать и использовать основные теории, концепции и методы экологического
прогнозирования,
обладать
способностью
к
системному
мышлению
демонстрировать знание основ учения о биосфере, понимание
(ПК-2);
современных
биосферных процессов, способность к их системной оценке, способность прогнозировать
последствия реализации социально значимых проектов (ПК-5); Иметь представление о
регламентации природопользования в России.
Иметь базовые представления о разнообразии биологических объектов, понимание
значения биоразнообразия для устойчивости биосферы (ПК-1);
Уметь планировать и последовательно реализовывать полевые и лабораторные
исследования, необходимые для процедуры экологического мониторинга и нормирования
(ПК-11; 12)
Владеть современными компьютерными технологиями, необходимыми для сбора,
хранения и обработки получаемой информации (ПК-13).
4. Структура и содержание дисциплины «Экологическое прогнозирование»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 72 часа.
1
2
3
4
5
6
7
8
Введение. Цели и задачи прогнозирования.
Теоретические и методологические основы
прогнозирования.
Понятия «прогноз», «прогнозирование».
Методы прогнозирования.
Экологическое прогнозирование как составная
часть прогнозирования.
Экологическое нормирование
Мониторинг. Основные задачи системы
мониторинга.
Биоиндикация: ее цели и задачи, место в
системе экологического мониторинга.
Популяционный мониторинг. Биогеоценозы,
их устойчивость, упругость.
Моделирование. Классификация моделей.
Регламентация природопользования в России
ВСЕГО
2
2
1
3-5
2
1
1
индивидуальные задания,
4
Написание рефератов,
промежуточное тестирование
4
12
индивидуальные задания,
контрольная работа
6
2
4
промежуточное тестирование
7-8
4
8
промежуточное тестирование
4
8
промежуточное тестирование
2
4
промежуточное тестирование
промежуточное тестирование,
коллоквиум
1
910
11
1
12
1
Формы текущего контроля
успеваемости (по неделям
семестра)
Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)*
Самостоятельна
я работа
студента
1
Семинары
2
Лабораторные
занятия
1
Практические
занятия
1
Лекции
Неделя семестра
№
п/п
Виды учебной работы, включая
самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)
Семестр
Раздел
Дисциплины
2
8
8
16
48
5. Образовательные технологии
Наряду с классическими технологиями обучения будут использоваться другие
методы, включающие:
 лекции с применением мультимедийных средств, облегчающих понимание темы
или вопроса
 часть лекционного материала и материалов практических занятий доступны через
сеть
Интернет,
режим
доступа
к
которым
будет
известен.
Подобное
самостоятельное обучение развивает способности к поиску и отбору студентом
требуемой информации в сети Интернет;
 режим собеседования с преподавателем, реализуемый через коллоквиумы,
позволяет,
кроме
функции
контроля,
развить
у
обучаемых
навыки
профессиональной речи;
 самоконтроль, реализуемый посредством сетевого компьютерного тестирования,
позволяет обучающимся самостоятельно оценивать собственный уровень знаний,
наличие пробелов и вовремя их устранять.
 привлечение ведущих специалистов Департамента природных ресурсов и охраны
окружающей
среды
Томской
области
для
чтения
лекции
по
разделу
«Регламентация природопользования в России».
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные
средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной успеваемости, по
итогам освоения дисциплины.
6.1. Примерная тематика рефератов для самостоятельной работы:
1. Методы экстраполяции и интерполяции, их применение в биологии.
2. Аналоговый и дельфийский способы прогнозирования.
3. Специфика экологического прогнозирования. Поисковый и нормативный прогнозы.
4. Понятие мониторинга состояния окружающей среды. Структура мониторинга.
5. Биологический мониторинг, как часть мониторинга состояния окружающей среды.
6. Математическое моделирование экосистем различных рангов.
7.
Математические
модели
популяций,
биоценозов.
Моделирование
глобальных
процессов.
8. Разработка прогнозов численности видов – вредителей сельского и лесного хозяйства.
6
6.2. Примеры билетов для проведения письменных контрольных работ:
Билет № 1
1 С чем связаны особенности экологического прогнозирования
2 Методы свертывания информации о состоянии биоты
Билет № 2
1 Понятие нормативного и поискового прогнозов
2 Методы свертывания информации о загрязнении
6.3. Образцы тестовых билетов для промежуточной оценки остаточных знаний
Тема: Методы прогнозирования:
1. Знание специфических внутренних связей в структуре данной системы лежит в основе
метода:
А экстраполяционного
Б интерполяционного
В параметрического
Г аналогового
2. На предположении о том, что дальнейшее развитие рассматриваемого объекта будет
происходить по законам его ретроспекции основывается метод
А экстраполяционного
Б интерполяционного
В параметрического
Г аналогового
6.5. Образцы экзаменационных вопросов:
1. Необходимость оценки и прогнозирования влияния человека на биосферу.
Теоретические основы прогнозирования.
2. Понятие «прогноз», «прогнозирование». Основные методы и способы прогнозирования.
3. Сущность параметрического метода прогнозирования.
4. Методы экстраполяции и интерполяции, их применение в биологии.
7
5. Аналоговый и дельфийский способы прогнозирования.
6. Математическое моделирование, как средство биологического прогнозирования.
7. Специфика биологического прогнозирования.
8. Специфика экологического прогнозирования. Поисковый и нормативный прогнозы.
9. Понятие экологического нормирования. Проблема нормы и патологии экосистем.
Различные варианты нормы, критерии нормы.
10. Регламентация природопользования в России: СНиПы, ГОСТы, ПДК, нормы нагрузок
на ландшафты.
11. Индексы состояния биоты (индексы-маркеры, условные функционалы, функции
желательности).
12. Методы свертывания информации о загрязнении. Меры нагрузки.
13. Методы определения предельных нагрузок.
14.
Возможная
последовательность
действий,
необходимых
для
процедуры
экологического нормирования.
15. Понятие мониторинга состояния окружающей среды. Структура мониторинга.
16. Биологический мониторинг, как часть мониторинга состояния окружающей среды. Его
цели и задачи.
17. Требования к современным методам контроля среды. Место методики БИОТЕСТА в
общей системе оценки среды. Достоинства методики БИОТЕСТА.
18. Морфологический подход методики БИОТЕСТА.
19. Генетический подход методики БИОТЕСТА.
20. Физиологический подход методики БИОТЕСТА.
21. Биохимический подход методики БИОТЕСТА.
22. Иммунологический подход методики БИОТЕСТА.
23. Тератогены и эмбриотоксические вещества в среде. Основные источники их
поступления.
24. Мутагены и канцерогены в среде, основные источники их поступления.
25. Амфибии, как индикаторы загрязнения среды.
26. Птицы, как индикаторы загрязнения среды.
27. Мелкие млекопитающие, как индикаторы загрязнения среды.
28. Реакция наземных экосистем на техногенное загрязнение.
29. Экологический мониторинг на популяционном уровне.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
«Экологическое прогнозирование»
8
а). основная литература:
1. Бурдин К.С. Основы биологического мониторинга. – М.: Изд. МГУ, 1985.-160 с.
2. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем: под редакцией Р.Шуберта. М.: Мир,
1988. - 48 с.
3. Биотест: интегральная оценка здоровья экосистем и отдельных видов: под ред
В.М.Захарова, Д.М.Кларка. М.: Моск. отд. Междун. фонда «биотест», 1993. – 68 с.
4. Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование
техногенных загрязнений наземных экосистем. Екатеринбург: УИФ, Наука, 1994. – 282
с.
5. Экологическое прогнозирование. – М.: Наука, 1979.
6. Одум Ю. Экология. Т. 1,2. – М.: Мир, 1986. – 326 с.,376 с.
7. Оценка состояния и устойчивости экосистем. М.: Наука, 1978. – 167 с.
8. Реймерс Н.Ф. Природопользование. М.: Мысль, 1990. – 639 с.
9. Экологические системы: адаптивная оценка. – М.: Мир, 1981. – 388 с.
10. Шинкин Н.А., Болотнов В.П., Куранов Б.Г., Амосова Н.В. Модели в экологии. –
Томск: Изд. ТГУ, 1992. – 77 с.
11. Яблоков А.В., Остроумов С.А. Охрана живой природы. – М.: Лесная пр-ть, 1983.- 272
с.
б) дополнительная литература:
1. Антомонов Ю.Г. Моделирование биологических систем. Справочник. – Киев, 1977.
2. Биоиндикация в городах и пригородных зонах. – М.: Наука, 1993. – 123 с.
3. Лисичкин В.А. Теория и практика прогностики. Методические аспекты. – М., 1972. –
224 с.
4. Рабочая книга по прогнозированию – М., 1982.
5. Реймерс Н.Ф., Штильмарк Ф.Р. Особо охраняемые природные территории. – М.:
Мысль, 1978.- 296 с.
6. Форрестер Д. Мировая динамика. – М., 1978.
7. Экологическое нормирование: проблемы и методы. Тезисы научно-координационного
совещания, Пущино, 13-14 апреля 1992 г. – М.: 1992. – 161 с.
8. Экология Северного промышленного узла г. Томска. Проблемы и решения. Томск:
Изд-во Томского университета, 1994. – 260 с.
9. Экологические механизмы преобразования популяций животных при антропогенных
воздействиях. Информационный материалы института растений и животных УНЦ АН
СССР. Свердловск: 1987.
9
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Обучение по дисциплине «Экологическое прогнозирование» осуществляется на базе:
- лекционная аудитория №37, оснащенная мультимедийным оборудованием.
10
ЛИСТ ПЕРЕУТВЕРЖДЕНИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ
Дата
№ протокола кафедрального
заседания
Подпись зав. кафедрой
11