zhChinese    enEnglish
  ПМ-ПУ  » Образование  » Программы курсов » Экология

Экология

Курс по выбору

Лектор: д.биол.н., проф. Токин И.Б.

Предмет "Экология", отношение к другим наукам. Живые системы. Окружающая среда. Воспринимаемая среда, буферность, эмерджентность, контринтуитивность. Математическое моделирование в экологии. Иерархия уровней организации жизни (клетка - ткань - орган - организм - сообщество). Понятия: "вид", "популяция, "экосистема", "биогеоценоз". Концепция экосистемы. Биосфера как экосистема. Биологическая регуляция геохимической среды.

Функциональная структура экосистемы. Примеры экосистем. Упругая и резистентная устойчивость. Кибернетическая природа и стабильность экосистем. Доминирующие виды. Жизненная форма. Абиотические и биотические факторы. Лимитирующие факторы. Антропогенные факторы. Прямое и косвенное действие факторов. Приспособляемость к абиотическим и биотическим факторам. Экологические индикаторы.

Энергия в экосистемах. Закон энтропии. Энергетическая характеристика среды. Концепция продуктивности. Продуктивность и дыхание. Пищевые цепи и сети. Распределение валовой продукции. Качество энергии. Универсальная модель потока энергии. Метаболизм и размеры особей. Трофическая структура и экологическая пирамида. Теория сложности. Энергетическая классификация экосистем. Потребление энергии человеком. Энергетическая субсидия.

Классификация экосистем. Микрокосм, мезакосм и макрокосм. Город как гетеротрофная экосистема. Агроэкосистемы.

Динамика популяций. Популяционная структура вида. Состав особей в популяции. Иерархия. Размещение популяций на территории. Методы измерения агрегаций. Моделирование искажений, вносимых методиками учета численности. Рождаемость и смертность. Внутренняя скорость естественного роста. Кривая роста. Флуктуация численности. Регуляция численности. Устойчивое воспроизводство. Концепция жизнеспособности популяции. Минимальные жизнеспособные популяции. Демография случайного вымирания. Модель вымирания и ее параметры. Катастрофы: демографические модели.

Возникновение и вымирание видов. Структура популяции. Агрегация, изоляция и территориальность. Распределение энергии. Взаимодействие особей различного пола, родителей и потомства. Популяции в сообществах. Внутривидовая конкуренция. Типы взаимодействия между видами. Конкуренция и сосуществование видов. Основные и производные связи особей в популяции. Хищничество, растительноядность, паразитизм. Динамика популяций хищника и жертвы. Влияние конкуренции и хищничества на структуру популяции. Информационный и энергетический обмен. Место обитания, экологическая ниша. Конкуренция и ниша.

Биогеохимические циклы. Структура и основные типы. Круговорот элементов. Глобальная продукция распада. Коэффициент возврата. Развитие и эволюция экосистемы. Концепция климакса. Эволюция биосферы. Естественный отбор. Коэволюция.

Прикладная экология. Понятие "загрязнитель", основные типы загрязнителей. Физические загрязнения. Тепловые и электромагнитные загрязнения. Шум, вибрация. Радиоизотопы. Радиоактивные загрязнения. Внешнее и внутреннее облучение. Радиоактивность. Поглощенная доза. Современная радиометрия и дозиметрия. Модели поведения радиоизотопов в организме человека. Теория мишени. "Доза-эффект". Механизмы действия радиации на клетки и ткани. Математические модели клеточной и тканевой репарации. Отдаленные последствия.

Химические загрязнения. Тяжелые металлы. Пестициды. Нитраты. Биологические загрязнения. Загрязнения атмосферы. Кислотные дожди. Смог. Парниковый эффект. Озоновые дыры. Загрязнения водоемов.

Экологические катастрофы. Загрязнение окружающей среды и экология человека. Обратимые и необратимые нарушения естественного равновесия. Понятие риска. Предельно допустимые концентрации загрязнителей и их связь с оценкой риска. Экспертная оценка качества окружающей среды. Экологический мониторинг. Связь заболеваемости с загрязнениями окружающей среды. Компьютерное моделирование в экологии. Обработка медико-экологической информации. Экспертные системы.

Литература

  1. Бигон М., Харпер Дж., Таусенд К. Экология. М.: Мир, 1989. Т. 1. 477 с. Т. 2. 667 с.
  2. Данков Г.Ю. Математические модели в радиобиологии. М.: Изд-во МГУ, 1992. 397 с.
  3. Джиллер П. Структура сообществ и экологическая ниша. М.: Мир, 1988. 184с.
  4. Жизнеспособность популяций / Под ред. Сулей М. М.: Мир, 1989. 224 с.
  5. Одум Ю. Экология. М.: Мир, 1986. Т. 1 328 с. Т. 2. 346 с.
  6. Радиация. Дозы, эффекты, риск. М.: Мир, 1988. 79с.
  7. Рамад Ф. Основы прикладной экологии. М.: Гидрометеоиздат, 1981. 543 с.
  8. Токин И.Б., Андрюшина Т.П. Моделирование дозовых нагрузок при облучении инкорпорированными изотопами: Метод. указ. СПб.: Изд-во СПбГУ, 1992. 27 с.
  9. Токин И.Б., Смирнова П.А., Филимонова Г.Ф. Ртуть. Биологическое действие и математические модели метаболизма: Метод. указ. СПб.: Изд-во СПбГУ, 1992. 32 с.
  10. Федоров В.Д., Гильманов Т.Г. Экология. М.: Изд-во МГУ, 1980. 325 с.