Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ»
Рекомендуется для направления подготовки
022000 Экология и природопользование
профиль: Природопользование
Квалификация выпускника - бакалавр
Санкт-Петербург
2012
Учебная дисциплина «Учение о биосфере» образовательной программы подготовки бакалавра по направлению «Экология и природопользование» занимает важное место в формировании у будущих бакалавров профессиональных компетенций.
Цели дисциплины:
- формирование представления о биосфере как о большой и сложной глобальной экосистеме;
- формирование у студентов представлений о закономерной взаимосвязи процессов, происходящих в биосфере, о планетарной роли живого вещества, о возможностях и резервах биосферы, о проблемах ноосферогенеза;
Задачи: Основной задачей дисциплины является ознакомление студентов с механизмом процессов, происходящих на различных уровнях организации биосферы.
Входит в базовую часть профессионального цикла, в модуль « Учение о сферах Земли» дисциплин подготовки бакалавра. Дисциплина преподается на первом курсе обучения во втором семестре и для ее успешного освоения студенты должны обладать компетенциями, сформированными такими предшествующими курсами, как «Биология», «Физическая география». Компетенции, формируемые учебной дисциплиной «Учение о биосфере», являются необходимыми для успешного последующего изучения дисциплин Геоэкология, Биоразнообразие, Устойчивое развитие.
В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие компетенции:
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
- основную терминологию, используемую в дисциплине «Учение о биосфере»;
- основные свойства и особенности живого вещества;
- основные природные механизмы поддержания устойчивости биосферы и её подсистем;
- основы энергетики экосистем;
Уметь:
- объяснять процессы и взаимосвязи в биосфере;
- разбираться в общетеоретических вопросах учения В.И.Вернадского;
- пользоваться научной библиотекой, использовать полученную информацию в качестве дополнения к лекционному материалу и подготовке к семинарам;
Владеть: методами системного подхода и анализа, методом сравнительного анализа, профессиональной лексикой и терминологией,
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы.
|
Вид учебной работы |
Всего часов |
Семестры |
|
2 |
||
|
Аудиторные занятия (всего) |
36 |
36 |
|
В том числе: |
||
|
Лекции |
20 |
20 |
|
Практические занятия (ПЗ) |
16 |
16 |
|
Самостоятельная работа (всего) |
36 |
36 |
|
В том числе: |
||
|
Реферат |
22 |
22 |
|
Эссе |
14 |
14 |
|
Вид итоговой аттестации: зачет |
||
|
Общая трудоемкость час зач. ед. |
72 |
72 |
|
2 |
2 |
|
№ п/п |
Наименование темы дисциплины |
Содержание темы |
|
1. |
Космические предпосылки формирования Земли и биосферы |
Метеориты и их химический состав. Планеты Солнечной системы, их характеристики. Зависимость химического состава космических тел от гелиоцентрического расстояния. Формирование солнечной системы в результате ядерного синтеза. Две основные гипотезы о происхождении Земли в процессе аккумуляции конденсата охлажденного газа. Формирование Земли как современного геологического тела в результате первичных и последующих процессов дифференциации химических элементов. Формирование оболочек Земли- атмосферы, гидросферы и литосферы в процессе геологической истории планеты. |
|
2. |
Появление живого вещества на Земле, его эволюция. |
Разные точки зрения на возникновение жизни на Земле (И. Кант, В.Томсон, Ч.Дарвин, В.И.Вернадский, Л.А.Зенкевич, Л.С.Берг). Зарождение жизни в результате биологической эволюции, возникшей вслед за химической, одновременно с появлением планеты. Морфологические и геохимические следы былых биосфер. Изотопные методы исследования. Теория космического происхождения живого вещества. Органические соединения и аминокислоты метеоритных тел. Катализирующая роль ионизирующей радиации рассеянных изотопов в синтезе органических соединений в ранней Солнечной системе. Версии образования первых сложных молекул ДНК, лежащих в основе наследственности. Ограниченность минеральных ресурсов планеты и безграничность способности организмов к размножению. Наследственность, изменчивость и естественный отбор. Исторические этапы эволюции биоты: от прокариотов до многоклеточных, от гетеротрофного восстановительного к автотрофному окислительному режиму. Экспансия органического мира из океана на континенты. |
|
3 |
Ответвление фауны. Отличие растений от животных. |
Колониальность. Начало дифференциации по функциям. Поздний докембрий с развитием многоклеточных беспозвоночных. Появление твердых покровов в кембрийский период. Образование скелетов и расширение возможностей обитания и питания. Появление хищничества. Ордовикский период и начало эволюции позвоночных. Многообразие форм, освоение новых сред обитания и типов питания. От морских к земноводным. Сухопутные рептилии. Яйцекладущие. Дифференциация размеров. Появление черепа. Динозавры, их разнообразие. Освоение воздушной стихии птерозаврами. Усиление борьбы за существование, усложнение межвидовых отношений. Появление класса млекопитающих в мезозое и их дальнейшая эволюция. Закономерности эволюции. |
|
4 |
Этапы эволюции биосферы Земли |
Гетеротрофный восстановительный этап, давший начало жизни. Слабоокислительный аэробный фотосинтез, господство прокариотов. Окислительный этап – развитие фотоавтотрофной биосферы, формирование кислородной атмосферы - господство эукариотов. Интенсивное формирование осадочных пород, изменение характера литогенеза. Этапы исторического периода осадкообразования: закисно-окисный и углисто-карбонатно-галогенный. |
|
5 |
Возникновение учения о биосфере |
Предпосылки и истоки учения о биосфере. Представления о взаимосвязи живых организмов со средой их обитания. Понятие природы, попытка целостного подхода к Жизни. Идеи К. Рулье, Ж. Кювье, Ю. Либиха, Ж.Б. Ламарка, А. Гумбольдта, Д.П. Марша, Ч, Дарвина, Я. Молешотта, В. Пфеффера, А. Энглера, Е. Варминга, Д.И. Менделеева, И.М. Сеченова, А.Н. Бекетова, В.В. Докучаева, В.И. Вернадского, Л.С.Берга, В.Н. Сукачева и др. Традиции русского космизма в становлении учения о биосфере. Представление о биосфере как об области жизни и создание целостного учения В.И. Вернадским. Геологическая роль живого вещества. Основные принципы биогенной миграции. |
|
6 |
Строение биосферы. Её пределы. |
Биосфера-«пленка жизни». Вертикальное и горизонтальное строение биосферы. Почва и населяющие её организмы. Верхняя и нижняя границы биосферы. Озоновый экран как верхняя граница распространения жизни. Неоднозначность нижней границы биосферы. Факторы пространственной локализации и неравномерности распространения жизни. Сгущения жизни. Биосфера и географическая оболочка. Биогеоценоз (экосистема) как элемент горизонтальной структуры биосферы. Разнообразие живых организмов, многоуровневость их структурной организации. Ярусность биоценозов. |
|
7 |
Вещество биосферы. Теория живого вещества В.И Вернадского |
Определения семи видов вещества на планете по В.И.Вернадскому: биокосное, биогенное, косное, рассеянное и компоненты радиоактивного распада, космического происхождения, живое и неживое. Живое вещество - функция биосферы, совокупность организмов, мощный энергетический фактор развития. Доля живого вещества в биосфере планеты. Химический состав живого вещества, постоянные и переменные элементы; главные, следовые и сопутствующие. Закон физико-химического единства живого вещества. Органические элементы в живом веществе: углеводы, липиды, белки. Нуклеиновые кислоты. Содержание органических веществ в различных организмах. Теория живого вещества В.И. Вернадского. Основные свойства живого вещества (растекание, метаболизм, самовоспроизводство, две формы движения и др.). Функции живого вещества: биохимическая, средообразующая, концентрационная 1 и 2 рода, окислительно-восстановительная и др. Видовые различия способности к концентрации химических элементов. |
|
8 |
Энергетика биосферных процессов и продуктивность экосистем |
Основные виды энергии в биосфере (солнечная, радиоактивная, гравитационная и др.). Трансформация энергии зелеными растениями. Аккумулирование энергии живым веществом. Проявление законов термодинамики в биосфере. Биосфера как открытая термодинамическая система. Две формы энергии жизни. Свободная энергия живого вещества. Биогеохимическая энергия роста и размножения. Давление жизни. Составляющие энергетического баланса биосферы. Солнечная энергия. Механизмы фотосинтеза и хемосинтеза. Радиационный баланс земной поверхности, энергетический баланс, тепловой баланс суши и океана. Источники и потоки энергии в биологических системах. Поток энергии через трофические уровни, эффективность экосистем, пирамиды чисел, биомасс и энергии. Биотический круговорот веществ. Автотрофы и гетеротрофы, миксотрофы. Пищевые цепи. Продуценты, консументы, редуценты. Аэробные и анаэробные организмы. |
|
9 |
Биогеная миграция вещества. Биохимические процессы в биосфере. |
Понятие о биогенной миграции. Качественное различие между биогенной и физико-химической миграцией химических элементов и соединений. Биохимические круговороты вещества и потоки энергии как основной механизм поддержания организованности и устойчивости биосферы. Незамкнутость круговоротов в биосфере и её планетарное значение. Скорость выхода вещества из активного круговорота. Доля вещества в циклическом обращении. Круговорот воды. Особенности физико-химических свойств воды и её биологическое значение. Круговорот углерода. Биологическое значение углерода. Запасы органического и неорганического углерода. Хозяйственная деятельность человека и трансформация круговорота углерода. Круговорот кислорода. Его биологическое значение. Биохимические, анатомические и физиологические механизмы использования кислорода организмами. Источники поступления кислорода в атмосферу. Круговорот азота. Фиксация азота и вовлечение его в биохимический круговорот. Организмы – фиксаторы азота. Проблемы загрязнения окружающей среды соединениями азота. Круговорот фосфора. Биологическое значение фосфора. Фосфор как лимитирующий фактор. Последствия нарушения круговорота фосфора. Круговорот серы. Биологическое значение серы. Резервный фонд. Антропогенная трансформация круговорота серы. |
|
10 |
Организация биосферы |
Концепция В.И. Вернадского о биосфере как о планетарной организации, являющейся закономерной частью космической организованности. Кибернетические принципы организации биосферы. Иерархический порядок организации субординации живой природы. Л, Берталанфи и общая теория систем. Работы по биокибернетике И. Шмальгаузена и А. Колмогорова. Пространственная и временная организация биосферы, явление симметрии в жизненных процессах. Механизмы организации и самовоспроизводства живой материи на разных уровнях системной организованности (молекулярном, клеточном, организменном, популяционном, биогеоценозном, биосферном). Структура биосферы на термодинамическом, физическом, химическом и биологическом уровнях организованности. Парагенетический уровень организованности биосферы. Коэволюция атмосферы, литосферы, гидросферы и биосферы. Естественные факторы глобальных воздействий на биосферу. |
|
11 |
Ноосфера. Новая эволюционная стадия биосферы |
Представления В.И. Вернадского о ноосфере. Предпосылки возникновения концепции. Биохимическая деятельность человека и ее геологическая значимость. Масштабы воздействия человека на биосферу. Научная мысль – главная предпосылка перехода биосферы в ноосферу. Нравственная сила разума. Концепции ноосферы Э. Леруа, П.Тейяра де Шардена и В.И. Вернадского: черты сходства и различия. Коэволюционный характер развития общества и природы на современном этапе развития биосферы. Условия преобразования биосферы в ноосферу по В.И. Вернадскому. |
|
12 |
Концепция устойчивого развития |
Сверхинтенсивная эксплуатация и ограниченность природных ресурсов. Проблема загрязнения биосферы. Концепция устойчивого развития. Конференция ООН в Рио-де-Жанейро в 1992 году. Динамика современных мировых процессов, пути перехода к устойчивой экологичной системе хозяйствования. Концепция перехода России к устойчивому развитию и механизм его достижения. Экологическая доктрина России 2002 |
|
№ п/п |
Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин |
№ № тем данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин |
|||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
||
|
1 |
Геоэкология |
+ |
+ |
+ |
+ |
||||||||
|
2 |
Биоразнообразие |
+ |
+ |
+ |
+ |
||||||||
|
3 |
Устойчивое развитие |
+ |
+ |
|
№ п/п |
Наименование темы дисциплины |
Лекц. |
Практ.зан. |
СРС |
Всего час. |
|
1 |
Космические предпосылки формирования Земли и биосферы |
2 |
- |
4 |
6 |
|
2 |
Появление живого вещества на Земле, его эволюция |
2 |
2 |
4 |
8 |
|
3 |
Ответвление фауны. Отличие растений от животных |
1 |
2 |
2 |
5 |
|
4 |
Этапы эволюции биосферы Земли |
1 |
1 |
2 |
4 |
|
5 |
Возникновение учения о биосфере |
2 |
2 |
4 |
8 |
|
6 |
Строение биосферы. Её пределы |
2 |
2 |
2 |
6 |
|
7 |
Вещество биосферы. Теория живого вещества В.И.Вернадского |
2 |
2 |
1 |
5 |
|
8 |
Энергетика биосферных процессов и продуктивность экосистем |
2 |
1 |
3 |
6 |
|
9 |
Биогенная миграция вещества. Биохимические процессы в биосфере |
2 |
2 |
4 |
8 |
|
10 |
Организация биосферы |
2 |
- |
4 |
6 |
|
11 |
Ноосфера. Новая эволюционная стадия биосферы |
1 |
1 |
1 |
3 |
|
12 |
Концепция устойчивого развития |
1 |
1 |
1 |
3 |
Программой дисциплины не предусматривается.
|
№ п/п |
№ темы дисциплины |
Тематика семинаров |
Трудо-емкость (час.) |
|
1 |
2 |
Разные точки зрения на возникновение жизни на Земле. Исторические этапы эволюции биоты |
2 |
|
2 |
3 |
Классификация млекопитающих и их эволюция |
2 |
|
3 |
4 |
Этапы эволюции биосферы |
1 |
|
4 |
5 |
Истоки учения о биосфере. Обзор. Традиции русского космизма. Геологическая роль живого вещества. |
2 |
|
5 |
6 |
Биологическая миграция вещества. Сгущения жизни |
2 |
|
6 |
7 |
Основные свойства и функции живого вещества |
2 |
|
7 |
8 |
Фотосинтез и хемосинтез. Эффективность экосистем |
1 |
|
8 |
9 |
Биогеохимические круговороты вещества |
2 |
|
9 |
11 |
Условия преобразования биосферы в ноосферу по Вернадскому |
1 |
|
10 |
12 |
Экологическая доктрина Российской Федерации |
1 |
Программой дисциплины не предусматриваются.
а) основная литература:
1. Ерёмченко О.З. Учение о биосфере: Уч.пособие.- 2-е изд., перераб. И доп..-М.: Издат.Центр «Академия», 2006.-240с.
2. Косолапова А.В. Учение о биосфере. Часть 2.Биогеохимические циклы/Уч. Пособие.- Воронеж: Изд-во ВГПУ,2007.-48с.
3. Философия и методология науки: В.И.Вернадский. Учение о биосфере./П.С.Карако.-Мн.:Экоперспектива, 2007.-208с.
б) дополнительная литература:
1. Будыко М.И. Эволюция биосферы.-Л.:Гидрометеоиздат, 1991.
2. Войткевич Г.В., Вронский В.А. Основы учения о биосфере.Ростов-на-Дону, «Феникс», 1996.
3. Владимир Вернадский: Жизнеописание.Избранные труды.Воспоминания современников. Суждения потомков./Сост.Г.П.Аксёнов.-М.:Современник,1993.-668с.
4. Владимирский Б.М., Темурьянц Н.А. Влияние солнечной активности на биосферу-ноосферу.М.: Изд-во МНЭПУ, 2000.
5. Лапо А.В.Следы былых биосфер.-М., 1987.
6. Реймерс Н.Ф. Экология. Теория, законы, правила, принципы и гипотезы. –М.:«Россия молодая», 1994
в) программное обеспечение: лицензионные пакеты прикладных программ
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:
-Web-сайт Федерального портала Российское образование www.edu.ru
-Web-сайт Национального аккредитационного агентства в сфере образования www.fepo.ru
http://www.unesco.org
http://www.priroda.ru
http://www.biobat.ru
http://www.unesco.ru
Мультимедийные средства презентации материалов; компьютерный класс с выходом в сеть Internet.
Система оценки успеваемости студентов, применяемая в рамках курса «Учение о биосфере» основана на балльно-рейтинговой системе. В ее основу положены принципы, в соответствии с которыми формирование рейтинга студента осуществляется постоянно в процессе его обучения в университете. Достигается это путем использования совокупности контрольных точек, оптимально расположенных на всем временном интервале изучения дисциплины. Соответственно, осуществляется разделение всего курса на ряд более или менее самостоятельных, логически завершенных блоков и проведение по ним рубежного контроля. Наименование видов контроля и диапазон набираемых студентом баллов указаны в нижеприведенной таблице.
|
Виды контроля |
Набираемые баллы |
|
|
минимум |
максимум |
|
|
1. Рубежный контроль |
||
|
- реферат |
25 |
50 |
|
- эссе |
15 |
30 |
|
2. Текущий контроль |
0 |
20 |
|
Итого баллов за семестр |
40 |
100 |
Студент получает зачет при наборе не менее 55 при условии, что по каждой форме контроля набрано количество баллов не менее зачетного минимума.
Разработчик:
СПбГУЭФ доцент кафедры РЭиП Н.Д.Слободина
Эксперты:
СПбГУСЭ зав.каф. Экономики природопользования и А.М.Малинин
сервиса экосистем
СПбГУ доц.каф. физической географии и С.В.Милицина
ландшафтного планирования