№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | Темы дисциплины необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | ||||||||
1.1 | 1.2 | 1.3 | 2.1 | 2.2 | 2.3 | 3.1 | 3.2 | 3.3 | ||
1 | Биология | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
5. Содержание дисциплины
1.1. Введение
Ростки учения о биосфере в разработках зарубежных и отечественных учёных 18-19 и первой половины 20 веков (Ж. Бюффон. Ж. Ламарк, , Ю. Либих, Ж. Кювье, , Ч. Лайель, Ч. Дарвин, Г. Марш, Э. Геккель, Э. Зюсс, . Ж. Реклю, д. И. Менделеев, , С. Аррениус, Ф. Кларк, Е. Гильгард, Ф. Рихтгоффен, Р. Шерлок, , ёв, , А. Тенсли, П. Терйяр де Шарден и др.
1. 2. Востребованность научного наследия
: о личности и творчестве; востребованность мировым сообществом его учения о биосфере. о переходе биосферы в ноосферу: созвучность взглядов учёного с концепцией устойчивого развития. Оценка уникального научного наследия и развитие идей в трудах выдающихся отечественных и зарубежных учёных (, , -Ресовский, , , , ёнов, Дж. Хатчисон, Дж. Лавлок, Л. Маргулис, Д. Саган, Г. Гриневальд, Э. Одум и др.).
1.3. Изучение проблем биосферы во второй половине ХХ и начале ХХI века
Развитие учения о биосфере во второй половине ХХ и в первой половине ХХI века. Гомеостаз Матери Земли Геи (Дж. Лавлок), биорегуляция (), биокосный системы, технобиогеомы, биогеохимия и геохимия ландшафтов (, , ), организованность биосферы (), цикл углерода и динамика живого океана (Е. А. романкевич, ), идеальный материк (К. Тролль, , ), картографическая модель географической поясно-зональной структуры Земли (, и. др.), антропогенные ландшафты (, , и др.).
2.1. Живое вещество
Резистентность организмов. Планетарная константа геоистории (отсутствие следов абиогенеза и лишённых жизни азойных эр; сохранение пригодных для жизни условий на протяжении геоэкологической истории как и среднего химического состава живого вещества трёх внешних геосфер; регулирование живым веществом геохимических процессов в системе атмосфера-гидросфера-литосфера). Изменение планетарной биомассы и первичной продукции в истории Земли.
Экологические функции живого вещества:
А) энерге6тическая функция (транспирация, снижение приземных температур, фотосинтез, уменьшение альбедо Земли снижение запыления атмосферы и поддержание прозрачности природных вод, депонирование связанной солнечной энергии в форме мёртвого органического вещества, поверхностной энергии частиц и кристаллохимической энергии некоторых глинистых минералов в горных породах; соотношение важнейших показателей энергетики Земли);
Б) газовая функция (атмосфера как «создание жизни»; планетарная биота и регенерация кислорода, углекислого газа, метана, фитонцидов, газовое дыхание Земли и фоссилиация газов в литосфере);
В) почвенно-эллювиальная функция (представление о биогенно-биокостном слое земной поверхности; почва и кора выветривания; роль биогенного фактора в их формировании);
Г) водоочистная функция (биофильтрация, роль биогенного фактора в обеззараживании и самоочищении поверхностных и подземных вод);
Д) водорегулирующая функция (биогенно-биокостный слой как регулятор соотношения между поверхностным и подземным стоком; зависимость режима стока рек от физиологических стадий лесной растительности; растительность и содержание СО2 в атмосфере);
Е) концентрационная функция (роль биогенного фактора в формировании залежей руд и каустобиолитов; извлечение из окружающей среды и увеличение концентрации опасных загрязняющих веществ в организмах в зависимости от их места в структуре трофической пирамиды; коэффициент накопления поллютантов; извлечение загрязняющих веществ растительностью из атмосферного воздуха);
Ж) транспортная функция (анадромный перенос биогенных веществ; их ветровое перераспределение);
З) Деструктивная функция (протолиз; корневое и микробиологическое выветривание).
2.2. Биосфера
Границы биосферы. Прабиосфера. Геопространство. Мантийно-геодинамическое происхождение океанических впадин. Биогенно-геодинамическое происхождение – материковых поднятий. Материки – главный плацдарм жизни. Разрастание материков за счёт сокращения океанических впадин как возможный отклик внутренних сил Земли на воздействие сил живой природы («давление жизни»). Организованность атмосферы как взаимодействие сил костной материи и живого вещества. Чередование состояний биофуркации и гомеостаза в истории. Общее и особенное этих состояний. Космогенные и космопланетарные причины бифуркаций. Великие вымирания на рубежах между ордовиком и силуром, средним и поздним девоном, премью и трниасом, мелом и палеогеном. Неоднозначное понимание их причин. Глобальные катастрофы от падения на Землю и взрыва гигантских космических тел в прошлом как космогенные бифуркации в геоистории и прообраз ядерной зимы. Иридиевый горизонт на границе меловой и палеогеновой систем – следствие космогенной катастрофы глобального масштаба, которая привела к вымиранию динозавров и других видов.
Гляциоэры в геоистории как космические зимы. Миланковича. Особенности колебаний климата в последние 800 тыс. лет по данным бурения дна океанов и ледниковых щитов Антарктиды и Гренландии. Ледниковые эпохи как особый тип бифуркаций и проявления пресса сил костной природы на механизмы, поддерживающие организованность биосферы.
Организованность биосферы. Связи между её океаническими и материковыми звеньями. Концепция живого океана . Экосистемы глубоководных гидротерм. Деление суши на густую, разреженную и голую биосферы. По Ж. Трикару и А. Кайе. Бассейново-речные, пустынно-эоловые и гляциально-нивальные подразделения как отражение степени трансформации живым веществом территориальных систем физико-географических процессов. Речные бассейны – главные звенья биосферы. Их функциональные блоки – водосборные, долинные, устьевые. Антропогенный пресс на водосборы и его индикация. Реки-бульдозеры.
2.3. Круговорот вещества
Большой геологический и малый биологический круговороты, гидрологический цикл и баланс энергии как основа понимания современных структурно-динамических особенностей глобальной экосистемы – биосферы. Важнейшие аспекты цикла углерода. Масштабы антропогенного нарушения баланса энергии, гидрологического и цикла, циклов кислорода, азота, фосфора, серы. Круговорот продуктов денудации суши.
3.1. Феномен – Серая Земля
Технически вооружённое человечество как третья сила в природе, равновеликая силам неорганической субстанции и живого вещества. Антропогенные и природно-антропогенные процессы. Антропогенная редукция биогенно-биокостного слоя на суше. Виды этой редукции. Современная абиотизация Земли и её показатели в цифрах на середину 1970-х гг. и на начало ХХI века на фоне данных о потенциальных биомассе и первичной продукции планетарной биоты. Иссушение суши в результате обезлесения, опустынивания, осуходоливания и создания транспортной, промышленной и селитебной инфраструктуры. Снижение потенциала испарения суши вследствие абиотизации и иссушения как феномен Серой Земли. Карта-схема абиотической структуры биосферы с учётом антропогенных изменений и её обоснование по данным и . Специфика освоения геопространства вне биосферы.
3.2. Космопланентарные силы, биосфера и человечество
Стихийные бедствия, природа и человечество. Связи между бедствиями, вызываемыми внешними и внутренними силами Земли. Антропогенное ослабление функций биогенно-биокостного слоя как один из важных факторов усиления нестабильности климата и стихийных бедствий. Наводнения, лесные пожары, засухи, суховеи, неурожаи, нашествия вредителей и др. Меры по смягчению воздействия стихийных бедствий на региональном уровне.
Современное изменение климата. Влияние наземного вулканизма на климат. Слабое научное парадигмы дообогрева Земли парниковыми газами. Отсутствие в ней учёта роли воды в глобальном переспределении солнечного тепла, его адвекции вплоть до Северного Ледовитого океана. Неверный тезис о наличии дарового парникового тепла, почти в полтора раза превосходящего солнечно-земной тепловой баланс, однако не входящего в него и никак не фиксируемого со спутников на выходе от Земли и не проявляющегося в действии главной тепловой машины планеты – Мирового океана. Отсутствие дообогревания Мирового океана парниковыми газами по крайней мере в ХХ веке как и аргументов парниковой природы потепления в Арктике. Похолодание, а не потепление в атмосфере, где есть парниковые газы, но практически отсутствует водяной пар. Опровергнута гипотеза о прямом воздействии СО2 на климат в геоистории. Опровержение парниковой парадигмы изменения климата с позиций современной физики атмосферы (по Г. Герлич, Р. Тшеушнер, 2007).
Три реальных фактора современного природно-антропогенного потепления: 1) солнечный форсинг; 2) абиотизация и иссушение освоенной суши из-за стихийного землепользования; 3) макрорегиональные тепловые стрессы. Современное потепление и рост нестабильности климата – интегральный результат усиления солнечно-земных связей и эффекта Серой Земли начала голоцена. Атмосферная влага и климат. Возможная польза избытка СО2 для растений группы С3 и современного агропроизводства, лесного хозяйства и растительности суши в целом.
Активная поддержка Киотского протокола ведущими политическими лидерами большинства стран золотого миллиарда над остальным миром.
3.3. Поворот к Зелёной Земле – императив человечества
Возможности адаптации человечества к изменению климата. Необьходимость сглаживания социально-экономического контраста между странами золотого миллиарда и остальным миром как необходимое условие указанной адаптации. Максимально возможное восстановление природных функций бывшей Зелёной Земли путём возможной реставрации биогенно-биокостного слоя суши. Замещение экологически-неблагоприятных агроландшафтов аквафермами и акваплантациями в океане и внутренних водоёмах суши. Тотальной озеленение поселений и голой антропогенной инфраструктуры. Скорейшее распространение во всех странах зелёной политики как одного из важнейших приоритетов. Искоренение военных конфликтов из мировой практики. Необходимость поворота от Серой Земли к Зелёной – это императив – единственный путь к выживанию и устойчивому развитию мирового социума.
6. Планы семинарских (практических) занятий
Модуль 1
Введение
-Учение о биосфере в разработках зарубежных и отечественных учёных 18-19 века.
-Учение о биосфере в разработках зарубежных и отечественных учёных в первой половине 20 века.
- Преемственность в развитии науки о биосфере.
Востребованность научного наследия
- как личность и учёный.
- Учение о переходе биосферы в ноосферу.
- Оценка уникального научного наследия и развитие идей в трудах выдающихся отечественных и зарубежных учёных.
Изучение проблем биосферы во второй половине ХХ и начале ХХI века
- Развитие учения о биосфере во второй половине ХХ и в первой половине ХХI века.
Модуль 2
Живое вещество
- Резистентность организмов.
- Изменение планетарной биомассы и первичной продукции в истории Земли.
- Энерге6тическая функция живого вещества (транспирация, снижение приземных температур, фотосинтез, уменьшение альбедо Земли снижение запыления атмосферы и т. д.).
- Газовая функция живого вещества.
- Почвенно-эллювиальная функция живого вещества.
- Водоочистная функция живого вещества.
- Водорегулирующая функция живого вещества.
- Концентрационная функция живого вещества.
- Транспортная функция живого вещества.
- Деструктивная функция.
Биосфера
- Границы биосферы.
- Гляциоэры в геоистории как космические зимы. Миланковича.
- Организованность биосферы. Связи между её океаническими и материковыми звеньями.
Круговорот вещества
- Большой геологический и малый биологический круговороты.
- Гидрологический цикл и баланс энергии как основа понимания современных структурно-динамических особенностей глобальной экосистемы – биосферы.
- Важнейшие аспекты цикла углерода.
Модуль 3
Феномен – Серая Земля
- Технически вооружённое человечество как третья сила в природе.
- Антропогенные и природно-антропогенные процессы (иссушение суши в результате обезлесения, опустынивания, осуходоливания и создания транспортной, промышленной и селитебной инфраструктуры).
- Снижение потенциала испарения суши вследствие абиотизации и иссушения как феномен Серой Земли. Составление карта-схемы абиотической структуры биосферы с учётом антропогенных изменений и её обоснование
Космопланентарные силы, биосфера и человечество
- Стихийные бедствия, природа и человечество.
- Современное изменение климата.
- Три реальных фактора современного природно-антропогенного потепления: 1) солнечный форсинг; 2) абиотизация и иссушение освоенной суши из-за стихийного землепользования; 3) макрорегиональные тепловые стрессы.
- Киотский протокол.
Поворот к Зелёной Земле – императив человечества
- Возможности адаптации человечества к изменению климата.
- Возможное восстановление природных функций бывшей Зелёной Земли.
- Зелёная политика как один из важнейших приоритетов развития стран.
- Искоренение военных к конфликтов из мировой практики.
7. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Примерная тематика докладов и рефератов:
1. Ростки учения о биосфере в разработках зарубежных учёных 18-19 веков.
2. Ростки учения о биосфере в трудах и .
3. – основоположник учения о биосфере.
4. Газовая функция живого вещества.
5. Цикл углерода через призму современного потепления климата.
6. Основные резервуары и потоки углерода органического вещества в природе.
7. Антропогенное нарушение цикла углерода.
8. Цикл кислорода и его антропогенное нарушение.
9. Антропогенное нарушение гидрологического цикла.
10. Энергетическая функция живого вещества.
11. Почвенно-эллювиальная функция живого вещества.
12. Водорегулирующая функция живого вещества.
13. Транспортная и деструктивная функция живого вещества.
14. Географическая организация биосферы: система суша – океан.
15. Географическая организация биосферы: деление материковых сегментов суши.
16. Речные бассейны – главные звенья биосферы.
17. Гомеостаз как следствие взаимодействия сил косной материи и живого вещества.
18. Человечество как третья сила в природе.
19. Неустойчивая атмосфера и устойчивое развитие.
20. Научная проблема СО2 – реальная или мнимая?
21. Материковые поднятия замещают океанические впадины.
22. Материки – главный плацдарм жизни.
23. Антропогенный пресс на водосборные составляющие бассейново-речных систем.
24. Экосистемы глубоководных гидротерм Мирового океана.
25. Водоочистная функция живого вещества.
26. Концентрационная функция живого вещества.
27. Концепция живого океана .
28. Циклы Миланковича и гляциоэры как бифуркации в геоистории.
29. Антропогенная редукция биогенно-биокостного слоя и усиление стихийных бедствий.
30. Три реальных фактора современного потепления климата.
31. Космические катастрофы как причины бифуркаций в геоистории.
32. Иридиевый горизонт и вымирание динозавров на границе мела и палеогена.
33. Уязвимые положения парадигмы дообогрева Земли парниковыми газами.
34. Абиотизация как редукция биогенно-биокостного слоя.
35. Иссушение суши и снижение её потенциала испарения.
36. От Серой Земли к Зелёной как императив и путь к устойчивому развитию.
Задания для самостоятельной работы – составление карт
1. Водные ресурсы материков, включая крупнейшие водохранилища, озёра с изменённым уровнем воды и межбассейновые переброски стока
2. Поливные земли в странах мира с показом безвозвратного использования воды
3. Осушение земель и польдеров в странах мира
4. Мангровых лесов – сохранившихся и мест их уничтожения
5. Действующих вулканов как факторов риска с указанием плотности населения в их районах
6. Изменения лесистости стран мира
Вопросы к экзамену:
1. Ростки учения о биосфере в трудах конца 18, 19 и начала 20 вв.
2. Концентрация функции живого вещества
3. Учение о биосфере
4. Концепция живого океана .
5. Цикл углерода и его антропогенное нарушение.
6. Круговорот продуктов денудации суши
7. Абиотизация Земли
8. Энергетическая функция живого вещества
9. Три реальных фактора современного потепления климата
10. Транспортная и деструктивная функция живого вещества
11. Научная проблема СО2 – реальная или мнимая?
12. Антропогенные редукция биогенно-биокостного слоя и усиления стихийных бедствий.
14. Материки – главный плацдарм жизни.
15. Водоочистная функция живого вещества.
16. Космические катастрофы и причины бифуркаций в геоситории.
17. Иссушение суши и снижение её потенциала испарения.
18. Антропогенное нарушение гидрологического цикла
19. Концентрационная функция живого вещества
20. Востребованность учения о биосфере
21. Водоочистная функция живого вещества
22. Миланковича и гляциоэры как бифуркация в геоистории
23. Газовая функция живого вещества
24. Газовая функция живого вещества
25. Уязвимые положения парадигмы дообогрева Земли парниковыми газами
26. Почвенно-эллювиальная функция живого вещества
27. Астроблемы. Иридиевый горизонт и вымирание динозавров на границе мела и палеогена
28. Деструктивная функция живого вещества
29. Материки замещают океанические впадины
30. Транспортная функция живого вещества
31. Иерархическая структура биосферы с учётом антропогенных изменений
32. Поворот от Серой Земли к Зелёной как императив человечества
33. Основные резервуары и потоки углерода органического вещества в природе
34. Меры по смягчению воздействия стихийных бедствий на региональном уровне
35. Речные бассейны – главные звенья биосферы
36. Человечество как третья сила в природе
37. Организованность биосферы: деление материковых сегментов суши
38. Антропогенные и природно-антропогенные процессы
39. Гомеостаз как следствие взаимодействия сил костной материи и живого вещества
40. Кому необходим Киотский протокол?
41. Феномен Серая Земля
42. Экосистемы глубоководных гидротерм Мирового океана
Взаимодействия суши и океана и современный баланс кислорода в биосфере
45. Тепловой баланс биосферы
46. Круговорот продуктов денудации суши
47. Влияние наземного вулканизма на климат
48. Возможная польза «избытка» атмосферного СО2 для растениеводства и лесного хозяйства
49. Макрорегиональные тепловые стрессы 1972, 1988, 2003, и 2010 гг. Общие черты и различия
50. Специфика освоения геопространства вне биосферы.
8.Образовательные технологии
Лекции – оборудование мультимедиа. Практические занятия – использование мультимедиа (для докладов с презентациями). Использование компьютерных программ для построения карт биоразнообразия. Активные и интерактивные формы проведения занятий – разбор конкретных ситуаций
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
9.1. Основная литература:
1. Еремченко, о биосфере: учеб. пособие для студ., обуч. в магистратуре по направ. 510600 "Биология"/ . - 2-е изд., перераб. и доп.. - Москва: Академия, 20с
2. Еськов, история Земли: учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по спец. "Биология"/ . - Москва: Высшая школа, 20с.:
9.2. Дополнительная литература:
1. Эволюция атмосферы, биосферы и климата/ . - Москва: Наука, 19с.; 20 см. - Библиогр. : с. 4р.
2. Тюрюканов, А. H. -Ресовский : Биосферные раздумья/ А. H. Тюрюканов, . - Москва, 19с.;
3. Филиппов, Е. М. О развитии земли и биосферы/ . - Москва: Знание, 19с.:
4. Глобальные проблемы биосферы/ Отв. ред. . - Москва: Наука. - Вып.8 с.
5. Биосфера : загрязнение, деградация, охрана : краткий толковый словарь: учеб. пособие для студентов биол. спец. вузов/ , , . - Москва: Высшая школа, 20с.
6. Давитая, и биосфера - прошлое, настоящее, будущее/ . - Ленинград: Гидрометеоиздат, 19с.;
7. Алексеенко, и биосфера: учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по напр. подготовки диплом. спец. 656600 "Защита окружающей среды"/ . - Москва: Логос, 20с.;
9.3. Программное обеспечение и интернет-ресурсы:
http://www. wri. org Сайт Института Мировых природных ресурсов
http://www. unep. org ЮНЕП ООН по окружающей среде
http://www. fao. org Сайт Всемирной Продовольственной и Сельскохозяйственной организации (ФАО)
http://www. wice. ws (WICE) Всемирный институт сохранения и окружающей среды
10. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
Для проведения лекционных занятий необходима аудитория, оборудованная мультимедийными средствами для работы в программе PowerPoint. Для выполнения практических занятий по построению карт необходим компьютерный класс.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
