05.06.01 Науки о земле

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АЕЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«КАМЧАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по НР
Н.Г. Клочкова
« /X »
2014 г.
ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА
по направлению подготовки
05.06.01
«Науки о земле»
формы обучения - очная/заочная
Петропавловек-Камчатский
2014
Программа кандидатского экзамена
разработана:
і / д - / <ѵ/- ^
н.А. Ступникова, кандидат биологиче­
ских наук, заведующая ка'федрой «Экология и природопользование»
Программа кандидатского экзамена рассмотрена и одобрена на заседании
Научно-технического совета
протокол № / от « /Л » 0 9
2014 г.
Председатель НТС
Н.Г. Клочкова, доктор биологических
наук
2
1.
Основы общей экологии
Экология как наука. Предмет, содержание и задачи экологии. Первое научное
определение экологии (Э. Геккель, 1866). Взаимоотношения экологии с другими
науками. Дисциплины, пограничные с экологией.
Биосфера как специфическая оболочка Земли и арена жизни. Границы био­
сферы в литосфере, гидросфере и атмосфере. Функциональные связи в биосфере.
Биосфера как среда обитания человека.
Системность жизни: средообразующая роль живых организмов, разнообразие
форм жизни на планете Земля, разнообразие форм превращения вещества и энер­
гии. Уровни организации живой материи: организм, популяция, сообщество, зо­
нальные экологические системы (биомы), биосфера.
2.
Учение о биогеоценозах
Биогенный круговорот вещества и энергии. Биогеохимические функции раз­
ных групп организмов. Место человека в биосфере.
Факторы среды обитания организмов (экологические факторы): абиотиче­
ские, биотические, антропогенные.
Температура, как экологический фактор: температурные пороги жизни, теп­
лообмен. Влияние температуры на биологические ритмы растений и животных.
Пойкилотермные и гомойотермные организмы. Термофилы и психрофилы.
Вода как экологический фактор. Вода как внутренняя среда организма. Физи­
ко-химические свойства воды как среды обитания растений и животных.
Минеральные соли как экологический фактор. Водно-солевой обмен орга­
низмов в водной среде и на суше.
Г азовый состав современной атмосферы планеты Земля. Кислород как эколо­
гический фактор. Газообмен в водной и воздушной среде. Основные адаптации
растений и животных, связанные с дыханием.
Свет как экологический фактор. Спектральный состав солнечного излучения.
Биологическое действие различных участков спектра солнечного излучения. Влия­
ние света на биологические ритмы. Физиологическая регуляция сезонных явлений.
3.
Методы изучения динамики популяции в условиях биогеоценозов
Космическая роль зеленых растений. Контроль зеленых растений за газовым
составом атмосферы. Озоновый экран. Парниковый эффект. Создание зелеными
растениями первичной биологической продукции. Фотосинтез как механизм пре­
образования кинетической энергии солнечного света в потенциальную энергию
живого вещества (энергию химических связей).
Адаптации на уровне организмов. Лимитирующие факторы. Пределы толе­
рантности. Диапазон значений основных физических и химических показателей
(температура, влажность, рН, солевой состав и др.), в пределах которого возможен
феномен жизни на планете Земля. Экологическая ниша (по Дж. Хатчинсону) как
3
многомерный аналог пределов толерантности. Значение взаимодействия факторов
в их влиянии на организм.
Популяционная экология. Понятие о популяции. Популяция как система. По­
пуляционная структура вида. Пространственная структура популяций. Пространст­
венная дифференциация и функциональная интеграция видов растений и живот­
ных. Поддержание пространственной структуры видов. Регуляция плотности насе­
ления.
Демографическая структура популяций. Динамика численности популяций и
популяционные циклы. Демографический потенциал. Демографические пирамиды
как отражение демографического потенциала.
Экология сообществ. Сообщество (биоценоз) как система. Основные виды
межпопуляционных связей в сообществах. Трофическая и пространственная струк­
тура сообщества. Пищевая (трофическая) цепь. Сети питания. Поток вещества и
энергии по трофической цепи. Основные функциональные группы организмов
(трофические уровни) в экосистемах: продуценты, консументы, редуценты. Эколо­
гическая ниша (по Ч. Элтону) как место вида в трофической структуре сообщества.
Межпопуляционные взаимодействия в сообществе. Хищничество и парази­
тизм. Конкуренция и мутуализм. Комменсализм и аменсализм. Представление о
консорциях. Топические и трофические связи в консорциях.
Экосистема как функциональное единство сообщества и его среды обитания.
Динамика экологических систем. Экологическая сукцессия. Этапы экологической
сукцессии (сериальные стадии). Первичные и вторичные экологические сукцессии.
Дисбаланс продукции и деструкции как причина первичной сукцессии. Климаксное
(равновесное) сообщество. Нарушение хода сукцессии под влиянием антропоген­
ного воздействия.
Зональные экологические системы. Факторы, определяющие природную зо­
нальность и высотную поясность экосистем. Основные характеристики зональных
экологических систем. Биосфера как экосистема самого высокого уровня.
4.
Человек и биосфера
Воздействие человека на биосферу. Демографический взрыв, время начала и
основные причины. Демографический потенциал в развитых и развивающихся
странах. Современная численность населения и прогноз динамики численности на­
селения на ближайшие десятилетия.
Деятельность человека как экологический фактор. Прикладные аспекты эко­
логии. Абсолютная зависимость человека от растений и животных, населяющих
нашу планету. Фрагментация (расчленение) ареалов видов в результате расширения
сельхозугодий, поселений и коммуникаций человека. Загрязнение человеком воз­
душной, водной среды и почвы. Основные источники загрязнения. Краткая история
природопользования от раннего земледелия до наших дней как история воздейст­
вия человека на природную среду.
4
Вопросы к кандидатскому экзамену:
1.
Биосфера как специфическая оболочка Земли и арена жизни.
2.
Минеральные соли как экологический фактор. Водно-солевой обмен
организмов в водной среде и на суше.
3.
Популяционная экология. Понятие о популяции.
4.
Экология как наука. Предмет, содержание и задачи экологии.
5.
Факторы среды обитания организмов (экологические факторы): абио­
тические, биотические, антропогенные.
6.
Воздействие человека на биосферу. Демографический взрыв, время на­
чала и основные причины.
7.
Системность жизни: средообразующая роль живых организмов, разно­
образие форм жизни на планете Земля, разнообразие форм превращения вещества
и энергии.
8.
Газовый состав современной атмосферы планеты Земля. Кислород как
экологический фактор.
9.
Адаптации на уровне организмов. Лимитирующие факторы. Пределы то­
лерантности.
10. Первое научное определение экологии (Э. Геккель, 1866).
11. Температура, как экологический фактор: температурные пороги жизни,
теплообмен.
12. Демографическая структура популяций. Динамика численности популя­
ций и популяционные циклы.
13. Взаимоотношения экологии с другими науками. Дисциплины, погра­
ничные с экологией.
14. Газообмен в водной и воздушной среде. Основные адаптации растений
и животных, связанные с дыханием.
15. Деятельность человека как экологический фактор. Прикладные аспекты
экологии.
16. Функциональные связи в биосфере. Биосфера как среда обитания чело­
века.
17. Биогенный круговорот вещества и энергии. Биогеохимические функ­
ции разных групп организмов.
18. Космическая роль зеленых растений. Контроль зеленых растений за га­
зовым составом атмосферы. Озоновый экран.
19. Уровни организации живой материи: организм, популяция, сообщест­
во, зональные экологические системы (биомы), биосфера.
20. Влияние температуры на биологические ритмы растений и животных.
21. Межпопуляционные взаимодействия в сообществе. Хищничество и па­
разитизм.
22. Пойкилотермные и гомойотермные организмы. Термофилы и психрофилы.
23. Зональные экологические системы. Факторы, определяющие природ­
ную зональность и высотную поясность экосистем.
5
24. Демографический потенциал в развитых и развивающихся странах.
25. Вода как экологический фактор.
26. Фотосинтез как механизм преобразования кинетической энергии сол­
нечного света в потенциальную энергию живого вещества (энергию химических
связей).
27. Современная численность населения и прогноз динамики численности
населения на ближайшие десятилетия.
28. Физико-химические свойства воды как среды обитания растений и жи­
вотных.
29. Популяция как система. Популяционная структура вида.
30. Абсолютная зависимость человека от растений и животных, населяю­
щих нашу планету.
31. Место человека в биосфере.
32. Диапазон значений основных физических и химических показателей
(температура, влажность, рН, солевой состав и др.), в пределах которого возможен
феномен жизни на планете Земля.
33. Основные характеристики зональных экологических систем. Биосфера
как экосистема самого высокого уровня.
34. Свет как экологический фактор. Спектральный состав солнечного из­
лучения.
35. Сообщество (биоценоз) как система. Основные виды межпопуляцион­
ных связей в сообществах.
36. Фрагментация (расчленение) ареалов видов в результате расширения
сельхозугодий, поселений и коммуникаций человека.
37. Биологическое действие различных участков спектра солнечного излу­
чения.
38. Экосистема как функциональное единство сообщества и его среды оби­
тания. Динамика экологических систем.
39. Загрязнение человеком воздушной, водной среды и почвы. Основные
источники загрязнения.
40. Влияние света на биологические ритмы.
41. Поток вещества и энергии по трофической цепи. Основные функцио­
нальные группы организмов (трофические уровни) в экосистемах: продуценты,
консументы, редуценты.
42. Краткая история природопользования от раннего земледелия до наших
дней как история воздействия человека на природную среду.
43. Физиологическая регуляция сезонных явлений.
44. Пространственная дифференциация и функциональная интеграция ви­
дов растений и животных.
45. Создание зелеными растениями первичной биологической продукции.
46. Парниковый эффект.
47. Экологическая ниша (по Дж. Хатчинсону) как многомерный аналог пре­
делов толерантности.
6
48. Представление о консорциях. Топические и трофические связи в консорциях.
49. Поддержание пространственной структуры видов. Регуляция плотно­
сти населения.
50. Демографический потенциал. Демографические пирамиды как отраже­
ние демографического потенциала.
51. Экологическая сукцессия. Этапы экологической сукцессии (сериальные
стадии).
52. Значение взаимодействия факторов в их влиянии на организм.
53. Трофическая и пространственная структура сообщества. Пищевая
(трофическая) цепь.
54. Экологическая ниша (по Ч. Элтону) как место вида в трофической
структуре сообщества.
55. Экология сообществ.
56. Конкуренция и мутуализм. Комменсализм и аменсализм.
57. Первичные и вторичные экологические сукцессии. Дисбаланс продук­
ции и деструкции как причина первичной сукцессии.
58. Границы биосферы в литосфере, гидросфере и атмосфере.
59. Вода как внутренняя среда организма.
60. Пространственная структура популяций.
Литература:
1.
Батян А.Н., Фрумин Г.Т., Базылев В.Н. Основы общей и экологической
токсикологии. - СПб.: СпецЛит, 2009. - 352 с.
2.
Брюхань Ф.Ф., Графкина М.В., Сдобнякова Е.Е. Промышленная эколо­
гия. - М.: ФОРУМ, 2011.- 208 с.
3.
Будыкина Т.А. Процессы и аппараты защиты гидросферы. - М.: Изд-во
«Академия», 2010. - 288 с.
4.
Ветошкин А.Г. Защита окружающей среды от энергетических воздей­
ствий. - М.: Высшая школа, 2010. - 383 с.
5.
Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты защиты окружающей среды. - М.:
Высшая школа, 2008. - 324 с.
6.
Ветошкин А.Г. Теоретические основы защиты окружающей среды.
Учебное пособие. - Пенза: Изд-во ПГАСА, 2002. - 290 с.
7.
Г ора Е.П. Экология человека. - М.: Дрофа, 2007. - 540 с.
8.
Дмитриенко В.П., Сотникова Е.В., Черняев А.В. Экологический мони­
торинг техносферы. - СПб.: Лань, 2012. - 368 с.
9.
Карпова Е.А., Матузова Г.В. Химическое загрязнение биосферы и его
экологические последствия. - М.: МГУ, 2013. - 302 с.
10. Коваленко Л.А., Макаров А.К., Медведев В.Т., Скибенко В.В. Контроль
состояния окружающей среды и защита от антропогенных загрязнений. - М.: Изда­
тельский дом МЭИ, 2010. - 448 с.
7
11. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. - Ростов н/Дону: Феникс,
2012. - 608 с.
12. Королев А.А., Богданов М.В., Королев Ал.А. и др. Медицинская эколо­
гия / под ред. А.А. Королева. М.: Академия, 2008. - 208 с.
13. Короновский Н.В., Брянцева Г.В., Ясаманов Н.А. Геоэкология. - М.:
Академия, 2011. - 384 с.
14. Ларионов Н.М., Рябышенков А.С. Промышленная экология. - М.:
Юрайт, 2012. - 495 с.
15. Лотош В.Е. Переработка отходов природопользования. - Екатеринбург:
Полиграфист, 2007.- 503 с.
16. Лотош В.Е. Технологии основных производств в природопользовании.
- Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2002. - 553 с.
17. Мельников А.А. Проблемы окружающей среды и стратегия ее сохране­
ния. - М.: Академический проект, 2009. - 744 с.
18. Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелихова О.П. Экология. - М.:
Академия, 2012. - 576 с.
19. Панов В.П., Нифонтов Ю.А., Панин А.В. Теоретические основы защи­
ты окружающей среды. - М.: Академия, 2008. - 320 с.
20. Промышленная экология: Учебное пособие / Под ред. В.В. Денисова. Ростов на/Д: Изд. центр «МарТ», 2011. - 720 с.
21. Почекаева Е.И. Окружающая среда и человек. - Ростов н/Дону: Фе­
никс, 2012. - 574 с.
22. Почекаева Е.И. Безопасность окружающей среды и здоровье населения.
- Ростов н/Дону: Феникс, 2013. - 443 с.
23. Прохоров Б.Б. Экология человека. - М.: Академия, 2010. - 320 с.
24. Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и
потребления. - М.: КолосС, 2003. - 230 с.
25. Трифонова Т.А., Селиванова Н.В., Мищенко Н.В. Прикладная эколо­
гия. - М.: Академический проект; Гаудеамус, 2007. - 384 с.
26. Чернышов В.И., Сидоренко С.Н., Зыков В.Н., Чернышов В.В. Оценка
экологического состояния регионов по санитарно-гигиеническим показателям. М.: РУДН, 2011. - 272 с.
27. Шубов Л.Я., Ставровский М.Е., Олейник А.В. Технология отходов. М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2011. - 352 с.
8