Введение
Определение экологии как науки. Цели, задачи и методы экологии. Краткая история формирования и развития экологических знаний. Разделы экологии: аутэкология, демэкология, синэкология, глобальная экология. Взаимосвязь экологии с другими науками. Роль экологии в решении практических задач. Экологические проблемы, их место и роль в современных экономических и политических тенденциях. Определение понятия «Устойчивое развитие» и роль экологии в реализации концепции Устойчивого развития.
Основная часть
Раздел 1. ОСНОВЫОБЩЕЙ ЭКОЛОГИИ
Экология особи – аутэкология
Уровни организации живых систем. Организм и условия его обитания. Экологические факторы и их классификации. Специфические особенности действия антропогенного фактора. Закон минимума Либиха. Закон толерантности Шелфорда. Диапазон толерантности. Стенобионтные и эврибионтные организмы. Экологическое значение основных абиотических факторов в жизнедеятельности организмов. Экологическая емкость среды.
Экология популяций – демэкология
Понятие о популяции. Статические характеристики популяции: численность (плотность) и биомасса популяции, возрастной и половой состав. Пространственное размещение и его характер: случайное, равномерное и групповое. Принцип Олли. Динамические характеристики популяции: рождаемость, смертность, кривые выживания, скорость роста. Экспоненциальный и логистический рост численности популяции. Регуляция численности популяции. Факторы, зависимые и независимые от плотности популяции.
Экология сообществ – синэкология
Понятие о биоценозе, биогеоценозе и экосистеме. Основные формы межвидовых связей в экосистемах (нейтрализм, комменсализм, протокооперация, мутуализм, хищничество, паразитизм). Межвидовая конкуренция как один из основных механизмов поддержания видовой структуры сообщества. Принцип конкурентного исключения Г.Ф.Гаузе. Экологическая ниша: потенциальная и реализованная. Поток энергии и круговорот химических элементов в экосистеме. Первое и второе начало термодинамики. Правила 1% и 10% энергии Линдемана. Трофическая структура биоценоза (продуценты, консументы, редуценты). Пищевые цепи и трофические уровни, пищевые сети. Экологические пирамиды (численности, биомассы, энергии). Продуктивность экосистем (первичная и вторичная). Естественное развитие экосистем: первичная и вторичная сукцессия. Целостность и устойчивость экосистем, механизмы устойчивости экосистем. Критерии и основные показатели устойчивости природных экосистем.
Биосфера и ее устойчивость
Формирование концепции биосферы. Эволюция биосферы. Учение В.И.Вернадского о биосфере и ноосфере. Концепция живого вещества. Выявление глобальной роли живого вещества. Концепция антропогенного воздействия как мощного геологического и геохимического фактора. Место человека в экологической системе. Круговорот веществ в биосфере. Глобальные биогеохимические циклы. Основные биогеохимические законы В.И.Вернадского. Современная биосфера. Рост производства и нагрузки на окружающую среду.
Раздел 2. УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ
Концепция Устойчивого развития
История возникновения понятия «устойчивое развитие»: Римский клуб, работы Медоуза и Форестера (Пределы роста, 1972). Декларация Первой конференции ООН по окружающей среде (Стокгольм, 1972). Всемирные саммиты в Рио-де-Жанейро (1992) и Йоханнесбурге (2002). Хартия устойчивого развития Европейских городов (г. Ольборг, Дания, 1994). Факторы Устойчивого развития: экологический (граница коридора, в котором должна развиваться цивилизация), экономический фактор (преобразование рыночной системы), социальный (с.-х. производство, права человека, демография). Стратегии и принципы устойчивого развития. Уровни устойчивого развития - локальный, региональный, национальный, межгосударственный, глобальный. Факторы, определяющие возможности устойчивого развития на каждом уровне. Международное сотрудничество по обеспечению устойчивого развития. Деятельность международных организаций по научной разработке теории устойчивого развития.
Природные ресурсы и их рациональное природопользование
как один из аспектов устойчивого развития
Оптимизация окружающей среды как теоретическая основа рационального природопользования. Характеристика природных ресурсов Земли: литосферы, гидросферы и атмосферы. Классификация природных ресурсов: исчерпаемые, неисчерпаемые, возобновимые, невозобновимые. Биологические ресурсы и продовольственная безопасность. Охрана природы. Рациональное природопользование, малоотходные и безотходные технологии. Использование альтернативных экологически чистых источников энергии как компоненты устойчивого развития экосистем и общества.