основная литература - геолого-географический факультет ТГУ

Федеральное агентство по образованию
ТОМСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
УТВЕРЖДАЮ
Декан геолого-географического
факультета
_____________ Г.М. Татьянин
«____» __________ 200__ г.
БИОГЕОХИМИЯ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Направление 511000 (020300) – ГЕОЛОГИЯ
Специальность 011300 (020303) – ГЕОХИМИЯ
Специальность 013600 (020804) – ГЕОЭКОЛОГИЯ
Статус дисциплины:
элективная регионального компонента ЕН
ТОМСК – 2006
2
I.ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
Изучение курса «биогеохимия» имеет важное, прежде всего,
теоретическое значение, связанное, с одной стороны, с особой ролью
геохимического состава среды на развитие и химический состав
организмов, с другой, – исключительной ролью живого вещества в
формировании условий миграции химических элементов и поддержании
гомеостаза биосферы.
В процессе изучения курса студенты должны
овладеть:
- знанием о строении биосферы и основных функциях живого
вещества в круговороте химических элементов, роли различных групп
химических элементов в жизни организмов, существа биогеохимических
циклов различных уровней, биогеохимии воздушных и водных
мигрантов, влияния геохимической среды на развитие и химический
состав организмов, принципов и критериев биогеохимического
районирования;
- умением правильно использовать полученные теоретические
знания в области биогеохимии в своей профессиональной деятельности;
- навыками анализа имеющейся геохимической информации с
позиций ее значимости для биогеохимических оценок и построений, в
том числе и в связи с техногенной трансформацией состава среды
обитания организмов.
В практической реализации курс биогеохимии тесно связан с
рядом других геохимических дисциплин – общей и экологической
геохимией, геохимией геологических процессов, геохимическими
методами поисков, курсом антропогенных геохимических аномалий и др.
II. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
№
ТЕМА
ЧАСЫ
1.
Понятие природной системы. Свойства природной системы:
устойчивость,
саморегуляция,
эволюционирование,
эмерджентность. Биосфера. Границы биосферы. Структура
биосферы. Живое вещество. Функции живого вещества в
круговороте химических элементов. Отличие понятий
органического и живого вещества.
4
3
2.
3.
4.
5.
6.
4
Роль химических элементов в жизни организмов.
Макроэлементы, микроэлементы, ультрамикроэлементы.
Линии
питательных
веществ.
Интенсивность
биологического поглощения. Коэффициент биологического
поглощения. Барьерный и безбарьерный тип поглощения.
Биогеохимический круговорот химических элементов.
Биогеохимические циклы различных уровней (микробные
популяции,
беспозвоночные
животные,
наземные
биогеоценозы). Cукцессионные ряды. Прижизненный и
посмертный
тип биогенной миграции элементов.
Трофические цепи.
Биогеохимия воздушных мигрантов: С, O, H, N, S.
Биогеохимия водных мигрантов: Ca, K, Na, Si, P. Циклы
массообмена тяжелых металлов: Pb, Zn, Hg.
Влияние геохимической среды на развитие и химический
состав организмов. Организмы адаптированные и
неадаптированные к изменениям геохимической среды.
Эндемические виды. Пороговые концентрации. Показатель
ОСВР. Концентраторы и деконцентраторы. Факторы,
влияющие
на
химический
состав
организмов.
Биогеохимические эндемии. Роль химических элементов в
проявлении эндемий: Mn, B, Zn, Co, Cu, Mo, Ca, Se, Pb, J, F.
Эндемии и патологенез организмов.
Биогеохимическое районирование: биосфера - регион субрегион - провинция (зональная, интразональная,
азональная) - область. Равнинные регионы. Горные
регионы. Природные, природно-техногенные и техногенные
провинции.
Эндемические провинции. Принципы
районирования по В.В. Ковальскому, по А.И. Перельману.
Картосхема биогеохимического районирования. Экологобиогеохимическое районирование. Критерии:
 эколого-биогеохимический;
 адаптационно- гомеостатический;
 критерий нарушения биогеохимических циклов.
5
4
5
5
3
Курсовая работа (ОЗО)
Курсовая работа базируется на материалах учебного курса
«Биогеохимия» и имеет реферативный характер. Основной целью этой
работы является развитие навыков анализа специальной учебной
литературы для освещения определенной темы и углубления полученных
знаний по курсу. Написание подобной работы предусматривает изучение
целого ряда литературных источников и других необходимых
материалов. Объем работы не должен превышать 20–30 страниц.
Требования к содержанию и оформлению курсовой работы изложены в
Методических указаниях (Томск: ТГУ, 2005. 30 с.) Курсовая работа
защищается в присутствии комиссии.
Темы курсовых работ:
1. Биогеохимический цикл кадмия в ландшафтах бореальных лесов
(на примере лесных ландшафтов Томской области).
2. Биогеохимический цикл ртути в ландшафтах бореальных лесов
(на примере лесных ландшафтов Томской области).
3. Биогеохимический цикл свинца в ландшафтах бореальных лесов
(на примере лесных ландшафтов Томской области).
4. Биогеохимический эндемизм.
5. Геохимическая организация биосферы.
6. Глобальный биогеохимический цикл углерода.
7. Биогеохимический цикл цинка в ландшафтах бореальных лесов
(на примере лесных ландшафтов Томской области).
8. Биогеохимический цикл кальция.
III. ФОРМЫ ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ.
Зачет.
IV. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА.
основная литература
До б ро во л ь ски й В .В . Основы биогеохимии - М., Высшая школа. –
1998. – 413 с.
Бе зу гл о ва О . С., О рл о в Д.С . Биогеохимия – Ростов н/Д: «Феникс»,
2000. – 320 с.
Башкин В.Н. Биогеохимия - М., Научный мир. - 2004. - 584с.
Ивлев А.М. Биогеохимия - М., Высшая школа. - 1986. - 124с.
Ковалевский А.Л. Биогеохимия растений - Наука. - 1991. - 278с.
Перельман А. И. Геохимия ландшафтов. -М.: Высшая школа, 1975. - 342 с.
Ковальский В.В. Геохимическая экология. - М: Наука. - 1974. - 300с.
5
дополнительная литература
В ро нс кий В .А., В о йт кевич Г.В . Основы палеогеографии –
Ростов н/Д: «Феникс», 1997. – 576 с.
Глазовская М. А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов
СССР. - М.: Высшая школа, 1988. -328 с.
Геохимия окружающей среды / Ю.Е.Сает, Б.А.Ревич, Е.П.Янин и др. М.: Недра, 1990. - 335 с.
Покатилов Ю.Г. Биогеохимия биосферы и медико-биологические
проблемы - Новосибирск, ВО "Наука". - 1993. - 155с.
Биогеохимические основы экологического нормирования / В.Н.Башкин,
Е.В.Евстафьева, В.В.Снакин и др. - М: ВО”Наука”, 1993. - 304с.
Биогеохимическое районирование и геохимическая экология. Труды
биогеохимической лаборатории, т. XX. - М: “Наука”, 1985. – 200 с.
Махонина Г.И. Химический состав растений не промышленных отвалах
Урала. - Свердловск: Изд-во Урал. ун-та, 1987. - 176с.
Моторина Л.В., Ижевская Т.И. Основные направления индикации
сукцессий в техногенных ландшафтах. // Влияние деятельности человека
на природные экосистемы. - М., - 1980. - с.143-152
Блануца В.И. Интегральное экологическое районирование: концепции
и методы . - Новосибирск::ВО "Наука", - 1993.-158 с.
Пианка Э. Эволюционная экология. - М.:Мир. - 1981. - 396с.
6
Рабочая
программа
составлена
на
основе
требований
Государственных
образовательных
стандартов
высшего
профессионального образования по направлению 511000 (020300) –
ГЕОЛОГИЯ, специальности 011300 (020303) – ГЕОХИМИЯ, специальности
020804 (013600) – ГЕОЭКОЛОГИЯ, утвержденных 10 марта 2000 г.
7
Общий объем курса составляет 52 часов. Из них: лекции – 26 часов,
самостоятельная работа студентов – 26 часа. Общая трудоемкость курса
1.4 зач. ед. Зачет в 6 сем.
Составители:
Иванов Алексей Олегович, Семина Татьяна Александровна –
ассистенты кафедры минералогии и геохимии
Рецензент: профессор А.И.Летувнинкас
Программа ОДОБРЕНА кафедрой минералогии и геохимии (протокол
№___ от «___» _________ 200__ г.) и РЕКОМЕНДОВАНА методической
комиссией геолого-географического факультета (протокол № ___ от
«___» ___________ 200__ г.)
8