Программа курса «Основы общей экологии и неоэкологии»

1. Введение в экологию.

1.1. Предмет и объекты изучения экологии. Место экологии в системе научных знаний. Аутэкология, демэкология, синэкология.

1.2. История развития науки и ее задачи. Современное понимание экологии как науки об экосистемах и биосфере. Введение термина «экология» Эрнстом Геккелем для обозначения науки о взаимоотношениях организмов с окружающей средой.

1.3. Методы экологии: полевые наблюдения, эксперимент, моделирование, системный подход.

2. Основные факторы среды и адаптации к ним организмов.

2.1. Организм и среда. Общие закономерности их взаимодействия.

2.2. Амплитуда экологических факторов. Закон минимума. Закон толерантности Либиха-Шелфорда и замещения действия фактора. Организмы стено - и эврибионтные. Компенсация факторов. Классификация факторов среды.

3. Абиотические факторы.

3.1. Климатические факторы. Свет. Значение лучей различной длины в жизни растений животных. Значение интенсивности света. Фотопериодизм. Свет и поведение животных. Температура, значение температуры среды. Терморегуляция животных. Животные пойкилотермные, гомойотермные, гетеротермные.

3.2. Газовый состав атмосферы и его влияние на организм. Значение кислорода, углекислого газа. Газообмен растений и животных. Ветер, давление воздуха и их влияние на организмы.

3.3. Влажность воздуха, осадки в жизни организмов. Классификация организмов по отношению к общему увлажнению. Совокупность действия климатических факторов. Суточная, сезонная ритмика в жизни организмов. Климатограммы.

3.4. Эдафические факторы. Значение почвы, ее механического состава, химизма, физических особенностей. Снег как субстрат.

3.5. Гидрологические факторы. Соленость воды, давление воды, падение освещенности с глубиной как экологический фактор, температурный режим. Движение воды.Классифика2ия гидробионтов. Экологические области Мирового океана.

3.6. Орографический фактор в жизни растений и животных. Прямое и косвенное действие рельефа. Высотная поясность как проявление влияния орографии. Роль организмов в создании микрорельефа. Пожары как экологический фактор.

3.7.Основные пути приспособления организмов к условиям среды. Адаптивные биологические ритмы (внутренние, внешние, приливно-отливные, суточные, годовые). Фотопериодизм. Живые организмы – индикаторы среды как экологических факторов. Биоиндикация. Жизненные формы как результат приспособления организмов к действию экологических факторов. Принципы экологической классификации организмов: жизненные формы растений, жизненные формы животных.

4. Антропогенные факторы в жизни организмов и сообществ. Прямое и косвенное воздействие фактора. Экология и практическая деятельность человека.

5. Популяции.

5.1. Понятие о популяции в экологии, популяционная структура вида. Ценопопуляция, экотипы, биотипы.

5.2. Свойства популяции. Плотность и численность популяции, методы определения для унитарных и модулярных организмов. Средняя и экологическая плотность, рождаемость, смертность, выживаемость. Половая структура популяции. Возрастная структура популяции. Популяции инвазионного, гомеостатического и регрессивного типа.

5.3. Пространственная структура популяций. Типы распределения организмов в пространстве. Причины образования агрегаций. Принцип Олли и безопасные поселения. Экологическая роль изоляции территориальности. Причины различия организмов в способности к расселению.

5.4.Этологическая структура популяции животных. Одиночный, колониальный, семейный, стайный и стадный образ жизни. Эффект группы.

5.5. Распределение энергии и оптимизация: r– и К – отбор. Интеграция: особенности и тактика жизненного цикла. Характерные особенности жизненного цикла. Тактика выживания.

6. Популяции в сообществах. Типы взаимодействия между двумя видами.

6.1. Симбиотические отношения: мутуализм, протокооперация и комменсализм.

6.2. Хищничество, растительноядность. Теория оптимального добывания пищи. Реакция хищника на плотность популяции жертвы. Уравнение Лотки-Вольтерра, Популяционные стратегии хищника и жертвы. Паразитизм, сопряженная эволюция паразита и хозяина. Способы адаптации хозяина к отрицательному воздействию паразита. Аллелопатия (антибиоз).Аменсализм.

6.3. Конкуренция и сосуществование видов. Принцип Гаузе, уравнение Лотки-Вольтерра, эксплуатация и интерференционная конкуренция. Роль конкуренции в разделении местообитания.

6.4 .Концепции местообитания, экологической ниши и гильдии. Трактовка понятия экологическая ниша: пространственная ниша, многомерная или гиперпространственная ниша, фундаментальная ниша, реализованная (или частная) ниша. Виды экологических эквивалентов.

6.5. Видовое, структурное и генетическое разнообразие в сообществах. Видовое разнообразие. Значимость видов, кривые распределения. Индексы разнообразия (индекс видового богатства, индекс Симпсона, индекс Шеннона). Альфа-, бета-, гамма- разнообразие.

6.6. Генетическое разнообразие. Теория сбалансированного полиморфизма.

6.7. Структурное разнообразие и причины его формирования (стратификационные принципы зональность, периодичность, сетевая организация пищевых цепей, репродуктивные системы, социальные структуры, системы взаимодействия, стохастические структуры и.т.д.). Исчезновение видов и утрата генетического разнообразия.