МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное

бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Оренбургский государственный университет

Геолого-географический факультет

Кафедра Экологии и природопользования

Дебело П. В.

Курс лекций по

«Биоэкологии»

Направление подготовки

«Техносферная безопасность»

«ИЗОС»

Квалификация выпускника

Бакалавр

Оренбург 2012

Содержание

1.Предмет, структура, задачи и методы биоэкологии. ……………………. 4

1.1.История формирования биоэкологии

1.2.Структура современной экологии и место в ней биоэкологии.

1.3.Биоэкология в системе наук.

1.4.Методы биоэкологических исследований.

1.5.Важнейшие проблемы биоэкологии.

2.Возникновение и эволюция живых систем.

2.1.Концепции возникновения жизни.

2.2.Свойства и уровни организации живого вещества.

2.3.Основные этапы химической и биологической эволюции жизни.

2.4.Концепции видообразования.

2.5.Основные положения современной систематики.

3.Система живой природы.

3.1.Важнейшие неклеточные формы, прокариоты и мезокариоты.

3.2.Грибы. Водоросли.

3.3.Низшие сосудистые растения.

3.4.Высшие сосудистые растения.

3.5.Животные.

3.6.Редкие виды. Проблемы сохранения биоразнообразия.

4.Экологические характеристики популяций.

4.1.Популяция как биологическая система.

4.2.Популяционная структура вида.

4.3.Экологические характеристики популяций.

4.4.Структура популяций.

5.Динамика популяций.

5.1.Рождаемость и смертность популяций.

5.2.Экологические стратегии популяций.

5.3.Гомеостаз популяций.

6.Динамика численности популяций.

6.1.Регуляция численности популяций.

6.2.Темпы роста популяций.

6.3.Типы динамики численности популяций.

7.Сообщества.

7.1.Понятия сообщество, биоценоз, биотоп.

7.2.Видовой состав и разнообразие сообществ.

7.3.Индексы видового разнообразия.

7.4.Структура сообществ.

7.5.Биотические отношения в сообществах.

8.Продукционные процессы в экосистемах.

8.1.Понятия первичная и вторичная, валовая и чистая продукция.

8.2.Факторы, лимитирующие продуктивность.

8.3. Распространение продукции на Земле.

8.4.Агроэкосистемы.

9.Динамика экосистем.

9.1.Циклические и направленные изменения экосистем.

9.2.Экологические сукцессии и их причины.

9.3.Общие закономерности сукцессий.

9.4.Проблемы устойчивости и продуктивности экосистем.

Литература

1. Вербицкий В.Б. Основы биоэкологи. Рыбинск: 2005.- 232с.

2. Шилов И, А. Экология. М.: 2004.- 512с.

3. Потапов А.Д. Экология. М.: 2004.- 528с.

4. Степановских А.С. Биологическая экология. М.: 2009.- 735с

5. Методические указания по темам (лабораторные работы).

6. Периодические издания.

7. Интернет-ресурсы

8. Рабочая программа.

Лекция 1.

Тема: Предмет, структура, задачи и методы биоэкологии.

1. История формирования биоэкологии.

2. Структура современной экологии и место в ней биоэкологии.

3. Биоэкология в системе наук.

4. Методы биоэкологических исследований.

5. Важнейшие проблемы биоэкологи.

1.1. История формирования биоэкологии.

Элементами экологических знаний человечество владело уже с первых шагов своего становления, поскольку только зная места обитания растений и животных, их образ жизни и поведение первобытный человек (собиратель, рыболов, охотник) мог выжить. Эти и приобретенные позднее знания впоследствии были зафиксированы в древнейших египетских, индусских, китайских, а затем греческих, римских и средневековых источниках, которыми пользовались практически до 16 века.

Этими трудами заканчивается первый этап истории экологии (естественной истории) – этап первичного накопления и систематизации сведений о растительном и животном мире, видах, имеющих важное значение в практике земледелия и животноводства основных очагов цивилизации.

Качественно новый этап в изучении зависимости строения и распространения растений и животных от условий окружающей среды, систематизации и обобщении этих материалов, собранных в течение столетий в различных (в т. ч. новых, описанных во время Великих географических открытий) регионах, заложен трудами естествоиспытателей эпохи Возрождения. В 17-18 вв. сведения, подтверждающие зависимость распространения, особенностей строения и образа жизни от климатических условий и других внешних обстоятельств, составляли уже значительную часть в работах многих натуралистов, в т.ч. и российских.

Отличительной особенностью первой половины 19 в. стало осознание большинством естествоиспытателей ведущей роли среды в существовании органического мира (Ж.Б. Ламарк, И.Ж. Сент-Иллер, А. Гумбольдт и др.). С этого же времени сведения экологического характера стали относить к сфере «Биологии» (с 1802 г.), хотя некоторое время еще сохранялся термин «естественная история». На

дальнейшее развитие экологического направления большое влияние оказала эволюционная теория Ч. Дарвина, которая в основном опиралась на экологические закономерности. Все это послужило стимулом для выделения экологии в самостоятельную науку.

В 20 столетии экология развивалась по многим направлениям, среди которых важнейшими были и остаются: аутэкология, популяционная экология, синэкология или биоценология, для которых главнейшей задачей является изучение выживания организмов в окружающей среде, закономерностей адаптации организмов и их сообществ к среде, проблем саморегуляции и устойчивости отдельных экосистем и биосферы в целом. В таком понимании экологию называют биоэкологией, когда хотят подчеркнуть ее биоцентричность. Вместе с тем, ряд исследователей сведения аутэкологического характера по-прежнему относят к сфере «Биологии», а к экологии относят лишь материалы популяционного и синэкологического характера.

2.Структура современной экологии и место в ней биоэкологии.

Исключительное разнообразие живых организмов нашей планеты (до 80-100 млн. видов), разные уровни их организации и многообразие условий обитания определяют многообразие подходов к изучению их взаимоотношений со средой. В связи с этим, взгляды на содержание и структуру экологии значительно отличаются у разных ученых и сейчас, например, только определений экологии существует более 60.

Однако, несмотря на это разнообразие подходов, большинство экологов в этой науке выделяют два основных раздела:

- общую экологию – науку о принципах и наиболее важных закономерностях взаимоотношений живых организмов с окружающей их средой. Именно в этой области среди экологов наблюдаются наиболее существенные разночтения в трактовке объектов, содержания, целей и задач исследования;

- прикладную экологию, изучающую различные аспекты взаимоотношений организмов с окружающей средой в процессе использования природных ресурсов.

Большинство экологов считают экологию фундаментальной биологической наукой (т.е. биоэкологией), изучающей условия существования живых организмов и взаимоотношения между ними, хотя проникновение экологических идей во все разделы биологии зачастую ставит под сомнение самостоятельность экологии как науки. Кроме того, ряд исследователей считает экологию не отдельной самостоятельной наукой, а целым комплексом наук о взаимодействии общества и природы или даже междисциплинарной областью знаний об устройстве многоуровневых систем в природе, обществе и их взаимосвязи.

Объектом исследования экологии являются организмы и биологические макросистемы разных рангов, их динамика во времени и пространстве, в том числе и под воздействием человека. Основным содержанием экологии является изучение взаимоотношений организмов друг с другом и со средой обитания на разных уровнях организации, их продуктивности и энергетики. В этом комплексе объектом исследования биоэкологии являются биологические макросистемы высших рангов

В связи с этим аутэкологию (экологию особей), которая изучает реакции организмов

на воздействие среды и их специфические адаптации к различным условиям относят к «общей экологии» (или по старому – к биологии). Основными же структурными подразделениями биоэкологии считаются популяционная экология (демэкология), экология видов (эйдэкология) и экология сообществ или экосистем(синэкология, биоценология), основным содержанием которых является изучение взаимоотношений организмов с окружающей средой на популяционном, видовом (популяционно-видовом), биоценотическом, экосистемном и биосферном уровнях, в том числе условия их формирования, развития, структуру, динамику их численности, а также взаимоотношения популяций и видов в биоценозах, процессы биогенного круговорота веществ и потоки энергии в экосистемах разного масштаба