2707

2

УДК 630*18:574

Прохорова Н.Л. ЭКОЛОГИЯ [Текст]: методические указания к выполнению практических работ для студентов направления подготовки 15.03.02 Туризм – / Н.Л. Прохорова, – ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». - Воронеж, 2018.

– 31 с.

Рецензент: директор ФГБУ «ВНИИЛГИСбиотех», кандидат биологических наук, доцент Корчагин О.М.

3

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение ……………………………………………………………………………... 4 Практическая работа №1

Объект, предмет и задачи экологии ………………………………………………5

Практическая работа №2

Экологические факторы. Среды жизни организмов ..………………………... 8

Практическая работа № 3 Популяция……………..……..……………………………………………………...12

Практическая работа № 4 Экологические системы ……………………..……………………………………14

Практическая работа № 5 Биосфера ...……………..……..……………………………………………………..17

Практическая работа № 6

Оценка качества окружающей природной среды ……………………………..21

Контрольные тесты для самоконтроля …………………...……………………25 Вопросы для подготовки к сдаче экзамена …………………………………….28

Библиографический список ……………………………………………………...25

4

Введение

Экология – одна из академических наук, которая исследует процессы и явления, в соответствии с которыми устроена природа. Экология исследует принципы функционирования основных компонентов биосферы – атмосферы,

литосферы и гидросферы, являющихся средой обитания живых организмов,

закономерности взаимодействия природы и общества.

Современная экологическая ситуация вызывает обоснованную тревогу всех людей планеты. Для сохранения цивилизации необходимо переосмысление экологических ценностей, включающих природные ресурсы, в том числе чистый воздух и воду, плодородные почвы, лесные богатства и многообразие живых организмов.

Транспортный комплекс относится к основным источникам загрязнения окружающей природной среды. Основные виды воздействия на окружающую среду автотранспорта – загрязнение токсичными веществами атмосферного воздуха отработавшими газами автомобилей; выбросы вредных веществ в атмосферу от стационарных источников; размещение и утилизация отходов от эксплуатации транспорта; загрязнение поверхностных вод и водоемов ливневыми сточными водами с объектов, обслуживающих транспортные средства.

Человек не может жить, не оставляя после себя твердые бытовые отходы.

Отходы собираются как на специализированных (санкционированные места), так

ина стихийно возникающих свалках (неразрешенные места).

Несанкционированные свалки, вследствие биохимических процессов разложения, оказывают вредное воздействие на окружающую среду. Свалки бытовых отходов не только загрязняют почву, воду и воздух, там, в огромных количествах разводятся крысы, мыши и насекомые, что угрожает вспышками инфекционных заболеваний.

Целью практических занятий является усвоение и понимание механизма взаимодействия всех компонентов биосферы, познание предмета экологии и основных ее задач на современном этапе.

5

Практическая работа № 1

Объект, предмет и задачи экологии. История экологии

Современная экологическая ситуация вызывает обоснованную тревогу всех людей планеты. Для сохранения цивилизации необходимо переосмысление экологических ценностей, включающих природные ресурсы, в том числе чистый воздух и воду, плодородные почвы, лесные богатства и многообразие живых организмов. Приоритетными в этом плане становятся экологические знания и их понимание в поддержании равновесия биосферы, которое нарушается в результате необдуманных действий человека.

Термин «экология» впервые был введен в употребление немецким биологом Эрнестом Геккелем в 1866 году, в дословном переводе с греческого обозначает науку о доме (ойкос - дом, жилище; логос - наука).

В последние десятилетия современная экология фактически вышла за рамки только биологии и переживает колоссальное развитие в различных направлениях. Отсюда вытекает многообразие объектов, методов и средств экологических исследований, многие из которых, оказываются, заимствованы из смежных областей знаний.

Предмет экологии – совокупность или структура связей между организмами и средой. Объект – экосистема.

Экология своими корнями уходит в далекое прошлое. Она развивалась непрерывно, но неравномерно на протяжении всей своей истории. Потребность в знаниях, определяющих «отношение живого к окружающей его органической и неорганической среде», возникла с древних времен. Достаточно вспомнить труды Аристотеля (384 – 322 до н. э.), Плиния Старшего (23 – 79 н. э.), Р. Бойля (1627 – 1691) и др., в которых обсуждалось значение среды обитания в жизни организмов и приуроченность их к определенным местообитаниям.

В истории развития экологии можно выделить три основных этапа: первый этап – зарождение и становление экологии как науки (до 60-х гг. ХIХ в.). На этом этапе накапливались данные о взаимосвязи живых организмов со средой их обитания, делались первые научные обобщения; второй этап – оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний (60-е гг. XIX в. – 50-е гг. XX в.).

Начало второго этапа ознаменовалось выходом работ русских ученых К. Ф. Рулье (1814-1858), Н. А. Севецова (1827-1885), В. В. Докучаева (1846-1903), впервые обосновавших ряд принципов и понятий экологии, которые не утратили своего значения и до настоящего времени.

Третий этап – 50-е гг. XX в. и до настоящего времени. В это период происходит превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране природной и окружающей человека среды. Из строгой науки экология превращается в «значительный цикл знания, вобрав в себя разделы географии, геологии, химии, физики, социологии, теории культуры, экономики».

6

Задание. Используя лекционный курс и справочные материалы по

экологии, заполните пробелы в таблице:

Вопросы для самоконтроля

1.Дайте определение экологии как науки.

2.Кто из ученых-экологов первым предсказал возникновение продовольственной проблемы?

3.В трудах какого ученого «ноосфера» определяется как стадия развития биосферы, когда разумная деятельность человека становится определяющим фактором её развития.

4.Современная экология представляет собой систему взаимосвязанных областей знаний. Какие области знаний входят в эту систему?

8

Практическая работа № 2

Объект, предмет и задачи экологии Экологические факторы

Любой организм может функционировать только при условии тесной связи с окружающей средой. Совокупность абиотических и биотических условий жизни организма называют средой обитания.

Среда – одно из основных экологических понятий, это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них определенное воздействие. На нашей планете живые организмы освоили четыре среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную. Условия обитания различных видов удивительно разнообразны. Одни из них, например некоторые мелкие клещики или насекомые, всю жизнь проводят внутри листа растения, который для них – целый мир, другие осваивают огромные и разнообразные пространства, как, например, северные олени, киты в океане, перелетные птицы.

Все элементы среды, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы, называются экологическими факторами.

В природе на организмы одновременно влияет целый комплекс факторов среды в разных комбинациях и с разной силой. Вычленить роль каждого из них непросто. Закон ограничивающего фактора гласит, что наиболее значим тот фактор, который больше всего отклоняется от оптимальных для организма значений. Именно от него и зависит в данный конкретный период выживание особей. В разные отрезки времени ограничивающими могут быть разные факторы, и в течение жизни организмы встречаются с самыми разными ограничениями своей жизнедеятельности.

Задание № 1. Используя перечисленные факторы, распределите их по группам, заполнив таблицу:

Солнечный свет, паразитизм, мутность воды, вырубка леса, кислотность воды, конкуренция, давление, поедание травоядных хищниками, ветер, каннибализм, химический состав и рН почвы, смерч, нефтяная пленка на поверхности океана, глобальное увеличение температуры, эфтрофикация, концентрация фтор- и хлорсодержащих производных насыщенных углеводородов атмосфере, разрушение фреонами озонового слоя, торнадо, форезия, ультрафиолетовое излучение, повышенная кислотность почвы (в результате действия «кислотных осадков»), выедание листвы деревьев

9

гусеницами насекомых-вредителей; освещенность в лесу; плотность деревьев в лесу; плотность населения в регионе; лесной пожар.

Задание № 2. Влияние лимитирующего фактора

2.1. Определите, какой из перечисленных факторов можно считать ограничивающим, т.е. не позволяющим организмам существовать в предлагаемых условиях:

1)для морских растений в океане на глубине 6000 м: вода, температура, углекислый газ, соленость воды, свет, давление;

2)– для растений в пустыне летом: температура, свет, вода;

3)– для скворца зимой, в подмосковном лесу: температура, пища, влажность воздуха, продолжительность светового дня;

4)– для кабана в северной тайге: температура, свет, влажность воздуха, высота снежного покрова;

5)– для речной щуки в Черном море: температура, свет, пища, соленость воды, кислород

2.2 Используя полученные при изучении других учебных дисциплин знания, укажите те экологические факторы, которые являются наиболее важными для следующих групп организмов: наземные растения, в том числе растения лесов и степей; наземные животные; растительность стоячих водоемов (озер, прудов); растительность текучих водоемов (ручьев, горных и равнинных рек); водные животные.

Приведите примеры типичных представителей указанных групп организмов.

Задание 3. Тестовое задание.

Выберите правильное определение закона ограничивающего фактора: а) оптимальное значение фактора наиболее важно для организма;

б) из всех факторов, действующих на организм, наиболее важен тот, значение которого больше всего отклоняется от оптимального;

в) из всех факторов, действующих на организм, наиболее важен тот, значение которого меньше всего отклоняется от оптимального.

Клесты строят гнезда и выводят птенцов зимой (в феврале). Это происходит потому, что:

а) у клестов есть особые приспособления, помогающие переносить низкие температуры;

б) в это время много корма, которым питаются взрослые птицы и птенцы; в) им необходимо успеть вывести птенцов до прилета основных

конкурентов – птиц из южных районов.

Заполните пропуски, выбирая одно слово из пары в скобках. Многоклеточным паразитам, обитающим в органах и тканях человека, ...

(грозит, не грозит) высыхание; в среде их обитания колебания температуры,

10

солености, давления ... (сильные, слабые); среда, в которой они обитают, для них химически ... (агрессивна, не агрессивна); они ... (имеют, не имеют) защитные покровы; они ... (имеют, не имеют) органы, связанные с поиском пищи; они ...

(имеют, не имеют) слух; они ... (имеют, не имеют) органы зрения; количество продуцируемых ими яиц ... (большое, не большое).

Задание 4. Выделение биологических ритмов.

Какие из перечисленных процессов можно назвать биологическими ритмами и к какому типу ритмов они относятся: листопад у клена; цветение одуванчиков; диапауза у соснового шелкопряда; размножение аскариды; линька у зайца; линька у таракана; миграции у аистов; анабиоз высохших лишайников; размножение у волков; ночной сон косуль; размножение бактерий в мясном бульоне; поворачивание головки подсолнуха.

Ответ оформите в виде таблицы

Задание 5. Определение экологической пластичности различных видов.

Вспомните, как называются организмы с широким и узким пределами толерантности по отношению к важнейшим экологическим фактора: свету; температуре; солености; пище; выбору места обитания. Отнесите перечисленные виды организмов к той или иной экологической группе по известным вам признакам: одуванчик лекарственный; ковыль перистый; сосна сибирская; ива карликовая; воробей домовый; крыса серая; черепаха болотная; пингвин императорский; ландыш майский; сорока обыкновенная; тетерев-косач; волк серый (обыкновенный); медведь бурый; верблюд двугорбый; кандык сибирский; ящерица обыкновенная; бактерии.

Задание № 6. Ответьте на вопросы:

1)В чем преимущество гомойотермии над пойкилотермией?

2)В чем недостатки гомойотермии по сравнению с пойкилотермией?

3)Чем отличаются теплокровные (гомойотермные) организмы от холоднокровных (пойкилотермных)?

4)Какие перечисленных организмов к относятся гомойотермным: окунь речной, лягушка озерная, дельфин-белобочка, гидра пресноводная, сосна обыкновенная, ласточка городская, инфузория-туфелька, клевер красный, пчела медоносная, гриб подберезовик.

5)В какой из сред живут самые быстро двигающиеся животные: в наземновоздушной, в почвенной, в водной, в живых организмах?

Задание № 7. Заполните правильно таблицу «Сравнительная характеристика сред обитания и адаптаций к ним живых организмов», используя характеристику сред и адаптации организмов к этим средам:

Привести пример организмов, населяющих соответствующую среду.