3605

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ГФ. МОРОЗОВА»

ЭКОЛОГИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

по направлению подготовки

35.03.01– Лесное дело

ВОРОНЕЖ 2016

2

УДК 630*18:574

Царалунга А. В. Экология [ Электронный ресурс ]: Методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки 35.03.01– Лесное дело. А.В.Царалунга, В.В.Царалунга, Н.Л.ПрохороваВГЛТУ.- Воронеж, 2016 . -23с

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ

Рецензент: канд. биол. наук, проф.,зав. каф. теории и методики естественнонаучного образования Воронежского областного института повышения квалификации и переподготовки работников образования Л.В. Дорогань

3

Введение

Экология –одно из важнейших научных направлений, сложная междисциплинарная наука, имеющая огромное значение для понимания взаимоотношений живых организмов с окружающей средой и для решения важнейших проблем человечества. Экологическая ситуация на планете обостряется, заставляя человечество все глубже осмысливать противоречия общества и природы, искать эффективные пути оптимизации отношений между ними с целью создания модели устойчивого развития биосферы.

Воздействие человека на природу планеты в 20-21 вв. приобрело глобальный характер и продолжает возрастать, причем масштабы и темпы преобразований намного опережают наши знания о природе.

Цель дисциплины – изучение экологических факторов и их воздействия на биологические системы. В курсе рассматривается сущность экологических процессов, поддерживающих биологическое разнообразие на планете и определяющих устойчивое сосуществование и развитие биосферы и человеческого общества, обеспечивающих сохранение жизни на Земле. Курс расширяет базовые понятия для создания представлений о биосфере, месте в ней человека и проблемах, связанных с изменениями окружающей среды.

Данные методические указания направлены на комплексное понимание экологических основ, закрепление теоретического материала. Структура заданий помогает расширению кругозора, творческого мышления, способствует целенаправленной работе с экологической литературой.

4

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).

Экология – наука, изучающая закономерности взаимоотношений живых организмов и среды их обитания.

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».

5

Задание № 1.Используя лекционный курс и справочные материалы по экологии выберите один правильный вариант ответа:

1.Предметом изучения экологии является:

а) отношения, складывающиеся между организмом и средой; б) окружающая организм среда; в) экосистема;

г) загрязнители окружающей среды.

2.Объектом изучения экологии является:

а) природа; б) окружающая среда;

в) среда обитания; г) экосистема.

3.Наука изучающая закономерности взаимоотношений живых организмов и среды обитания называется:

а) палеонтология; б) биология; в) анатомия; г) экология.

4.Основатель экологии как науки:

а) Ч. Дарвин; б) Э. Геккель;

в) В.И. Вернадский г) Ж. Ламарк.

5.Основатель учения об эволюции животного мира:

а) Г. Мендель; б) Ж. Ламарк; в) Ч. Дарвин; г) К. Линней.

6.Автор учения о биосфере:

а) В.Н. Сукачев; б) В.И. Вернадский ; в) В.В. Докучаев; г) К.А. Тимирязев.

7.Автор учения о ноосфере:

а) Ж. Бюффон; б) К. Рулье; в) В.Н. Сукачев;

г) В.И. Вернадский.

8.Раздел экологии изучающий взаимоотношения популяций с окружающей средой:

а) аутэкология; б) синэкология; в) демэкология;

г) глобальная экология.

9. Синэкология это:

а) учение об организме и его среде: б) учение о популяции и еѐ среде; в) учение о биосфере; г) учение о сообществах и их среде

6

10. Аутэкология это:

а) учение о популяции и еѐ среде б) учение об организме и его среде; в) учение о биоценозе и его среде; г) учение о биосфере.

Вопросы для самоконтроля

1.Дайте определение экологии как науки.

2.Кто ввел термин «ноосфера» ,что он означает?

3.Какие научные направления в экологии Вам известны?

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

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2

Экологические факторы. Среды жизни организмов

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.

Задание № 1. Приведите примеры сред обитания живых организмов на нашей планете ( по 3 вид)

Все элементы среды, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы, называются экологическими факторами. Экологические факторы очень разнообразны как по своей природе, так и по воздействию на живые организмы. Факторы подразделяют на три основные группы: абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотические факторы не живой природы ( солнечный свет, температура, влажность, рельеф местности (орографический фактор), свойства почв, соленость, ветер, радиация, энергия приливов и отливов, и т.д.

7

Биотические факторы – это формы взаимовлияния живых организмов.(хищничество, паразитизм, симбиоз, конкуренция)

Антропогенные факторы- это влияние человека на окружающую среду 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 № 2. Используя перечисленные факторы, распределите их по группам, заполнив таблицу:

Свет, паразитизм, мутность воды, вырубка леса, кислотность воды, конкуренция, давление, хищничество, ветер, каннибализм, кислотность почвы, смерч, нефтяная пленка на поверхности океана, глобальное увеличение температуры, эфтрофикация, разрушение фреонами озонового слоя, торнадо, форезия, ультрафиолетовое излучение, повышенная кислотность почвы (в результате действия кислотных осадков).

Задание № 3 Ответьте на вопросы:

1)В чем преимущество гомойотермии над пойкилотермией?

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

3)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.

4)В какой из сред живут самые быстро двигающиеся животные: в наземно-воздушной, в почвенной, в водной, в живых организмах?

Задание № 4. Заполните правильно таблицу «Сравнительная характеристика сред обитания и адаптаций к ним живых организмов», используя характеристику сред и адаптации организмов к этим средам:

8

Тест для самоконтроля

( выберите один правильный вариант ответа)

1. Общее название факторов обусловленых неживой природой

а) климатические б) абиотические в) эдафические

г) гидрологические

2.Организмы обитающие в почве

а) симбионты б) эдафобионты в) аэрогбионты г) гидробионты

3.К биотическим факторам не относится

а) симбиоз б) конкуренция в) инсоляция г) мутуализм

4.Способность организма выдерживать изменения условий среды

а) иммунитет б) резистентность в) валентность

г) толерантность

9

5.Вид обитающий в узких границах изменений того или иного фактора

а) стенобионт б) эврибионт в) толирант г) экзоген

6.Фактор приближающийся или выходящий за границы терпимости организма

а) трофический б) адаптивный в) климаксный

г) лимитирующий

7.Природопреобразующая деятельность человека как экологический фактор

а) техногенный б) антропогенный в) биотический г) эволюционный

8.Экологические факторы это –

а) условия среды б) окружающая среда

в) природный ресурс г) условия и ресурс среды

9.То из чего организм черпает энергию и вещества для жизнедеятельности

а) среда обитания; б) ресурс; в) биотоп; г) природа

10.Совокупность биотических и абиотических факторов воздействующих на организм

а) природная среда; б) окружающая среда; в) среда обитания;

г) среда жизнедеятельности

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4

Типы экологических взаимодействий

Биотические факторы носят самый разнообразный характер: выделяют внутри- и межвидовые взаимоотношения.. Наиболее выражены межвидовые взаимоотношения меду организмами : хищничество, паразитизм, симбиоз и конкуренция.

Хищничество отношение меду организмами когда один вид поедает другой , убивая его. Одна из форм хищничества каннибализм- поедание особей своего вида.

Симбиоз - взаимовыгодное сожительство живых организмов. Существует несколько форм симбиотических взаимоотношений:

Мутуализм -типично взаимовыгодное взаимоотношение организмов подразделяют на облигатный мутуализм (обязательный) например лишайники ( сожительство грибов и водорослей) и факультативный мутуализм ( необязательный) например птицы кормятся насекомыми-паразитами на коже носорога.

10

Комменсализм –одностороннее использование одного вида другим без нанесения ему ущерба. Комменсализм подразделяют на нахлебничество – потребление остатков пищи одного организма другим (лев и гиена), квартиранство – использование одними видами других ( их тел или жилища) в качестве убежища или жилья ( барсук и лиса)

Протокооперация ( сотрудничество) – сожительство выгодно для обоих видов ( опыление пчелами растений)

Аменсализм – один вид угнетается, а другому безразлично (светолюбивые травы под пологом елового леса)

Форезия – когда одни организм использует другой к качестве транспортного средства кит и рачок Коронула)

Паразитизм –сожительство при котором один вид (паразит) использует другой вид ( хозяина) в качестве питания и среды обитания. (Блоха на собаке)

Конкуренцию – подразделяют на внутривидовую( борьба за одни и те же ресурсы особями одного вида) и межвидовую.

Задание № 1. В таблице, представленной ниже, показано

несоответствие между типами взаимоотношений и соответствующим им

понятиям. Определите типы взаимодействий организмов и дайте терминам

соответствующие определения, используя сведения таблицы.

Типы биотических отношений