- •Вопросы к экзамену Экология
- •Экология как наука. История науки. К. Либих, Буссенго, л. Пастер. Роль теории ч. Дарвина в становлении современной экологии. Э. Геккель.
- •Современная структура экологии
- •Международные экологические программы: Международная биологическая и программы, Человек и биосфера. Цели и значение.
- •Уровни организации живой материи и биологические системы. Экологические проблемы по уровням организации жизни
- •Структура биосферы: фитосфера, гипобиосфера, метабиосфера, абиосфера, альтобиосфера, парабиосфера, апобиосфера, гидробиосфера. Границы биосферы.
- •Структура популяций: половая, возрастная, генетическая, пространственная, экологическая.
- •Основные понятия: биогеоценоз, биоценоз, фитоценоз, зооценоз, микробоценоз, биом. Компоненты биогеоценоза. Биоценоз и его структурная организация. Понятие об экотопе и биотопе.
- •Состав и функциональная структура экосистемы. Деление организмов по способу питания и деструкции.
- •Основные среды жизни и их характеристика. Факторы среды.
- •Характеристика наземно-воздушной среды. Анатомо-морфологические, физиологические, поведенческие и другие адаптации.
- •Живые организмы как среда обитания. Экологические преимущества и экологические трудности паразитов
- •Определение понятия экологический фактор. Классификация экологических факторов по времени, происхождению, по форме воздействия и др. Изменение факторов среды во времени.
- •Характеристика абиотических и биотических факторов. Формы воздействия экологических факторов и их компенсация.
- •Критерии экологического фактора. Понятие о толерантности организмов. Неоднозначность действия фактора на разные функции. Правило взаимодействия фактора. Приведите примеры.
- •Закон оптимума. Точка оптимума и зона оптимума. Понятие об экологической валентности. Эври и стено валентные организмы. Приведите примеры.
- •Несовпадение экологических спектров отдельных видов. Правило экологической индивидуальности видов л. Раменского.
- •Экологическая роль климатических факторов. Биота и климат как экологический фактор. Стенотермные и эвритермные виды. Пойкилотермные и гомойотермные животные.
- •Зависимость активности организмов от температуры. Тепловой преферендум. Влияние температуры на географическое распределение животных
- •Влияние низких температур на плотность популяции. Летняя и зимняя спячка. Криофиты и психрофиты. Признаки ксероморфизма у тундровых растений.
- •Зависимость активности организмов от температуры. Минимальная и максимальная температура как ограничивающий фактор.
- •Пути адаптации к высоким температурам. Адаптации к экстремальным низким температурам. Приведите примеры. Анабиоз как мера борьбы с холодом.
- •Правило Бергманна об увеличении тела животных с непостоянной температурой тела при удалении от полюсов. Причины и исключения (приведите примеры).
- •Правило Аллена об уменьшении площади выступающих частей тела у животных с постоянной температурой тела в холодных зонах. Причины, исключения (приведите примеры).
- •Биоклиматический закон а. Холкинса (1918) об изменении фенологических явлений в жизнедеятельности организмов при продвижении в горы и на север. Причины. Биполярность.
- •Свет как экологический фактор. Пути расходования солнечной энергии на поверхности земли. Физиологически активная радиация. Световой режим. Количественная характеристика света.
- •Для чего зеленым растениям нужен свет? Сезонная динамика.
- •Причины изменения светового режима. Экологические группы растений по отношению к свету и их адаптивные особенности.
- •Признаки теневыносливости. Анатомическая, морфологическая и физиологическая характеристика гелиофитов Привести примеры. Пространственная ориентация листьев.
- •Анатомическая, морфологическая и физиологическая характеристика сциофитов. Привести примеры.
- •Растения короткого и длинного дня. Фотопериодизм и биологические ритмы.
- •Свет как условие ориентации животных. Фотофилы и фитофобы, эврифитные и стенофитные. Адаптации. Примеры. Фототаксисы. Навигационная способность птиц.
- •Вода как экологический фактор. Свойства воды и ее биологическая роль. Аридные и гумидные условия. Вода в почве.
- •Абиотические факторы в водной среде. Текучесть воды и явление реотропизма. Эвригалинные и стеногалинные водные виды, примеры
- •41. Классификация живых организмов по их потребности в воде. Гидрофильные, мезофильные, ксерофильные; стеногигрические и эвригигрические организмы.
- •42. Источник получения воды у животных. Поиск воды у животных. Приведите примеры. Потери воды и механизмы защиты от обезвоживания.
- •43. Влияние влажности на жизнь животных: на продолжительность жизни, плодовитость, поведение, географическое распространение. Приведите примеры.
- •44. Водный баланс растений. Пойкилогидрические и гомойогидрические растения. Адаптации растений к поддержанию водного баланса. Типы корневых систем.
- •45. Экологические группы растений по отношению к воде. Гидатофиты. Ксерофиты, мезофиты, гидрофиты, гигрофиты и их адаптации к условиям увлажнения.
- •46. Поступление воды в растение. Водный дефицит. Пойкилогидридные и гомеогидридные организмы. Потери воды и солевой баланс.
- •47. Вода как среда обитания организмов. Хроматическая адаптация. Характеристика и адаптации гидатофитов и гидрофитов. Приведите примеры.
- •48. Гигрофиты. Адаптации. Приведите примеры.
- •49. Характеристика склерофитов. Анатомо-морфологические и физиологические адаптации. Приведите примеры.
- •50. Характеристика суккулентов. Анатомо-морфологические и физиологические адаптации. Приведите примеры.
- •51. Эдафические факторы. Экологическое значение механического состава почв. Экологическое значение химических свойств почв. Физическая и физиологическая сухость почвы.
- •53. Экологические особенности песчаных субстратов. Экология растений сыпучих песков. Животные пустынь и их адаптации. Примеры.
- •54/ Засоленные местообитания. Экология растений засоленных почв. Адаптации галофитов. Примеры.
- •Ветер как экологический фактор. Анемофилия и анемохория. Жизненная форма перекати-поле. Бурелом, ветровал.
- •57. Рельеф как экологический фактор. Типы рельефа. Вертикальная поясность. Типы вертикальной поясности Кавказа в сравнении с другими горными системам.
- •58. Особенности вертикальной поясности Западного Кавказа. Причины и следствия. Приведите примеры.
- •Субальпиские криволесья и редколесья
- •59. Экология высокогорных растений. Влияние экспозиции и крутизны склонов на формирование биотических комплексов.
- •60. Понятие жизненная форма. Характеристика жизненных форм по Раункиеру как адаптация к экологическим факторам
- •61. Понятие жизненная форма. Характеристика жизненных форм по Серебрякову как адаптация к экологическим факторам.
- •62. Жизненные формы животных как адаптация к экологическим факторам. Понятие конвергенции. Примеры.
- •63. Понятие о местообитании. Представление об экологической нише. Принцип конкурентного исключения. Правило обязательности заполнения экологических ниш. Специализированные и общие ниши. Примеры.
- •64. Фундаментальная, потенциальная и реализованная ниша. Перекрывание ниш.
- •65. Фитогенные факторы: симбиоз, эндотрофная и экзотрофная микориза. Значение. Приведите примеры.
- •66. Межвидовые биотические факторы. Конкуренция и распространение видов в природе. Межвидовая конкуренция.
- •67. Внутривидовая конкуренция. Принцип конкурентного исключения Гаузе.
- •68. Симбиотические отношения: мутуализм, комменсализм, нейтрализм. Примеры.
- •69. Хищничество. Реакция хищника на плотность популяции жертвы. Популяционные стратегии хищника и жертвы.
- •70. Паразитизм, сопряженная эволюция паразита и хозяина. "Паразитарная система". Стратегия эволюции паразитических организмов. Виды зависимости хищника или паразита от жертвы или хозяина. (?)
- •72. Антропогенное нарушение экосистем. Роль человека в расселении видов. Виды синантропы. Антропогенные лимитирующие факторы.
- •73. Эволюционные реакции. Индустриальный меланизм. Нарушения среды, вызванные человеком и эволюционные изменения.
- •74. Преднамеренное и непреднамеренное, прямое и косвенное воздействие человека на природу. Проблемы техногенеза. Экология и здоровье.
- •75. Экологический кризис. Ограниченность ресурсов и загрязнение среды как фактор, лимитирующий развитие человечества.
- •76. Пища как экологический фактор. Полифагия, олигофагия, монофагия. Питание растений, бактерий. Недостаток пищи как ограничивающий фактор. Устойчивость к голоданию.
- •77. Питание животных: стенофаги и эврифаги. Автотрофы, гетеротрофы (бактерии, грибы, животные). Хемосинтез, жизнь в анаэробных условиях.
- •79. Пространственная структура: вертикальная и горизонтальная. Роль видов в фитоценозе: эдификатор, субэдификатор, ассектатор. Приведите примеры.
- •80. Границы экосистем, представление об экотопе, биотопе, краевом эффекте, экотоне. Компоненты экосистем. Динамика экосистем. Гомеостаз экосистемы.
- •81. Трофическая структура: автотрофы, гетеротрофы. Продуценты, консументы, редуценты. Пищевые цепи и сети. Типы пищевых цепей: "выедания" (пастбищные) и "разложения" (детритные).
- •82. Основные черты эволюции человека.
- •83. Человек в экосфере. Человек с точки зрения законов эволюции. Основные факторы антропогенеза.
61. Понятие жизненная форма. Характеристика жизненных форм по Серебрякову как адаптация к экологическим факторам.
Жизненная форма — внешний облик животных и растений (как систематически близких, так и далеких), отражающий их приспособленность к условиям среды. Наука, изучающая жизненные формы — биоморфология.
Первая классификация жизненных форм принадлежит древнегреческому ученому и философу Теофрасту. Он разделили все растения на деревья, кустарники, полукустарники и травы.
Термин жизненной формы в отношении растений был предложен в 80х гг. прошлого века известным ботаником Вармингом. Он понимал под этим понятием « форму, в которой вегетативное тело растения находится в гармонии с внешней средой в течение всей его жизни». Он учитывал такие особенности растительных организмов как способность к передвижению, характер побегов в связи с приспособленностью к средам жизни. Это определение подчеркивает, что жизненная форма растения не остается постоянной и что важную роль в становлении жизненной формы играет внешняя среда. Каждый вид растений реагирует на внешние воздействия в рамках своих наследственно закрепленных возможностей.
Жизненная форма растения не может изменятся бесконечно и не зависит лишь от конкретных действующих в данный момент факторов. Определенные виды растений выборочно реагируют на внешнее воздействие в рамках наследственно закрепленных возможностей.
Жизненная форма (по И. Г. Серебрякову) — это своеобразная внешняя форма организмов, обусловленная биологией развития и внутренней структурой их органов, формируется в определенных почвенно-климатических условиях, как приспособление жизни к этим условиям.
В основу своей классификации Серебряков положил признак продолжительности жизни всего растения и его скелетных осей. Он выделил: Деревянистые растения: деревья и кустарники, кустарнички;
Полудеревянистые растения: полукустарники и полукустарнички;
Поликарпические наземные травы (многолетние травы, цветущие много раз);
Монокарпические наземные травы (живущие несколько лет и отмирающие после цветения);
Водные растения: земноводные травы, плавающие и подводные травы.
Различие этих форм состоит в степени одревеснения их стеблей, в продолжительности жизни и характере смены скелетных побегов в общей побеговой системе.
Жизненная форма дерева оказывается выражением приспособления к наиболее благоприятным для роста условиям. Больше всего видов деревьев — в лесах влажных тропиков, а в тундре и высокогорьях их почти нет. Отличительной чертой является образование единственного ствола, главное оси, растущей и в длину, и в ширину интенсивнее остальных побегов и всегда стремящейся сохранить более или менее вертикальное направление роста. Также наличие кроны у дерева позволяет дереву максимально улавливать свет. Спящие почки у основания ствола дерева дают сестринские стволы, если главный ствол срублен или поврежден. Стимулом для пробуждения этих почек может служить естественное старение материнской системы побегов.
У кустарников главный побег начинает расти как небольшое деревце, однако довольно рано, на 3-10 год жизни, из спящих почек у основания первого стволика начинают расти новые стволики, часто
перегоняющие материнский и постепенно сменяющие друг друга. Они сменяются по мере отмирания главного и ближайших к нему дочерних стволиков в центре куста и появления новых на периферии.
Кустарнички представляют собой миниатюрные кустарники с тем же способом ветвления, однако они более низкорослы и длительность жизни скелетных осей у них меньше 5-10 лет. Они распространены в тундрах, высоко в горах.
Цветение и плодоношение у кустарников и кустарничков ежегодно приводит к отмиранию части побеговой системы, небольшой части.
У растений, относящихся к полудревесным, травянистым, жизненным формам, это отмирание играет важную роль в сложении их общего облика.
Полукустарники и полукустарнички пустынные и полупустынные области, формируются по принципу кустарника, но имеют меньшую продолжительность жизни скелетных осей 5-8 лет. К тому же ежегодно во взрослом состоянии теряют после цветения всю верхнюю часть своих годичных цветоносных побегов.
У многолетних травянистых растений прямостоячие надземные побеги живут один вегетационный сезон и после цветения и плодоношения отмирают до основания. Но на нем, под землей или на ур почвы, остаются зимующие почки. У некоторых трав, розеточных, плотно прижатые к почве надземные стебли могут жить и несколько лет.
Поликарпические травы их большинство, плодоносят многократно. Сильно различаются по строению корневых систем, отражающих их приспособленность к разным почвенным условиям. По этому признаку выделяют стержнекорневые(мятлики), длинностержневые(люцрна), короткостержневые(крестовик), кистекорневые( калужница болотная, лютики), короткокорневищные(ветровочник), дерновинные(плотнокустовые, рыхлокустовые), столонообразующи(пырей), ползучие(вероника лекарственная), клубнеобразующие(аризема амурская), луковичные(луки).
Монокарпические травы плодоносят всего один раз в жизни. Засушливые районы северного полушария. Однолетники делятся на длительно вегетирующие (мак альпийский), эфемеры(вероника весенняя), лиановидные (горец вьюнковый), полупаразитные (очанка) и паразитные (повилика).
Подушковидные формы в особенно суровых условиях произрастания. Экологическая адаптация к холоду и засухе (камнеломки). Для этой жизненной формы характерны многочисленные короткие, интенсивно ветвящиеся побеги, без явно выраженного главного ствола, между которыми накапливается субстрат состоящий из отмерших частей растения и характеризующаяся подушкообразной формой.
Крупнотравье и папоротники растут в наиболее влажных, но с плодородными почвами, теневыносливы. Высота от 1 м до 2 и более. Крупные сложные листья, мощные стебли. Теплолюбивы
Низкотравье самые мелкие растения до 20см. Они самые теневыносливые, характеризуются высокой вегетативной подвижностью. Многие виды разнотравья, бореальные виды, растут в северных лесах, но там они предпочитают теплые экотопы с влажными плодородными почвами(ветреница худосочная).