743

УДК 502 ББК 20.1

Л 651

Рецензенты:

Б.В. Тестов – д-р. биол. наук, профессор кафедры экологии и БЖД ФГБОУ ВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет»»;

В.В. Демидов – канд. биол. наук, доцент кафедры биологии ФГВОУ ВПО «Пермский военный институт внутренних войск МВД РФ»

Л 651 Лихачѐв С.В. Экология: учебное пособие / С.В. Лихачев; М-во с.-х. РФ, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА. – Пермь: Изд-во ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2012. - 157 с.

ISBN 978-5-94279-146-9

Учебное пособие предназначено для самостоятельной работы студентов, содержит лекционный материал, методические указания по выполнению практических работ. К каждому разделу прилагаются задачи и контрольные вопросы, позволяющие проверить и закрепить знания, полученные на практических занятиях. В пособии есть краткий справочник основных терминов, иллюстрации, приведены ссылки на нормативные документы, федеральные законы, отчеты, характеризующие экологическую обстановку Пермского края.

Учебное пособие составлено в соответствии с программой подготовки бакалавров направления 021900 «Почвоведение».

УДК 502

ББК 20.1

Учебное издание Лихачев Сергей Васильевич

ЭКОЛОГИЯ Учебное пособие

Издано в авторской редакции

ISBN 978-5-94279-146-9

© ФГБОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2012

2

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………... 8

1.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОРГАНИЗМА И СРЕДЫ (АУТЭКОЛОГИЯ)…. 9

1.1.Организм и среда……………………………………………………. 9

1.2.Классификация экологических факторов………………………….. 10

1.5.Практическая работа № 1 Влияние температуры окружающей среды на скорость размножения колорадского жука (Leptinotarsa

decemlineata Say.)……………………………….……………………………. 13

1.6.Практическая работа № 2 Совместное воздействие температуры и влажности на выживаемость куколок яблонной плодожорки (Lospeyresia

1.8. Задачи………………………………………..……………………..... 17

2.УЧЕНИЕ О ПОПУЛЯЦИЯХ (ДЕМЭКОЛОГИЯ). УЧЕНИЕ ОБ ЭКОСИСТЕМАХ (СИНЭКОЛОГИЯ). …….……………………..…….. 21

4.ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА.

НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ…….….... 39

4.1. Нормирование загрязняющих веществ в атмосферном воздухе…. 42

4.3.Нормирование загрязняющих веществ в воде. Оценка качества природных вод………………………………………….................... 49

3

4.10.Задачи………….…………………………………………………... 70

5.МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ………..….. 73

6.ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ ПЕМСКОГО КРАЯ………………………………………………………….. 75

6.1.Практическая работа № 8 Знакомство с ежегодным отчѐтом по экологической обстановке г. Перми………………………………............... 83

7.ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ. ЭКОНОМИКА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ…………………………………………….. 85

7.1.Практическая работа № 9 Классификация и рациональное использование природных ресурсов. Проблема утилизации отходов..….. 90

7.2.Практическая работа № 10 Расчѐт потребности в воде для хозяй-

9.ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. ЭКОЗАЩИТНАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ……………………………………………………….…... 104

4

9.1. Теоретические основы охраны окружающей среды…….……… 105

9.2.Категории особо охраняемых природных территорий….………. 106

9.3.Практическая работа № 13 Красная книга Пермского края: ред-

кие и исчезающие виды…………………………………………….………. 109

9.4.Задачи……………………………………………………….………. 111

10.ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ…….………. 116

10.1.Практическое занятие № 14 Глобальные экологические про-

11.1.Организм и среда (аутэкология)………………………….……... 123

11.2.Учение о популяциях (демэкология). Учение об экосистемах

(синэкология)………… ……………………………………………… 125

11.3.Биосфера……………………………………………………….….. 127

11.4.Рациональное природопользование и охрана окружающей сре-

ды……..……………………………..……………………………………… 128

11.5.Экологическое право. Нормирование. Мониторинг состояния окружающей среды……………………….………………………………….. 130

11.6.Глобальные экологические проблемы……….…………………. 132

12.ТЕМАТИКА ВОПРОСОВ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К КОНТРОЛЬНЫМ РАБОТАМ И ЗАЧЁТУ………………………………..…….………………. 135

13.СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………. 137

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ…………………………………….………………. 145

5

7

ВВЕДЕНИЕ

Согласно Указу Президента Российской Федерации «О государствен-

ной стратегии Российской Федерации по охране окружающей среды и обес-

печению устойчивого развития» одним из основных направлений государ-

ственной политики в области экологии является развитие экологического воспитания и образования.

Содержание работы соответствует государственному образовательному стандарту для направления подготовки 021900 «Почвоведение».

В учебном пособии широко использована табличная форма подачи ма-

териала, имеются формулы и методики оценки экологической обстановки разных объектов окружающей среды. В разделе «Экология и здоровье чело-

века» рассматривается поступление токсикантов в окружающую среду и их воздействие на организм человека. В пособии приведѐн краткий справочник основных терминов, список рекомендуемой основной, дополнительной и пе-

риодической литературы, а также список вопросов к зачѐту. После каждого раздела приводятся задачи и контрольные вопросы. К каждому разделу в конце методических указаний имеются тестовые задания, позволяющие про-

верить и одновременно закрепить знания, полученные на практических заня-

тиях. Имеются материалы, характеризующие экологическое состояние тер-

ритории Пермского края.

8

1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОРГАНИЗМА И СРЕДЫ (АУТЭКОЛОГИЯ)

«Приходится признать, что ЭКОЛОГ – это некто вроде ди-

пломированного вольнодумца. Он самостоятельно бродит по за-

конным владениям ботаника и зоолога, метеоролога, геолога, физи-

ка, химика и даже социолога; он браконьерствует во всех назван-

ных и во многих других сложившихся дисциплинах»

Э. Макфельден

Перечень необходимых для усвоения знаний:

-Основные среды жизни;

-Экологические факторы среды и закономерности их действия на жи-

вые организмы. Классификация экологических факторов; - Закономерности совместного действия факторов. Понятие о лими-

тирующих факторах;

-Адаптация организмов к факторам среды;

-Основы терминообразования в аутэкологии.

1.1. Организм и среда

Организм – цельная, единая биологическая система, состоящая из взаи-

мозависимых и соподчинѐнных элементов, взаимоотношения и особенности строения которых определены их функционированием как целого.

Главные особенности живых организмов: обмен веществ (пластический,

или материальный, и энергетический); способность к самовоспроизведению;

саморегуляция - способность биологических систем противостоять измене-

ниям и сохранять относительное динамическое постоянство своей структу-

ры; рост; раздражимость; способность к передвижению.

Среда – всѐ то, что окружает организм, воздействует на него прямо или косвенно (материя и информация, окружающие организм) и вызывает ответ-

ную реакцию.

9

Всего выделяется четыре среды обитания организмов: водная (солѐные и пресные водоѐмы); наземно-воздушная; почвенная; биотическая. Кроме того,

среды принято разделять на природную - определяемую естественными усло-

виями и антропогенную (антропос – человек), сложившуюся под действием человека.

1.2. Классификация экологических факторов

Фактор (от лат. factor – делающий, производящий) – движущая сила какого-либо процесса, явления. Экологический фактор – любой элемент окружающей среды, способный прямо или косвенно влиять на живой орга-

низм хотя бы на одном из этапов его индивидуального развития. Экологиче-

скими факторами, например, являются температура, влажность и освещѐн-

ность.

Классификация экологических факторов представлена на рисунке 1.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

-космические

-механический состав среды

-высокотемпературные

(огонь, пожары, извержения)

химические (количественный и качественный состав среды)

-основные вещества

-примеси

-токсические примеси

-кислотность и т.д.

информационные (любое воздействие на организм несѐт в себе определѐнную информацию).

Рисунок 1. - Классификация экологических факторов (по Николайкину Н.И., 2006)

Кроме того, факторы принято делить на факторы – ресурсы (то, что непосредственно потребляется организмом, например вода, пища и т.д.) и

факторы – условия, например свет, температура, давление и т.д.

10