Перечень тем и вопросов для подготовки к промежуточной аттестакии (зачётная контрольная работа с оценкой)

1. Экология и предмет ее изучения. Методы, используемые в экологических исследованиях.

Экология – наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и со средой их обитания (Термин введён Эрнстом Геккелем в 1866 г.). Предмет экологии – структура связей между организмами и средой.

Методы, используемые в экологических исследованиях:

• Полевые – изучение жизни организмов и их сообществ в естественных условиях. Они имеют для экологии первостепенное значение, так как позволяют представить общую картину развития природы в конкретных условиях того или иного региона. Например, метеорологические наблюдения, измерения освещенности.

• Экспериментальные – изучение влияния отдельных факторов на биосистемы в лабораторных условиях.

• Методы математического моделирования и экологического прогнозирования. Они дают возможность прогнозировать развитие экосистем в зависимости от изменений климата и воздействия человека. Эти данные обрабатываются с помощью компьютерных программ, анализируются. В результате их оценки делаются выводы о последствиях того или иного воздействия на экосистему в режиме реального времени или через десятилетия.

2. Роль экологии в формировании современной картины мира и в практической деятельности людей. Значение экологии в освоении профессий и специальностей среднего профессионального образования

На сегодняшний день роль экологии в жизни и практической деятельности человека растет. Это связано с обострением экологической ситуации на Земле, вызванной ростом населения, большим потреблением энергии. Дальнейшее развитие и даже существование современной цивилизации возможно только в гармонии с окружающей средой, что требует глубокого знания и соблюдения биологических закономерностей, широкого использования биотехнологии.

Предназначение дисциплины «Экология» обосновано необходимостью сохранения экологического благополучия на Земле, которое всецело зависит, прежде всего, от уровня экологических знаний. Человек в конкурентной борьбе за выживание в природной окружающей среде начал строить свои искусственные антропогенные экосистемы.

На современном этапе он для удовлетворения своих все возрастающих потребностей вынужден изменять природные экосистемы и даже разрушать их, возможно, и не желая этого. Дисциплина призвана сформировать экологическую позицию, активизировать творческую деятельность в учебном процессе с учетом современных тенденций и содействовать в овладении навыками проведения самостоятельных научных исследований.

3. Этапы исторического развития экологии как науки. Роль отечественных ученых в ее становлении и развитии?

Этапы исторического развития экологии как науки:

1. Предыстория экологии (до 19 века):

- Древнегреческие философы (Гиппократ, Аристотель) заложили основы понимания взаимосвязей организмов и окружающей среды.

- Средневековые ученые (Альберт Великий, Леонардо да Винчи) продолжили изучение влияния природных факторов на живые организмы.

- Первые попытки систематизации знаний о взаимодействии живых существ и среды их обитания.

2. Становление экологии как самостоятельной науки (19 век):

- Введение термина «экология» немецким биологом Э. Геккелем в 1866 году.

- Развитие концепций естественного отбора Ч. Дарвина и учения о биосфере В.И. Вернадского.

- Формирование основных направлений экологии: аутэкология, демэкология, синэкология.

3. Активное развитие экологии (20 век):

- Расширение предметной области экологии, выделение новых разделов (глобальная экология, прикладная экология и др.).

- Количественные методы исследования экологических систем, математическое моделирование.

- Формирование экологического мировоззрения, рост экологического движения.

Роль отечественных ученых в становлении и развитии экологии:

1. В.И. Вернадский – заложил основы учения о биосфере, ввел понятия «живое вещество» и «ноосфера».

2. Г.Ф. Морозов – основоположник учения о лесе как о биогеоценозе, один из основателей лесной экологии.

3. А.Н. Формозов – внес значительный вклад в развитие зоологической и охотоведческой экологии.

4. Н.В. Тимофеев-Ресовский – основоположник радиационной экологии, изучал влияние радиации на живые организмы.

5. Ю.Г. Пузаченко – основоположник математической экологии, разработал методы количественной оценки экосистем.

6. Н.Ф. Реймерс – внес значительный вклад в развитие общей теории систем, учения о биосфере и ноосфере.

7. А.Л. Яншин – один из основателей экологической геологии, изучал взаимодействие геологических и биологических процессов.

Отечественные ученые внесли фундаментальный вклад в становление экологии как самостоятельной науки, заложили теоретические основы, разработали методологию и концептуальные подходы, которые определили дальнейшее развитие экологии в России и во всем мире.

4. Общие закономерности действия факторов среды на организм.

1. Правило оптимума. В соответствии с этим правилом для организма или определённой стадии его развития имеется диапазон наиболее благоприятного значения фактора. Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор угнетает жизнедеятельность организма. Этот диапазон называется зоной угнетения. Максимально и минимально переносимые значения фактора – это критические точки, за пределами которых существование организма уже невозможно.

2. Диапазон между минимумом и максимумом принято называть диапазоном толерантности. Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора и узкий в отношении другого. Организмы с широким диапазоном толерантности обычно наиболее широко распространены. Если условия по одному экологическому фактору не оптимальны, то может сузиться и диапазон толерантности к другим факторам. Пользоваться оптимальными физическими условиями среды во многих случаях организмам мешают биотические отношения (конкуренция, хищничество, паразитизм и т. д.). В период размножения многие факторы среды часто становятся лимитирующими.

3. Правила взаимодействия факторов среды: одни факторы могут усиливать или смягчать силу действия других факторов. Например, избыток тепла можно смягчить влажностью, СО2 может компенсировать растению свет.

4. Правило лимитирующих факторов: фактор, находящийся в недостатке или избытке, отрицательно влияет на организмы и ограничивает возможность проявления силы действия других факторов, в том числе и находящихся в оптимуме. Лимитирующие факторы обычно обусловливают границы распространения видов, их ареалы. От них зависит продуктивность организмов.

5. Экосистема и биогеоценоз – сходство и различия.

Экосистема – комплекс из сообщества живых организмов и среды их обитания, где происходит обмен веществом и энергией. Например, пруд, с обитающими в нём растениями и рыбами.

Биогеоценоз — устойчивый, достаточно однородный комплекс взаимосвязанных видов живых организмов и компонентов окружающей среды. Примерами биогеоценозов являются лиственный лес, сосновый бор, заливной луг, озеро, болото и др.

Сходства экосистемы и биогеоценоза: имеют обмен веществом и энергией.

Различия:

Экосистема. Не имеет определённой территориальной ограниченности

Биогеоценоз. Территориально ограничен, только наземные экосистемы

Экосистема может охватывать пространство любой протяженности — от капли прудовой воды, с содержащимися в ней микроорганизмами до биосферы в целом, то биогеоценоз – экосистема, границы которой обусловлены характером растительного покрова, т. е. определенным фитоценозом. Следовательно, любой биогеоценоз является экосистемой, но не всякая экосистема есть биогеоценоз.