- •Экология
- •Содержание
- •Введение
- •I. Общие методические рекомендации по изучению дисциплины Цель и задачи курса
- •1.Содержание курса «Экология» и вопросы для самопроверки. Тема 1. Предмет, содержание, задачи и история экологии
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 2. Природная среда и закономерности действия экологических факторов
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 3 Экология популяций и сообществ
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 4. Классификация и свойства экологических систем
- •Тема 5. Основные закономерности развития и динамики биосферы
- •Тема 6. Агроэкосистема и их воздействие на биосферу
- •Тема 7. Комплексный анализ и оценка качества окружающей природной среды
- •Тема 8. Основы экономики природопользования
- •Тема 9. Основы экологического права
- •Тема 10. Международное сотрудничество и общественные организации в области охраны окружающей среды
- •Тема 9. Генофонд планеты и его охрана.
- •Тема 1: Организм и среда. Экологические факторы. Адаптация организмов (2 часа)
- •Тема 2: Экология сообществ. Биоценоз и его устойчивость (2часа)
- •Тема 3: Экология биосферы (2 часа)
- •Номера вопросов контрольной работы
Тема 3 Экология популяций и сообществ
Содержание вопросов этой темы в основном составляют биологические аспекты экологии, поэтому ее освоение базируется на знаниях, полученных при изучении зоологии, ботаники и других биологических дисциплин.
Группа организмов одного вида, обитающая на одной территории, называется популяцией. Она обладает не только свойствами, присущими ей самой как единому целому, но и свойствами составляющих ее организмов. Основные характеристики популяции – это размер, скорости роста и развития, численность и ее флуктуации, плотность, плодовитость, миграция, полиморфизм, разделение энергии, эффект группы, метаболизм и размеры особей. Необходимо рассмотреть составляющие структуры и динамики популяций, понять, почему популяция является саморегулирующейся системой. При изучении динамики популяций необходимо обратить внимание на существование двух основных типов роста популяции и присущие им флуктуации численности, научиться различать сезонные изменения численности и годичные флуктуации.
Разнообразные живые организмы встречаются не в любом сочетании, а образуют в процессе совместного проживания сообщества или биоценозы. Обучающийся должен иметь представление о сообществе как функциональной и эволюционной единице; о структуре сообществ – видовой, пространственно – временной, экологической. Необходимо ознакомится с основными отношениями сообщества- биотическими факторами: хищничеством, растительноядностью, паразитизмом, аллелопатией, комменсализмом, кооперацией, мутуализмом, и др.
При изучении экологии популяций и сообществ важно усвоить понятие экологической ниши, которое включает в себя физическое пространство, занимаемое тем или иным организмом, его функциональную роль в сообществе и положение относительно градиентов внешних экологических факторов. Необходимо разобраться, чем отличаются понятия место обитания и экологической ниши.
После изучения популяций и сообществ логичен переход к изучению экологических систем.
Вопросы для самопроверки
Что такое возрастная структура популяций?
Что такое эффект группы? Приведите примеры.
Чем определяется динамика популяции?
Охарактеризуйте паразитизм как вид отношений в сообществе.
Чем отличаются понятия местообитания и экологической ниши?
Тема 4. Классификация и свойства экологических систем
Экосистема представляет собой совокупность живых организмов и абиотических компонентов окружающей среды, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом. Экосистема – основная функциональная единица в экологии и самый важный объект ее изучения. При изучении данной темы необходимо разобраться в таких вопросах, как принципы классификации, субординация, структура экосистем, биологическая регуляция геохимической среды.
Биогеоценоз ( по акад. В.Н. Сукачеву, 1972) «участок земной поверхности, где на известном протяжении биоценоз и отвечающие ему части атмосферы, литосферы, гидросферы и педосферы остаются однородными и имеющими однородный характер взаимодействия между ними и поэтому в совокупности образующие единый, внутренне взаимообусловленный комплекс». Нужно усвоить, чем понятие биогеоценоза отличается от понятия экосистемы. Для этого необходимо изучить следующие вопросы: биогеоценоз и его состав, простые и сложные биогеоценозы, морфологическая структура и функциональная организация биогеоценоза, биогеохимическая деятельность биогеоценоза, пограничный эффект, механизмы гомеостаза.
Основой трофической структуры экосистем являются пищевые цепи, пищевые сети, трофические уровни и экологические пирамиды. Основу пищевой цепи или более сложной пищевой сети составляют продуценты, синтезирующие органическое вещество из неорганического путем фотосинтеза, а также детрит – продукт разложения отмерших организмов. Консументы используют продуцентов и детрит как источник органического вещества. Студенту необходимо подробно ознакомиться с типами и способами питания организмов, понять, как формируются трофические экологические пирамиды.
Поток энергии и круговорот веществ являются важнейшими факторами устойчивости экосистем.
Вещества и элементы питания, такие, как вода, азот, фосфор и сера, циркулируют в экосистемах, совершая круговороты, тогда как потоки энергии движутся только в одном направлении. При изучении данной темы рассматриваются следующие вопросы: экосистема как открытая неравновесная термодинамическая система, изменения энтропии в экосистемах, поток веществ и энергии, биологическая продуктивность. Нужно разобраться в различных способах исчисления продукции, усвоить различия между валовой и чистой первичной продукцией.
Экосистемы не являются неизменными, напротив, это весьма динамичные, непрерывно меняющиеся образования. При изучении литературы по данному вопросу студент должен понять, почему изменяется структура экосистем, в чем заключаются зональные закономерности и основные принципы классификации динамики экосистем. Он должен изучить причины сукцессии, стратегии развития экосистем и их эволюции, концепцию климакса.
Изменения состояния популяций организмов вызываются разными причинами – абиотическими и биотическими, внутренними и внешними. Если эти изменения более или менее постоянны и не выходят за границы устойчивости экосистемы, то они характеризуют климаксное состояние экосистемы. Важным понятием в изучении данной темы является гомеостаз – устойчивое состояние, присущее любой экосистеме в климаксном состоянии. Значительные изменения в экосистеме вызывают смену видового состава организмов, при этом происходит последовательная смена биоценозов – сукцессия, которая заканчивается климаксным состоянием. Необходимо понять, чем отличается первичная сукцессия от вторичной, знать, что такое стресс и стрессовое воздействие, допустимая нагрузка на экосистему, устойчивость экосистем.
Вопросы для самопроверки
Что такое гомеостаз экосистемы?
Что такое биологическая продуктивность? Назовите ее основные виды.
Почему количество трофических уровней в экосистеме не может быть бесконечно велико?
Назовите основные виды и причины сукцессий.
Охарактеризуйте основные составные части пищевой цепи.