экзамен

Антропогенные экосистемы: агроэкосистемы и урбоэкосистемы. Отличия их от естественных биоценозов.

Биогеохимические функции живого вещества: газовая, концентрационная, окислительно-восстановительная, биохимическая, деструктивная. Функциональная целостность биосферы.

Биоразнообразие. Причины исчезновения биоценозов. Ресурсный и системный подход в организации охраны экосистем. Формы охраны экосистем. Красная книга, её цели и задачи.

Глобальные экологические проблемы современности: демографическая проблема, изменение климата (парниковый эффект, озоновый экран), энергетическая проблема и др.

Жизненные стратегии популяции по Л.Г. Раменскому: виоленты, патиенты, эксплеренты; по Пиянко: k- и г-стратегии; по Грайму.

История становления экологии. Естественная история XVIII века. Начало оформление экологии в самостоятельную науку на рубеже XIX – XX веков. Период интенсивного становления экологии: 1920 – 1940-е годы. Появление экологических обществ и периодических изданий.

Концепция устойчивого развития. Концепция перехода России к устойчивому развитию.

Кривые роста. Экспоненциальная и логистическая модели роста популяции, «плотность насыщения», как показатель ёмкости среды.

Круговорот азота. Фиксация азота и вовлечение его в биогеохимический круговорот. Фиксаторы азота – симбиотические и свободноживущие организмы. Процессы аммонификации, нитрификации и денитрификации. Процессы загрязнения окружающей среды соединениями азота.

Круговорот важнейших химических элементов в биосфере. Круговороты газообразного и осадочного циклов. Круговорот углерода. Геологическое значение углерода. Особенности круговорота в водных и наземных экосистемах. Хозяйственная деятельность человека и трансформация круговорота углерода.

Круговорот воды. Особенности физико-химических свойств воды и её биологическое значение. Пути перемещения воды, вода в биосфере, круговорот воды в экосистеме. Поток энергии.

Круговорот кислорода. Биогенное значение кислорода. Биохимические, анатомические и физиологические механизмы использования кислорода организмами. Резервный фонд круговорота кислорода, источники поступления кислорода в биосферу.

Круговорот серы. Биологическое значение серы. Резервный фонд серы. Микробиологические процессы в круговороте серы. Антропогенная трансформация круговорота серы. Поступление серы в атмосферу. Проблема загрязнения атмосферы соединениями серы.

Круговорот фосфора. Геологическая роль фосфора. Фосфор как лимитирующий фактор. Роль грибов в круговороте фосфора. Последствия антропогенного нарушения круговорота фосфора.

Математические модели межпопуляционных взаимодействий (В. Вальтера, А.Лотка). Внедрение экспериментальных методов и экосистемного подхода. Введение понятий «экосистема» (А. Тенсли), биогеоценоз (В.Н. Сукачёв). Учение о биосфере В.И. Вернадского. Популяционный подход в экологии растений (Т.А. Работнов, А.А. Уранов).

Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды. Формы международного сотрудничества. Наиболее известные союзы и программы. Международные природоохранные организации.

Наземные экосистемы. Определяющая роль первичной продуктивности высших растений. Два пути утилизации энергии продуцентов в наземных пищевых цепях: «пастбищный» - фитофаги и хищники и «детритный» - потребление сапрофитами отмерших организмов. Основные типы наземных экосистем.

Определение понятия «популяция» в экологии. Экологические (статистические и динамические) характеристики популяции: ареал, численность, плотность, рождаемость, смертность и др. Рождаемость: абсолютная, физиологическая, экологическая.

Организм как дискретная, самовоспроизводящаяся дискретная система, связанная со средой, обменов веществ, энергией и информацией. Разнообразие организмов. Источники энергии для организмов. Автотрофы и гетеротрофы.

Основные этапы использования вещества и энергии в экосистемах. Трофические уровни. Потеря энергии при переходе с одного трофического уровня на другой.

Основные этапы развития биосферы. Эволюция биосферы.

Основные этапы развития экологии. Причины экологизации науки и практических сфер деятельности. Дискуссия о предмете и объекте современной экологии. Экология как междисциплинарная область знаний.

Особо охраняемые территории, объекты, заповедники, заказники, национальные парки, памятники природы. Охрана природы в РМЭ.

Пищевые цепи и сети в океанических экосистемах.

Преднамеренное и непреднамеренное, прямое и косвенное воздействие человека на природу. Ограниченность ресурсов и загрязнение среды как фактор, лимитирующий развитие человечества.

Представление о физико-химической среде обитания организмов. Особенности водной, почвенной и воздушной сред. Особенности зависимости организма от среды на разных стадиях жизненного цикла. Критические периоды развития.

Проблемы, связанные с антропогенным воздействие на биосферу. Экологические кризисы и революции. Глобальные модели биосферных процессов. Работа группы Дениса и Донелли Медоуза «Пределы роста» (1972) и «За пределами роста» (1992). Основные динамические характеристики глобальных процессов.

Рост народонаселения во всём мире и отдельных регионах. Изменение кривой выживания по мере экономического развития и улучшения здравоохранения. Детская смертность. Различия в возрастной структуре и скорости роста развитых и развивающихся стран.

Связь экологии с социальными процессами. Значение экологического образования и воспитания. Необходимость формирования правовых и этических норм отношения человека и природы.

Современное определение экологии и её место в системе биологических наук. Методы экологических исследований. Сущность экологического подхода. Цель и задачи экологического анализа. Основные направления современных экологических исследований в России и за рубежом.

Соотношение понятий экосистема, биогеоценоз, биоценоз. Подходы и методы изучения экосистем. Типы и классификация сообществ и экосистем.

Составные компоненты биогеоценоза и основные факторы, обеспечивающие его существование. Функциональные группы организмов в сообществе: продуценты, редуценты, консументы и депонированное вещество.

Структура популяций: возрастная, половая, пространственная. Характер пространственного размещения особей: случайное, групповое, равномерное. Механизмы поддержания пространственной структуры.

Сукцессия – смена сообществ во времени. Типы и механизмы сукцессии. Концепция климакса.

Таблицы и кривые выживания. Характер распределения смертности по возрастам в разных группах животных и растений. Скорость естественного роста популяций.

Типы возрастных пирамид. Темпы прироста как взаимодействие рождаемости и смертности. Прогностическое значение анализа возрастной структуры. Динамика возрастной структуры. Половая структура популяции.

Учение о биосфере. Понятие о биосфере, границы биосферы. Истоки учения В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере.

Фотосинтез и дыхание: кислород атмосферы как продукт фотосинтеза. Основные группы фотосинтезирующих организмов (планктонные цианобактерии, водоросли в морях, высшие растения на суше). Хемосинтез. Гомеостаз – сохранение постоянства внутренней среды организма.

Фундаментальные свойства живых систем. Уровни биологической организации: клеточный, организменный, популяционный, биоценотический, экосистемный, биосферный.

Человек как биологический вид. Его экологическая ниша. Экология и здоровье человека, популяционные характеристики человека. Экология человечества: проблемы демографии, развития технологической цивилизации, ресурсы биосферы.

Чистая и валовая продукция экосистем. Значение фото- и хемосинтеза. Проблемы функционирования экосистем, связанные с естественными процессами депонирования (накопления) продукции. Экосистемы во времени. Типы динамики.

Экологические пирамиды: численности, биомассы, энергии. Примеры экологических пирамид в наземных и морских экосистемах.

Экологическое значение основных абиотических факторов: тепла, освещённости, влажности, солёности, концентрации биогенных элементов. Сигнальное значение абиотических факторов. Суточная и сезонная цикличность. Лимитирующие факторы.

Экономическая и эстетическая причины, побуждающие охранять природу. Переход от антропоцентризма и биоцентризму.