Экология_1 / СРС

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

ЭКОЛОГИЯ

Красноярск, 2012

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

Кафедра экологии и защиты леса

Экология

Методические указания к выполнению самостоятельных работ для студентов специальностей 080103 «Бухучет, анализ и аудит», 080502

«Экономика и управление на предприятиях лесного хозяйства и лесозаготовительной промышленности», 150405 «Машины и оборудование лесного комплекса», 190207 «Машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды», 250401 «Лесоинженерное дело», 250403 «Технология деревообработки, »230105 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем», 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств», 050501 «Профессиональное обучение», направлений 151000.62 Технологические машины и оборудование, 230100.62 Информатика и вычислительная техника,

080200.62 Менеджмент, 080100.62 Экономика очной, заочной и очно-заочной форм обучения

Красноярск, 2012

5

Экология: Методические указания к выполнению самостоятельных работ для студентов специальностей 080103 «Бухучет, анализ и аудит», 080502 «Экономика и управление на предприятиях лесного хозяйства и лесозаготовительной промышленности», 150405 «Машины и оборудование лесного комплекса», 190207 «Машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды», 250401 «Лесоинженерное дело», 250403 «Технология деревообработки», 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем», 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств», 050501 «Профессиональное обучение» и направлений 151000.62 Технологические машины и оборудование, 230100.62 Информатика и вычислительная техника, 080200.62 Менеджмент, 080100.62 Экономика очной, заочной и очно-заочной форм обучения/Тарасова О.В.- Красноярск: СибГТУ, 2012. – 22 с., электронный ресурс.

Рецензент: к.с.-х.н., доцент М.В.Репях (методсовет СибГТУ)

©Составители: д.с.-х.н., профессор Тарасова О.В., к.б.н., доцент Бажина Е.В.

©ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»,2012

3.1Важнейшие абиотические факторы и адаптации к ним живых

5.4Экологические последствия загрязнения глобального

5

Введение

Курс “ Экология” включен в учебный план подготовки студентов многих специальностей дневной и заочной форм обучения и входит в цикл математических и естественно - научных дисциплин. Курс занимает одно из важнейших мест в системе общепрофессионального образования, так как дает представление о функционировании надорганизменных систем, таких, как популяции, экосистемы и биосфера в целом, о взаимодействиях живых организмов между собой и с окружающей средой, о проблемах, связанных с воздействием человека на естественные экосистемы, о проблемах экологии человека, связи здоровья людей с загрязнением окружающей среды.

Цель учебного курса: формирование у студентов представлений о взаимосвязях природы и общества, о том, что выход из современного экологического кризиса возможен только через экологическое образование и воспитание всего населения России. Задачами курса являются:

-изучение устройства биосферы и закономерностей ее функционирования;

-изучение взаимосвязей живых организмов с окружающей средой; -анализ экологических проблем, связанных с изменением состояния

окружающей природной среды и с использованием природных ресурсов; Курс включает следующие разделы: аутэкология, синэкология, основы

прикладной экологии.

Программой предусмотрено чтение лекций, проведение практических и семинарских занятий. Освоение курса предполагает помимо посещения лекций и практических занятий, самостоятельную работу студентов по изучению тем, предлагаемых преподавателем.

В результате изучения курса студент должен знать: основные понятия и законы экологии, особенности взаимодействия организмов со средой и взаимоотношений между организмами в экосистеме, учение о биосфере, проблемы, связанные с воздействием человека на природную среду, загрязнением экосистем и биосферы в целом.

Знания, полученные в рамках данного курса, имеют большое междисциплинарное значение и в дальнейшем востребуются при изучении общепрофессиональных и специальных дисциплин.

Изучение курса завершается сдачей зачета.

Ниже приводятся темы для самостоятельного изучения и список рекомендуемой литературы.

6

1 Темы для самостоятельного изучения

1.Важнейшие абиотические факторы и адаптации организмов к ним: свет, температура, влажность.

2.Основные среды жизни.

3.Круговорот и биогеохимические циклы веществ.

4.Круговорот углерода. Роль лесов в цикле углерода.

5.Классификация экосистем. Зональность макроэкосистем.

6.Воздействие человека на биосферу.

7.Истощение озонового слоя

8.Кислотные осадки.

9.Экологические последствия глобального загрязнения атмосферы. Изменение климата планеты.

10.Диоксины и их экологическое значение

11.Причины вымирания отдельных видов животных и растений.

12.Концепция устойчивого развития.

2 Указания к разделам курса

Указания по самостоятельному изучению ряда разделов курса «Экология» согласуются с Программой учебной дисциплины, разработанной на кафедре экологии и защиты леса. В основу приводимых разделов положены требования Государственного образовательного стандарта, типовая программа и материалы многочисленных литературных источников.

Курс состоит из трех частей. В первой части – « Аутэкология» рассматриваются взаимоотношения представителей вида с окружающей его средой, определяются пределы устойчивости и предпочтения вида по отношению к различным экологическим факторам, анализируются воздействия среды на морфологию, физиологию и поведение организмов.

Во втором разделе – « Синэкология» исследуются отношения между особями, относящимися к разным видам данной группировки организмов, а также между ними и окружающей средой. Особое внимание уделяется таким аспектам данного раздела, как видовой состав сообществ, численность, частота встречаемости видов и их распространение по территории. Кроме этого, изучается обмен веществ и энергии между различными компонентами экосистемы, определяемый такими понятиями, как пищевая цепь, пирамида чисел, биомасса и энергия, продуктивность.

В третьей части – « Прикладная экология» - рассматриваются структура биосферы и протекающие в ней процессы; проблемы загрязнения воздуха, воды, почв; необходимость оценки состояния природной среды, определения ее экологического резерва и возможностей

7

регулирования состояния среды с целью оптимизации взаимоотношений человеческого общества с природой. Самостоятельная работа студентов над курсом занимает значительную часть времени, отведенного по программе на его изучение, что должно способствовать углубленному усвоению лекционного курса

Работая самостоятельно, основное внимание следует уделять важнейшим понятиям, терминам, определениям, закономерностям. Для усвоения материала целесообразно вести краткий конспект. Невыясненные вопросы должны отмечаться для последующего разбора с преподавателем во время консультаций. Работу следует начинать с подбора учебной литературы по данной дисциплине и, в первую очередь, из числа рекомендуемой. Следует иметь ввиду, что порядок изложения материала и наполняемость разделов в разных учебниках и пособиях неоднозначны, поэтому работать с литературными источниками надо внимательно.

3 Аутэкология

3.1 Важнейшие абиотические факторы и адаптации к ним живых организмов

Условия жизни организмов определяются общим потоком излучения в окружающей среде. Организмы, живущие на поверхности Земли или вблизи нее, воспринимают поток энергии, который состоит из солнечного излучения и длинноволнового теплового излучения от близлежащих тел. Эти два фактора определяют климатические условия среды – температуру, скорость испарения воды, движения воздуха и воды.

Контрольные вопросы

1Свет как абиотический фактор. Изменчивость интенсивности света по сезонам года и в течение суток. Адаптивные реакции фотопериодизма, циркадных ритмов у живых существ. Классификация экологических групп растений по отношению к свету.

2Температура как абиотический фактор, определяющий предпочтительность местообитания, степень активности и жизнедеятельности организма, длительность развития и число поколений в году. Объяснить экологический смысл правил Бергмана и Аллена.

3Влажность как абиотический фактор. Привести примеры влаго- и сухолюбивых растений и животных.

Литература

Дажо, Р. Основы экологии /Р.Дажо [Текст]. – М.: Прогресс. – 1975. – 415 с. Никаноров, А.Н. Экология / А.Н.Никаноров, Т.А.Хоружая [Текст]. – М.: «Издательство ПРИОР», 1999. – 304 с.

Общая экология: Учебник для вузов /Автор-составитель А.С.Степановских

[Текст]. - М.: Юнити-Дана, 2000.- 510 с.

8

Чернова, Н.М. Экология: Учеб. пособие для студентов биол. спец. / Н.М.Чернова, А.М. Былова [Текст]. – М.: Просвещение, 1988. – 272 с.

Шилов, И.А. Экология: Учеб. для биол. и мед. спец. вузов /И.А.Шилов

[Текст]. – М.: Высш. шк., 2000. – 512 с.

3.2 Основные среды жизни

На современной Земле выделяются 4 среды жизни: водная, наземно- воздушная, почва и живые организмы. В пределах конкретной среды обитания организмы испытывают на себе действие разных экологических факторов. Необходимо знать и понимать особенности всех сред жизни. Найти примеры живых организмов, обитающих в разных средах жизни. Дать характеристику основных абиотических факторов водной среды. Особое внимание уделить физическим свойствам воды, поскольку плотность, удельная теплоемкость, показатель pH, растворимость в воде газов и солей, являются для обитателей водной среды экологическими факторами, определяющими их разнообразные приспособления и выживание.

Контрольные вопросы

1Как живые организмы становятся средой жизни для других организмов?

2Привести примеры организмов, взаимодействующих между собой по схеме «хозяин-паразит».

Литература

Дажо, Р. Основы экологии /Р.Дажо [Текст]. – М.: Прогресс. – 1975. – 415 с. Общая экология: Учебник для вузов /Автор-составитель А.С.Степановских

[Текст]. - М.: Юнити-Дана, 2000.- 510 с.

Скрипальщикова, Л.Н. Экология: Курс лекций для студентов специальности 170400 дневной формы обучения /Л.Н.Скрипальщикова [Текст]. – Красноярск: СибГТУ, 2002. – 88 с.

Чернова, Н.М. Экология: Учеб. пособие для студентов биол. спец. / Н.М.Чернова, А.М. Былова [Текст]. – М.: Просвещение, 1988. – 272 с.

Шилов, И.А. Экология: Учеб. для биол. и мед. спец. вузов /И.А.Шилов

[Текст]. – М.: Высш. шк., 2000. – 512 с.

4 Синэкология

4.1 Круговорот и биогеохимические циклы веществ

9

Бесконечное взаимодействие абиотических факторов и живых организмов экосистемы сопровождается непрерывным круговоротом вещества между биотопом и биоценозом в виде чередующихся то органических, то минеральных соединений. Существование в каждой экосистеме продуцентов, консументов, редуцентов, метаболизм которых взаимосвязан, обусловливает повторный круговорот основных элементов, необходимых для живой клетки. В каждой экосистеме происходит круговорот вещества. Применительно к биосфере под термином «биогеохимический круговорот» подразумевается обмен химических элементов между живыми организмами и неорганической средой, различные стадии которого происходят внутри экосистемы.

Контрольные вопросы

1Объясните особенности круговорота воды.

2Объясните особенности круговорот элементов преимущественно в газообразной фазе,

3Объясните особенности круговорот элементов преимущественно в осадочной фазе.

Литература

Коробкин, В.И. Экология / В.И. Коробкин, Л.В.Передельский [Текст]. – Р./Дону: Изд-во “ Феникс ”, 2000. – 576 с.

Рамад, Ф. Основы прикладной экологии / Ф.Рамад [Текст]. – Л.: Гидрометеоиздат, 1981. – 543 с.

Общая экология: Учебник для вузов /Автор-составитель А.С.Степановских

[Текст]. - М.: Юнити-Дана, 2000.- 510 с.

4.2Круговорот углерода. Роль лесов в цикле углерода

Вкруговороте углерода определяющую роль играют CO, CO2, ввод и вывод которых осуществляется с участием естественного круговорота. Это самый интенсивный из всех биогеохимических циклов.

Контрольные вопросы

1 Формы существования углерода на планете.

2Источники поступления диоксида углерода.

3Что обусловливает циркуляцию CO2 в биосфере?

4Растения и круговорот углерода.

5Экологические последствия сведения лесов.

10

6 К какому типу биогеохимических циклов относится круговорот углерода?

Литература

Владышевский, Д.В. Экология и мы: Учеб. Пособие /Д.В.Владышевский[Текст]. – Изд-во Красноярского ун-та, 1994. – 214 с.

Коробкин, В.И. Экология / В.И. Коробкин, Л.В.Передельский [Текст]. – Р./Дону: Изд-во “ Феникс ”, 2000. – 576 с.

Рамад, Ф. Основы прикладной экологии / Ф.Рамад [Текст]. – Л.: Гидрометеоиздат, 1981. – 543 с.

Общая экология: Учебник для вузов /Автор-составитель А.С.Степановских

[Текст]. - М.: Юнити-Дана, 2000.- 510 с.

4.3 Классификация экосистем. Зональность макроэкосистем

Существующие на Земле экосистемы разнообразны. Выделяют микроэкосистемы (например, ствол гниющего дерева), мезоэкосистемы (лес, пруд и т.д.), макроэкосистемы (континент, океан и др.) и глобальную

– биосфера.

Крупные наземные экосистемы называют биомами. Под термином «биом» обычно понимают «содружество» живых организмов, населяющих географические зоны. Особенности биомов определяются в первую очередь группировкой входящих в них растений. Каждый биом включает в себя целый ряд меньших по размерам, связанных друг с другом экосистем.

Важно понимать, что широтное распределение больших материковых биомов в первую очередь определяется климатическими условиями; другие абиотические факторы влияют незначительно.

Контрольные вопросы

1 Что такое биом?

2 Какие биомы выделяют на суше при движении от экватора к полюсам?

3 Особенности климата, растительного и животного мира таких биомов, как «дождевые тропические леса», «саванны», «пустыни».

4 Особенности биомов на территории Красноярского края.

Литература

Коробкин, В.И. Экология / В.И. Коробкин, Л.В.Передельский [Текст]. – Р./Дону: Изд-во “ Феникс ”, 2000. – 576 с.

Рамад, Ф. Основы прикладной экологии / Ф.Рамад [Текст]. – Л.: Гидрометеоиздат, 1981. – 543 с.