4

Министерство образования и науки Украины

Днепропетровский национальный университет

Кафедра физики СВЧ

Андреев м. В. Конспект лекций по курсу "основы экологии"

г. Днепропетровск

2002

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ 2

ПРЕДИСЛОВИЕ 4

1. Предмет экологии 5

1.1. ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИИ И ЕГО МЕСТО В СИСТЕМЕ ДРУГИХ ДИСЦИПЛИН 5

1.1.1. Актуальность изучения экологии 5

1.1.2. Предмет экологии 5

1.1.3. Генезис экологической мысли 6

1.1.4. Объекты изучения экологии 8

1.1.5. Системность в экологии 9

1.1.6. Классификация в экологии 9

1.1.7. Задачи экологии 10

1.1.8. Экология и охрана природы, экология как научная база природопользования 11

1.1.9. Необходимость и особенности экологического образования 13

1.1.10. Роль и место экологического образования в системе подготовки радиофизиков 14

1.1.11. Основные экологические определения и понятия 15

2. Понятие об экосистемах и их место в организации биосферы 18

2.1. КОНЦЕПЦИЯ ЭКОСИСТЕМЫ 18

2.1.1. Определение экосистемы 18

2.1.2. Краткая история термина «экосистема» 18

2.1.3. Гомеостаз и открытость экосистем 19

2.1.4. Структура биогеоценоза и экосистемы 20

2.1.5. Структура водной и наземной экосистем 21

2.1.6. Кибернетическая природа и стабильность экосистем 22

2.2. ЭНЕРГИЯ В ЭКОСИСТЕМАХ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЭКОСИСТЕМ 25

2.2.1. Поток энергии в экосистемах и жизнь как термодинамический процесс 25

2.2.1. Универсальная модель потока энергии 26

2.2.2. Энергетические характеристики биосферы 27

2.2.3. Концепция энергетической субсидии 28

2.2.4. Использование первичной продукции человеком 29

2.2.5. Пищевые цепи, пищевые сети и трофические уровни 29

2.2.6. Концентрация токсичных соединений при продвижении по пищевым цепям 31

2.2.7. Качество энергии 32

2.2.8. Метаболизм и размеры особей 32

2.3. ТРОФИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПИРАМИДЫ 34

2.1.1. Трофическая структура экосистемы 34

2.3.1. Теория сложности. Закон уменьшения отдачи и концепция поддерживающей ёмкости среды 36

2.3.2. Энергетическая классификация экосистем 37

2.4. КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ В БИОСФЕРЕ. БИОгеохИмиЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ 39

2.4.1. Круговорот веществ в биосфере 39

3. Экологические факторы и понятие об экологической нише 40

3.1. ПОНЯТИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА 40

3.1.1. Понятие экологического фактора и их классификация 40

3.1.2. Пространство экологических факторов и функция отклика организмов на совокупность экологических факторов 43

3.1.3. Закон лимитирующего фактора 44

3.1.4. Некоторые основные абиотические факторы 46

3.1.5. Биотические факторы 48

3.2. ПОНЯТИЕ ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ НИШЕ И ЖИЗНЕННОЙ ФОРМЕ 49

3.1.1. Понятие экологической ниши 49

3.2.1. Адаптация живых организмов к экологическим факторам 51

4. Популяция как компонент экосистемы 52

4.1. ПОПУЛЯЦИЯ, ЕЕ СТРУКТУРА И ДИНАМИКА 52

4.1.1. Понятие популяции в экологии 52

4.1.2. Плотность и численность популяций 53

4.1.3. Возрастной состав популяции 53

4.1.4. Пространственная структура популяции 54

4.1.5. Закономерности динамики популяций. Описание популяций на уровне полного внуприпопуляционного агрегирования 55

4.2. БИОЦЕНОЗ ЭКОСИСТЕМЫ 60

4.1.1. Динамика биоценоза как результат межвидовых взаимодействий 60

4.2.1. Видовое разнообразие стационарных биоценозов 60

4.2.2. Динамика популяций в биоценозах 63

4.2.3. Классификация биотических взаимодействий 67

4.2.4. Аменсализм (-, 0) 67

4.2.5. Комменсализм (+, 0) 68

4.2.6. Мутуализм (+, +) 69

4.2.7. Конкуренция в широком смысле или интерференция (-, -) 70

4.2.8. Понятие экологической ниши и уравнения конкуренции 74

4.2.9. Отношения типа «жертва-эксплуататор» (+ , -) 76

4.2.10. Управление численностью видов в экосистемах 82