Министерство образования и науки РФ

Министерство образования и науки РФ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Тверской государственный университет»
УТВЕРЖДАЮ
Декан
факультета
психологии и социальной
_______________
Т.А.
Жалагина
_______________________
_ 2010 г.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
по дисциплине
ЭКОЛОГИЯ
для студентов 1 курса очной формы
обучения
Специальность 030301.65 Психология
Обсуждено на заседании кафедры экологии
Составитель: доцент, к.б.н.
___________ 2010 г. Протокол №____
_____________Пушай Е.С.
Зав. кафедрой
________________ А.С. Сорокин
Тверь, 2010
Пояснительная записка
Цель дисциплины.
Курс общей экологии предназначен для знакомства студентов с
основными
законами
и
закономерностями
функционирования
надорганизменных систем на примере экосистем и сообществ. Главной
целью является обучение студентов использованию этих законов для
решения конкретных экологических проблем методом переноса знаний.
Этому служит изучение основных экологических структур и процессов
как универсальных моделей системных образования, аналогичных другим
типам открытых систем (в том числе и социально-экологическим системам).
Задачи дисциплины.

Изучение признаков и свойств экосистемы как предмета
экологии. Анализ и типизация основных структурных единиц экосистемы:
сообщества, популяций, парных и множественных связей между
организмами, пространственных структур и структурных изменений.

Изучение динамических процессов на уровне экосистемы,
сообщества; анализ и выяснение значения популяционной динамики для
поддержания устойчивости элементов экосистемы.
 Выяснение значения устойчивости как основного показателя
эффективности экосистем и изучение механизмов поддержания
устойчивости.
 Знакомство с частными и общими законами экосистем и
сообществ и изучение способов применения этих законов в практической
деятельности.
 Анализ современного состояния взаимоотношений человека и
природы на примере изучения причин и особенностей экологического
кризиса. Выяснение основных путей решения проблем экологического
характера.
 Изучение
биосферы на уровне общих
свойств и
закономерностей ее функционирования. Анализ перспектив биосферы и
места в ней человека.
Знания и умения, приобретаемые студентами в результате
изучения дисциплины
Знания.
Курс общей экологии рассчитан на изучение понятий первого и
второго порядка, что позволяет слушателям познакомиться с основными
идеями и концепциями современной и классической экологии. Программа
рассчитана на то, что остаточные знания студентов и общие сведения,
полученные ими из разных источников позволяют обойтись без изучения
частных понятий экологии и сосредоточиться на изучении экосистемы и ее
основных признаков и свойств. Важной частью курса стали факты и
примеры
социально-экологического характера,
которые
придают
дисциплине черты прикладной экологии и помогают
разобраться
в
некоторых современных проблемах во взаимоотношении общества и
природы. Для этого используется холистический подход в описании и
анализе экологических явлений и процессов. Проявлением холизма в
изучении общей экологии является постоянное подкрепление учебного
материала сведениями о законах и закономерностях, которые носят
системный характер.
Интегрирующий характер современной экологии показан с
использованием примеров и фактов из других наук, причем среди них
преобладают направления гуманитарного типа: история, социология,
философия, антропология и медицина. Этот прием предназначен для
облегчения переноса слушателями знаний из области экологии в другие
сферы, где студенты ориентируются профессионально.
Умения и навыки
Студентам рекомендуется изучить курс в сессионный период в виде
лекционных
занятий.
Им
предлагается
список
учебной
и
методической литературы для самостоятельного изучения некоторых
вопросов: например, вполне доступен для внеаудиторного изучения
вопрос о международном сотрудничестве в области решения некоторых
наднациональных (глобальных) проблем во взаимоотношениях общества и
природы. В качестве отчета по изученной дисциплине предлагаются
тестовые
задания,
не
требующие
механического
воспроизведенияфактического материала, но предусматривающие перенос
полученных сведений для решения типичных и нестандартных
экологических проблем.
Контроль. Основными материалами для работы студентов станут
конспекты лекций по курсу общей экологии. Учебники для заведений
разного типа станут дополнительными источниками для самостоятельной
работы учащихся в межсессионный период. Кроме того, предусмотрен
иллюстративный и раздаточный материал, который предназначен для
облегчения понимания
некоторых понятий из общей экологии.
Итоговым контролем курса является зачет.
Соответствие минимуму содержания учебной дисциплины и
требованиям ГОС. Содержание курса учитывает объем времени и уровень
подготовленности
слушателей, поэтому предусматривает изучение
только базовых понятий современной экологии. Содержание курса не
превышает объем знаний, предусмотренный
государственным
образовательным стандартом. Объем изучаемого фактического материала
не выходит за пределы тех остаточных
знаний,
которые
были
получены студентами ранее, при обучении в школе или в послешкольном
образовании.
Учебная программа
Тема
№
1.
Экология
как
наука.
Экология
как
естественная
наука. Возникновение
экологии.
Структура
современной
экологии:
взаимоотношения организма и среды (аутэкология), взаимоотношения в
сообществе (синэкология), взаимоотношение общества и среды его обитания
(социальная экология), прикладные направления экологии. Предмет, задачи и
методы современной экологии. Системный метод и системный подход.
Экосистема как пример сложной системы. Определение экосистемы, признаки и
свойства объекта, элементарный состав экосистемы. Экосистемы разного типа:
природные и искусственные биогеоценозы.
Тема № 2. Взаимоотношения организма и среды (аутэкология). Экологический
фактор. Абиотические факторы и их влияние на живые организмы. Толерантность
организмов. Понятие пределов толерантности. Закон
толерантности.
Лимитирующие факторы. Законы минимума Либиха и максимума Шелфорда.
Стенои
эврибионтные
виды. Биотические факторы: формы взаимодействия между живыми организмами.
Конкурентные отношения (внутривидовая и межвидовая конкуренция), отношения
«хищник-жертва». Симбиотические взаимодействия, комменсализм, нейтральные
отношения, паразитизм. Значение экологических связей для поддержания
устойчивости экосистемы. Антропогенные факторы и их влияние на живые
организмы.
Тема № 3. Демэкология. Популяции и их динамика. Определение популяций.
Популяция
как основа и единица сообщества. Популяционные связи: связи между
популяциями и внутрипопуляционные связи. Пространственное размещение
особей в популяции и его экологическое значение: регулярное распределение в
искусственных сообществах, групповое и случайное распределение в
сообществах разной степени устойчивости. Демографические характеристики
популяций: плотность, численность, площадь обитания и единицы их
измерений. Динамика показателей плотности, численности и площади
популяции
для
оценки
устойчивости
экосистем.
Половозрастные
характеристики популяций: рождаемость, смертность, половой состав,
возрастная структура популяций, методы их оценки и значение их
динамических характеристик для устойчивости экологических систем.
Динамика взаимоотношений между популяциями: конкуренция как механизм
Восстановления устойчивости популяций, мутуализм
как
норма
сосуществования популяций в устойчивых экосистемах.
Тема № 4. Сообщество и его структура. Определение сообщества. Соотношение
понятий сообщества и биоценоза. Определение экосистемы. Состав и структура
сообществ: пространственная структура (ярусность и другие виды вертикальной
стратификации; горизонтальная структура и типы распределения видовв
сообществе); популяционная структура (экологические ниши, их типы и
значение для поддержания целостности сообществ); функциональная структура
сообществ (продуценты-автотрофы, консументы-гетеротрофы и редуценты как
необходимые структурные единицы сообщества. Примеры естественных и
искусственных (созданных человеком) экосистем. Агроценозы и их
функционирование. Экосистемы Тверской области (первичные и вторичные
лесные экосистемы, пойменные луга, болотные экосистемы, вторичные
экосистемы лугов).
Тема 4. Трофическая структура сообществ. Пищевые
связи:
хищничество,
паразитизм, аменсализм, коменсализм, примеры связей и их экологические
особенности.
Непищевые связи: зоохория, аллелопатия и другие примеры.
Пищевые цепи. Пастбищная и детритная цепи. Пищевые сети как способ
осуществления пищевых связей в экосистеме. Полночленные и неполночленные
сообщества, их примеры и экологическая оценка. Пищевые взаимодействия и
энергетика
экосистем: энергетический
поток
и
трофические
уровни,
распределение энергии по трофическим уровням и закон 10 процентов
Линдемана. Энергетическая эффективность экосистем: природные, природные
дотируемые, дотируемые человеком и топливные экосистемы.
Тема № 5. Динамика экосистем. Сукцессия. Энергетический поток в экосистеме
как способ ее существования в природе. Продуктивность элементов экосистемы.
Оценка продуктивности экосистем разной степени устойчивости и сложности.
Понятие зрелых и развивающихся экосистем. «Дыхание» экосистем и значение его
для поддержания устойчивости их в природе. Продукция экосистем: валовая
продукция и ее значение, чистая продукция и ее роль в энергетике экосистем.
Экологические пирамиды: пирамиды чисел, пирамиды биомасс и пирамиды
энергии.
Обратимая
и
необратимая
динамика
экосистем.
Флюктуации как временные изменения структуры и энергетики экосистем.
Сукцессии как необратимые изменения экосистем. Типы сукцессий: первичные
сукцессии на субстратах и вторичные сукцессии на почвах. Основные этапы
сукцессии: пионерные группировки, серия и климаксные сообщества.
Экологическая
оценка
состава,
структуры
и
энергетики
пионерных
группировок, сериальных и климаксных сообществ. Закон стремления к климаксу.
Закон энергетического потока. Принцип подвижного равновесия (Принцип
А.Еленкина).
Тема № 6. Биосфера как суперэкосистема. Определение биосферы. Место
биосферы среди космических образование: уникальность, наличие живого
элемента,
химическая
активность,
специфические
методы
изучения.
Геологические оболочки планеты и участие в них биосферных элементов.
Основные экологические факторы в биосфере: свет, влажность, тепло,
космические излучения и их лимитирующие проявления. Толерантность
биосферных элементов. Изучение биосферы. Работы В.И.Вернадского и Пьера
Тейяра де Шардена. Законы живого вещества в биосфере (Законы
В.И.Вернадского): закон преломления космических
факторов,
закон
постоянства живого вещества, закон миграции химических элементов). Законы
экодинамики Ю.Голдсмита (законы структуры биосферы). Экосфера: биомы
планеты и их роль в поддержании устойчивости биосферы. Роль человека в
биосфере и ее изменение в истории.
Тема № 7. Глобальные проблемы экологии.
Глобализация активности человека в биосфере и развитие кризисных явлений.
Экологические кризис прошлого и их отличие от современной ситуации.
Понятие экологического кризиса как нарушения законов взаимодействия природы
и общества. Законы экологических взаимодействий общества и природы. Законы
Б.Коммонера.
Законы Ю.Одума. Системные закономерности взаимодействий между природой и
обществом. Законы «теплового острова», принцип А.Голицина (принцип
наименьшего принуждения), закон экспоненты, принцип Ле-Шателье-Брауна.
Формирование экологичекого движения (алармизм), развитие экологического
движения (доклады Римского клуба и модели экологического кризиса),
современное состояние экологического движения (конгресс Рио-92, Рио+10 и
Agenda - 21
век). Экологический кризис и экологическая катастрофа как
перспектива необратимого изменения во взаимоотношениях общества и природы.
Тема № 8. Выход из экологического кризиса. Основные способы решения
экологических проблем: охрана природы, надправительственная политика и
создание концепций взаимоотношения общества и природы. Международное
сотрудничество в области охраны природы.
Глобальные экологические
проблемы: проблема перенаселенности, голода и ресурсов, проблема загрязнения
среды, проблема сохранения биоразнообразия, проблема изменения климата.
Концепции
взаимоотношений
общества и природы: патриархальная концепция, ее содержание, перспективы и
критика; концепция нулевого роста и устойчивого развития.
4. Рабочая учебная программа
Распределение часов по темам и видам учебных занятий
Наименование разделов и
тем
Всего
1.Экология как наука.
Структура
современной
экологии. Предмет, задачи
и методы современной
экологии.
Системный
подход.
2. Взаимоотношения
организма и среды
(аутэкология).
Экологические факторы:
абиотические,
биотические,
антропогенные.
Лимитирующие факторы.
Закон оптимума.
3. Экология популяций
(демэкология). Популяции
и их динамика. Популяция
как основа и единица
сообщества.
Характеристика
популяций: численность,
плотность, ареал;
демографические
характеристики,
возрастная и половая
структура.
4.Сообщество и его
структура. Биоценоз.
Состав и структура.
Концепция экосистемы.
Естественные и
искусственные
экосистемы. Агроценозы и
их особенности.
5.Трофическая структура
сообществ. Пищевые цепи
(пастбищные, детритные),
пищевые сети. Энергетика
4
Аудиторные занятия
Лекции
Лаборат.
Самост.
занятия
работа
1
1
2
6
2
2
2
6
2
2
2
6
2
2
2
6
2
2
2
экосистем. Правило
Линдемана 10%.
6. Динамика экосистем.
Сукцессия. Энергетический
поток в экосистеме как
способ ее существования в
природе. Продуктивность
элементов экосистемы.
Продукция экосистем:
валовая продукция и ее
значение, чистая продукция
и ее роль в энергетике
экосистем. Экологические
пирамиды.
7. Биосфера как
суперэкосистема.
Определение биосферы.
Структура биосферы.
Геологические оболочки
планеты и участие в них
биосферных элементов.
Учение В.И. Вернадского о
биосфере. Законы живого
вещества в биосфере
Ноосфера.
8. Глобальные проблемы
экологии. Экологический
кризис. Формирование и
развитие экологического
движения (доклады
Римского клуба и модели
экологического кризиса),
современное состояние
(Рио-92, Рио+10 и Agenda 21 век).
9.Глобальные
экологические проблемы:
проблема
перенаселенности, голода
и ресурсов, загрязнения
среды,
сохранения
биоразнообразия,
изменения
климата.
Концепции
взаимоотношений
общества
и
природы.
6
2
2
2
7
2
2
3
8
2
2
4
11
4
4
3
Международное
сотрудничество в области
охраны природы.
ИТОГО
60
19
19
22
Планы и методические указания по подготовке к практическим
(семинарским) занятиям, выполнению лабораторных работ.
ЗАДАНИЕ 1. Взаимоотношения вида и фактора среды характеризуются
толерантностью, то есть способностью вида переносить не все, а только
определенные показатели фактора. Степень толерантности вида графически
выражается кривой толерантности (см. ниже).
1.
Дайте характеристику пределов устойчивости и приведите
примеры пределов толерантности к фактору освещенности произвольно
выбранного вида растений.
2.
Приведите графическое изображение кривой толерантности для
вида, приспособленного к широким пределам колебания фактора, и для вида,
имеющего узкую специализацию. Какая из этих кривых будет более
«пологой», а какая – очень «крутой»?
3.
Почему для человека как биологического вида труднее
представить кривую толерантности, чем для вида, живущего в природе?
Предложите кривую толерантности человека к произвольно выбранному
фактору.
ЗАДАНИЕ 2. Солнечный свет является ведущим фактором среды,
формирующим энергетический поток внутри экосистемы. Ю.Одум (1986)
предлагает модель трансформации этого фактора в экосистеме, где моделью
экосистемы является дубовый лист.
1.
Дайте характеристику «эффективности» использования фактора
освещенности в экосистеме. Какая часть энергии трансформируется в
энергию химических связей?
2.
Почему экосистема не использует для трансформации 50 % или
все 100% поступающей в нее энергии света?
3.
Не является ли поводом для дискуссии тот научный вывод, что
смыслом эволюции и самого фактора существования жизни является все
более эффективное поглощение и трансформация солнечной энергии? Если
это так, то в чем искать смысл существования жизни на планете и
биологическое предназначение экосистемы?
ЗАДАНИЕ 3. Наиболее сложное для анализа в экологии является
совместное действие факторов среды. Тем не менее, в реальности каждый
вид живет в условиях не двух, а множества взаимодействующих факторов.
На приведенном многомерном графике приведены результаты действия
наиболее значимых для большинства живых организмов факторов среды –
температуры и влажности. Оцените сначала значение температурного
фактора. Определите предельные значения влажности для вида. Приведите
цифровую характеристику (в градусах и процентах влажности) зоны
оптимума. Какой фактор оказывается наиболее значимым для куколок –
температура или влажность? Приведите примеры, доказывающие, что
существование других видов в природе также во многом ограничено
совместными действиями этих факторов.
Рис. Совместное влияние температуры и влажности на смертность куколки.
Для человека адаптация к совместному действию температуры и
влажности, безусловно, также важна. Подготовьте отчет о схемах адаптации
человека к условиям, характеризующимся разными состояниями этих
факторов.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ
При решении экологических задач следует обратить внимание на те
факторы, анализ которых позволит их решить. Следует учесть, что эти
факторы могут действовать в комплексе. Например, абиотический фактор
может быть подкреплен биотическим; биотический – антропогенным и т.д.
ЗАДАЧА 1. В степном заповеднике на огороженном от травоядных
участке урожай трав составил 5,4 ц/га, на неогороженном – 5,9 ц/га! Почему?
ЗАДАЧА 2. Плодовитость сизого голубя и черного грифа одинакова – 2
яйца в кладке. Однако голубей в природе много, а гриф находится под
угрозой исчезновения. Почему?
ЗАДАЧА 3. На полях с сельскохозяйственными растениями часто
происходят взрывы численности тех видов насекомых, которые в природе
никогда не размножались в таком количестве. Почему?
ЗАДАЧА 4. В начале века лось считался редким животным. Начиная с
20-х годов, специалисты отмечают неуклонное возрастание его численности.
Определите возможные причины.
ЗАДАЧА 5. При использовании азотных удобрений в течение 80 лет на
опытном лугу из 49 видов растений осталось только 3. Как это могло
произойти?
ЗАДАЧА 6. Самый надежный способ уничтожения болота состоит в
распылении над ним удобрений, содержащих кальций, фосфор и азот. На чем
основана аргументация в защиту этого утверждения?
ЗАДАЧА 7. Почему эколог, изучающий водные экосистемы,
обязательно измеряет содержание кислорода в воде, а лесовод этот фактор не
учитывает в своих исследованиях?
ЗАДАЧА 8. Почему к фактору освещенности у большинства живых
организмов существует генетическая приспособленность, а к другим
факторам только физиологическая, анатомическая или поведенческая?
ЗАДАЧА 9. В Сибири средняя годовая температура выше, чем в
Скандинавии. Однако лось в скандинавских странах обитает в широтах на
100 севернее, чем в Сибири. Почему?
ЗАДАЧА 10. В домах человека появились насекомые и
млекопитающие, которые в природе вели либо скрытный образ жизни, либо
весьма слабо проявляли свою активность. Почему в жилищах людей они
стали столь многочисленными и неистребимыми?
ЗАДАНИЕ 4. Ниже приведены компоненты «универсальной» модели
потока энергии в экосистеме (Одум, 1986), где наиболее важные для анализа
являются следующие: I – поступившая в экосистему энергия, NV неиспользованная энергия, R – энергия, направленная на восстановление или
поддержание устойчивости экосистемы, Е – выделенная энергия.
1.
Развитие экосистемы подразумевает увеличение NV? R? или Е?
2.
Наибольшая
устойчивость
экосистемы
возможна
при
максимальном R? минимальном R?
3.
Чем больше Е, тем больше B (накопленная экосистемой
биомасса)? меньше В?
4.
Чем больше R, тем больше В? меньше В?
5.
Представьте себе, что В обозначает городскую экосистему.
Каким содержанием в городе наполнены потоки NV, R, E? Что можно
назвать в качестве составляющих I.
6.
Представьте себе, что В – это организм человека. Опишите
основные компоненты энергетического потока для этой модели.
ЗАДАНИЕ 5. Рассмотрите схему строения экосистемы, где в качестве
двух основных
компонентов указаны комплексы неживых элементов
(биотоп) и живых составляющих (биоценоз).
1.
Какое участие в формировании экосистемы принимают
компоненты биотопа?
2.
Каково участие литосферы, гидросферы, атмосферы и педосферы
(почвы) в жизни экосистемы (например, в организации энергетического
потока)?
3.
Биотоп и биоценоз связаны друг с другом. Приведите примеры
этих связей. Почему связь между ними является жизненно необходимой для
экосистемы.
4.
Стрелками в схеме биоценоза показаны связи между живыми
организмами с разной экологической ролью. Какова их роль в жизни
экосистемы? Возможно ли существование экосистемы без одного из
участников биоценоза? Возможна ли экологическая ситуация, когда между
компонентами биоценоза устанавливается лишь часть связи?
5.
Предложите свою траекторию энергетического потока через
экосистему от компонента к компоненту. Траектория получилось прямой?
Изломанной? Разветвляющейся? Аргументируйте свой выбор траектории в
доказательство своей правоты.
Использование ресурса
ЗАДАНИЕ 6. Из приведенной иллюстрации к принципу Г.Ф. Гаузе
используйте для анализа сначала рисунок Б, где виды имеют общую часть
экологической ниши (перекрывание ниш), а потом рисунок В, где
взаимодействие двух видов (виды обозначены контурами) помогают им
устранить перекрывание ниш.
Б
В
Расстояние между пиками ниш
Вид J
Вид K
Ширина
ниши
перекрывание
1.
С каким типом взаимоотношений видов ассоциируется
перекрывание ниш: с конкуренцией? с симбиозом?
2.
Приведите примеры взаимоотношений видов, используя в
качестве примера ресурса среды пищу, пространство, свет или что-либо
другое.
3.
Почему расхождение ниш (рис. В) в экологии называют дрейфом,
а, например, не разрывом или разбеганием?
4.
В формировке принципа Г.Ф. Гаузе взаимоотношения видов
одной экологической нише имеют негативный прогноз: гибель одного или
сразу двух видов, жесткую конкуренцию или вытеснение одного вида
другим. Подтверждает ли этот прогноз предложенная для анализа схема.
Аргументируйте свои выводы.
5.
В каких экосистемах – зрелых или молодых преобладает
ситуация, приведенная на рисунке Б, а в каких – на рисунке В?
6.
Сделайте вывод о судьбе видов, находящихся в длительном
(историческом) контакте. Они наращивают ожесточенность конкуренции за
ресурс?
Снижает
уровень
конкурентности
взаимоотношений?
Демонстрируют другие итоги своих взаимоотношений?
7.
Представьте вместо вида J и вида K два вида растений или два
вида животных. Рассмотрите Взаимоотношения в каждой паре в зоне
перекрывания ниш. В какой паре взаимоотношения будут более острыми?
Длительными? Негативными по итогу?
ЗАДАНИЕ 7. На графике приведен пример, показывающий
возможность разделить не только занимаемое пространство ниши или
пищевой ресурс в том случае, когда несколько видов оказались в одной
экологической нише. В данном случае нишу делят насекомые, обитающие на
одном картофельном поле. На рисунке показаны периоды, когда популяции
некоторых видов наиболее многочисленны.
1.
Какой ресурс делят насекомые, оказавшиеся в одной
экологической нише: пищевой, пространственный или временной?
2.
Докажите, что этот вариант дифференциации экологической
ниши снижает конкуренцию между популяциями насекомых и тем самым
придает большую устойчивость сообществу.
3.
Есть временные отрезки, когда экологическая ниша позволяет
сосуществовать сразу нескольким популяциям. Определите этот отрезок по
рисунку. Сделайте предположение о причинах возросшей вместимости
экологической ниши картофельного поля.
4.
Возможно ли полное исключение конкуренции между видами
хотя бы в данном примере? Аргументируя свой ответ, учитывайте роль
конкуренции в развитии живых организмов и их взаимоотношений.
5.
Можно ли использовать приведенные на рисунке данные для
организации такой агротехнической схемы в картофелеводстве, которая
снизит вред, наносимый культуре вредителями?
ЗАДАНИЕ 8. В современной экологии есть примеры, которые
показывают, казалось бы, прямую конкуренцию между видами.
Классический пример – взаимоотношения в паре «хищник-жертва». Вам
предстоит использовать приведенную здесь пару графиков для опровержения
этих представлений. Докажите, что парные взаимоотношения хищника и
жертвы становятся со временем мутуалистическими. В качестве подсказки
используйте наводящие вопросы под рисунками.
1.
Как отражается на численности хищника изменения численности
жертвы?
2.
Что произойдет с каждым видом в паре, если он останется без
партнера?
3.
Все ли жертвы доступны? Все ли хищники достаточно активны?
4.
Острые конкурентные взаимоотношения ускоряют взаимное
приспособление в паре? Замедляют его? Никак на него не влияют?
5.
В природе у вида хищника только один вид жертвы? На жертву
охотятся только хищники одного вида? Приведите примерный список
хищников, охотящихся на зайца. Возможны ли приведенные графические
зависимости в природе? Они возможны только в лабораторных моделях? Как
иллюстрация в учебниках?
6.
Приведите аналогию взаимоотношений хищника и жертвы с
взаимоотношениями в паре «паразит-хозяин». Для этого используйте
приведенные выше вопросы, заменив в ответе на них жертву на хозяина, а
хищника – на паразита.
7.
Если использовать в аналогии не паразита и хозяина, а, например,
насекомого-опылителя и насекомоопыляемое растение, то приведенные
выше утверждения о прямой конкуренции («вражде») между некоторыми
видами окажется абсурдным, т.к. приведенные графические зависимости
просто универсальны и подходят для описания динамики взаимоотношений
любой пары взаимодействующих видов.
ЗАДАНИЕ 9. Сукцессия в природе является наиболее часто
встречающимся примером динамики экосистем. На рисунке (из книги Г.
Черновой) приведена лабораторная модель сукцессии на примере изменения
видового состава обитателей сенного настоя.
1.
Дайте характеристику уровню организации, сложности строения
и поведения видам на каждой стадии сукцессии в сенном настое.
2.
Приведите названия тех видов, внешние признаки которых
показались вам знакомыми. Какие стадии характеризуются преобладанием
бактерий? Одноклеточных? Микроскопических многоклеточных?
3.
Если перенести лабораторную модель на пример со вновь
образовавшимся водоемом, то продолжится ли сукцессия в водоеме дальше?
Почему? До каких стадий?
4.
Сукцессия завершается образованием климаксного сообщества.
По каким признакам можно сделать вывод о том, что на завершающей стадии
лабораторной сукцессии образовалась устойчивая «экосистема».
5.
Какая стадия сукцессии – начальная, сериальная, климаксная –
будет самой короткой по времени, какая – самой долгой, какая
промежуточной по времени? Применим ли ваш вывод к природным
экосистемам? Мотивируйте свой ответ.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ.
1.
Возможно
ли
существование
экосистем,
в
которых
популяционная структура включает только продуцентов и редуцентов?
2.
Если экосистемы могут сохранять стабильность при смене одних
видов другими со сходными функциями, значит ли это, что такие замены не
должны нас интересовать?
3.
Историки утверждают, что сельхозугодья прошлого были гораздо
устойчивее нынешних. Каковы их аргументы?
4.
Постепенно прошло увлечение
переселением видов для
обогащения фауны и флоры. Почему?
5.
Можно ли на восстанавливаемых землях создать путем подбора
устойчивое сообщество климаксного типа?
6.
Жуки и навозные мухи являются средством передвижения для
многих клещей, которые прикрепляются к их телу во время посещения
навозных куч в таком количестве, что у жуков не смыкаются надкрылья.
Каждый вид клещей прикрепляется к строго определенному участку тела
жука или мухи. В чем смысл такой приспособленности?
7.
Математическая модель «хищник – жертва» А. Лотки и В.
Вольтерры учитывает только два показателя для динамики хищника –
численность жертвы и естественная смертность хищника. В чем достоинство
и недостатки этого упрощения?
8.
Треска - хищная рыба, питающаяся мойвой и своими мальками.
В 70-80 годах перелов трески вынудил рыбаков переключиться на мойву,
после чего произошел ее перелов. Почему до сих пор ни треска, ни мойва не
могут восстановить свою численность?
9.
Искусственные экосистемы, созданные человеком, менее
устойчивы, чем природные. Раскройте возможные причины этого явления.
10. Скорость образования и общая масса органического вещества в
природных экосистемах выше, чем в созданных человеком агроценозах.
Почему человек все же предпочитает использовать для получения
сельхозпродуктов поля, а не собирать еду в лесных или луговых
экосистемах?
11. Кроме растений органическое вещество из неорганического
производят некоторые бактерии (они используют для синтеза не энергию
солнечного света, а энергию химических связей субстрата). Могут ли они
стать основой пищевых связей экосистемы?
12. Каковы экологические и эволюционные последствия ситуации,
когда все экосистемы биосферы достигнут климаксного состояния?
13. Считается,
что
мелкомасштабные
смены
сообществ
поддерживают стабильность более крупных экосистем. Можно ли это
подтвердить примерами и аргументами?
14. Если экосистемы могут сохранять стабильность при смене одних
видов другими со сходными функциями, значит ли это, что такие смены не
должны нас беспокоить?
15. Неустойчивые экосистемы вступают в сукцессионную серию и
стремятся к климаксному состоянию. Стоит ли в таком случае беспокоиться
по поводу того, что хозяйственная деятельность человека сильно нарушает
устойчивость многих экосистем в природе?
16. Какова
возможная
последовательность
действий
при
восстановлении леса на глинистых отвалах в местах добычи полезных
ископаемых?
17. Самоочищение водоемов затруднено при сбросе в него теплых
вод. Приведите как можно больше причин этого эффекта.
18. Вобла в течение жизни четыре раза меняет характер своего
питания: ее мальки питаются малоподвижным растительным планктоном и
коловратками; затем подрост воблы переходит на питание планктонными
ракообразными; позже основу ее питания составляет мотыль и другие
донные личинки насекомых. Взрослая вобла питается в основном
моллюсками. Какое биоценотическое значение имеет изменение характера
питания воблы для экосистемы, в которой развивается популяция этого вида?
19. В состав биоценоза озера, которое служит базой рыбного
промысла, входят фито- и зоопланктон, растительноядные и хищные личинки
насекомых, растительноядные и хищные рыбы. Постройте схему пищевых
связей в этой экосистеме.
20. В степях юго-запада России и Украины обитают в большой массе
саранча и другие насекомые – фитофаги, хищные насекомые и пауки,
ящерицы, полозы, гадюки, полевки, мыши, суслики, заяц-русак, хорек,
лисица, волк, сайгак, жаворонки, каменки, луни, пустельга, орел, сова.
Составьте из этих организмов шесть независимых пищевых цепей, а из
пищевых цепей составьте возможный вариант пищевой сети.
21.
Два вида животных конкурируют за пищевой ресурс, причем
один вид имеет 20 собственных кормовых объектов, второй – 15, но основу
их кормовой базы составляют 50 кормовых объектов, которые являются
общими для обоих видов и которые являются причиной для конкуренции. К
каким экологическим и эволюционным результатам может привести такая
форма межвидовых отношений?
22.
В курортной местности для привлечения туристов и
отдыхающих были применены
химические вещества для массового
уничтожения кровососущих насекомых, обилие которых снижало
привлекательность этого курорта для потенциальных клиентов. Конечным
результатом этого мероприятия стало зарастание водоемов, составляющих
гордость курорта. Для объяснения причин таких изменений используйте
связь между уничтожением насекомых и изменениями в ихтиофауне и
орнитофауне.
23. Пытаясь сохранить популяцию редких луговых растений,
луговую экосистему исключили из режима сенокошения. Через несколько
лет луг стал зарастать кустарниками и подростком вторичного леса, из-за
чего популяция редкого вида погибла. Выясните причинную связь между
этими событиями. Какие меры можно было бы предложить для сохранения
популяции редкого вида? (Поташкин, 2002)
Задание 10. Рассмотрите схему строения биосферы и укажите основные
структурные компоненты.
1.
Познакомьтесь
с терминами, обозначающими основные
элементарные структуры биосферы, раскройте их содержание.
2.
Определите, какие структурные единицы находятся под полным
контролем живого вещества биосферы? Под полным контролем неживого
вещества? Космических факторов?
3.
Какие структурные единицы биосферы не контролируются
живым веществом, но испытывают на себе его влияние?
4.
Определите границы (в метрах, километрах) наибольшей
плотности живого вещества биосферы.
5.
В общих чертах опишите живые формы стратосферы
(аэробиосферы).
6.
Почему на глубине 10 000 м на дне океана жизнь более
разнообразна по формам и взаимодействиям, чем на высоте 1 км в
атмосфере?
7.
Предположите, какими формами представлена жизнь в
литосфере?
8.
Считается, что почва (педосфера) относится к самым молодым по
времени формирования структурным элементам биосферы. Предположите
свои аргументы в защиту этого предположения.
9.
Соотнесите толщину тропосферы (зоны наибольшей плотности
живого вещества) с размерами основных геологических оболочек Земли –
материковой коры и стратосферы. Выразите соотношение в процентах,
долях, других единицах и проанализируйте полученную величину.
ЗАДАНИЕ 11. Человек относится к числу видов, которые если и не
самые многочисленные в биосфере, зато наиболее влиятельные по
последствиям их жизнедеятельности. Роль человека в биосфере
неоднозначна, но становится все более значительной из-за того, что биосферу
он все более активно использует в качестве источника ресурсов не только для
поддержания своей жизни, но и для укрепления ее социальных аспектов
(продолжительность жизни, материальный уровень жизни). Благодаря
умению использовать прямо или косвенно ресурсы биосферы, человек занят
сейчас почти всю территорию планеты и существует сейчас в окружении
всех биомов. Возможен ли прогресс человека как вида в освоении биосферы
в будущем и есть ли этому прогрессу предел?
На приведенном рисунке показаны перспективы человека в его
основных
социальных
признаках
–
численность
населения,
продолжительность жизни и материальная обеспеченность (из книги Д. И Д.
Медоуз), полученные на основе компьютерного анализа нескольких
параметров.
1.
Дайте характеристику взаимосвязи между потреблением ресурсов
биосферы и численностью населения.
2.
Почему продолжительность жизни в середине XXI века должна
по этим прогнозам резко снизиться, несмотря на повышение душевного
потребления материальных благ и услуг?
3.
Почему возрастание объемов промышленного производства
сопровождается в приведенной на верхнем рисунке модели резким падением
производства продовольствия?
4.
К концу XXI века авторы прогноза обещают стабилизацию
численности населения и даже возрастающую продолжительность жизни при
внешних показателях производства и потребления, которые едва превышают
уровень 1900 г. Предложите свои варианты характеристики цивилизации
конца XXI века. Не забудьте, что основной признак цивилизации
заключается в способе взаимодействия общества и природы.
5.
Продолжите свои варианты развития основных параметров мира,
если, например, после 2000-го года перестанет увеличиваться численность
населения. А как изменится структура предложенных выше моделей, если
человек обнаружит новые и, предположим, неисчерпаемые источники
сырьевых и энергетических ресурсов. Какие показатели модели мира станут
основными, если изменятся культурные ценности и ориентиры человечества
с преобладанием духовных, а не материальных ценностей?
Список литературы
Основная
1. Акимова, Татьяна Акимовна.Экология : человек - экономика биота - среда : учеб. для студентов вузов / Т. А. Акимова, В. В. Хаскин. - 3-е
изд., перераб. и доп. - Москва : ЮНИТИ, 2006. - 495 с.
2. Прохоров, Борис Борисович.Экология человека : учеб. для
студентов вузов, обучающихся по специальностям 013100 "Экология" и
013600 "Геоэкология" / Б. Б. Прохоров. - 3-е изд., стер. - Москва : Academia,
2007. - 317, [2] с.
3. Колесников, Сергей Ильич.Экология : учеб. пособие для
студентов вузов, обучающихся по направлениям: "География" и "Экология и
природопользование" / С. И. Колесников. - Москва : Дашков и К ; Ростов н/Д
: Наука-Пресс, 2007. - 383 с.
4. Малышева, Валентина Григорьевна.Экология : учебное пособие
/ М-во образования и науки Рос. Федерации, ГОУ ВПО "Твер. гос. ун-т" . Тверь : Тверской государственный университет, 2010. - 295, [1] с.
5. Пузанова, Татьяна Алексеевна. Экология : учебное пособие для
студентов вузов, обучающихся по гуманитарным специальностям и
направлениям. - Москва : Экономика, 2010. - 286, [1] с.
Дополнительная:
1. Будыко М.М. Глобальная экология. М.: Мысль, 1977. 327 с.
2. Одум Ю. Экология : В 2 т. / Пер. с англ . Ю. М. Фролова; Под ред.
В. Е. Соколова. - Москва : Мир, 1986. - 326, с.
3. Экология / Н. М. Чернова, А. М. Былова. - 2-е изд. ; перераб. Москва : Просвещение, 1988. - 271 с.
4. Пехов А.П. Биология с основами экологии. СПб, 2002. 671 с.
5. Розанов С.И. Общая экология. М.: Лань, 2003. 288 с.
6. Шилов И.А. Экология : Учеб. для студентов биол. и мед. фак. и
спец. вузов / И.А. Шилов. - Москва : Высшая школа, 1997. - 511 с.
7. Реймерс Н.Ф. Экология: теория, законы, правила, принципы и
гипотезы. М.: Россия молодая, 1994. 364 с.
8. Андерсен Д.М. Экология и науки об окружающей среде: биосфера,
экосистемы, человек. Л.: Гидрометеоиздат, 1984;
9. Еремин В.Г., Сафронов В.В., Схиртладзе А.Г., Харламов Г.А.
Экологические основы природопользования. М.: Высшая школа, 2002.
10. Трушина Т.П. Экологические основы природопользования, М.:
Дашков и К, 2003. 346 с.
11. Уиттекер Р. Сообщества и экосистемы. М.: Прогресс, 1980.
12. Хван Т.А., Хван П.А. Основы экологии. Р-н-Д,: Феникс, 2001. 254
с.
13. Дрейер О.К. Экология и устойчивое развитие. Москва : Изд-во
УРАО, 1997. – 222 с.
14. Радкевич В.А. Экология. Минск: Высшая школа, 1997. 159 с.
15. Поташкин С.П. Рабочие материалы к курсу общей экологии:
Учебно-методическое пособие. – Тверь: Тверской государственный
университет, 2002.– 41 с.
16.
Медоуз Д., Рандерс Й., Медоуз Д. Пределы роста. 30 лет
спустя. М.:ИКЦ «Академкнига», 2007. 342 с.
17.
Медоуз Д.Х., МедоузД.Л., Рандерс Й. За пределами роста.
Учеб. пособие. - М.: Прогресс - Пангея, 1994.
Методические рекомендации по организации самостоятельной работы
студентов
Глоссарий
экология - наука о взаимоотношениях биосистем и среды их
обитания;
среда - комплекс значимых факторов и показателей физического,
химического и биологического окружения биосистем;
сообщество - совокупное единство всех живых организмов,
обитающих в определенном объеме среды;
системный метод - особый метод исследования биосистем на
основе представлений о всеобщей связи их живых и неживых элементов;
экосистема - биосистема, представляющая неразрывный комплекс
сообщества и среды его обитания;
структура - определенный характер связей между элементами
экосистемы;
продуценты - элементы экосистемы (преимущественно растения),
способные производить органическое вещество в процессе фотосинтеза;
консументы - живые организму (преимущественно животные),
способные
усваивать
и
перерабатывать
готовое
органическое
вещество.Другое название консументов - гетеротрофы.
экологические связи - связи живых организмов экосистемы друг с
другом и факторами среды;
пищевые цепи - последовательная переработка органического
вещества в результате пищевых связей организмов экосистемы;
трофические уровни - группы организмов с одинаковыми
пищевыми потребностями, обитающие в пределах одной экосистемы.
популяция - группа особей одного вида, обитающие в пределах
одной экосистемы;
распределение особей- размещение живых организмов в
пределах популяции.
динамика
популяций
изменение
количественных
и
качественных
признаков популяции во времени из-за внешних или
внутренних причин;
конкуренция - способ регулирования параметров популяции через в виде
борьбы за ресурсы среды;
мутуализм - обоюдовыгодное сосуществование особей и
видов в устойчивых экосистемах;
энергетический поток - перемещение энергии в экосистеме в
ходе пищевых взаимоотношений в сообществе;
«дыхание» - доля энергии, затрачиваемое сообществом на
поддержание устойчивости экосистемы;
Продукция органическое
вещество,
накопленное
сообществом, экосистемой или группой организмов;
продуктивность - скорость производства или накопления
органического вещества в экосистеме, сообществе или внутри группы
особей;
флюктуации - временные изменения экосистемы под влиянием
внешних или внутренних факторов с последующим возвращением к
исходному состоянию;
сукцессия - необратимое изменение состава, структуры и
энергетики экосистем от менее устойчивого к более устойчивому состоянию;
климаксные экосистемы - максимально устойчивые экосистемы,
завершающие сукцессию и способные существовать неопределенно долго
без заметного изменения признаков и качеств.
биосфера - пространство планеты, занятое живыми организмами
или следами их жизнедеятельности;
экологические факторы - ресурсы и воздействия живого и
неживого составляющих среды, оказывающие влияние на живые
организмы, их сообщества и экосистемы;
толерантность - способность биосистем переносить воздействие
дестабилизирующих факторов без существенного изменения своих
свойств;
стенотопы - виды живых организмов, способные жить в
условиях минимального изменения факторов среды и имеющие
низкую толерантность;
эвритопы - виды живых организмов, способных жить в
широком диапазоне значений факторов;
экосфера - часть биосферы, занятая действующими экосистемами;
алармизм - общественное движение, привлекающее внимание
к проблемам взаимоотношений общества и природы;
Римский клуб - общественная организация 70-80-х годов,
участвовавшая в прогнозировании будущего во взаимоотношениях
человека и природы;
экологический кризис- состояние системы «общество-природа»,
при котором происходит нарушение законов взаимодействия между ними;
– нарушения во взаимоотношениях общества и природы, влияющие
на глобальную среду обитания и затрагивающие все человечество;
биоразнообразие - исходное разнообразие видов живых
организмов, популяций, сред обитания и экосистем, которое может
сократиться из-за деятельности людей.
Тесты № 1
для самопроверки и оценки знаний студентов.
Задание. В предлагаемых заданиях выбрать один вариант ответа
1. Среди растений какого климата встречаются виды, наиболее
чувствительные кдлине дня. Мотивируйте свой выбор с использованием
понятия «фотопериодизм»:
а) среди растений тропического климата;
б) у видов арктического климата;
в) среди растений умеренного климата.
2. Микроскопические мучные клещи в зернохранилищах приводят
зерно в полную непригодность. При температуре +20-22 градуса их развитие
из яйца длится 3 - 4 дня, при +10 - растягивается до полутора месяцев; при
+50 клещи гибнут. При влажности 10 - 12% они также гибнут от сухости, а
при влажности 70% - из-за развития плесневых грибков. Выберите режим
хранения зерна, который не только обеспечит сохранность урожая, но
представляется вам наиболее реальным и экономически обоснованным.
а) температура +20; влажность 70%;
б) температура +50; влажность 10%;
в) температура +10; влажность 10%.
3. Почему
медицинские
инструменты
стерилизуют
не
промораживанием, а кипячением или нагреванием при высоком давлении в
автоклавах?
а) споры бактерий выдерживают самые низкие температуры;
б) промораживание экономически невыгодно из-за слишком дорогой
аппаратуры;
в) при нагревании быстро погибают бактерии, а при высоком давлении
– и споры.
4. Самые мелкие птицы - колибри - очень активны: частота взмахов
крыла достигает 100 в секунду, частота сокращения сердца - до 1000 ударов в
минуту. В течение дня они постоянно кормятся нектаром или мелкими
насекомыми. С наступлением вечера птицы садятся на ветви и впадают в
оцепенение с падением температуры тела до + 17 - 18 градусов. В чем выгода
такого приспособления?
а) это форма сна после слишком активно проведенного дня;
б) это реакция на резкое понижение температуры воздуха в ночное
время;
в) ночью нет нектара и лета насекомых, поэтому птицы пытаются
сократить расход энергии.
5. У многих рыб температура тела постоянна. Значит ли это, что их
можно отнести к теплокровным животным?
а) да, поскольку постоянная температура тела - главный признак
гомойтермных животных;
б) нет, поскольку постоянная температура тела у рыб
объясняется невыраженной динамикой температуры в водной среде;
в) да, поскольку постоянная температура
признак
наличия специальных физиологических механизмов ее поддержания.
6. У теплокровных животных Арктики и Антарктиды разница между
температурой тела и среды может достигать 80 - 90 градусов С.
Например, у пингвина и северного оленя температура тела около 38
градусов даже при температуре воздуха - 50. Какими способами эти
животные
поддерживают
постоянную
температуру
тела?
а) за счет снижения двигательной активности и усиленного питания;
б) за счет жировых энергетических запасов и теплоизолирующих
покровов;
в) за счет миграции и устройства убежищ.
7. В сухих среднеазиатских пустынях обитают несколько видов
мокриц, которым, как и их водным родственникам, нужна высокая
влажность среды. Какие приспособления помогут им в условиях пустыни?
а) выбор теневых мест обитания под пологом кустарника или в тени
барханов;
б) особый режим питания с преобладанием особенно сочного корма;
в) устройство вертикальных нор с закрытым в дневное время входом.
8. Бобовые растения улучшают почвенные условия для выращивания
зерновых и повышения их урожайности. Почему?
а) бобовые перегнивают и обогащают почву своей органикой;
б) корневые системы бобовых способны разрыхлять почву и
аэрировать ее;
в) они сожительствуют с азотфиксирующими клубеньковыми
бактериями, которые остаются в почве под зерновыми.
9. В условиях высокогорья встречаются растения-подушки, которые
из-за сильного
ветвления и укороченных побегов имеют вид плотных полушарий. С
чем связано развитие такой экологической формы организмов?
а) с недостаточностью питательных веществ на скальных
поверхностях;
б) с постоянным объеданием растений горными травоядными
животными;
в) с необходимостью защищать почки от низких температур и сильных
ветров.
10. Правило Аллена указывает на связь между строением тела
теплокровных и клима том: у животных холодного климата все
выступающие части тела (уши, хвост, конечности) намного короче, чем
у южных родственных видов. Каков
экологический
эффект
приспособления?
а) укорачивание выступающих частей снижает риск их обмораживания;
б) укороченные конечности облегчают передвижение в снегу;
в) уменьшается теплопотеря из-за общего уменьшения площади
поверхности тела
11. Известны зимние заморы рыбы. Однако заморы отмечаются и
летом. Почему?
а) рыба погибает из-за перегрева воды;
б) рыба погибает из-за бурного развития паразитов;
в) в теплой воде снижается растворимость кислорода.
12. У берегов Антарктиды некоторые рыбы имеют температуру
тела ниже нуля градусов (до -1.7 градусов). При каких условиях возможно
их существование?
а) если вода внутри клеток не замерзает;
б) если рыбы впадают в оцепенение;
в) если рыбы активно двигаются и питаются.
13. Каждое сортовое растение пшеницы может дать 300 семян, что
означало бы урожай в 600 гектаров на 1 га. Но на практике урожай достигает
40-50 центнеров на га.
а) констелляция (сочетание) факторов среды никогда не бывает
идеальной для получения максимального урожая;
б) часть урожая теряется при уборке и хранении;
в) вегетационный период созревания пшеницы всегда короче, чем
необходимо для формирования всех семян.
14. У домового воробья нижний температурный порог выживания в
январе - 25 град., а в августе - ноль градусов. Каково возможное объяснение?
а) в январе воробей усиленно кормится;
б) к январю запас жира и покровы тела оптимально развиты;
в) в августе воробей ослаблен после выкармливания птенцов.
15. Кровососущие насекомые в некоторых регионах сильно досаждают
человеку. Каковы наиболее вероятные последствия их полного уничтожения?
а) резко увеличится переселение людей в эти регионы;
б) увеличатся привесы, удои, плодовитость скота, поскольку насекомые
их больше не беспокоят;
в)произойдет упрощение экосистем из-за выпадения видов,
питавшихся насекомыми.
16. Что общего в приспособлении к среде обитания у таких разных
наземных животных как белый медведь и верблюд?
а) способность долго обходиться без питьевой воды;
б) способность преодолевать большие расстояния в поисках
благоприятной среды;
в) способность изолировать свой организм от экстремальных
факторов теплоизолирующим оволошением и жировым слоем.
17. Стратегия вида состоит в максимальном увеличении численности.
Почему же некоторые виды становятся редкими?
а) особи таких видов имеют неэффективные способы воспроизводства;
б) особи этих видов многочисленны, но не образуют плотных
популяций, поэтому редко попадаются на глаза;
в) из-за преобладания в среде неблагоприятных и ограничивающих
факторов.
18. Растения приспособленные к сухим условиям местообитания
называются:
а) мезофитами;
б) терофитами;
в) ксерофитами.
19. Животные, температура тела которых согласованно меняется с
температурой среды, называются:
а) пойкилотермными;
б) эндемичными;
в) синантропными.
20. Главным признаком гомойтермных животных является:
а) замкнутая кровеносная система;
б) легочное дыхание;
в) постоянная температура тела.
Тесты №2
Задание: Выбрать один правильный ответ
1. Акклиматизация видов в форме переселения их в новые районы
часто приводит к нежелательным последствиям из-за того, что:
а) покидают новые места и уходят в местообитания с более
подходящими условиями;
б) вытесняют местные виды и экосистемы и создают привычные
для себя биогеоценозы;
в) резко обостряют конкуренцию в экосистемах, дестабилизируют их и
снижают их продуктивность.
2.
В северных реках русский жемчуг добывали из двустворчатых
моллюсков - жемчужниц. Их личинки погибают, если не успевают
прикрепиться к жабрам мальков лососевых рыб (семги, форели, хариуса).
Сейчас жемчужницы - редкость, так как:
а) в загрязненной воде личинки не находят мальков и не успевают
прикрепиться к их жабрам;
б) мальки и личинки стали появляться в разное время;
в) лососевые стали редкими видами в северных реках из-за загрязнения
воды и перелова.
3. До 40% удобрений смывается дождями в водоемы, что способствует
размножению микроскопических водорослей и последующей гибели рыб,
поскольку:
а) удобрения благоприятствуют водорослям, но отравляют рыбу и она
гибнет;
б) водоросли выделяют ядовитые продукты своего обмена, которые
отравляют рыбу;
в)
отмирание
и
разложение
водорослей
сопровождается
окислением, что связывает весь кислород и рыба умирает от замора.
4. Хотя расчеты и опыты свидетельствуют, что
жертвы
могут быть колебательные циклы численности,
редкость, так как:
а) у хищника много жертв, поэтому парные связи
модель;
б) условия среды постоянны, поэтому постоянна
при любых отношениях;
в) математические модели всегда неверны.
в паре хищника и
в природе они - это лабораторная
численность видов
5. Переселение ондатры в Европу из Северной Америки прошло
успешно, поскольку экологическая
ниша
грызуна,
питающегося
околоводной растительностью, была свободна. Но ондатра вытеснила
мелкого хищника местных экосистем - выхухоль потому, что:
а) ондатра расширила свою нишу до фундаментальной и вытеснила
мелких травоядных - кормовую базу выхухоли;
б) ондатра занесла смертельно опасных для выхухоли паразитов;
в) ондатра - норное животное, которое занимает жилища выхухоли или
удобные места, поэтому выхухоль становится жертвой других хищников.
6.
Мелководное сообщество малоподвижных животных (мидий,
морских блюдечек, прикрепленных рачков, морских желудей и морских
уточек) имело только одного хищника - крупную морскую звезду, которая
поедала преимущественно мидий. Чтобы защитить съедобного моллюска,
звезду удалили. После этого сообщество исчезло, осталась только
неимоверно разросшаяся популяция мидий из-за того, что:
а) наличие хищника было лимитирующим фактором для мидии;
б) изменился химизм воды из-за отсутствия выделений звезды;
в) у звезды и ее жертвы была общая кормовая база, которая досталась
мидии.
7.У оседлых животных существует фиксированная и охраняемая ими
площадь
обитания, что способствует:
а) сохранению животных от заражения паразитами;
б) внутривидовой конкуренции из-за пограничных конфликтов;
в) постоянству плотности популяции.
8.Жуки-короеды издают запах, привлекающий на ослабленное дерево
других особей.Это способствует тому, что:
а) пищевой ресурс быстро истощается и короеды погибают;
б) дерево слабеет и перестает выделять защитную смолу в количестве,
достаточном, чтобы контролировать популяцию короеда;
в) запах отпугивает от дерева другие виды вредителей.
9. У слонов снижение скорости размножения начинается при
повышении плотности популяции в 2-3 раза, а у насекомых - в десятки и
сотни раз так, как:
а) у слонов более длительный период созревания;
б) у насекомых более короткий цикл развития;
в) у слонов быстрее исчерпывается пищевой ресурс.
10. Если популяция реагирует на высокую плотность снижением
рождаемости, то почему возможно массовое размножение вредителей на
полях и в садах?
а) в агросистемах более калорийная пища;
б) некоторые агрохимические препараты стимулируют размножение;
в) в искусственных экосистемах неизбежные свободные экологические
ниши, которые осваивают вредители.
11. У всех ли видов можно ожидать взрывов численности популяции
при отсутствии врагов?
а) только в условиях неограниченности пищевого ресурса;
б) только при наличии свободного пространства;
в) только когда абиотические факторы благоприятны.
12. Наиболее массовые и значимые виды сообщества называются:
а) продуцентами;
б) доминантами;
в) хозяевами.
13. Ярусностью называют:
а) особый тип распределения видов по площади экосистемы;
б) вертикальную стратификацию видов в надземной и подземной
средах;
в) способ передачи от одного трофического уровня другому.
14. Почему искусственные биоценозы менее устойчивы, чем
природные?
а) искусственные экосистемы существуют в неблагоприятных условиях
среды;
б) они не соответствуют закону необходимого разнообразия, поскольку
они более монотонны по видовому составу;
в) искусственные экосистемы чаще нарушаются деятельностью
человека.
15. В тундровых экосистемах сообщества просты по структуре и
составу из-за ограничивающих факторов, главный из которых:
а) избыточное увлажнение;
б) сильные ветры;
в) низкая теипература.
16. Экосистемы, которые развиваются не на почве, а на субстрате
(водные, наскальные, на отмелях и отвалах) неустойчивы, так как:
а) растениям не удается надежно закрепиться на субстрате, поэтому
продуценты плохо продуцируют органику;
б) в таких экосистемах слишком много консументов, поэтому
продуценты сильно выедаются;
в) в субстрате не накапливается резервная органика, которая выполняет
роль стабилизатора экосистемной структуры.
17. В лесах индустриально-промышленных районов стала
накапливаться подстилка, что связано с:
а) увеличением биомассы деревьев и их опада;
б) с тем, что подстилка не нарушается крупными животными;
в) с отравлением промышленными выбросами популяций редуцентов.
18. В сложных экосистемах дождевых тропических лесов почва бедна
биогенными элементами, так как:
а) они вымываются дождями;
б) в таких лесах биогенов образуется мало;
в) органика минерализуется быстро, поэтому биогены сразу
включаются в энергетический поток.
19. Дрейф ниш способствует:
а) увеличению количества ниш;
б) снижению конкуренции;
в) увеличению объема ниши.
20. Устойчивой будет популяция, где:
а) прирост больше смертности;
б) смертность превышает прирост;
в) прирост компенсирует смертность.
Тесты № 3
Задание: Выбрать один правильный ответ.
1. В 1877 году Карл Мёбиус обнаружил, что в Северном море устрицы
вместе с другими животными образуют определенные сочетания видов в
зависимости от типа грунта, солености и температуры воды, которые
конкурируют друг с другом, регулируют свою численность и имеют пределы
продуктивности. Эти группировки он назвал:
а) пищевой цепью;
б) биоценозом;
в) планктоном.
2. Экосистемы, которые не имеют почвы (наскальные, на отмелях, и
отвалах) очень неустойчивы, поскольку по строению они соответствуют:
а) пионерным группировкам ;
б) сериальным экосистемам;
в) климаксным сообществам.
3. Общий результат ассимиляции энергии в результате фотосинтеза
называется:
а) чистой биологической продукцией;
б) общей производительностью экосистемы;
в) валовой первичной продукцией.
4. В рыбном хозяйстве разводят форелей (корм для них - личинки
водных
насекомых), толстолобика (корм - фитопланктон), карпов (смешанное
питание). Разведение какого из этих видов экономически менее затратно?
а) форель;
б) толстолобик;
в) карп.
5. Листоеды в небольшом количестве полезны культурным растениям,
так как:
а) способствуют опылению и переносу семян;
б) осветляют полог и улучшают световой режим;
в) удобряют растения своими выделениями.
6. Один из передовых методов современной агрономии - выращивание
сортосмесей или подбор видов на одном поле. В чем его эффективность?
а) достигается экономия площади сельскохозяйственных угодий;
б) посевы становятся более устойчивыми;
в) снижается зараженность полей вредителями.
7.Биологический метод борьбы с вредителями считается наиболее
эффективным, поскольку:
а) обходится дешевле, чем ядохимикаты;
б) избирательно действуют только на определенные виды;
в) вредители уничтожаются быстрее, чем в случае применения
ядохимикатов.
8.Американский ботаник Ф.Клементс в 1916 году опубликовал теорию
саморазвития
сообществ, которая описывает:
а) энергетический поток в экосистемах;
б) сукцессионную смену сообществ;
в) динамику популяционных процессов.
9.После вырубки или после лесного
восстанавливается
примерно:
а) через пару лет;
б) через тысячелетие;
в) в течение 100 - 200 лет.
пожара
сообщество
10. Почему заносное чужеземные растения внедряются в местную
растительность по обочинам дорог, насыпям, пашням, а не в лесах, на лугах
или в степях?
а) потому, что здесь почвы богаче;
б) из-за того, что здесь больше свободного места;
в) потому, что в пионерных группировках подбор видов всегда
случаен.
11. Взаимозаменяемость видов позволяет экосистеме сохранить свои
основные свойства. Такое явление называется:
а) дрейф ниш;
б) дублирование;
в) естественный отбор.
12. Сейчас в селекции культурных растений культурных растений
стремятся
поддержать неоднородность их популяции по срокам цветения,
устойчивости к болезням и вредителям, разным расположением корней и
тому подобное. Это способствует:
а) ускорению сроков селекции нового сорта;
б) улучшению пищевой ценности продукции;
в) стабильности урожая в любых условиях.
13. Первые исследования биосферы были произведены:
а) К.А.Тимирязевым;
б) В.И.Вернадский;
в) Ф.Клементсом.
14. Педосфера - это часть биосферы, которая представлена:
а) водными наносами;
б) осадочными породами;
в) почвенным слоем.
15. Толщина атмосферы довольно велика, поскольку она составляет ј
радиуса Земли. Какое это имеет значение для биосферы?
а) способствует увеличению запасов кислорода;
б) позволяет семенам и спорам увеличить площадь расселения;
в) обеспечивает более эффективное преломление космических
факторов.
16. Среди рыб наиболее плодовиты те, икра которых плавает в толще
воды. Почему?
а) толща воды - большой объем пространства, который необходимо
заселить;
б) икра является кормовой базой для многих видов, поэтому
плодовитость
гарантия воспроизводства вида;
в) водные течения непостоянны, поэтому плодовитость - гарантия, что
не вся икра погибнет, будучи унесенной в среду с неблагоприятными
условиями.
17. Геохимические циклы в биосфере не могут быть:
а) полностью замкнутыми;
б) взаимосвязанными друг с другом;
в) проходящими через все слои биосферы.
18. Закон стремления к климаксу означает, что:
а) экосистемы находятся в постоянном развитии в сторону
максимальной устойчивости;
б) экосистемы стареют и утрачивают способность к существованию;
в) результатом саморазвития экосистем является формирование
максимальной устойчивости - климакса.
19. Закон 10% Линдемана означает, что:
а) экосистема не может ассимилировать более 10% солнечной энергии;
б) на каждом трофическом уровне оказывается только 10% от энергии
предыдущего уровня;
в) на поддержание устойчивости экосистемы уходит не более 10 %
энергетического потока.
20. Закон (аксиома) эмерджентности утверждает, что:
а) свойства экосистемы - это сумма свойств видов;
б) виды в экосистеме независимы в проявлении своих свойств;
в) экосистема обладает особыми свойствами, которых нет у входящих в
нее видов.
Тесты по теме: Глобальные экологические проблемы.
Задание 1. Включает 15 вопросов, к каждому из них предложено 4
варианта ответа. На каждый вопрос выберите только один ответ, который вы
считаете наиболее полным и правильным. Около индекса выбранного ответа
поставьте знак "+". В случае исправления знак "+" должен быть
продублирован.
1. Площадь нарушенных естественных экосистем в Европе
составляет:
1) 15 %
2) 5%
3) 65%
4) 90%
2. Разнообразие живых организмов на планете составляет:
1) более 1 миллиарда видов
2) более 1 миллиона видов
3) менее 1 миллиона видов
4) менее 500 тыс. видов
3. Сколько видов живых организмов, обитающих на планете,
описано учеными:
1) 10 млн. видов
2) 1 млрд. видов
3) 1,7 млн. видов
4) 5 млн. видов
4. Растения и животные, образ жизни которых связан с человеком,
его жильем, созданным или видоизмененным ландшафтом называются:
1) космополитными
2) рудеральными
3) синантропными
4) эндемичными
5. Процесс урбанизации приводит к следующим изменениям среды:
1) повышению продуктивности растительных сообществ
2) обогащению атмосферы молекулярным азотом
3) резкому изменению состава биогеоценоза
4) создание особого микроклимата, связанного с выделением во
внешнюю среду большого количества тепла
6. Максимальное количество вредного вещества в единице объема
или массы, которое не вызывает каких-либо изменений в организме и
окружающее среде называется:
1) предельно допустимой концентрацией
2) предельно допустимым сбросом
3) предельно допустимым выбросом
4) допустимой концентрацией
7. Конвенция об охране биоразнообразия была принята:
1) в Рио-де-Жанейро в в 1992 г.
2) в Вашингтоне в 1972 г.
3) в Стокгольме в 1978 г.
4) в Йоханнесбурге в 2002 г.
8. Киотский протокол – это документ, регулирующий:
1) скорость вырубки тропических лесов
2) загрязнение вод мирового океана нефтепродуктами
3) процессы опустынивания
4) выбросы парниковых газов в атмосферу
9. Первый крупный международный форум экологической
направленности, где было сформулировано понятие «экоразвитие»
состоялся:
1) в Вашингтоне в 1972 г
2) в Рио-де-Жанейро в в 1992 г.
3) в Стокгольме в 1978 г.
4) в Йоханнесбурге в 2002 г.
10. Какая неправительственная организация подготовила доклад
«Пределы роста»?
1) Greenpeace
2) Римский клуб
3) WWF
4) IFAW
11. На конференции в Рио-де Жанейро (1992) были приняты
следующие документы:
1) Конвенция по охране биоразнообразия
2) Конвенция об охране водно-болотных угодий
3) Конвенция СИТЕС
4) Конвенция об охране культурного и природного наследия
12. Численность населения планеты сегодня составляет:
1) 4 млрд. чел.
2) 10 млрд.ч.
3) 6 млрд. чел.
4) 8 млрд.чел.
13. Численность населения России по данным ООН составляет:
1) 976 млн. чел.
2) 1 млрд.255 млн.чел.
3) 60 млн. чел.
4) 148 млн. чел.
14. Наиболее востребованным для человека энергетическим
ресурсом в мире сейчас является:
1) газ
2) нефть
3)атомная энергия
4) солнечная энергия
15. Главный потребитель воды в мире:
1) промышленность
2) сельское хозяйство
3) бытовые нужды
4) использование для питья
16. В 2000 г. «городское» население планеты составляло:
1) 3%
2) 34%
3) 50%
4) 90%
17. Средний горожанин мира производит твердых бытовых отходов в
год:
1) 300-400 кг
2) 50 кг
3) 100 кг
4) 1000 -1200 кг
18. Наиболее эффективным способом охраны природы является:
1) создание заповедников и национальных парков
2) разработка природоохранного законодательства
3) создание Красных книг
4) экологическое образование и просвещение
19. Запасы пресной воды на планете составляют:
1) 30%
2) 10%
3) 2,7 %
4) 50%
20. Наиболее активными странами в реализации документа
«Повестка дня на XXI век», принятому в Рио-де-Жанейро стали:
1) Россия
2) Великобритания и Нидерланды
3) Италия
4) Франция
Тесты с несколькими ответами:
Задание 2. Задание включает 10 вопросов, с несколькими вариантами
ответа (от 0-я до 5-ти). Около индексов выбранных ответов поставьте знаки
"+". В случае исправлений знак "+" должен быть продублирован.
1. К глобальным экологическим проблемам относятся:
1) вырубка лесов
2) опустынивание и потери почвы
3) загрязнение вод р. Волги сбросами предприятий
4) возникновение очагов холеры в Афганистане
5) накопление в почве органических веществ
2. Основными причинами утраты биоразнообразия являются:
1)
возрастающая численность населения
2)
возрастающее потребление ресурсов
3)
пренебрежительное отношение человека к биологическим видам
и природным экосистемам
4)
сокращение естественных мест обитаний видов в природе
5)
негативное влияние международной торговли
3. Наибольшим видовым разнообразием отличаются экосистемы:
1) саванн
2) тропических лесов
3) широколиственных лесов
4) коралловых рифов
5) агроценозов
4. В основном в мире леса вырубают с целью:
1) расчистки площадей для сельхозугодий
2) использования на дрова
3) использования в лесообрабатывающей промышленности
4) для строительства домов
5) для прокладки дорог
5. Растения, животные и грибы включают в Красную книгу,
потому что они:
1) находятся на грани исчезновения
2) редко встречаются
3) не изучены
4) являются эндемиками
5) являются реликтами
6. Основными загрязнителями атмосферы планеты являютcя
следующие вещества:
1) твердые частицы
2) СО2
3) Н2S
4) NxO
5) углеводороды
7. Основными загрязнителями атмосферы являются следующие
страны:
1) Япония
2) США
3) Россия
4) Китай
5) Англия
8. Последствиями потепления климата могут быть:
1) распространение опасных болезней (малярии, холеры, шистоматоза
и др.)
2) стихийные бедствия
3) опустынивание
4) загрязнение атмосферы
5) сокращение биоразнообразия
9. К исчерпаемым природным ресурсам относятся:
1) энергия ветра
2) нефть
3) атмосферный воздух
4) уголь
5) почва
10. Геотермальная энергетика распространена в следующих
странах:
1)
Россия
2)
США
3)
Мексика и Филиппины
4)
Исландия
5)
Франция
Требования к рейтинг-контролю
1 модуль
Темы первого модуля: Экологические факторы и их влияние на живые
организмы. Популяции, характеристика популяции, динамика популяций.
Экология как наука. Структура
современной
экологии:
взаимоотношения организма и среды (аутэкология), взаимоотношения в
сообществе (синэкология), взаимоотношение общества и среды его обитания
(социальная экология), прикладные направления экологии. Предмет, задачи и
методы современной экологии. Системный метод и системный подход.
Экосистема как пример сложной системы. Определение экосистемы,
признаки и свойства объекта, элементарный состав экосистемы. Экосистемы
разного типа: природные и искусственные биогеоценозы.
Взаимоотношения
организма
и
среды (аутэкология).
Экологический фактор. Абиотические факторы и их влияние на живые
организмы. Толерантность организмов. Понятие пределов толерантности.
Закон толерантности. Лимитирующие факторы. Законы минимума Либиха
и
максимума
Шелфорда.
Стенои
эврибионтные
виды. Биотические факторы: формы взаимодействия между живыми
организмами. Конкурентные отношения (внутривидовая и межвидовая
конкуренция),
отношения
«хищник-жертва».
Симбиотические
взаимодействия, комменсализм, нейтральные отношения, паразитизм.
Значение
экологических
связей
для
поддержания устойчивости
экосистемы. Антропогенные факторы и их влияние на живые организмы.
Экология популяцияй(демэкология). Популяции и их динамика.
Определение популяций. Популяция как основа и единица сообщества.
Демографические характеристики популяций: плотность, численность.
Динамика показателей плотности, численности и площади популяции
для оценки устойчивости экосистем. Половозрастные характеристики
популяций: рождаемость, смертность, половой состав, возрастная
структура популяций, методы их оценки и значение их динамических
характеристик для устойчивости экологических систем.
Сообщество
и
его
структура.
Определение
сообщества.
Определение экосистемы. Состав и структура сообществ: пространственная
структура (ярусность и другие виды вертикальной стратификации;
горизонтальная структура и типы распределения видовв сообществе);
популяционная структура (экологические ниши, их типы и значение для
поддержания целостности сообществ); функциональная структура сообществ
(продуценты-автотрофы, консументы-гетеротрофы и редуценты как
необходимые структурные единицы сообщества. Примеры естественных и
искусственных (созданных человеком) экосистем. Агроценозы и их
функционирование.
Трофическая структура сообществ. Пищевые связи: хищничество,
паразитизм,
аменсализм, коменсализм,
примеры
связей
и
их
экологические особенности. Непищевые связи: зоохория, аллелопатия и
другие примеры. Пищевые цепи. Пастбищная и детритная цепи. Пищевые
взаимодействия и энергетика экосистем: энергетический поток и
трофические уровни, распределение энергии по трофическим уровням и
закон 10 процентов Линдемана.
Вопросы к 1 модулю:
1.Что такое экология? Связь экологии с другими науками.
2.История экологии как науки. Формирование основных концепций.
3.Экологические факторы. Классификация.
4.Абиотические факторы и их влияние на живые организмы.
5.Биотические факторы: влияние организмов друг на друга и среду
обитания.
6.Примеры биотических взаимодействий: конкуренция, хищничество,
симбиоз, мутуализм, комменсализм, паразитизм, нейтрализм.
7.Антропогенные факторы, их влияние на живые организмы.
8.Основные среды жизни. Характеристика сред (наземно-воздушная,
водная, почва, другой организм).
9.Лимитирующий фактор. Примеры.
10. Основные закономерности влияния экологических факторов на
живые организмы. Закон оптимума.
11. Толерантность. Эври- и стенобионтные организмы. Примеры.
12.
Популяции и их динамика. Определение популяций. Ареал.
13.
Основные
характеристики
популяций:
демографические
(плотность,
численность); половозрастные (рождаемость,
смертность,
половой состав, возрастная структура популяций, методы их оценки).
14.
Колебания численности популяций под влиянием абиотических
и биотических факторов. Причины колебания численности популяций.
15. Определение
сообщества. Биоценоз. Состав и структура
сообществ: пространственная структура (ярусность), горизонтальная
структура и типы распределения видов в сообществе
16. Популяционная структура сообществ (экологические ниши, их
типы и значение для поддержания целостности сообществ).
17. Модели роста численности популяции.
18. Концепция экосистемы. Функциональная структура сообществ
(продуценты-автотрофы, консументы-гетеротрофы и редуценты как
необходимые структурные единицы сообщества.
19. Трофическая структура сообществ. Пищевые цепи. Пастбищная и
детритная цепи.
20. Энергетика экосистем. Распределение энергии по трофическим
уровням и закон 10 % Линдемана.
21. Примеры естественных и искусственных (созданных человеком)
экосистем. Агроценозы и их функционирование.
Терминологический контроль.
Максимальное число баллов – 50 баллов
2 модуль
Темы второго модуля: Динамика экосистем. Биосфера, Глобальные
экологические проблемы.
Динамика экосистем. Сукцессия. Продуктивность элементов
экосистемы. Оценка продуктивности экосистем разной степени устойчивости
и сложности. Понятие зрелых и развивающихся экосистем. Продукция
экосистем: валовая продукция и ее значение, чистая продукция и ее роль в
энергетике экосистем. Экологические пирамиды: пирамиды чисел, пирамиды
биомасс и пирамиды энергии. Сукцессии как необратимые изменения
экосистем. Типы сукцессий: первичные сукцессии на субстратах и вторичные
сукцессии
на
почвах.
Основные
этапы
сукцессии: пионерные группировки, серия и климаксные сообщества.
Биосфера как суперэкосистема. Определение биосферы. Место
биосферы среди космических образование: уникальность, наличие
живого элемента,
химическая
активность,
специфические
методы
изучения. Геологические оболочки планеты и участие в них биосферных
элементов. Изучение биосферы. Работы В.И.Вернадского и Пьера Тейяра
де
Шардена.
Законы
живого
вещества
в
биосфере (Законы
В.И.Вернадского): закон преломления космических
факторов,
закон
постоянства живого вещества, закон миграции химических элементов).
Законы экодинамики Ю.Голдсмита (законы структуры биосферы).
Экосфера: биомы планеты и их роль в поддержании устойчивости биосферы.
Роль человека в биосфере и ее изменение в истории.
Глобальные проблемы экологии.
Глобализация активности человека
в
биосфере
и
развитие
кризисных явлений. Экологические кризис прошлого и их отличие от
современной ситуации. Понятие экологического кризиса как нарушения
законов взаимодействия природы и общества. Законы экологических
взаимодействий общества и природы. Законы Б.Коммонера. Законы
Ю.Одума. Системные закономерности взаимодействий между природой и
обществом. Законы «теплового острова», принцип А.Голицина (принцип
наименьшего принуждения), закон экспоненты, принцип Ле-ШательеБрауна. Формирование экологичекого движения
(алармизм), развитие
экологического движения (доклады
Римского
клуба
и
модели
экологического кризиса), современное состояние экологического движения
(конгресс Рио-92, Рио+10 и Agenda - 21 век). Экологический кризис и
экологическая катастрофа как перспектива необратимого изменения во
взаимоотношениях общества и природы.
Выход из экологического кризиса. Основные способы решения
экологических
проблем:
охрана
природы,
создание концепций
взаимоотношения
общества
и
природы.
Международное
сотрудничество в области охраны природы. Глобальные экологические
проблемы: проблема перенаселенности, голода и ресурсов, проблема
загрязнения среды, проблема сохранения биоразнообразия, проблема
изменения климата. Концепции взаимоотношений общества и природы:
патриархальная концепция, ее содержание, перспективы и критика;
концепция нулевого роста и устойчивого развития.
Вопросы ко 2 модулю:
1.
Типы сукцессий: первичные сукцессии на субстратах и
вторичные сукцессии на почвах.
2.
Основные этапы сукцессии: пионерные группировки, серия
и климаксные сообщества. Примеры.
3.
Продуктивность элементов экосистемы.
4.
Продукция экосистем: валовая продукция и ее значение, чистая
продукция и ее роль в энергетике экосистем.
5.
Экологические пирамиды: пирамиды чисел, пирамиды биомасс и
пирамиды энергии.
6.
Устойчивость экологических систем. Антропогенное воздействие
на экосистемы.
7.
Биосфера. Определение биосферы.
8.
Геологические оболочки планеты и участие в них
биосферных элементов. Изучение биосферы.
9.
Законы
живого
вещества
в
биосфере (Законы
В.И.Вернадского): закон преломления космических
факторов,
закон
постоянства живого вещества, закон миграции химических элементов).
Законы экодинамики Ю.Голдсмита (законы структуры биосферы).
10. Работы В.И. Вернадского. Учение о ноосфере.
11. Понятие экологического кризиса. Экологическая катастрофа.
12. Формирование
экологического
движения,
развитие
экологического движения (доклады
Римского
клуба
и
модели
экологического кризиса), современное состояние экологического движения
(конгресс Рио-92, Рио+10 и Agenda - 21 век).
13. Глобальные экологические проблемы.
14. Демографическая ситуация в мире и экологические проблемы.
15. Загрязнение атмосферы. Основные загрязнители.
16. Киотский протокол.
17. Проблема изменения климата. Парниковый эффект. Изменение
озонового слоя.
18. Загрязнение гидросферы: основные загрязнители. Нефтяное
загрязнение.
19. Дефицит чистой питьевой воды. Основные потребители.
Прогнозы.
20. Сокращение биологического разнообразия. Основные угрозы.
21. Основные источники энергии: уголь, нефть, газ. Преимущества и
недостатки.
22. Атомная энергетика. Ее вклад в энергообеспечение разных стран.
Плюсы и минусы.
23. Альтернативные источники энергии: ветроэнергетика, энергия
солнца, энергия приливов и отливов, геотермальная энергия.
24. Продовольственная проблема.
25. Генно-модифицированные организмы. Аргументы «за» и
«против».
26. Эрозия и потери почвы. Опустынивание.
27. Проблемы утилизации мусора. ТБО и способы переработки.
Примеры.
28.
Международное сотрудничество в области охраны природы.
Максимальное число баллов – 50 баллов
Итого максимальное число баллов — 100 баллов
Итоговая программа контроля: зачет
Вопросы для подготовки к зачету
1.
Экология как наука. Связь экологии с другими науками.
Системный подход в экологии.
2. Среда обитания: определение, типы сред и их особенности
3. Среда обитания. Факторы среды. Классификация экологических
факторов.
4. Абиотические факторы и их влияние на живые организмы..
5. Основные закономерности действия экологических факторов.
Модель колоколовидного распределения видов вдоль градиента
среды (закон оптимума).
6. Толерантность. Закон толерантности. Эври- и стенобионтные виды.
7. Типы биотических взаимодействий между организмами, влияние
организмов друг на друга.
8. Комплексное воздействие факторов. Концепция совокупного
действия факторов. Лимитирующие факторы.
9. Демэкология.
Определение
популяции.
Статические
характеристики популяции. Численность и плотность.
10. Динамические
характеристики
популяции.
Рождаемость,
Смертность. Возрастная и половая структура популяций.
Динамика численности популяции.
11. Экологическая
ниша.
Модели
экологической
ниши.
Фундаментальная и реализованная ниша.
12. Синэкология. Концепция экосистемы. Компоненты экосистемы.
13. Природные и искусственные экосистемы. Агроценозы.Примеры и
сравнительный анализ.
14. Необратимые динамические изменения сообществ. Сукцессии.
Причины сукцессий. Примеры сукцессионных изменений.
15. Концепция климакса. Характеристика климаксной экосистемы.
16. Пищевые цепи и сети. Примеры. Экологические пирамиды.
17. Энергетический поток: продуктивность и продукция.
18. Поток энергии в экосистеме. Правило 10%.
19. Биосфера как глобальная экосистема. Структура биосферы.
Границы биосферы.
20. Осознание глобальности экологических проблем человечества.
Римский клуб. Моделирование биосферных процессов. На пути к
мировой экологической стратегии. Конференции Стокгольм-1972,
РИО-92, Йоханнесбург-2002.
21. Экологический кризис: его определение и содержание.
22. Проблема загрязнения среды и способы ее решения.
23. Международное сотрудничество в деле охраны природы:
экологические организации.
24. Концепция устойчивого развития.: ее содержание и обоснование.
25. Глобальные проблемы биосферы и их содержание.
26. Биологическое разнообразие, категории. Основные причины
утраты биоразнообразия.
27. Проблемы утилизации бытового мусора, ТБО. Известные способы,
их достоинства и недостатки.
28. Глобальная продовольственная проблема. Голод и меры по его
предотвращению.
29. Проблемы выбора продуктов питания. Поддержка местных
производителей продуктов.
30. ГМО (генетически модифицированные организмы и проблемы их
использования) . Основные цели, аргументы «за» и «против».
31. Проблемы урбанизации. Экологические проблемы современного
города (транспорт, шумовое загрязнение и др.)
32. Химическое загрязнение среды. Последствия для человека и
окружающей среды.
33. Загрязнение гидросферы. Дефицит чистой питьевой воды.
Загрязнение мирового океана нефтью.
34. Загрязнение атмосферы: основные источники загрязнения. Смог,
кислотные дожди.
35. Основные источники энергии: нефть, уголь газ. Их использование:
«плюсы» и «минусы».
36. Альтернативные источники энергии: энергия солнца, ветра,
приливно-отливная, геотермальная, энергия биогаза.
Раздаточные материалы и наглядные пособия.
1. Поташкин С.П. Рабочие материалы к курсу общей экологии:
Учебно-методическое пособие. – Тверь: Тверской государственный
университет, 2002.– 41 с.
2. Кавтарадзе Д.Н., Букарева Е.Н. Остров (имитационная игра,
настольная модель). М.: Внешториздат, 1989.
Перечень программного обеспечения. Мультмедийные учебные
курсы.
1. Зеленый
пакет:
комплект
образовательных
материалов.
Сентэндре.Венгрия. РЭЦ. 2005. http://greenpack.rec.org/ru/main.php?lang=ru