Методические рекомендации по подготовке к семинарам Темы для рефератов и контрольных работ - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Методические рекомендации по написанию рефератов, темы рефератов... 4 708.56kb.
Методические рекомендации (материалы) для преподавания учебной дисциплины... 6 1153.46kb.
Тематика курсовых работ для студентов всех форм обучения/темы контрольных... 1 206.68kb.
Тематика курсовых работ для студентов всех форм обучения/темы контрольных... 1 368.24kb.
Контрольная работа по иностранному языку (английскому) для заочного... 1 68.21kb.
Контрольная работа по иностранному языку (английскому) для заочного... 1 48.21kb.
Контрольная работа по иностранному языку (английскому) для заочного... 1 39.82kb.
Контрольная работа по иностранному языку (немецкому) для заочного... 1 98.86kb.
Темы контрольных работ 1 196.41kb.
Контрольная работа по иностранному языку (немецкому) для заочной... 1 43.17kb.
Контрольная работа по иностранному языку (немецкому) для заочной... 1 48.95kb.
Программа вступительных испытаний в магистратуру 1 37.74kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Методические рекомендации по подготовке к семинарам Темы для рефератов и контрольных - страница №1/4



Орехово-Зуевский филиал

Негосударственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Институт экономики и предпринимательства» (НОУ « ИНЭП») г. Москва


М.Д.Андреев

«Общая экология»
Учебно - методическое пособие

Москва-2009
Содержание

1.Требования основной образовательной программы………………4


2.Цели и задачи дисциплины « Общая экология»………………......5
3. Обязательный минимум содержания профессиональной

образовательной программы по дисциплине « Общая экология»…6


4.Учебно-тематический план…………………………………………7
5.Содержание учебной программы…………………………………..7
6. Методические рекомендации по подготовке к семинарам………9
7.Темы для рефератов и контрольных работ……………………….52
8.Вопросы для подготовки к экзамену (зачету)……………………54
9.Основные экологические понятия и термины…………………...56
10.Основные экологические законы………………………………...61
11.Периодические издания (газеты и журналы) - e-mail…………..64

1. Требования основной образовательной программы

Специалист должен:

Знать:

-современные теории эволюции, концепции видообразования и их сопряженности с основными закономерностями функционирования экологических систем;

-основы биологической продуктивности биосферы, процессов воспроизводства пищевых ресурсов человечества;

-основные принципы, закономерности и законы пространственно-временной организации геосистем локального и регионального уровней;

-причины изменений видового состава флоры и фауны под влиянием деятельности человека;

-основы типологии и классификации ландшафтов;

-роль почвенного покрова как компонента наземных и некоторых субаквальных экосистем;

-основные группы загрязнителей, пути их миграции, трансформации и накопления в экосистемах;

-назначение мониторинга природной среды, методы наблюдений и анализа состояния экосистем;

-основные черты кризисных экологических ситуаций.



Уметь:

-использовать стратиграфическую шкалу;

-владеть простейшими навыками ландшафтно-картографического анализа;

-использовать методы обнаружения и количественной оценки основных загрязнителей в окружающей среде;

-планировать меры экономического стимулирования природоохранной деятельности;

Понимать:

-взаимосвязь абиотических факторов и биотической компоненты экосистемы;

-роль экзогенных и эндогенных процессов в развитии земной коры во времени и пространстве;

-динамику и функционирование ландшафта;

-физиологические основы здоровья человека, факторы экологического риска, возможности экологической адаптации;

-механизмы взаимодействия различных техногенных систем с природными экосистемами.



Иметь представление:

-о пределах толерантности организмов и популяций;

-об экологической нише, как обобщенном выражении экологической индивидуальности вида;

-о популяциях в экологии, систематике, генетике;

-закономерности роста и регуляции численности популяций, условиях их устойчивого существования и жизнедеятельности;

-о возможностях управления процессами в экосистеме;

-об основных этапах геологической истории земной коры и эволюции органического мира прошлого;

-о природно-антропогенных геосистемах;

-о геохимической роли живого вещества, как биотической компоненты биосферы;

-о глобальном масштабе биогеохимических процессов в биосферных циклах важнейших химических элементов;

-о принципах организации экологических экспертиз территорий, производства и технологических проектов.

2. Цели и задачи дисциплины « Общая экология».

Главная цель обучения:

-изучение основных механизмов и закономерностей устойчивости биологических систем различного иерархического уровня в условиях меняющейся среды;

-формирование глобально-ориентированного, научно-гуманистического мировоззрения на основе целостной научной картины мира.

Основные задачи:

-дать представление об основных проблемах фундаментальной экологии;

-сформировать системные знания о современной экологической картине мира;

-развить и сформировать ценностные ориентации мировоззренческого уровня, отражающие объективную целостность и ценность природы, а также ориентации нормативно-правового уровня;

-развить ответственное отношение к природе и готовность к активным действиям по ее охране на основе экологических знаний.

3.Обязательный минимум содержания профессиональной образовательной программы по дисциплине « Общая экология»

Дидактические единицы



Всего

часов



Основные этапы развития экологической науки. Структура и задачи современной экологии. Среда и экологические факторы. Законы их действия на организмы. Основные пути воздействия организмов на среду обитания. Адаптивные стратегии видов в разных средах обитания. Жизненные формы. Принципы экологических классификаций. Биотическая среда. Типы взаимосвязей организмов, их экологическое и эволюционное значение. Популяции. Системные свойства. Структура и динамика. Генеалогические, экологические и информационные связи. Законы роста популяций. Зависимость от плотности. Механизмы гомеостаза. Колебательные циклы. Биоценозы. Принципиальные черты надорганизменных систем. Структура сообществ. Видовое разнообразие. Концепция экологической ниши. Роль трофических отношений и конкуренции в устойчивости сообществ. Мутуалистические связи в сообществах. Механизмы регуляции численности популяций в биоценозах. Законы экологической сукцессии. Специфика островных биоценозов. Экосистемы и биогеоценозы. Потоки вещества и энергии в экосистемах. Проблемы биологической продуктивности. Деструкционные блоки экосистем, их структура и значение. Биологический круговорот веществ как основа стабильности. Дигрессии в биогеоценозах и их причины. Биосфера как глобальная экосистема. Структура биосферы. Основные геохимические функции жизни. Продукционная и регуляторная функции биосферы как основа жизнеобеспечения человечества. Экология как научная основа рационального природопользования и охраны природы.

60



4. Учебно-тематический план курса « Общая экология»


п/п



Наименование разделов и тем


Всего

часов



В том числе

лекции

семинары

Сам

работа

1.
2.
3.
4.
5.
6.

Введение в общую экологию


Биосфера
Организм и факторы среды
Популяционная экология
Биоценология
Человек и биосфера

6
6
10


14
18
6

2
2
6


10
12
2

2
2
2


2
4
2

2
2
2


2
2
2

7.


Форма контроля

Экзамен

8.

Итого

60

34

14

12



5. Содержание учебной программы дисциплины

«Общая экология»

1. Введение в общую экологию

Общие представления об экологии. Предмет экологии. История развития экологии как науки.



2. Биосфера

Учение В.И.Вернадского о биосфере. Функциональные связи в биосфере. Средообразующая роль живого вещества. Биосфера как целостная система. Уровни организации живой материи. Биогеохимические циклы. Круговорот углерода. Азот, фосфор, сера, макро - и микроэлементы в биосфере.

Энергетическое обеспечение биологического круговорота. Место человека в биосфере. Концепция ноосферы.

3. Организм и факторы среды

Влияние температуры на жизненные процессы. Стратегия теплообмена: пойкилотермные и гомойотермные организмы. Вода, минеральные соли, кислород. Свет как фактор фотосинтеза. Биологические ритмы. Общие правила адаптации. Правило оптимума. Эври - и стенобитные организмы. Зоны нормы и зоны пессимума. Правило минимума Либиха.

Комплексное воздействие факторов. Правило двух уровней адаптации.

4. Популяционная экология

Понятие о популяции. Географические и экологические популяции. Пространственная структура популяции. Оседлый и кочевой образ жизни. Взаимоотношения внутри популяции. Иерархическая система. Гомеостаз популяций. Поддержание пространственной структуры, генетической структуры, регуляция плотности населения. Демографическая структура популяции. Кривые выживания. Репродуктивный потенциал.

Экспоненциальная и логическая модели роста популяции. Динамика численности. Концепция экологических стратегий (К-стратегия, г- стратегия). Факторы, регулирующие изменение численности популяции.

5. Биоценология

Понятие о биоценозе. Трофическая структура биоценоза. Цепи питания. Образование первичной продукции. Консументы I, II , III порядков. Правило экологических пирамид. Пищевые цепи. Цепи разложения. Пространственная структура биоценозов. Биотопы. Консорции. Топические, фабрические, форические связи популяций разных видов.

Экологические ниши. Основные формы межвидовых связей (антибиоз, нейтрализм, мутуализм, комменсализм). Прямые трофические связи:

« растение- фитофаг», « хищник-жертва», паразитизм.

Конкуренция. Принцип Гаузе. Временная структура сообществ. Типы динамики экосистем. Экологические сукцессии. Климакс. Первичные, вторичные сукцессии. Гомеостаз экосистем.

6. Человек и биосфера

Влияние человека на биосферные процессы. Технологические формы воздействия. Прямое истребление видов, загрязнение биосферы примышленными отходами. Экологические формы воздействия. Переселение живых организмов за пределы естественного ареала.

Антропогенное изменение ландшафтов. Деятельность человека как фактор эволюции. Образование видов – синантропов. Влияние антропогенного воздействия на эволюцию видов и биоценозов.

6.Методические рекомендации по подготовке к семинарам

Раздел №1 Введение в общую экологию

Семинар №1 Введение. Экология как самостоятельная наука.

Время 2 часа

Цели занятия:

- ознакомление с предметом « Общая экология», место данной дисциплины в системе научных знаний и в жизни общества;

- уяснение основных функций и задач дисциплины « Общая экология»

- изучение основных этапов развития экологии;



План

1. Введение.

2. Функции и задачи общей экологии.

3. Научное становление общей экологии.



Темы докладов и рефератов

1. Взаимосвязь общей экологии с другими науками.

2. Применение экологических знаний в практической деятельности.

3. Экологическое благополучие и ответственность в деятельности людей.

4. Проблемы и задачи современной экологической науки.

5. Структура экологической науки.

6. Основные тенденции развития экологии в настоящее время.

7. Основные методы экологических исследований.

8. Экосистемный подход в изучении биосферы.

9. Особенности применения моделирования в экологии.

10. Взаимосвязь экологических проблем на локальном и глобальном уровнях.

Рекомендуемая литература

Основная:

1.Конституция Российской Федерации. – М.: Юристъ, 2001.

2.О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1997 году. Государственный доклад. - М., 1998.

3.Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология: Учебник для ВУЗов. – М., Изд-во ЮНИТИ, 2000. – 456 с.

4. Шилов И.А. Экология. – М.: Высш. шк., 2003.-512 с.: ил.

Дополнительная:

1.Андреева Т.А. Экология в вопросах и ответах. - ТК Велби. Изд-во Проспект. 2007.-184 с.

2.Богданкевич О.В. Лекции по экологии. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002.

3.Коммонер Б. Замыкающий круг. Природа. Человек. Техника: Пер. с англ.- Л.: Гидрометеоиздат, 1974.-248 с.

4.Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Экология.-5-е изд., дораб. – М.: Дрофа,2001.-240 с.

5.Одум Ю. Экология: В 2-х т./ Пер. С англ. – М.: Изд. Мир, 1986.-328 с., ил.

6.Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы). – М.: Изд-во “Россия молодая”, 1994.-367 с.

7.Хрестоматия по общей экологии (развитие идей) / Сост. Н.А. Кузнецова. _ М.: Изд-во МНЭПУ, 2001.-292 с.

8.Экологический энциклопедический словарь. – М.: Изд. дом «Ноосфера», 1999.

Методические рекомендации

По первому вопросу. Введение. Прежде всего, необходимо сказать, что курс « Общей экологии» способствует формированию у студентов экологического мировоззрения и развивает познавательную деятельность в вопросах взаимоотношения отдельных организмов или видов между собой и окружающей средой, определить роль человека в биосфере. Необходимо акцентировать внимание на проблемы, возникшие в результате антропогенной деятельности, обусловившие актуальность связи экологии с различными науками. Обратить внимание на то, что экология приобретает черты мировоззрения на современное состояние объективного мира и место человека в нем, на отношение человека к окружающей его действительности и к самому себе, на основные жизненные позиции людей, их идеалы. Необходимо проанализировать принципы и нормы отношения человека к природе, которые выражаются в запретах, требованиях, предписаниях, идеалах общества, которые предлагают современные ученые, проповедуемые различными научными направлениями. Следует отстаивать представление о связи природной среды с социальными процессами, а на основании их дать определение понятию

« экологический кризис». Должным образом, следует обратить внимание на этическую, охранную и экономическую значимость экологических законов в вопросах защиты и оптимизации окружающей среды. Следует указать на то, что каждый специалист, не будучи профессиональным экологом, обязан владеть определенной суммой знаний об устройстве, законах и функционировании природы. Укажите, что курс « Общей экологии» способствует также формированию представлений о человеке как о части природы; о единстве и самоценности всего живого; невозможности выживания человечества без сохранения биосферы, а также обучению восприятия явлений, связанных с жизнью человека в природной среде.



По второму вопросу. Необходимо сказать, что общая экология характеризуется сложной структурой. Сначала появились многие частные экологические дисциплины, гораздо позже – комплексные. Общая же экология формируется только сегодня и сообразуется всеми частными. Важно также отметить, что, несмотря на нерешенность своих самых фундаментальных проблем, она переживает самый настоящий бум популярности. Разумеется, общая экология, тесно связана со всеми частными и комплексными экологическими науками. Но она не есть простая сумма этих наук. Общеизвестно, что частные науки изучают всесторонне конкретные объекты органического мира («все об одном»), а общие – весь органический мир в одном направлении («немного обо всем»). Для частных наук, наиважнейшей единицей является организм или совокупность организмов одного вида. Для комплексных наук – конкретные условия среды (почва, лес, вода) и взаимоотношения живых организмов с этими условиями. А для общей экологии – экосистема ранга биогеоценоза, т.е. вся совокупность видов, слагающих биоценоз, и вся совокупность факторов среды, определяющих существование данного биоценоза с учетом неизбежного антропогенного воздействия, а организм или вид – наименьшей единицей. Чтобы вскрыть законы взаимоотношений составных частей экосистем необходимо иметь представление о разных аспектах функционирования этих составных частей, поэтому выделение отраслей и дисциплин в общей экологии, классифицирование их также целесообразно, как и в любой другой науке. Отметьте, что экология изначально возникла как наука о среде обитания живых организмов: растений, животных (в том числе и человека), грибов, бактерий и вирусов, о взаимоотношениях между организмами и средой их обитания и о взаимоотношениях организмов друг с другом. Само же слово «экология» возникло гораздо позже в сравнении со временем появления собственно экологических знаний. Оно было введено немецким биологом Эрнстом Геккелем (1869 г.) и образовано от греческого слова «ойкос» - дом, жилище. До 30-х годов ХХ столетия общей экологии, как общепризнанной науки, еще не существовало. Долгое время экология была представлена всевозможными частными экологическими дисциплинами: экологией растений, экологией животных, экологией грибов и т.д. Эти дисциплины формировались в рамках соответствующих таксономических разделов биологии - ботаники, зоологии, микологии и др., как подразделения этих наук. Выделите при этом, что по мере накопления знаний о взаимодействии живых организмов со средой обитания исследователи поняли, что на Земле существуют своеобразные системы, состоящие из живых организмов и неживого вещества. Для них характерен высокий уровень организации, наличие прямых и обратных связей между компонентами (частями этих систем), способность к поддержанию своего состояния при всевозможных возмущениях, т.е. эти системы, состоят из упорядоченно взаимодействующих и взаимозависимых компонентов, образующих единое целое. Они были названы экологическими, или экосистемами. Экосистемы и являются специфическим объектом изучения общей экологии. Таким образом, общая экология - это наука об экосистемах, которые включают в себя живые организмы и неживое вещество, с которым эти организмы постоянно взаимодействуют.

По третьему вопросу. Обратите внимание на то, что экология в своем развитии прошла несколько этапов. Охарактеризуйте кратко каждый из них.

Первый этап – примитивные знания, накопление фактического материала. О том, что разные виды животных связаны с определенными условиями, что их численность зависит от урожая семян и плодов, которыми они питаются, наверняка знали древние охотники уже 100-150 тыс. лет назад. О зависимости растений от внешних условий хорошо знали до новой эры и первые земледельцы (10-15 тыс. лет назад). Севооборот сельскохозяйственных культур применяли в Египте, Китае и Индии 5 тысячелетий назад. Сложнейшая и экологически выверенная система земледелия была у индейцев майя в древней Америке. Элементы экологии отражены в эпических произведениях и легендах: в древнеиндийских сказаниях «Махабхарата» (VI-II вв. до н.э.; сведения о повадках и образе жизни 50 животных), в рукописных книгах Китая и Вавилона (сроки посева и сбора диких и культурных растений, способы обработки земли, виды птиц и зверей).

Второй этап – продолжение накопления фактического материала античными учеными, прежде всего в Древней Греции: Гераклит(530-470 лет до н.э.) и Гиппократ(460-370 лет до н.э.). Укажите, что Аристотель (384-322 лет до н.э.) в «Истории животных» описал более 500 видов животных, классифицируя их по образу жизни. Его ученик, друг и преемник Теофраст (он же Титрам, 287-372 лет до н.э.) описал 500 видов растений. Теофраст сделал ботанику самостоятельной наукой, отделив ее от зоологии. Потому его и называют отцом ботаники. Но Теофраст был не только отцом ботаники. Большое внимание в своих трудах он уделял влиянию внешней среды на живые организмы, и именно он впервые разделил покрытосеменные растения на жизненные формы: деревья, кустарники, полукустарники и травы, с учетом зависимости от почвы и климата.

Третий этап – В средние века в Европе произошел откат человеческой мысли далеко назад, церковь явилась тормозом развития всех естественных наук. Связь строения организмов со средой всецело приписывалась воле бога. Научные сведения содержатся в единичных работах - многотомное сочинение Венсенна де Бове (XIII век) "Зеркало вещей". Труд "Поучение Владимира Мономаха" (XI) и имеют прикладной характер. Но уже в позднее средневековье стали появились новые веяния в науке - зачатки экологии. Альберт Великий (Альберт фон Больштедт, ~1193-1280 гг.) в трудах о растениях придает большое значение условиям произрастания, в частности световому фактору – "солнечному теплу", рассматривает причины "зимнего сна". Появилась информация о дальних странах (Марко Поло (XIII век), Афанасий Никитин (XV век) и его известное "Хождение за три моря"). Описание и систематизация колоссального фактического материала после средневекового застоя началось с великих географических открытий XIV и XVI веков и колонизацией новых стран – с эпохой Возрождения. Новая географическая и биологическая информация, полученная в экспедициях, заставила переосмыслить многие религиозные догматы. И такое осмысление произошло. В первой половине XVIII века Карл Линней создал таксономическую систему животных и растений, которой ботаники пользуются и поныне.

Жан Батист Ламарк (1744-1829) открыл эволюцию жизни. Ламарк был последователем К. Линнея и составил классификацию животных ("Философия зоологии"), отражающую происхождение – эволюцию, животных, выбрав в качестве признаков внутреннее строение (отделил беспозвоночных от позвоночных) и строение нервной системы (бесчувственные – инфузории и полипы, чувствующие – все остальные беспозвоночные, и разумные – позвоночные). Ламарк считается предшественником Ч. Дарвина. Известный английский химик Р. Бойль (1627-1691) поставил первый экологический эксперимент по влиянию низкого атмосферного давления на развитие животных, а Ф. Реди экспериментально доказал, что самозарождение сложных животных невозможно. Антони ван Левенгук, изобретший микроскоп, был первым в изучении трофических цепей и регуляции численности организмов. Большой вклад в развитие экологических представлений в это время внесли и российские ученые такие, как М.В. Ломоносов (1711-1765), его сподвижник С.П. Крашенинников (1711-1755), П.С. Паллас (1741-1811), И.И. Лепехин (1740-1802).



Четвертый этап - ознаменовал начало в становлении экологии. Он связан с крупными ботанико-географическими исследованиями, способствовавшими дальнейшему развитию экологического мышления. В начале XIX в. выделяются в самостоятельные отрасли экология растений и экология животных. Ученые этого времени анализировали закономерности организмов и среды, взаимоотношения между организмами, приспособляемость и приспособленность. Огромную роль в развитии экологических идей сыграл немецкий ученый А. Гумбольдт (1769-1859), заложивший основы биогеографии. В книге «Идеи географии растений» (1807) он ввел ряд научных понятий, которые используются экологами и сегодня.

Пятый этап – становление эволюционной экологии. Профессор Московского университета Карл Рулье (1814-1858) четко сформулировал мысль о том, что развитие органического мира обусловлено воздействием изменяющейся внешней среды. Считается, что К.Ф. Рулье в своих трудах (160 работ) заложил основы экологии животных, поставил проблемы адаптации, миграции и изменчивости. Его идеи развил ученик Н.А. Северцев (1827-1885), опубликовавший в 1855 г. работу «Периодические явления в жизни зверей, птиц и гадов Воронежской губернии». Значимость этой магистерской диссертации Н.А. Северцева для науки можно оценить тем, что через 100 лет в 1950 г. эта работа была переиздана, и она не утратила своего значения и сегодня. Важнейшей вехой в развитии экологических представлений о природе явился выход знаменитой книги Ч. Дарвина (1809-1882) о происхождении видов путем естественного отбора, жесткой конкуренции. Это великое открытие в биологии явилось мощным толчком для развития экологических идей. У Дарвина было много последователей. Один из них – немецкий зоолог Эрнст Геккель (1834-1919). Им было придумано много разных терминов для классификации отделов наук; много лет он искал одноклеточный организм, давший начало всему живому; искал общий закон, который бы объяснил все явления. Вскоре после выхода в свет учения Ч. Дарвина – в 1866 г. он предложил термин для новой науки – «экология», который впоследствии получил всеобщее признание. Именно 1866 г. следует считать годом рождения экологии. В конце XIX она представляла собой науку об адаптации организмов к климатическим условиям, но лишь через 100 лет превратилась в целое мировоззрение – общую экологию

Шестой этап - Теория Ч. Дарвина дала большой толчок развитию аутэкологического направления – изучение естественной совокупности видов, непрерывно перестраивающихся применительно к изменению условий среды, со второй половины середины XIX и до середины XX века было господствующим. Одновременно стали проводиться исследования по надорганизменным биологическим системам. Этому способствовало формирование концепции биоценозов, как многовидовых сообществ. В 1877 г. немецкий гидробиолог К. Мебиус (1825-1908) на основе изучения устричных банок в Северном море разработал учение о биоценозе, как сообществе организмов, которые через среду обитания теснейшим образом связаны друг с другом. Именно его труд "Устрицы и устричное хозяйство" положил начало биоценологическим – экосистемным, исследованиям и в дальнейшем обогатилось методами учета количественных соотношений организмов. Термин "биоценоз" широко используется современными учеными. Учение о растительных сообществах, благодаря С.И. Коржинскому (1861-1900) выделилось в фитосоциологию, или фитоценологию, позднее в геоботанику. Исключительно велики заслуги В.В. Докучаева (1846-1903). Он создал учение о природных зонах и учение о почве, как особом биокосном теле (системе). Показал, что почва - это неотъемлемый компонент практически всех экосистем суши нашей планеты. Теоретические разработки В.В. Докучаева ("Учение о зонах природы") положили начало развитию геоботаники и ландшафтной экологии. Особенно широко исследования надорганизменного уровня стали развиваться с начала XX века. Ч. Элтон (1927) выделил своеобразие биоценотических процессов, ввел понятие экологическая ниша, сформулировал правило экологических пирамид. К 30-ым годам XX столетия были созданы разные классификации растительности на основе морфологических, эколого-морфологических и динамических характеристик фитоценозов (К. Раункиер – Дания, Г. Ди Рюе – Швеция, И. Браун-Бланке – Швейцария); изучались структура, продуктивность сообществ, получены представления об экологических индикаторах (В.В. Алехин, Б.А. Келлер, А.П. Шенников).

Седьмой этап - отражает новый подход к исследованиям природных систем – в основу его положено изучение процессов материально-энергетического обмена, формирование общей экологии, как самостоятельной науки. Г. Гаузе в начале 40-х годов прошлого столетия провозгласил принцип конкурентного исключения, указав на важность трофических связей, как основного пути для потоков энергии через природные системы. Вслед за Гаузе, в 1935 г. английский ботаник А. Тенсли ввел понятие экосистемы, и этот год принято считать годом рождения общей экологии как науки, объектом которой являются не только отдельные виды и популяции видов, но и экосистемы, в которых биоценозы рассматриваются с биотопами, как единое целое. В общей экологии с этого времени четко выделились два направления – аутэкология и синэкология. В фитоценологии всеобщее признание получила парадигма дискретности растительного покрова, что объясняется стремлением к классификационным работам.

Восьмой этап - В современной биосфере, одним из наиболее значимых факторов, определяющих ее состояние, стала деятельность человека. Возникающие в связи с этим проблемы выходят за рамки экологии как биологической науки, приобретают направленный социальный и политический характер (движения "зеленых", борьба за охрану природы, постановка экологических вопросов в повестки дня политических организаций, и пр.). Решение их должно включать все естественные науки вкупе с хозяйственно-экономическими, социальными, политическими аспектами, что входит в задачи социальной экологии, в которой особое положение занимает экология человека (медико-биологический и социальный подходы).

В заключение рассматриваемой темы, необходимо сделать вывод, с обобщающимися характеристиками рассматриваемых на семинаре вопросов и предложить студентам вопросы для самоконтроля.



Вопросы для самоконтроля

1. Какие этапы прошла экология в своем развитии?

2. Какова внутренняя структура экологической науки?

3. Какие методы используют в экологических исследованиях?

4. Каким образом можно представить себе систему экологических наук?

5.Почему экология приобрела особую социальную направленность в конце XX столетия?

6.Каким образом культура человека влияет на его взаимоотношения с природой?

7.Почему в духовном оздоровлении общества видят выход из экологического кризиса?

8. Каково значение экологии в системе взаимодействия Человек-Биосфера?

Тесты

1. Основателем экологии как науки является:

а) Э. Геккель;

б) Э. Зюсс;

в) Ч.Дарвин.



2. Что изучает классическая экология?

а) отношение организмов между собой и окружающей их средой

б) разнообразных животных и растений

в) растительные сообщества континентальных территорий



3. Современная экология является:

а) разделом биологии;

б) разделом естествознания

в) самостоятельной интегрированной наукой.



4. В задачи экологии как науки входят:

а) восстановление нарушенных природных систем;

б) регулирование численности популяции живых организмов;

в) сохранение эталонных участков биосферы.



5. Экологические исследования берут свое начало со времен:

а) Древнего Китая;

б) Древнего Рима;

в) Древней Греции;



6. Сколько типов экологического исследования выделяют:

А) четыре;

Б) три;

В) два.


7. Какое наиболее раннее изучение направления экологии:

а) количественная экология;

б) ландшафтная экология;

в) физиологическая экология.



8. Современное представление об экологии как науке:

а) биотехноцентрическое

б) антропоцентрическое

в) биоцентрическое



Раздел №2 Биосфера

Семинар №2 Биосфера как целостная система и уровни организации живой материи

Время 2 часа

Цели занятия:

- понимание учения В.И.Вернадского о биосфере

- уяснение научного обоснования биосферы как целостной системы;

- раскрытие сущности в уровнях организации живой материи;



План

1. История становления учения о биосфере.

2. Учение В.И. Вернадского о биосфере.

3. Уровни организации живой материи.



Темы докладов и рефератов

1.Биосфера как глобальная экосистема Земли.

2. Косное и живое вещество в биосфере.

3. Сущность биогенной миграции атомов в биосфере.

4. Ноосфера - высшая стадия развития биосферы.

5. Концепция коэволюции и её особенности.

6. Вещество и энергия в биологическом круговороте.

7. Механизм круговорота углерода, фосфора и азота в биосфере.

8. Особенности круговорота воды в биосфере.

9. Малый (биохимический) и большой (геологический) круговорот веществ на нашей планете.

10. Преобразование биосферы через изменение отдельных её составляющих.
Рекомендуемая литература

Основная литература:

1.Вернадский В.И. Живое вещество и биосфера.- М.: Наука,1994.-

672 с.

2.Николайкин Н.И. Экология: учеб. для вузов / Н.И. Николайкин, Н.Е.Николайкина, О.П.Мелехова.-5-е изд., испр. и доп.-М.: Дрофа,2006.-622, [2] с.: ил.



2.Степановских А.С. Прикладная экология: охрана окружающей среды: Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003.- 751 с.

4. Шилов И.А. Экология.- М.: Высшая школа,1998.-512 с.



Дополнительная:

1.Андерон Дж. М. Экология и науки об окружающей среде: биосфера, экосистемы, человек: Пер. с англ. - Л.: Гидрометеоиздат,1985.-166 с.

2.Будыко М.И. Эволюция биосферы.- Л.: Гидрометеоиздат,1984.-488с.

3.Лапо А.В. Следы былых биосфер, или рассказ о том, как устроена биосфера и что осталось от биосфер геологического прошлого. – 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Знание, 1987.-198 с.

4.Сытник К.М., Брайон А.В., Гордецкий А.В. Биосфера. Экология. Охраны природы: Справочное пособие./ Под ред. К.М.Сытника.- Киев: Наукова думка,1987.-524 с.

5.Тюрюканов А.Н., Федоров В.М., Тимофеев – Ресовский Н.В.: Биосферные раздумья. – М.: Изд-во Акад. естеств. Наук РФ, 1996. -368 с.

6.Хрестоматия по общей экологии (развитие идей) / Сост. Н.А. Кузнецова. - М.: Изд-во МНЭПУ, 2001.-292 с.

7.Энергетика биосферы и устойчивость состояния окружающей среды// Итоги науки и техники (ВИНИТИ). – Сер. Теор. И общие вопр. географии. – М.: 1990, т.7.-338 с.



Методические рекомендации

По первому вопросу: Укажите что, понятие биосферы появилось в биологии в 18 веке, однако первоначально оно имело совсем иной смысл, чем теперь. Биосферой именовали небольшие гипотетические глобулы (ядра органического вещества), которые якобы составляют основу всех организмов. К середине 19 века в биологии уточняются научные представления о реальных органических клетках. И термин « биосфера» утрачивает прежний смысл. К идее биосферы в ее современной трактовке пришел Ж.-Б. Ламарк (1744-1829), основатель первой целостной концепции эволюции живой природы, которой, однако, данный термин не использовал. Впервые понятие

« биосфера» (близкой к современному смыслу) ввел австрийский геолог Э Зюсс, определивший ее в книге « Происхождение Альп» (1873) как особую, образуемую организмами оболочку Земли, где сосредоточена основная масса живых организмов и где происходит наиболее активное взаимодействие между всеми экологическими компонентами. При этом подразумевалась область взаимодействия основных оболочек Земли: атмосферы, гидросферы и литосферы, где встречаются живые организмы. Отметьте при этом, что заслуга создания целостности учения о биосфере принадлежит В.И.Вернадскому. Укажите, что ту часть биосферы, где живые организмы встречаются в настоящее время, обычно (в специальной литературе) называют современной биосферой или необиосферой, а древние биосферы относят к былым биосферам, иначе палеобиосферам или мегабиосферам. Примеры последних – безжизненные скопления органических веществ (залежи угля, нефти, газа др.) или запасы иных соединений, образовавшихся при непосредственном участии живых организмов (известняки, ракушечники, образования мела, ряд руд и многое другое). Эволюция Земли, а затем образование и развитие биосферы В.И. Вернадский объединил тремя факторами макроэволюции: – космическими, геологическими и геохимическими, которое тесным образом связаны с биологической эволюцией и все участвуют в энергетических процессах биосферы.



По второму вопросу. Обратите внимание, на то, что В.И.Вернадский был, основателем учения о биосфере и что он впервые глубоко обосновал единство человека и биосферы. Открытие биосферы В.И. Вернадским в начале ХХ столетия принадлежит к величайшим научным открытиям человечества, соизмеримым с теорией видообразования, законом сохранения энергии, общей теорией относительности, открытием наследственного кода у живых организмов и теорией расширяющейся Вселенной. В.И. Вернадский доказал, что жизнь на земле - явление общепланетарные и космическое, что биосфера - это вещественно-энергетическая система, обеспечивающая биологический круговорот химических элементов и эволюцию всех живых организмов, включая и человека. В. И. Вернадский был первым, кто увидел в биосфере сложную и хорошо отрегулированную общепланетарную биогеохимическую систему. Не только составом атмосферы и гидросферы обязаны мы работе биосферы, но и сама земная кора – это продукт биосферы. В.И. Вернадский определил биосферу как особую охваченную жизнью оболочку Земли. Важно сказать при этом, что в физико-химическом составе биосферы Вернадский выделяет следующие компоненты: живое вещество – совокупность всех живых организмов биосферы Земли, растений и животных, включая человечество, выраженная в элементарном химическом составе, массе и энергии; косное вещество - неживые тела или явления (газы атмосферы, горные породы магматического, неорганического происхождения и т.п.); биокосное вещество – разнородные природные тела (почвы, поверхностные воды и т.п.); биогенное вещество – продукты жизнедеятельности живых организмов (гумус почвы, каменный уголь, торф, нефть, сланцы и т.п.); радиоактивное вещество; рассеянные атомы; вещество космического происхождения (космическая пыль, метеориты). Скажите, что, согласно воззрениям Вернадского весь облик Земли, ее ландшафты, атмосфера, химический состав вод, толща осадочных пород обязаны своим происхождением живому веществу. Жизнь- это связующее звено между Космосом и Землей, которое, используя энергию, приходящую из космоса, трансформирует косное вещество, создает новые формы материального мира. Обратите внимание на то, что учение Вернадского нацеливало на изучение живых, косных и биокосных тел в их неразрывном единстве, что подготовило почву для целостного восприятия природных систем естествоиспытателями. С учетом современных представлений, биосфера включает оболочку Земли, которая содержит всю совокупность живых организмов и часть вещества планеты, находящуюся в непрерывном обмене с этими организмами. Иными словами, биосфера – это область активной жизни, которая охватывает нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхние горизонты литосферы. В учении о биосфере В.И. Вернадского, в сущности, заложены основные положения возникшего позднее понятия о географической оболочке; биогеохимические идеи, рассматриваемые, в географическом аспекте привели к обоснованию ноосферы. Особое значение для уяснения масштабов воздействия человеческого общества на природу в настоящее время приобретает следующее его высказывание:

« Человечество, взятое в целом, становится мощной геологической силой. И перед ним, перед его мыслью и трудом становится вопрос о перестройке биосферы в интересах свободно мыслящего человечества как единого целого». В.И. Вернадский впервые в истории наук о Земле обосновал понятие, о земном планетном пространстве, которое, по его мнению, в соответствии с внутренней спецификой планетных явлений модифицируется на различные состояния. Укажите что, с развитием науки, биосфера, как таковая, переходит на уровень ноосферы – сферы разума, где природные и социальные законы составляют единое целое.



По третьему вопросу. Необходимо уяснить, что на современном развитии выделяют несколько уровней живой материи, и это, прежде всего:

1) Генный, или молекулярный уровень. Именно с него начинают проявляться свойства живого вещества. Его системы представляют собой активные крупные молекулы – липиды, белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, в которых идут процессы обмена веществ, связанные с фото- и хемосинтезом, формируются ДНК и РНК, отвечающие за наследственность. Предметом изучения на этом уровне являются законы передачи наследственности, а изучает их наука генетика.

2) Клеточный уровень. Молекулы объединяются в клетки, и только тогда в них формируются вещества, необходимые для жизнедеятельности органов и организмов. Предметом изучения на клеточном уровне служат законы превращения вещества и энергии внутри клеток. Наука – цитология и тканевый уровень – на этом уровне однородные, одинакового происхождения клетки, взаимодействуя между собой, образуют ткани, изучением которых занимается гистология.

3) Органный – более высокий уровень организации живого вещества, нежели предыдущие три. Органы образуются в результате взаимодействия нескольких типов тканей. На этом уровне изучаются системы разных органов: побеговые и генеративные – у растений, системы органов дыхания, пищеварения, размножения – у животных. Науки - биоморфология и анатомия.

4) Организменный – первый, самый низший уровень изучаемой общей экологией. В организме взаимодействие систем органов сводится в единую систему индивидуального организма. Он может существовать самостоятельно. Вне организмов жизнь не проявляется. На этом уровне изучаются жизненные циклы отдельных особей, законы образования фенотипов и генотипов. Науки – физиология, анатомия, зоология, эволюционное учение и др.

5)Популяционно-видовой – промежуточный между «организменным и надорганизменным» уровнями. Любой вид растений, животных приспосабливается к внешней среде, не как сумма отдельных особей-организмов, а как единое функциональное целое – популяция. В популяции свои законы (внутривидовые конкуренция и агрегация), свои иерархические взаимоотношения, своя структура. На данном уровне изучаются законы сохранения популяцией и ее видом генотипических признаков. Науки – систематика, биология, экология растений и животных.

6)Экосистемный – изучаются надорганизменные системы, взаимоотношения популяций, группировок, организмов внутри экосистемы, т.е. на конкретном участке с однородными условиями среды. Изучение первичной продуктивности, круговорота веществ (углерода, кислорода, фосфора, воды и пр.) в пределах биогеоценоза. Науки – фитоценология, биогеоценология, общая экология.

7) Биосферный – самый высокий, рассматривается взаимоотношения между собой макроэкосистем, биогеоценозов (лес-степь, лес-болото, лес-тундра и др.), изучаются закон круговорота веществ, энергии в глобальном аспекте. Наука – общая экология.

Следует сказать, что взаимодействие живого вещества (материи) с другим веществом (или энергией) на каждом уровне организации обусловливает формирование и существование определенных упорядоченных систем. Все эти системы взаимозависимы одна от другой и между уровнями организации нет резких разрывов. Невозможно даже представить существование генов вне клеток, клеток вне органов, органов вне организмов и т.д.

Укажите на то что, учитывая тесную функциональную связь между организменным, популяционно-видовым и экосистемным уровнями и автономность существования их систем, основным содержанием общей экологии следует считать исследования взаимоотношений живых организмов (особей) между собой и со средой обитания. Жизнедеятельность экосистем чрезвычайно сложна. Все процессы идут непрерывно, подчиняясь своим законам. На естественные природные процессы накладываются антропогенные, а последние, как правило, сказываются негативно на функционировании экосистем. Изучить и понять эти закономерности, и есть главная задача общей экологии.

В заключение рассматриваемой темы, необходимо сделать вывод, с обобщающимися характеристиками рассматриваемых на семинаре вопросов и предложить студентам вопросы для самоконтроля.



Вопросы для самоконтроля:

1.В чем состоит значение озонового слоя для биосферы Земли, и каковы основные причины его истощения?

2.Какой механизм обеспечивает способность биосферы выполнять геологические, а также и экологические функции?

3.В чем основные отличия косного и живого вещества в биосфере?

4.В чем сущность биогенной миграции атомов в биосфере?

5.В чем сущность гипотезы Г.Дж. Лавлока?

6.Какие этапы проходят вещество и энергия в биологическом круговороте?

7.Каковы особенности круговорота воды в биосфере?

8.Каковы особенности малого и большого круговорота вещества в биосфере?

Тесты

1. Что такое биосфера Земли?

а) область жизни, охватывающая другие земные оболочки

б) почва и часть атмосферы, расположенная непосредственно над ней

в) почвенно-растительный слой Земли и световая зона морей и океанов



2. Основоположником современных представлений о биосфере является:

а) В. И. Вернадский;

б) Э. Зюсс;

в) Ж. Ламарк.



3. Термин "биосфера" ввел в науку:

а) В. И. Вернадский;

б) Э. Зюсс;

в) Ж. Ламарк.



4. Функция биосферы в формировании земной коры реализуется через:

а) повсеместность ее существования

б) живое вещество, участвующее в геологических процессах

в) отдельных живых организмов, активно перерабатывающих почвенный гумус



5. Парниковому эффекту способствует накопление в атмосфере:

а) кислорода;

б) углекислого газа и метана;

в) хлорфторуглеводородов.



6. Озоновый слой защищает биосферу от:

а) инфракрасного излучения;

б) ультрафиолетового излучения;

в) радиоактивного излучения.



7. Биосфера является результатом взаимодействия:

а) живой и неживой материи;

б) живой материи и хозяйственной деятельности людей;

в) неживой материи и космических излучений.



8. Основой динамического равновесия и устойчивости биосферы являются:

а) эволюция живых организмов;

б) круговороты веществ и энергии;

в) стабильность внешних границ биосферы.



Раздел №3 Организм и факторы среды

Семинар №3. Комплексное воздействие факторов среды на жизненные процессы в организмах

Время 2 часа

Цели занятия:

- выяснение влияния температуры и влаги режима на жизненные процессы в организмах;

- изучение биологических ритмов и света для организмов;

- раскрытие сущности воздействия различных экологических факторов.



План

1. Влияние температуры и влаги для живых организмов.

2. Биологические ритмы и световой режим.

3. Влияние экологических факторов среды на организмы.



Темы докладов и рефератов

1.Типы и виды экологических факторов.

2.Влияние абиотических факторов на живые организмы.

3.Сущность и особенность эдафического фактора.

4.Лимитирующий фактор в состоянии организма.

5.Главное отличие стенобионтных организмов от эврибионтных организмов.

6. Адаптация живых организмов к условиям существования.

7. Генетическое разнообразие и изменения природной среды.

8. Географическое распространение и выживаемость вида.

9. Кривые толерантности и закон лимитирующих факторов.

10. Генетическое разнообразие и состояние окружающей среды.

Рекомендуемая литература

Основная:

1.Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. – М.: Изд-во ЮНИТИ, 1998.-456 с.

2.Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Экология. – 5-е изд., дораб. – М.: Дрофа,2001.-240 с.

3.Степановских А.С. Прикладная экология: охрана окружающей среды: Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003.- 751 с.

4. Шилов И.А. Экология.- М.: Высшая школа,1998.-512 с.

Дополнительная:

1.Биология. В 2-х кн. / В.Н. Ярыгин, В.И.Васильева, И.Н.Волков, В.В.Синельщикова; Под ред. В.Н. Ярыгина. - М.: Высшая школа,1997.

2.Богданкевич О.В. Лекции по экологии. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002.-208 с.

3.Горшков В.Г. Физические и биологические основы устойчивости жизни. – М.: ВИНИТИ, 1995.-470 с.

4.Добровольский В.В. Основы биогеохимии. - М.: Высшая школа, 1998.-383 с.

5.Миркин Б.М. Теоретические основы современной фитоценологии. – М.: Наука, 1985.-136 с.

6.Общая экология / Автор составитель А.С. Степановских. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000.-510 с.

6.Общая экология. В 2-х ч. / Под ред. Н.И. Николайкина. – М.: МГТУ, 2000-20001.

7.Работнов Т.А. Фитоценология, 2-е изд. – М.: Изд-во МГУ, 1983.-291

Методические рекомендации

По первому вопросу. Прежде всего, необходимо уяснить что, главным источником тепла на Земле является солнечное излучение, поэтому свет и тепло выступают сопряжено. Тепло один из наиболее важных факторов, определяющих существование развитие и распространение организмов по Земному шару. При этом важно не только количество тепла, но и распределение его в течение суток, вегетационного сезона, года. Значение температуры заключается в том, что она изменяет скорость протекания физико-химических реакций в клетках, а это отражается на росте, развитии, размножении, поведении и во многом определяет географическое распространение растений и животных. Укажите что, по отношению к температуре все организмы делятся на криофилы (холодолюбивые) и термофилы (теплолюбивые). Криофилы не выносят высоких температур и могут сохранять активность клеток при -8-10°С (бактерии, грибы, моллюски, членистоногие, черви и др.). Они населяют холодные и умеренные зоны земных полушарий. Термофилы приспособились к условиям высоких температур, обитают преимущественно в тропических районах Земли. В ходе эволюции, приспосабливаясь не только к периодическим изменениям температуры, но и к разным по теплообеспеченности районам, растения и животные выработали в себе различную потребность к теплу в разные периоды жизни. У каждого вида свой оптимальный диапазон температур, причем и для разных процессов (роста, цветения, плодоношения и др.) имеются тоже «свои» значения оптимумов. Расскажите о том, как работают механизмы адаптации на клеточном уровне, и как можно соотнести растения к критическим (пессимальным) температурам.

У животных реакции на разный тепловой режим жизнеобеспечения не менее разнообразны, чем у растений. И все они направлены на регулирование уровня теплопередачи. В отличие от растений для животных характерны два типа теплообмена: пойкилотермность и гомойтермность. К пойкилотермным организмам относятся все беспозвоночные, рыбы, рептилии и амфибии. Они лишены способности поддерживать постоянную температуру тела. Для пойкилотермных организмов типична низкая интенсивность обмена веществ и почти полное отсутствие механизмов теплорегуляции. Терморегуляция осуществляется за счет особой структуры, цвета покрова и специфики поведения. Устойчивость к низким температурам обеспечивается накоплением жиров, гликогена, некоторых солей. Неблагоприятные условия пойкилотермные животные переживают в неактивном состоянии – анабиозе.

Гомойтермные (эндотермные, теплокровные) – животные с высоким уровнем обменных процессов – птицы и млекопитающие, обеспечивающие поддержание постоянной температуры тела даже при значительных колебаниях температуры внешней среды. Тепло выделяется при биохимических реакциях внутри организма. Чем ниже температура среды, тем больше потери тепла и тем интенсивнее идут обменные процессы, повышается продуцирование тепла, идущего на поддержание постоянной температуры тела. Аналогичная закономерность и при повышении температуры. У гомойтермных животных различают химическую и физическую терморегуляции. Укажите также на то, что, промежуточное положение между пойкилотермными и гомойтермными организмами занимают гетеротермные.

Говоря о влаге, прежде всего, укажите на то, что в процессе эволюции у растений и животных выработался многочисленные сложные приспособления, позволяющие поддерживать водный баланс и обеспечивать экономное расходование воды. Растения пустынь и степей приспособились к острому дефициту влаги, болотные и влажно-тропические растения – к избытку, а лесным видам необходима высокая влажность воздуха и умеренная влажность почв. Источниками влаги для растений служат запасы ее в почве и атмосфере (осадки, туманы, конденсаты), для наземных животных – вода в водоемах, водяные пары в атмосфере и сочная пища. При анализе влияния влаги на живые организмы важно учитывать сезонное распределение и температурный режим среды обитания. Разные комбинации содержания воды и температуры в среде обитания создают множество разных ситуаций, благоприятных и наоборот. Соотношение температуры и влажности характеризует климат конкретной территории, что важно для выбора популяцией вида обитания. По отношению к водному режиму экотопа (экотоп – совокупность факторов местообитания) растения делятся на влаголюбивые (гигрофиты), сухолюбивые (ксерофиты) и умеренно влаголюбивые (мезофиты). Гигрофиты (калужницы, болотные осоки, злаки, папоротник) обитают в очень влажных местах и обладают низкой засухоустойчивостью. Потеря 15-20% запаса воды для них невосполнима. Они растут или в глубокой тени под пологом влажного леса (теневые гигрофиты) или на открытом месте на переувлажненных или покрытых водой почвах (световые гигрофиты). Для них характерны толстые слаборазветвленные корни с минимальным количеством сосущих корней. В органах обилие воздушных полостей (аэренхима) для аэрации тканей. Ксерофиты – растения сухого и жаркого климата и местообитаний – пустынь, степей, саванн, в лесной зоне – растения сухих сосняков и широколиственных лесов на крутых южных склонах. Они не выносят переувлажнения, но хорошо приспособились к длительным засухам. Для них характерны два способа преодоления засухи: активное регулирование водного баланса и способность выносить сильное иссушение тканей. У ксерофитов очень мощные корневые системы – по массе в 9-10 раз превышают надземные органы Мезофиты – способны непродолжительно переносить незначительные почвенную и атмосферную засухи. К ним относятся луговые и многие лесные травы (неморальные), лиственные и хвойные деревья лесов умеренной полосы, многие кустарники, большинство сельскохозяйственных культур. Могут расти вместе с гигрофитами и с ксерофитами, приобретая черты близкие той или другой группе. Для них типичны хорошо развитые корневые системы смешанного типа, с густой сетью сосущих корней.



По второму вопросу. Уясните что, жизнь на планете с момента возникновения осуществлялась в условиях ритмически изменяющейся среды. Суточная и сезонная смена комплекса факторов требовала приспособления к ней всего живого. В процессе эволюции выработалась четкая соизмеримость и согласованность биологических ритмов различных форм жизни с периодами циклических изменений комплекса природных условий. И на клеточном и на биосферном уровне выработаны ритмы процессов разной длительности, и все они имеют адаптивный смысл. Он заключается в том, что ритмичность проявления жизнедеятельности организмов четко согласуется с периодами наиболее благоприятных для них условий внешней среды. Свет – главный и постоянный первично-периодический фактор, влияющий на организмы и экосистемы с момента их зарождения. В эволюции за большинством групп живых организмов синхронность их функционирования закрепилось именно за изменением светового режима. Эти изменения наиболее устойчивы в своей динамике, автономны и не подвержены другим влияниям. Выделяют биоритмы суточные, циркадианные, сезонные, цирканнуальные.

Таким образом, для растений свет необходим в первую очередь, как ресурс для фотосинтеза и транспирации. Для животных – для информационного обеспечения. И для тех и других – как эволюционный фактор-синхронизатор биологических ритмов.



По третьему вопросу. Отметьте, что экологические факторы подразделяются на: абиотические и биотические. Рассмотрите их, указав при этом на то, абиотические факторы – это комплекс условий неорганической среды, влияющих на организмы, а биотические факторы – это совокупность влияний одних организмов на другие в процессе их жизнедеятельности (опыление растений, затенение верхними ярусами нижних, поедание одних особей другими). В широком смысле это внутри- и межвидовые отношения организмов. К биотическим факторам относятся и антропические, роль которых год от году возрастает. Антропические факторы чаще называют антропогенными. Различия между ними заключаются в том, что антропогенные факторы управляют процессами формирования человека и не имеют отношения к влиянию на другие организмы или среду. Укажите на общие закономерности совместного действия факторов на организмы. Скажите что, каждый организм, каждая экосистема развивается при определенном сочетании факторов: влаги, света, тепла, наличия и состава питательных ресурсов. Все факторы действуют на организм одновременно. Для каждого организма, популяции, экосистемы существует диапазон условий среды – диапазон устойчивости, в рамках которого происходит жизнедеятельность объектов. Дозы факторов, при которых организм, популяция или биоценоз достигают наилучшего развития и максимальной продуктивности, соответствует оптимуму условий. С изменением этой дозы в сторону уменьшения или увеличения происходит угнетение организма, и чем сильнее отклонение значения факторов от оптимума, тем снижение жизнеспособности больше, вплоть до гибели организма или разрушения биоценоза. Поясните понятие толерантности, обратив, прежде всего внимание на то что, для разных видов растений и животных пределы условий, в которых они себя хорошо чувствуют неодинаковы. Чем шире количественные пределы условий среды обитания, при которых тот или иной организм, вид и экосистема могут существовать, тем выше степень их выносливости, или толерантности. Свойство видов адаптироваться к условиям среды называется экологической пластичностью, а по амплитуде переносимых популяциями естественных колебаний фактора судят об экологической валентности вида. Границы, за которыми существование невозможно, называются нижним и верхним пределами выносливости, или экологической валентности.

Укажите, что в природе нет такого места, где бы на организм действовал один фактор. Все факторы действуют одновременно, и совокупность этих действий называется констелляцией. Значения факторов не всегда равнозначны. Они могут быть все недостаточны, и тогда наблюдается общее угнетение биоты (слабое развитие растительного покрова, снижение продуктивности, изменение фракционной структуры биомассы, изменение других показателей экосистем), но чаще одни из них в достатке, даже в оптимуме, а другие – в дефиците. При этом констелляция не является простой суммой влияния факторов, т.к. степень воздействия одних факторов на организмы и популяции зависит от степени воздействия разнообразных факторов. Кратко рассмотрите влияние атмосферы и рельефа на жизнедеятельность организмов.

В заключение рассматриваемой темы, необходимо сделать вывод, с обобщающимися характеристиками рассматриваемых на семинаре вопросов и предложить студентам вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля:

1.От каких факторов зависит состав экосистем?

2.Какие из экологических факторов влияют на продуктивность растений?

3.В чем состоит различие между первичными и вторичными сукцессиями?

4.Какие факторы приводят к нарушению равновесия в экосистемах?

5.Какие существуют виды экологических факторов?

6.Какое влияние оказывают абиотические факторы на живые организмы?

7.Какой фактор называется лимитирующим?

8.Каким образом живые организмы адаптируются к условиям существования?

Тесты

1. Как называются организмы, способные производить органическое вещество из неорганического, используя энергию света?

а) продуценты

б) консументы

в) редуценты



2. Как звучит определение биоценоза?

а)совокупность растительных организмов, занимающих определенную территорию

б) совокупность почвенных микроорганизмов, определяющих формирование плодородного гумусового слоя

в) совокупность, взаимодействующих между собой организмов, населяющих экосистему



3. Что такое сукцессия?

а) смена одних организмов другими под воздействием изменения внешних условий или развития внутренних факторов

б) нарушение в соотношении хищник-жертва, приводящее к неконтролируемому снижению численности тех и других

в) деструкция экосистемы под воздействием кислотных дождей



4. Что такое биологическая продуктивность?

а) общее количество биомассы, производимое сообществом или популяцией за единицу времени на единице площади

б) возможность и темпы развития любого организма, в зависимости от условий его обитания

в) бесперебойное функционирование трофической цепи экосистемы или ландшафта



5. Как следует понимать климаксное состояние экосистемы?

а) как состояние динамического равновесия

б) как состояние деградации в результате эндогенной сукцессии

в) как состояние резкой изменчивости экосистемы под влиянием внешних факторов



6. Как гласит правило биологического усиления?

а) анаэробное дыхание возможно только для бентосных организмов

б) происходит примерно десятикратное увеличение концентрации загрязнителя при переходе с одного трофического уровня на следующий уровень

в) два вида не могут существовать в одной местности, если их экологические потребности идентичны



7. Закон толерантности - это закон:

а) Барри Коммонера

б) закон Шелфорда

в) закон Дарвина



8. В соответствии с законом пирамиды энергии Р. Линдемана на каждую последующую ступень переходит приблизительно ___ % энергии

а) до 5


б) около 10

в) не менее 20




следующая страница >>



О сказочности утопии надо помнить всем: утопистам, чтобы не обольщаться ею, антиутопистам, чтобы не бояться ее. Виктория Чаликова
ещё >>