2.2. Содержание дисциплины

Тема 1. Предмет экологии и задачи экологии. Взаимодействие организма с окружающей средой

Системный подход в изучении живого. Уровни организации живой материи. Экология как наука о надорганизменных биосистемах, их структуре и функционировании. Цели и задачи экологии в современный период. Место среди других наук. Основные разделы.

Краткая история экологии и основные этапы ее развития. Аутэкология, популяционная экология и синэкология. Формирование общей экологии. Соотношение частной и общей экологии. Выдающиеся ученые - экологи и их вклад в развитие науки.

Основные методы экологии. Математический аппарат экологии - статистические методы и моделирование. Экология как теоретическая база разработки мер по охране природы и рациональному использованию природных ресурсов.

Взаимодействие организма с окружающей средой. Представление о физико-химической среде обитания организмов; особенности водной, почвенной и наземно-воздушной и организменной сред. Экологические факторы, их классификация. Лимитирующее действие факторов окружающей среды. Правило Либиха. Толерантность, экологический оптимум и пессимум. Взаимодействие экологических факторов, изменение отношения организмов к отдельным экологическим факторам в зависимости от выраженности других факторов. Границы толерантности у разных видов. Эврибионтные и стенобионтные виды. Общие закономерности приспособления организмов к условиям жизни.

Тема 2. Экология сообществ и экосистем

Общие представления о популяциях. Популяция как структурная единица биоценоза. Видовая и пространственная структура сообществ. Доминанты и эдификаторы. Соотношение численности разных видов в сообществе. Разнообразие видов и стабильность. Таксономический и функциональный состав биоценозов.

Основные типы биотических отношений между организмами. Распространение и значение разных форм биотических взаимоотношений в природе, в различных типах сред и в разных климатических условиях. Правило Гаузе. Представление об экологической нише вида.

Автотрофы и гетеротрофы. Продуценты, консументы и редуценты, их функции в природе. Пищевые цепи и трофические уровни. Цепи «выедания» и цепи разложения.

Биоценология. Соотношение понятий: «биогеоценоз», «экосистема», «биотоп», «экотоп», «ландшафт». Пространственная структура экосистем и их классификация. Основные типы биомов Земли. Природные и антропогенные экологические системы. Распределение потока энергии в экосистеме. Экологические пирамиды. Продуцирование и деструкция органического вещества в экосистемах. Наземные и водные экосистемы, их особенности и различия. Особенности круговорота веществ и использования энергии в экологических системах. Особенности сукцессии наземных и водных экосистем. Динамика экосистем: флуктуации, сукцессии. Равновесие в экологических системах.

Тема 3. Основные компоненты и законы существования биосферы

Определение понятия биосферы. Роль В.И.Вернадского в формировании современного научного представления о биосфере. Географическая оболочка и границы биосферы. Распределение живого вещества в биосфере и его влияние на основные элементы географической оболочки. Эволюция облика Земли под воздействием живых организмов. Роль литосферы, гидросферы и атмосферы в жизни биосферы.

Энергетический баланс биосферы. Автотрофы и гетеротрофы, фиксирование и основные этапы использования солнечной энергии. Первое и второе начало термодинамики. Круговорот химических веществ в биосферы. Биогеохимические функции разных групп организмов и разных экосистем. Биосферный цикл углерода, азота, кислорода. Круговорот воды. Основные биогеохимические законы, сформированные В.И Вернадским.