- •ЭкологИя Курс лекций
- •Оглавление
- •Глава 1. Структура и функции биосферы 6
- •Глава 2. Глобальные проблемы биосферы 101
- •Глава 3. Экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы 185
- •Введение
- •Глава 1. Структура и функции биосферы Лекция 1. Введение в дисциплину
- •1.1. История формирования науки экология
- •1.2. Структура, свойства, задачи и объект экологии
- •1.3. Современная экологическая ситуация на планете
- •Лекция 2. Биосфера
- •2.1. Понятие биосферы. Границы биосферы
- •2.2. Учение в. И. Вернадского о биосфере
- •2.3. Концепция экосистемы. Распределение экосистем по широтам и высотным зонам
- •Лекция 3. Среды жизни. Организм и среда
- •3.1. Среды жизни на Земле
- •3.2. Экологические факторы и адаптации организмов к их воздействию. Экологические законы и правила
- •Лекция 4. Экосистема
- •4.1. Взаимодействия между видами в сообществах
- •4.2. Эмерджентные свойства экосистем
- •4.2.1. Видовая структура экосистемы
- •4.2.2. Трофическая структура экосистемы
- •Лекция 5. Популяция
- •5.1. Понятие популяции
- •5.2. Основные характеристики популяции
- •5.3. Структура популяции
- •5.4. Законы изменения численности популяции
- •5.5. Экологические стратегии популяций
- •Лекция 6. Круговороты веществ в экосистемах
- •6.1. Круговорот воды
- •6.2. Круговорот кислорода
- •6.3. Круговорот углерода
- •Лекция 7. Поток энергии в биосфере
- •7.1. Общая схема превращения энергии в экосистеме. Понятие продукции и продуктивности
- •7.2. Первичная продуктивность крупных биомов Тундры
- •Лесные ландшафты (влажные тропические леса, широколиственные леса, тайга)
- •Травянистые ландшафты (степи, прерии, пампы)
- •Пустыни
- •Пути повышения продуктивности естественных экосистем
- •Пути повышения продуктивности искусственных экосистем
- •Индустриальная технология выращивания растений
- •7.3. Изменения продуктивности и биомассы в ходе смены (сукцессии) экосистем
- •Литература к главе 1
Министерство образования и науки Российской Федерации
Сибирский федеральный университет
ЭкологИя Курс лекций
Красноярск
СФУ
2
УДК 574(042.4)(075)
ББК 28.081я73
Ч90
А
О. А. Барабанова, И. Н. Безкоровайная, Е. Б. Бухарова, Е. Н. Заворуева, О. А. Кузнецова, О. Г. Морозова, Е. Я. Мучкина, Н. В. Пахарькова, И. М. Попельницкая, Г. А. Сорокина, О. В. Тарасова
Рецензенты:
Л. С. Шугалей, доктор биологических наук, профессор кафедры «Геоэкология» Красноярского аграрного университета;
В. Г. Суховольский, доктор биологических наук, профессор, ведущий научный сотрудник Институт леса им. В. Н. Сукачева
Ч90 Экология: курс лекций / О.А. Барабанова, И.Н. Безкоровайная, Е.Б. Бухарова [и др.]. – Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2010. – 325 с.
Рассмотрены такие уровни организации жизни, как популяция, экосистема, биосфера; последствия антропогенных воздействий на биосферу; рациональное природопользование.
Предназначено для студентов небиологических специальностей.
УДК 574(042.4)(075)
ББК 28.081я73
Печатается по решению редакционно-издательского совета Сибирского федерального университета
I
Оглавление
Введение 4
Глава 1. Структура и функции биосферы 6
Лекция 1. Введение в дисциплину 6
Лекция 2. Биосфера 21
Лекция 3. Среды жизни. Организм и среда 36
Лекция 4. Экосистема 47
Лекция 5. Популяция 57
Лекция 6. Круговороты веществ в экосистемах 68
Лекция 7. Поток энергии в биосфере 82
Литература к главе 1 99
Глава 2. Глобальные проблемы биосферы 101
Лекция 8. Факторы деградации биосферы. «Демографический взрыв» ХХ века 101
Лекция 9. Загрязнение биосферы 116
Лекция 10. Антропогенные воздействия на атмосферу, гидросферу и литосферу 127
Лекция 11. Климат, изменения климата в прошлом и настоящем. 144
Лекция 12. Окружающая среда и здоровье человека 156
Лекция 13. Деградация биоценозов и ограниченность биосферы 170
Литература к главе 2 182
Глава 3. Экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы 185
Лекция 14. Рациональное использование природных ресурсов 185
Лекция 15. Основы экономики природопользования 194
Лекция 16. Экозащитная техника и технологии 217
Лекция 17. Основы экологического права 238
Литература к главе 3 254
Заключение 256
Приложение 1 257
Приложение 2 276
Приложение 3 321
Библиографический список 322
Введение
Экология: этот термин стал таким же модным, как, например, окружающая среда или загрязнение. Каждый исследователь, желающий быть современным, занимается экологией, но проблемы, которые интересуют биолога, по содержанию отличаются от проблем, рассматриваемых геофизиком, социологом, юристом или экономистом. Таким образом, каждый специалист придает этому термину до такой степени различное значение, что неспециалисту становится трудно определить, что же такое «экология».
П. Агесс
В 1866 г. немецкий биолог Э. Геккель ввел термин «экология»: «это познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами среды, включая непременно неантагонистические и антагонистические взаимоотношения животных и растений, контактирующих друг с другом. Одним словом, экология – это наука, изучающая все сложные взаимосвязи и взаимоотношения в природе, рассматриваемые Дарвиным как условия борьбы за существование». Экология первоначально возникла как биологическая наука, но в последние десятилетия в связи с быстрым ростом исследований в области экологии изменяется взгляд на нее как естественную науку. Действительно, недостаточно изучать связи между живыми существами и средой, исключая при этом человека.
Обширное поле экологии и экологически ориентированных наук охватывает все области практики. Появляются новые экологические дисциплины, особенно в сфере эколого-экономических наук. Необходимо устранить терминологическую путаницу, что позволит улучшить обмен информацией между специалистами разного профиля.
В решении экологических проблем велика роль подготовки экологических кадров, экологического образования и воспитания населения страны. Знания о природе – немаловажная основа для формирования моральных качеств личности, способности мыслить масштабно и предвидеть возможные последствия деятельности человека для окружающей его среды и здоровья его самого. Знания о природе и человеке в их взаимосвязи являются исходным пунктом в осознании того, насколько важно применение экологических принципов также в экономике, технике и социальной сфере.
Данный курс лекций состоит из трех глав, введения, заключения, библиографического списка и трех приложений.
В главе 1 рассматривается биосфера глазами экологов, отличие условий обитания организмов в разных экосистемах, а также таких уровней организации жизни, как популяция, экосистема, биосфера; взаимодействие всего живого на земле.
В главе 2 рассматриваются последствия антропогенных воздействий на биосферу.
В главе 3 рассматривается рациональное природопользование.
Освоение курса «Экология» позволит изучить экологию как биологическую науку о живых системах в их взаимодействии со средой их обитания и сформировать целостное представление о структуре и функциях биосферы, ознакомиться с глобальными проблемами биосферы и экологическими принципами рационального использования природных ресурсов и охраны природы, основами экономики природопользования и экологического права.
Учебное пособие «Экология. Курс лекций» предназначено для студентов небиологических специальностей СФУ: 010000 – физико-математические науки; 020000 – естественные науки; 030000 – гуманитарные науки; 050000 – образование и педагогика; 080000 – экономика и управление; 090000 – информационная безопасность; 100000 – сфера обслуживания; 120000 – геодезия и землеустройство; 130000 – геология, разведка и разработка полезных ископаемых; 140000 – энергетика, энергетическое машиностроение и электротехника; 150000 – металлургия, машиностроение и материалообработка; 160000 – авиационная и ракетно-космическая техника; 190000 – транспортные средства; 200000 – приборостроение и оптотехника; 210000 – электронная техника, радиотехника и связь; 220000 – автоматика и управление; 230000 – информатика и вычислительная техника; 260000 – технологии продовольственных продуктов и потребительских товаров; 270000 – строительство и архитектура; 280000 – безопасность жизнедеятельности, природообустройство и защита окружающей среды и соответствует требованиям действующего Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (блок ЕН ГОС ВПО).
В библиографический список включены монографии, учебники, учебные пособия отечественных и зарубежных авторов, что достаточно, чтобы расширить объем знаний в области экологии.