Билеты к курсу с ответами на них

1. Экология. Основные понятия и термины. История развития экологических представлений и методов у человека.

Живые организмы и их неживое окружение неразрывно связаны друг с другом и находятся в постоянном взаимодействии. Совместно живущие организмы различных видов обмениваются веществом и энергией между собой и окружающей их физической средой. Эта сеть вещественно-энергетических взаимосвязей объединяет живые организмы и окружающую их среду в сложные экологические системы.

1868г. Эренст Геккель

1992г. Денис Медоуз – предложил формулу глобального развития

Предмет экологии. Экология (от греч «ойкос» — жилище, убе­жище и «логос» — наука) — это наука о взаимоотношениях живых организмов и среды их обитания. Экология занимается отдельными особями, популяциями (состоящими из особей одного вида), сооб­ществами (состоящими из популяций) и экосистемами (включа­ющими сообщества и окружающую их среду). Экологи изучают, как среда влияет на живые организмы и как организмы воздей­ствуют на среду. Исследуя популяции, экологи решают вопросы об отдельных видах, об устойчивых изменениях и колебаниях числен­ности популяций. При изучении сообществ рассматривается их состав или структура, а также прохождение через сообщества эне­ргии и вещества, т. е. то, что называется функционированием сооб­ществ.

Экология занимает центральное место среди других биологичес­ких дисциплин и связана с генетикой, эволюционным учением, это-логией (наука о поведении), физиологией.

Самая тесная связь существует между экологией и теорией эво­люции. Благодаря естественному отбору в процессе исторического развития органического мира оставались лишь те виды, популяции и сообщества, которые в борьбе за существование выживали и при­спосабливались к меняющейся среде обитания.

Понятие «экология» распространено очень широко. Под эколо­гией в большинстве случаев понимают любое взаимодействие чело­века и природы или, чаще всего, ухудшение качества окружающей нас среды, вызванное хозяйственной деятельностью. В этом смысле экология касается каждого из членов общества.

Экология, понимаемая как качество окружающей среды, воздей­ствует на экономику и определяется ею, вторгается в социальнуюжизнь, влияет на внутреннюю и внешнюю политику государств и зависит от политики.

В обществе растет беспокойство по поводу экологического состояния окружающей среды и начинает формироваться чувство ответственности за состояние природных систем Земли. Экологи­ческое мышление, т. е. анализ всех принимаемых хозяйственных решений с точки зрения сохранения и улучшения качества окружа­ющей среды, стало абсолютно необходимым при разработке любых проектов освоения и преобразования территорий.

2. Различные виды экологии, их классификация и некторые особенности.

- Общая экология

- Экология чнловека

- Социальная Экология

- Природопользование

- Охрана Окр Среды

- Глобальная Экология

- Промышленная Экология

Аутоэкология - (факторы окруж среды)

Популяционная Экология - (рассмотрение жизни одной осыби и избранной популяции)

Биогеоцинотическая экология – (общая экология) + таблица

3. Система, ее виды и свойства. Экосистема, примеры.

1935 – Тенсли

признаки системы: наличие связей, наличие составных элементов

Виды систем: - замкнутая \ открытая(значит потоки) \ полу-открытая

Сложная (более 10в 11 элементов) \

Понятие о сообществе и экосистеме. Группа популяций разных видов, населяющая определенную территорию, образует сообще­ство. Представление о любом ландшафте в первую очередь связы­вается с его растительностью. Тундра, тайга, листопадные леса, луга, степи, пустыни состоят из разнообразных растительных сооб­ществ. Березовые леса отличаются от дубрав не только древесным составом, но и подлеском и травяным покровом. Каждое раститель­ное сообщество населено свойственными ему сообществами живот­ных, грибов и микроорганизмов.

Все сообщества растений, животных, микроорганизмов, грибов находятся в теснейшей связи друг с другом, создавая неразрывную систему взаимодействующих организмов и их гюпуляций, — биоце­ноз, который также называют сообществом. Можно выделить сообщества любого размера и уровня. Среда и сообщества обмениваются веществами и энергией: из среды живые организмы пегяощают вещества и энергию и возвра­щают их обратно в окружающую среду. Благодаря этим обменным процессам сообщество (биоценоз) и окружающая его среда представляют собой неразрывное единство, одну сложную систему. Такую систему называют экосистемой или биогеоценозом (рис. 95). В последнее время термин «экосистема» употребляется чаще.

Функциональные группы организмов в сообществе. Любое сооб­щество состоит из совокупности организмов, которые по типу пита-' ния можно разделить на три функциональные группы. Зеленые рас­тения — автотрофы. Они способны аккумулировать солнечную эне­ргию в процессе фотосинтеза и синтезировать органические веще­ства. Автотрофы — это продуценты, т. е. производители органи­ческого вещества, первая функциональная группа организмов био­ценоза.

Любое сообщество включает в себя также гетеротрофные орга­низмы, которым для питания необходимы уже готовые органичес­кие вещества. Различают две группы гетеротрофов: консу менты, или потребители, продуценты, т. е. разрушители. К консументам относятся животные. Травоядные животные употребляют расти­тельную пищу, а плотоядные — животную. К редуцентам относятся микроорганизмы — бактерии и грибы. Редуценты разлагают выде­ления животных, остатки мертвых растений, животных и микроор­ганизмов и другие органические вещества. Разрушители питаются органическими соединениями, образующимися при разложении. В процессе питания редуценты минерализуют органические отходы до воды, двуокиси углерода и минеральных элементов. Продукты минерализации вновь используются продуцентами. Следовательно, в экосистеме пищевые и энергетические связи идут в направлении: продуценты -> консументы —^ редуценты. Все три перечисленные группы организмов существуют в любом сооб­ществе. В каждую группу входит множество популяций, населя­ющих экосистему. Только совместная работа всех трех групп обес­печивает функционирование экосистемы.

Примеры экосистем. Разные экосистемы отличаются друг от друга как по видовому составу организмов, так и по свойствам среды их обитания. Рассмотрим в качестве примеров листопадный лес и пруд.

В состав листопадных лесов входят буки, дубы, грабы, липы, клены, березы, осины, рябины и другие деревья, чья листва осенью опадает. В лесу выделяется несколько ярусов растений: высокий и низкий древесный, кустарников, трав и мохового напочвенного покрова. Растения верхних ярусов более светолюбивы и лучше при­способлены к колебаниям температуры и влажности, чем растения нижних ярусов. Кустарники, травы и мхи в лесу теневыносливы, летом они существуют в полумраке, который образуется после пол­ного развертывания листвы деревьев. На поверхности почвы лежит подстилка, состоящая из полуразложившихся остатков, опавшей листвы, веточек деревьев и кустарников, мертвых трав (рис. 96).

Фауна листопадных лесов богата. Много норных грызунов, зем-лероющих насекомоядных, хищников (лисица, барсук, медведь). Встречаются млекопитающие, живущие на деревьях (рысь, белка, бурундук). В группу крупных травоядных входят олени, лоси, косу­ли. Широко распространены кабаны. Птицы гнездятся в различных ярусах леса: на земле, в кустарниках, на стволах или в дуплах и на вершинах деревьев. Много насекомых, которые питаются листьями (например, гусеницы) и древесиной (короеды). В подстилке и верх­них горизонтах почвы обитает громадное количество безпозвоноч-ных животных (дождевые черви, клещи, личинки насекомых), гри­бов и бактерий.

Пример экосистемы, где средой жизни организмов служит во­да, — известные всем пруды. На мелководье прудов поселяются укореняющиеся или крупные плавающие растения (камыш, кув­шинки, рдесты). По всей толще воды на глубину проникновения света распространены мелкие плавающие растения, в основной массе водоросли, называемые фитопланктоном. Когда водорослей много, вода становится зеленой, как говорят, «цветет». В фитоплан­ктоне много сине-зеленых, а также диатомовых и зеленых водоро­слей, к которым принадлежат и нитчатые зеленые водоросли.

Личинки насекомых, головастики, ракообразные, растительно-ядные рыбы питаются живыми растениями или растительными остатками, хищные насекомые и рыбы поедают разнообразных мелких животных, а крупные хищные рыбы охотятся и за расти-тельноядными и за хищными, но более мелкими рыбами.

4. Ценозы и Топы. Биогеоценоз. Основные виды связей и потоков в экологии.

Биогеоценоз. Из курсов ботаники и зоологии вы знаете, что в природе виды растений и животных распределяются не слу­чайно, а всегда образуют определенные, сравнительно постоян­ные комплексы — природные сообщества. ' Такие комплексы взаимосвязанных видов (популяций разных видов), обитающих на определенной территории с более или менее однородными условиями существования, образуют биогеоценоз.

Биогеоценоз неразрывно связан с факторами неживой приро­ды (почва, влажность, температура и др.), образуя вместе с ни­ми устойчивую систему, между компонентами которой протекает круговорот веществ. Саморегуляция проявляется в том, что чис­ленность особей каждого вида поддерживается на определенном, относительно постоянном уровне. Такую устойчивую саморегу­лирующуюся систему академик В. Н. Сукачев и назвал биогео-ценозом. В научной литературе подобные системы часто назы­вают экологическими системами (экосистемами).

Основу связей между популяциями биогеоценоза обусловли­вает характер питания особей и способы получения ими энергии.

Все организмы по способу питания разделяются на две груп­пы — автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы (преимущественно растения) для синтеза органических веществ используют неорга­нические соединения окружающей среды. Гетеротрофы (живот­ные, человек, грибы, бактерии) питаются готовыми органически­ми веществами, которые синтезировали автотрофы. В любом био-геоценозе очень скоро иссякли бы все запасы неорганических соединений, если бы они не возобновлялись в процессе жизне­деятельности организмов. В результате дыхания, разложения трупов животных и растительных остатков органические вещест­ва превращаются в неорганические соединения, которые возвра­щаются снова в природную среду и могут опять использоваться автотрофами.

Таким образом, в биогеоценозе в результате жизнедеятель­ности организмов непрерывно осуществляется поток атомов из неживой природы в живую и обратно, замыкаясь в круговорот. Для круговорота веществ необходим приток энергии извне. Источником энергии служит Солнце. Движение вещества, вы­званное деятельностью организмов, происходит циклически, оно может быть использовано многократно, в то время как поток энергии в этом процессе имеет однонаправленный характер. Энергия излучения Солнца в биогеоценозе преобразуется в раз­личные формы: в энергию химических связей, в механическую и, наконец, во внутреннюю.

Круговорот веществ в биогеоценозе — необходимое условие существования жизни. Он возник в процессе становления жизни и усложнялся в ходе эволюции живой природы. С другой сторо­ны, чтобы в биогеоценозе был возможен круговорот веществ, не­обходимо наличие в экосистеме организмов, создающих органи­ческие вещества из неорганических и преобразующие энергию излучения Солнца, а также организмов, которые используют эти органические вещества и снова превращают их в неоргани­ческие соединения.

Основу подавляющего большинства биогеоценоза составляют зеленые растения — производители органического вещества (про­дуценты). В биогеоценозе обязательно присутствуют раститель-ноядные и плотоядные животные — потребители живого органи­ческого вещества (консументы) и, наконец, разрушители органи­ческих остатков — преимущественно микроорганизмы, которые доводят распад органических веществ до простых минеральных соединений (редуценты). В биогеоценозе каждая из этих трех главных групп образована многими видами.

Существуют, однако, биогеоценозы, не включающие авто-трофных растений, например экосистемы больших глубин океана или пещер. Но во всех биогеоценозах подобного типа обязате­лен приток энергии извне в форме органических веществ, кото­рые как бы заменяют энергию Солнца, аккумулируемую в ре­зультате фотосинтеза растениями.