Возрастная структура. Причины, определяющие возрастной состав популяции. Возрастная структура популяций животных, способы ее выражения. Экологические различия возрастных групп.
Структура фитопопуляций. Особи - структурные единицы фитопопуляций. Особь унитарных организмов - генет, модулярных организмов-рамет. Многообразие форм и свойств особей в популяциях. Основные категории структуры фитопопуляций. Генетическая, возрастная, размерная, половая. Виталитет. Популяционная структура видов растений.
Динамические характеристики популяции: рождаемость, смертность, иммиграция, скорость роста популяции. Типы кривых выживания - распределение смертности по возрастам. Когортные таблицы выживания для популяций с неперекрывающимися и перекрывающимися поколениями. Статические таблицы выживания. Возрастная таблица плодовитости. Расчет ожидаемой продолжительности жизни.
Типы роста популяций. Условия экспоненциального и логистического (S-образного) роста численности. Предельная численность, емкость среды, сопротивление среды.
Типы экологических стратегий. K- и r-стратегии. Система эколого-ценотических стратегий растений (система Раменского-Грайма). Жизненность.
Динамика численности популяций. Факторы динамики: модифицирующие и регулирующие. Биоценотические и внутривидовые регуляторные механизмы. Территориальное поведение и иерархическая структура популяций - механизмы авторегуляции. Способы регуляции численности в зависимости от положения организмов в пищевой цепи. Регуляционизм и стохастизм. Способы регулирования численности через зависимые от плотности факторы - рождаемость и смертность. Реагирование растений на повышение плотности популяции. Правило Сукачёва и результаты его экспериментальной проверки. Типы динамики численности. Популяционные волны (волны жизни) и их значение. Общие принципы регуляции численности организмов.
Экология сообществ
Сообщество. Биоценотические постулаты В. Тишлера (Н.В. Реймерс). Правило замещения, или дублирования. Различные взгляды на природу сообществ: выделение сообществ, соотношение дискретности и континуальности. Экоклин.
Структура сообщества. Видовая структура. Причины, влияющие на видовое разнообразие и его показатели. Соотношение числа видов и их численности. Экологическая структура: соотношение экологических групп, жизненных форм. Пространственная структура: ярусное и мозаичное сложение.
Устойчивость сообществ. Связь между сложностью сообщества и его устойчивостью. Хрупкость сложных сообществ, развивающихся в стабильных средах.
Отношения организмов в биоценозах. Трофические, топические, форические и фабрические связи. Отношения хищник-жертва. Функциональная и численная реакция хищника на возрастание количества жертвы. Колебания системы хищник-жертва. Коэволюция хищника и жертвы
Конкуренция. Эксплуатация и интерференция (Т. Парк). Лабораторные опыты с простейшими, микроорганизмами и насекомыми. Принципы конкурентного исключения (закон Гаузе) и его современная трактовка. Сосуществование видов.
Мутуализм. Примеры мутуализма среди животных и животных с растениями. Другие формы межвидовых взаимоотношений: паразитизм, синойкия, комменсализм, аменсализм.
Экологические ниши. Направления развития концепции экологических ниш (Гринелл, Элтон, Хатчинсон, Гаузе). Многомерная ниша Хатчинсона. Перекрывание ниш. Одномерные иерархические ниши (Е.И. Хлебосолов). Экологические викариаты.
Концепция экосистемы. Структурные элементы и процессы, обеспечивающие функционирование экосистемы. Петли обратных связей. Среда на входе и среда на выходе. Проблема проведения границ экосистемы. Экотон. Краевой эффект.
Биогеоценоз. Структура, связи, границы. Биогеогоризонты, ярусы, парцеллы, консорции в биогеоценотических системах. Сходство и различие экосистемы и биогеоценоза.
Энергетика экосистемы. Функциональный состав сообщества. Пищевые цепи, их типы. Трофические уровни. Передача энергии в экосистеме. Законы термодинамики, лежащие в основе функционирования экосистем. Энтропия экосистемы. Экологическая эффективность. Биологический круговорот веществ. Биологическая продуктивность. Первичная и вторичная продукции сообщества. Экологические пирамиды.
Водные экосистемы. Вода как среда жизни. Экологическая зональность морских и пресных водоемов (на примере озера). Свойства воды - теплоемкость, теплопроводность, плотность, соленость и другие - и приспособление к ним живых организмов. Причины ограниченности эволюции теплокровности у водных животных. Экологические группы организмов населения водоемов. Трофическая структура водных биогеоценозов.
Особенности наземных и водных экосистем. Роль высших и низших растений, соотношение продукции и биомассы животных и растений, разнообразие видов организмов, световой режим, типы пищевых цепей, градиент давления.
Почва - среда, промежуточная между наземной и водной. Ее роль в эволюции животного мира (М.С. Гиляров). Трофическая структура почвенных экосистем.
Биомная классификация экосистем Земли. Разнообразие и состояние биомов суши в России.
Сельскохозяйственные экосистемы, или аргоэкосистемы (АгрЭС). Отличие и сходство агробиоценоза и естественного биогеоценоза. Энергетический бюджет системы. Человеческая деятельность - дополнительный суровый фактор естественного отбора для комплексов организмов, заселяющих посевы культурных растений. Пути приспособлений беспозвоночных животных к смене сельскохозяйственных культур (М.С. Гиляров). Главные модули самоорганизации в АгрЭС (Б.М. Миркин).
Динамика экосистем. Циклические изменения сообществ - флюктуации (суточные, сезонные, многолетние). Сукцессии. Аутогенные и аллогенные сукцессии. Эндо- и сингенез. Первичные и вторичные сукцессии. Этапы развития сукцессий - сериальные стадии. Формирование климаксового сообщества. Общие закономерности сукцессий. Устойчивость и стабильность экосистем. Интегральная оценка уязвимости экосистем суши Российской Федерации.
Учение о биосфере
Понятие "биосфера" и роль в его формировании Ж.-Б. Ламарка, Э. Зюсса, В.И. Вернадского.Учение В.И. Вернадского (1863-1945) о биосфере. Определение понятия, границы биосферы. Оболочки (геосферы) Земли, охватывае-мые биосферой: атмосфера, гидросфера, земная кора (литосфера), их особенности. “Область былых биосфер”.
Структура (компоненты) биосферы. Живое вещество. Биогеохи-мические функции живого вещества. Соотношение понятий "биосфера", "биогеосфера", "биогеоценотический покров", "фитогеосфера", "пленка жизни".
Эволюция биосферы. Идеи В.И. Вернадского о переходе биосферы в ноосферу. Идеалис-тические представления Ле Руа и Теяр-де-Шардена. Свойства ноо-сферы.
. Охрана природы
Теоретические основы охраны природы. Определение понятия "охрана природы", развитие форм охраны, аспекты. Классификация природных ресурсов.Краткая история развития охраны природы
Природоохранные действия до н.э., в XI-XVII вв., 1805-1917 г.Зарождение природоохранного движения в России. Подходы к охране природы. Роль ученых в становлении движения: И.П. Бородин, В.В. До-кучаев. Г.А. Кожевников, А.П. Семёнов-Тян-Шанский. Создание Государственного комитета по охране природы.
Первые декреты Советской власти по охране природы и первые запо-ведники. Охрана природы в годы НЭП (1925-1929). Упадок эстетического подхода к охране природы. Развитие ути-литарных установок в использовании природных ресурсов. Работа по звероводству и акклиматизации новых видов животных: Б.М.Житков, П.А.Мантейфель, Н.П.Лавров. Краеведческое движение. Организация ВООП.
Развитее исследований в области экологии сообществ. Роль В.В. Станчинского в развитии биоценологии.
Охрана природа в годы первых пятилеток. Развитие тезиса о великом преобразовании природы. Борьба ученых за спасение заповедников как центров экологических исследований.
Расцвет теоретической экологии - Станчинский, Сукачев, Бекле-мишев, Алехин, Троицкий, Северцов, Кашкаров, Зернов, Шалыт. Кризис в экологии. Разгром школы В.В. Станчинского в Аскании-Нова.
Охрана природы без экологии - лысенковщина. Усиление нажима на охраняемые природные территории, вмеша-тельство в природные процессы заповедников. Ученые-борцы за охрану природы (Б.Е. Райков, Г.А. Кожевников, В.Н. Макаров, М.М.Завадовский, А.Н.Формозов и др.).
Современное социально-экономическое развитие и состояние окружающей среды. Причины грядущего экологического кризиса. Необходимость стратегии совместного выживания цивилизации и биосферы - коэволюции (Н.Н. Моисеев). Переход мирового сообщества и каждого государства к устойчивому развитию. “Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию”.
Использование человеком территории планеты. Категории ООПТ (особо охраняемых природных территорий) по международной и отечественной классификации. Их назначение, степень заповедности режима, научное и практическое значение. Биосферные заповедники. Регуляция антропогенных нагрузок в ООПТ. Проблемы ООПТ в России.
Генофонд живой природы. Характеристика видового разнообразия флоры и фауны России. Причины обеднения и вымирания видов флоры и фауны. Отрицательные последствия уменьшения численности организмов. Пути сохранения разнообразия живого планеты.
Стратегия сохранения редких видов России. Цель и объекты стратегии. Биологические основы сохранения редких видов. Красная и Белая книги РФ. Красная книга и Черный список МСОП. Первый национальный доклад РФ “Сохранение биологического разнообразия”.
Биологическое загрязнение и его последствия. Загрязнение биоты. Инвазионные виды растений и животных территории России.
Экологизация землепользования. Земельные ресурсы мира и страны. Категории земель и их распределение по природным зонам. Основ-ные причины, вызывающие деградацию почвы. Предотвращение загрязне-ния окружающей среды в сельскохозяйственном производстве: пестици-ды, минеральные удобрения. Экологическая альтернатива в земледелии.
Лесной покров Земли. Лесной фонд континентов и стран. Природ-ные свойства лесов. Группы лесов. Территориальная неравномерность размещения лесов в стране, проблемы лесопользования и лесоразведения в России.
Нелесные растительные комплексы: степи, луга, городские и пригородные зеленые насаждения. Редкие и исчезающие виды растений. Комплекс охранных мероприятий.
Болота - экологические резерваты природы. Водно-болотные угодья России, охраняемые Рамсарской конвенцией.
Атмосфера воздуха. Природные и антропогенные источники загрязнений, состав загрязнителей. Состояние атмосферного воздуха в городах Российской Федерации. Типы смогов. Теногенное влияние на озоновый слой. Новая теория образования “озоновых дыр”. Мероприятия по охране воздушной среды.
Водные ресурсы Земли и страны. Статические и возобновимые водные ресурсы. Истощение, засорение и загрязнение вод. Природные и антропогенные источники загрязнения вод и влияние загрязнения вод на состояние гидробионтов. Качество питьевой воды и здоровье населения. Меры охраны водных ресурсов и питьевых вод.
Энергетика и охрана окружающей среды. Виды энергетических ресурсов. Гидро- и теплоэнергетика, воздействие на окружающую среду. Атомная энергетика с экологических позиций. Современные тенденции развития энергетики. Коммерческие и некоммерческие источники первичной энергии. Парниковый эффект и глобальное изменение климата. Многообразие энергетики будущего.
Проблемы экологии и охраны природы Ростовской области. Характеристика природных ресурсов. ООПТ области. Степной заповедник “Ростовский”. Донское постоянное запретное рыбное пространство. Эколого-географические проблемы Азовского моря. Памятники природы с разным режимом использования. Меры по оптимизации природопользования в области.
Проблема экологически устойчивого развития биосферы. Монито-ринг природной среды и возобновимых природных ресурсов. Категории мониторинга. Критерии для определения приоритетов при организации мониторинга. Всемирная стратегия охраны природы. Стратегия выхода Российской Федерации из экологического кризиса.
Современная система управления природопользованием и охраной окружающей среды. Структура Федеральных и региональных органов управления. Природоохранное законодательство. Общественное эколого-природоохранное движение в стране и мире. Международное сотрудничество в области охраны природной среды. Объекты Всемирного наследия. Периодические экологические издания.
ЛИТЕРАТУРА
основная:
1. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции, сообщества. - М.: Мир, 1989. Т.1 - 667 с., Т.2. - 477 с.
2. Гиляров A.M. Популяционная экология. - М.: МГУ, 1990. - 191 с.
3. Одум Ю. Экология. - М.: Мир, 1986., Т.1. - 328 с., Т.2. - 376 с.
4. Чернова Н.М., Былова A.M. Экология. - М.: Просвещение, 1988. - 272 с.
5. Михеев А.В., Галушин В.М. и др. Охрана природа. - М.: Просвещение, 1987. - 256 с.
6. Шилов И.А. Экология. М.: - Высшая школа, 1997. - 512 с.
дополнительная:
Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. Человек - Экономика - Биота - Среда. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. - 566 с.
Никаноров А.М., Хоружая Т.А. Экология. - М.: ПРИОР, 2000. - 304 с.
Реймерс Н.Ф. Надежды на выживание человечества: Концептуальная экология. - М.: Россия молодая - Экология, 1992. - 367 с.
Федоров В.Д., Гильманов Т.Г. Экология. - М.: МГУ, 1980. - 464 с.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
