Экология
Покупка
Тематика:
Общая экология
Издательство:
Директ-Медиа
Автор:
Тулякова Ольга Валерьевна
Год издания: 2019
Кол-во страниц: 182
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-4499-1159-9
Артикул: 796943.01.99
Доступ онлайн
В корзину
В учебное пособие включены вопросы по основным разделам курса « Экология», который изучается студентами различных направлений подготовки во всех высших учебных заведениях. В теоретическом разделе
рассматриваются основные вопросы общей экологии, природопользования и экологии человека. Пособие снабжено соответствующими практическими работами и заданиями, которые могут быть использованы как для
проведения семинарских занятий, так и для проверки усвоения теоретического материала. В приложении дан список литературы и глоссарий. Учебное пособие может быть использовано преподавателями и студентами при изучении курсов «Экология» и «Биология с основами экологии».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 05.03.06: Экология и природопользование
- 06.03.01: Биология
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
О. В. Тулякова Экология Учебное пособие Москва Берлин 2019 Издание второе, стереотипное
УДК 502 (075) ББК 20.1я73 Т 82 Тулякова О. В. Т 82 Экология. Учебное пособие / О. В. Тулякова. Изд. 2-е, стер. — Москва ; Берлин : Директ-Медиа, 2019. — 182 с. ISBN 978-5-4499-1159-9 В учебное пособие включены вопросы по основным разделам курса «Экология», который изучается студентами различных направлений подготовки во всех высших учебных заведениях. В теоретическом разделе рассматриваются основные вопросы общей экологии, природопользования и экологии человека. Пособие снабжено соответствующими практическими работами и заданиями, которые могут быть использованы как для проведения семинарских занятий, так и для проверки усвоения теоретического материала. В приложении дан список литературы и глоссарий. Учебное пособие может быть использовано преподавателями и студентами при изучении курсов «Экология» и «Биология с основами экологии». УДК 502 (075) ББК 20.1я73 ISBN 978-5-4499-1159-9 © Тулякова О. В., 2019 © Издательство «Директ-Медиа», 2019
Содержание РАЗДЕЛ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ ................................................................... 5 Глава 1. Общая экология и учение о биосфере ....... 5 1.1. Экология особей ............................................. 5 1.2. Экология популяций .................................... 24 1.3. Экология сообществ и экосистем ............... 40 1.4. Учение о биосфере ....................................... 70 Глава 2. Экологические проблемы и основы природопользования ................................................ 89 2.1. Взаимоотношения природы и общества .... 89 2.2. Важнейшие экологические проблемы современности ..................................................... 93 2.3. Рациональное природопользование и охрана природы .............................................. 104 2.4. Природная среда: природные ресурсы и природные условия ........................................ 107 2.5. Мероприятия по охране окружающей среды и рационализации природопользования.......................................... 110 Глава 3. Экология и здоровье человека ............... 125 3.1. Факторы риска для здоровья человека..... 125 3.2. Экологическая ниша человека .................. 135 РАЗДЕЛ 2. ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПО ЭКОЛОГИИ ........................................................ 140 Практическая работа № 1. Характеристика основных сред обитания........................................ 140 Практическая работа № 2. Характеристика и структура популяций. Решение экологических задач......................................................................... 140 Практическая работа № 3. Биотическая структура экосистем. Биотические взаимоотношения. Трофические связи ................ 145 Практическая работа № 4. Понятие
экосистемы и биоценоза. Энергетика и динамика экосистем ............................................149 Практическая работа № 5. Учение о биосфере...154 Практическая работа № 6. Экологические проблемы и охрана атмосферы, гидросферы и почв.......................................................................158 Список литературы....................................................167 Глоссарий....................................................................170
РАЗДЕЛ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ Глава 1. Общая экология и учение о биосфере 1.1. Экология особей 1.1.1. Среда обитания и экологические факторы Среда обитания. Одним из важнейших понятий эко- логии является среда обитания. Каждый живой организм на Земле оказывается окруженным различными предметами и явлениями: например, цветок окру- жает атмосферный воздух, почва, свет, температура, живые ор- ганизмы. Вся совокупность предметов и явлений, окружающих цветок, представляет среду его обитания. Среда обитания – это совокупность факторов и элементов, воздействующих на организм в месте его обитания, или природные тела и явления, с которыми организмы находятся в прямых или косвенных взаимоотношениях. В структуре среды обитания отдельно выделяют понятия естественная, антропогенная и искусственная среда. Естественная (природная) среда – это все живое и безжизненное, что окружает организмы и с чем они взаимодействуют, или это совокупность биотических и абиотических факторов, без вмешательства человека. В настоящее время человек проживает не в естественной среде, и попасть в нее современному жителю города и даже села довольно сложно, так как даже за городом человек находится в бывшей естественной среде: среди вырубленных лесов, распаханных полей. Естественная среда сохраняется в труднодоступных участках территории и акватории (напр., в непроходимых лесах, болотах, высоко в горах, в глубинах океана), там, где те или иные факторы препятствуют хозяйственной деятельности человека. Естественная среда сохраняется человеком специально на участках особо охраняемых природных территорий – ООПТ (см. ниже), наибольшим режимом охраны из которых обладают заповедники.
Антропогенная (измененная человеком) среда – это естественная среда обитания, преобразованная хозяйст- венной деятельностью человека. Антропогенная среда – бывшая естественная, сюда входит среда населенных пунктов, на месте которых когда-то находи- лись леса и поля. Антропогенная среда включает среду обитания человека, которая, в свою очередь, включает социальную среду, культур- ную и т. д. Искусственная среда также создана человеком, но от- личается от антропогенной тем, что не имеет в основе ес- тественной среды обитания и создана на голом месте. На нашей планете живые организмы освоили четыре основные среды обитания: это почвенная, водная, назем- но-воздушная среда и живые организмы как среда обита- ния (см. табл. 1). Каждая из этих сред отличается специфическими воз- действиями на организм, которые называются факторы среды. Факторы среды. Фактор среды (экологический фак- тор) – это компонент среды обитания, любой предмет или явление, прямо или косвенно воздействующее на орга- низм. Все экологические факторы условно по своей природе делятся на биотические, абиотические и антропогенные. Абиотические факторы отражают воздействие неживой природы, биотические – живой природы, антропогенные (явля- ются частью биотических, но выделены в связи с особой значи- мостью) связаны с хозяйственной деятельностью человека.
Таблица 1 Сравнительная характеристика сред обитания и адаптаций к ним живых организмов Среда Характеристика Адаптации орга- низма к среде Водная Самая древняя. Осве- щенность убывает с глу- биной. При погружении на каждые 10 м давление возрастает на 1 атмосфе- ру. Дефицит кислорода. Степень солености воз- растает при переходе от пресных вод к морским и океаническим. От- носительно однородная (гомогенная) в простран- стве и стабильная во вре- мени Обтекаемая форма тела, плавучесть, сли- зистые покровы, раз- витие воздухоносных полостей, осморегу- ляции Почвен- ная Создана живыми ор- ганизмами. Осваивалась одно- временно с наземно- воздушной средой. Де- фицит или полное отсут- ствие света. Высокая плотность. Четырехфаз- ная (фазы: твердая, жид- кая, газообразная, живые организмы). Неоднород- ная (гетерогенная) в про- странстве. Во времени условия более постоян- ны, чем в наземно- воздушной среде обита- ния, но более динамич- ны, чем в водной и орга- низменной Форма тела валь- коватая, слизистые покровы или гладкая поверхность, у неко- торых имеется копа- тельный аппарат, раз- витая мускулатура. Для многих групп характерны микро- скопические или мел- кие размеры как при- способление к жизни в пленочной воде или в воздухоносных по- рах. Эфемерность жизни: легкий пере- ход из активного со- стояния в покой и наоборот
Наземно- воздушная Разреженная. Обилие света и кислорода. Гете- рогенная в пространстве. Очень подвижная (дина- мичная) во времени Выработка опор- ного скелета, меха- низмов регуляции гидротермического режима. Освобожде- ние полового процес- са от жидкой среды Организ- менная Очень древняя. Жид- кая (кровь, лимфа) или твердая, плотная (ткани). Наибольшее постоянство среды во времени из всех сред обитания Коадаптация па- разита и хозяина, сим- бионтов друг к другу, выработка у паразита защиты от перевари- вания хозяином и сис- темы заякоривания в среде, усиление поло- вого размножения, редукции зрения, пищеварительной системы, синхронизация биоритмов Биотические факторы – это все возможные влияния, которые испытывает живой организм со стороны окружающих его живых существ, т. е. это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую природу. Окружающий животный и растительный мир – это составная часть среды обитания для каждого живого существа. Биотические связи между отдельными видами организмов лежат в основе существования популяций, биоценозов и биосферы в целом. При этом взаимоотношения могут быть внутривидовыми ( взаимодействия между особями одного вида) и межвидовыми (между особями разных видов). По типу взаимодействия (см. ниже) различают прото- кооперацию (симбиоз), мутуализм, комменсализм, внутривидовую и межвидовую конкуренции, паразитизм, хищничество, аменсализм, нейтрализм. В зависимости от воздействующего организма биотические факторы делят на фитогенные (влияние расте-
ний), зоогенные (влияние животных) и микробогенные (влияние микроорганизмов). Каждый организм постоянно испытывает на себе прямое или косвенное влияние живых существ, вступает в связь с представителями своего вида и других видов – растениями, животными, микроорганизмами, зависит от них и сам оказывает на них воздействие. Например, растения в процессе фотосинтеза выделяют кислород, необходимый для дыхания животных, а животные обеспечивают поступление в атмосферу углекислого газа, без которого растения не могут осуществлять фотосинтез. Действие биотических факторов может быть как прямым, так и косвенным. Прямые – это непосредственное влияние одних организмов на другие, косвенные – это влияние через изменение комплекса абиотических факторов, например изменение состава почвы под влиянием бактерий или изменение микроклимата в лесу. Абиотические факторы – это все влияющие на организм элементы неживой природы (температура, свет, влажность, состав воздуха, воды, почвы, естественный радиационный фон Земли, рельеф местности) и др. Абиотические факторы, в свою очередь, делятся: 1) на климатические или физические (освещённость, температура, влажность, атмосферное давление, скорость движения ветра); 2) почвенно-грунтовые (плотность, механический состав, влагоёмкость, воздухопроницаемость почвы); 3) орографические (рельеф местности, высота над уровнем моря, экспозиция склона); 4) химические (газовый состав воздуха, соле- вой состав воды, кислотность); 5) физические (магнитное поле, атмосферное давление, солнечное излучение).
Важнейшим абиотическим фактором является солнечное излучение, от которого зависит фотосинтез и создание расте- ниями биомассы. Вода также является важным абиотическим фактором. Для нормальной жизнедеятельности растений и животных должен постоянно поддерживаться баланс между потреблением воды и ее испарением. Действие абиотических факторов также может быть пря- мым и косвенным. Антропогенные – это факторы, обусловленные актив- ным отношением человека к природе, т. е. это деятель- ность человека, приводящая либо к прямому воздействию на живые организмы, либо к изменению среды их обитания. При этом различается воздействие человека как биоло- гического организма (собственно антропогенные факто- ры) и его хозяйственная деятельность (техногенные фак- торы). По мере роста народонаселения и технической вооруженности человечества удельный вес техногенных экологических факторов неуклонно возрастает. Деятельность человека на планете следует рассматри- вать как особую силу, оказывающую на природу как пря- мое, так и косвенное воздействие. К прямому воздействию относят потребление, размножение и расселение человеком отдельных видов животных и растений, и создание целых биоценозов. Косвенное воздействие осуществ- ляется путем изменения среды обитания организмов: климата, режима рек, состояния земель и др. Разные экологические факторы обладают различной изменчивостью в пространстве и во времени и делятся на постоянные и изменчивые. Некоторые факторы среды считаются относительно постоянными на протяжении длительных периодов вре- мени (например, сила тяготения, солнечная радиация, со- левой состав океана). Большинство экологических факто- ров очень изменчивы в пространстве и во времени
(температура воздуха, влажность, скорость движения воз- духа). Изменения факторов среды могут быть периодически- ми, т. е. регулярно повторяющимися (изменение темпера- туры воздуха и освещенности в течение суток или года), и непериодическими (извержение вулкана, нападение хищ- ника). Экологические факторы оказывают на живые орга- низмы различные воздействия: ограничивающее (делает невозможным сущест- вование в данных условиях); раздражительное (вызывает биохимические и физиологические адаптации); модификационное (вызывает морфологические и анатомические изменения организмов); сигнальное (информирует об изменениях других факторов среды). В природе экологические факторы действуют совме- стно, т. е. комплексно. Комплекс факторов, под действием которых осуществляются все основные жизненные про- цессы организмов, включая нормальное развитие и раз- множение, называются условиями жизни. Условия, в которых размножения не происходит, на- зываются условиями существования. Организм по отношению к факторам среды выраба- тывает определенные приспособления, или адаптации. Жизненные формы организмов. Среди приспособ- лений живых организмов к среде особую роль играют морфологические адаптации. Изменения в наибольшей степени затрагивают органы, находящиеся в непосредственном соприкосновении с внешней средой. В результате наблюдается конвергенция (сближение) морфологических (внешних) признаков, в то время как анатомические и другие признаки остаются не- измененными, отражая родство и происхождение видов. Морфологический тип приспособления животного или растения к основным факторам местообитания и опреде- ленному образу жизни называют жизненной формой
организма. Существует большое количество классифика- ций жизненных форм растений и животных, основанных на разных признаках. В качестве примера приведем по одной классификации жизненных форм растений и жи- вотных. Классификация жизненных форм растений К. Раун- киера (1934 г.) по положению почек или верхушек побе- гов в течение неблагоприятного времени года по отноше- нию к поверхности почвы и снегового покрова. Этот признак имеет глубокий биологический смысл: защита меристем, предназначенных для продолжения роста, обеспечи- вает непрерывное существование особи в условиях резко изме- няющейся среды. I. Фанерофиты (Рп) – почки возобновления, открытые или закрытые, расположены высоко над поверхностью почвы (выше 30 см). II. Хамефиты (Ch) – почки возобновления у поверхно- сти почвы или не выше 20–30 см. III. Гемикриптофиты (НК) – почки возобновления у поверхности почвы или в самом поверхностном ее слое, часто покрытом подстилкой. IV. Криптофиты (К) – почки возобновления скрыты в почве (геофиты) или под водой (гелофиты и гидрофиты). V. Терофиты (Th) – возобновление после неблаго- приятного времени года только семенами. Классификация жизненных форм животных Д. Н. Кашкарова (1945 г.) по характеру передвижения в разных средах. I. Плавающие формы. 1. Чисто водные: а) нектон, б) планктон, в) бентос. 2. Полуводные: а) ныряющие, б) неныряющие, в) лишь добывающие из воды пищу. II. Роющие формы. 1. Абсолютные землерои (всю жизнь проводящие под землей). 2. Относительные землерои (выходящие на поверх- ность).
Доступ онлайн
В корзину