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
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
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 экологии является среда обитания. Каждый живой организм на Земле оказывается окруженным различными предметами и явлениями: например, цветок окружает атмосферный воздух, почва, свет, температура, живые организмы. 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 хозяйственной деятельностью человека. Антропогенная среда – бывшая естественная, сюда входит среда населенных пунктов, на месте которых когда-то находились леса и поля. Антропогенная среда включает среду обитания человека, которая, в свою очередь, включает социальную среду, культурную и т. д. Искусственная среда также создана человеком, но отличается от антропогенной тем, что не имеет в основе естественной среды обитания и создана на голом месте. На нашей планете живые организмы освоили четыре основные среды обитания: это почвенная, водная, наземно-воздушная среда и живые организмы как среда обитания (см. табл. 1). Каждая из этих сред отличается специфическими воздействиями на организм, которые называются факторы среды. Факторы среды. Фактор среды (экологический фактор) – это компонент среды обитания, любой предмет или явление, прямо или косвенно воздействующее на организм. Все экологические факторы условно по своей природе делятся на биотические, абиотические и антропогенные. Абиотические факторы отражают воздействие неживой природы, биотические – живой природы, антропогенные (являются частью биотических, но выделены в связи с особой значимостью) связаны с хозяйственной деятельностью человека.
Таблица 1 Сравнительная характеристика сред обитания и адаптаций к ним живых организмов Среда Характеристика Адаптации организма к среде Водная Самая древняя. Освещенность убывает с глубиной. При погружении на каждые 10 м давление возрастает на 1 атмосферу. Дефицит кислорода. Степень солености возрастает при переходе от пресных вод к морским и океаническим. Относительно однородная (гомогенная) в пространстве и стабильная во времени Обтекаемая форма тела, плавучесть, слизистые покровы, развитие воздухоносных полостей, осморегуляции Почвенная Создана живыми организмами. Осваивалась одновременно с наземновоздушной средой. Дефицит или полное отсутствие света. Высокая плотность. Четырехфазная (фазы: твердая, жидкая, газообразная, живые организмы). Неоднородная (гетерогенная) в пространстве. Во времени условия более постоянны, чем в наземновоздушной среде обитания, но более динамичны, чем в водной и организменной Форма тела вальковатая, слизистые покровы или гладкая поверхность, у некоторых имеется копательный аппарат, развитая мускулатура. Для многих групп характерны микроскопические или мелкие размеры как приспособление к жизни в пленочной воде или в воздухоносных порах. Эфемерность жизни: легкий переход из активного состояния в покой и наоборот
Наземновоздушная Разреженная. Обилие света и кислорода. Гетерогенная в пространстве. Очень подвижная (динамичная) во времени Выработка опорного скелета, механизмов регуляции гидротермического режима. Освобождение полового процесса от жидкой среды Организменная Очень древняя. Жидкая (кровь, лимфа) или твердая, плотная (ткани). Наибольшее постоянство среды во времени из всех сред обитания Коадаптация паразита и хозяина, симбионтов друг к другу, выработка у паразита защиты от переваривания хозяином и системы заякоривания в среде, усиление полового 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 протокооперацию (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, солевой состав воды, кислотность); 5) физические (магнитное поле, атмосферное давление, солнечное излучение).
Важнейшим абиотическим фактором является солнечное излучение, от которого зависит фотосинтез и создание растениями 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 прямым и косвенным. Антропогенные – это факторы, обусловленные активным отношением человека к природе, т. е. это деятельность человека, приводящая либо к прямому воздействию на живые организмы, либо к изменению среды их обитания. При этом различается воздействие человека как биологического организма (собственно антропогенные факторы) и его хозяйственная деятельность (техногенные факторы). По мере роста народонаселения и технической вооруженности человечества удельный вес техногенных экологических факторов неуклонно возрастает. Деятельность человека на планете следует рассматривать как особую силу, оказывающую на природу как прямое, так и косвенное воздействие. К прямому воздействию относят потребление, размножение и расселение человеком отдельных видов животных и растений, и создание целых биоценозов. Косвенное воздействие осуществляется 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 времени (например, сила тяготения, солнечная радиация, солевой состав океана). Большинство экологических факторов очень изменчивы в пространстве и во времени