Экология

ЭКОЛОГИЯ

И.С. КОРОТЧЕНКО

Москва
ИНФРА-М
2024

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Рекомендовано
Учебно-методическим советом федерального государственного 
бюджетного образовательного учреждения высшего образования 
«Красноярский государственный аграрный университет» 
для внутривузовского использования в качестве учебного пособия 
для студентов, обучающихся по специальностям 35.02.07 «Механизация 
сельского хозяйства», 35.02.08 «Электрификация и автоматизация 
сельского хозяйства»

УДК 504.75(075.32)
ББК 20.1я723
 
К68

Коротченко И.С.
К68  
Экология : учебное пособие / И.С. Коротченко. — Москва : 
ИНФРА-М, 2024. — 270 с. — (Среднее профессиональное образование). 

ISBN 978-5-16-019670-1 (print)
ISBN 978-5-16-112225-9 (online)
В учебном пособии представлен теоретический материал по основам 
экологии. Приводятся вопросы для самоконтроля, примеры и дополнительная информация, задания для самостоятельной работы, контрольные 
вопросы. Обширный иллюстрационный материал направлен на развитие 
творческого и нестандартного мышления, общекультурного уровня.
Соответствует требованиям федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования последнего 
поколения.
Предназначено для студентов, обучающихся по специальностям 
35.02.07 «Механизация сельского хозяйства», 35.02.08 «Электрификация 
и автоматизация сельского хозяйства».

УДК 504.75(075.32)
ББК 20.1я723

Р е ц е н з е н т ы:
Первышина Г.Г., доктор биологических наук, доцент, профессор 
кафедры технологии и организации общественного питания Торговоэкономического института Сибирского федерального университета;
Вышегородцева И.С., кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии и экологии Красноярского государственного медицинского университета имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого 
Министерства здравоохранения Российской Федерации

ISBN 978-5-16-019670-1 (print)
ISBN 978-5-16-112225-9 (online)

© Коротченко И.С., 2024
© Красноярский государственный 
аграрный университет, 2024

Данная книга доступна в цветном исполнении 
в электронно-библиотечной системе Znanium

ОГЛАВЛЕНИЕ 
 

ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 5 
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ЭКОЛОГИИ ................................................................. 7 
Глава 1. ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА .............................................................. 16 
1.1. Объект изучения экологии – взаимодействие живых систем........................ 16 
1.2. Методы, используемые в экологических исследованиях .............................. 22 
1.3. Роль экологии в формировании современной картины мира 
и в практической деятельности людей ..................................................................... 24 
1.4. Значение экологии в освоении профессий и специальностей среднего 
профессионального образования ............................................................................. 25 
Практическая работа № 1. Биоиндикация качества окружающей среды 
с использованием древесных растений .................................................................... 27 
Глава 2. ОРГАНИЗМ И СРЕДА ....................................................................... 34 
2.1. Потенциальные возможности размножения организмов ............................... 34 
2.2. Общие законы зависимости организмов от факторов среды ........................ 37 
2.3. Основные пути приспособления организмов к среде .................................... 40 
2.4. Основные среды жизни ...................................................................................... 45 
Практическая работа № 2. Исследование физиологических особенностей 
адаптации организма к низким температурам ....................................................... 58 
Глава 3. ЭКОЛОГИЯ ПОПУЛЯЦИЙ ............................................................. 61 
3.1. Понятие о популяции ......................................................................................... 61 
3.2. Демографическая структура популяции .......................................................... 63 
3.3. Рост численности и плотность популяции ...................................................... 66 
3.4. Численность популяций и ее регуляция в природе ........................................ 69 
Практическая работа № 3. Сocтавление экологического паспорта помещения ... 77 
Глава 4. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОРГАНИЗМОВ .... 81 
4.1. Типы взаимодействия организмов ................................................................... 81 
4.2. Конкурентные взаимодействия ......................................................................... 87 
4.3. Хищничество ...................................................................................................... 94 
4.4. Паразитизм и болезни ..................................................................................... 100 
Практическая работа № 4. Составление модели рационального питания ........ 110 
Глава 5. ОРГАНИЗАЦИЯ И ЭКОЛОГИЯ СООБЩЕСТВ ....................... 123 
5.1. Сообщество, экосистема, биоценоз, биосфера .............................................. 123 
5.2. Структура природного сообщества ................................................................ 129 
5.3. Законы биологической продуктивности ...................................................... 137 
5.4. Агроценозы и агросистемы ........................................................................... 141 
Практическая работа № 5. Загрязнение сельскохозяйственных угодий 
тяжелыми металлами .............................................................................................. 151 
Глава 6. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СВЯЗИ ЧЕЛОВЕКА ................................... 154 
6.1. Человек как биосоциальный вид ................................................................... 154 
6.2. Особенности пищевых и информационных связей человека .................. 156 
6.3. История развития экологических связей человека .................................... 159 

Практическая работа № 6. Оценка радиационного состояния окружающей 
среды ......................................................................................................................... 174 
Глава 7. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕМОГРАФИЯ .......................................... 181 
7.1. Социально-экологические особенности демографии человечества ........ 181 
7.2. Рост численности человечества ...................................................................... 185 
7.3. Социально-географические особенности демографии человека ................ 187 
7.4. Демографические перспективы ...................................................................... 190 
Практическая работа № 7. Изучение демографических показателей ................ 197 
Глава 8. ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА ............. 201 
8.1. Химические загрязнения среды и здоровье человека .................................. 201 
8.2. Биологические загрязнения и болезни человека ........................................... 204 
8.3. Влияние звуков на человека ............................................................................ 206 
8.4. Физические факторы среды и самочувствие человека ................................. 209 
8.5. Питание и здоровье человека .......................................................................... 210 
Практическая работа № 8. Оценка шумового загрязнения окружающей         
среды ......................................................................................................................... 219 
Глава 
9. 
СОВРЕМЕННЫЕ 
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ 
ПРОБЛЕМЫ 
ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ И ИХ РЕШЕНИЕ .................. 227 
9.1. Современные проблемы охраны природы ..................................................... 227 
9.2. Современное состояние атмосферы, гидросферы и литосферы ................. 231 
9.3. Формы и пути поддержания экологического равновесия природных 
ресурсов .................................................................................................................... 243 
Практическая 
работа 
№ 
9. 
Определение 
количества 
антропогенных 
загрязнений, попадающих в окружающую среду в результате работы 
автотранспорта ......................................................................................................... 256 
ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ ....................................................................................... 262 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................... 264 
ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………..265 
 
 

ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………………………..265 

ВВЕДЕНИЕ 
 
На современном этапе человек для удовлетворения своих возрастающих потребностей вынужден изменять природные экосистемы 
и даже разрушать их, возможно, и не желая этого. 
Люди уже столкнулись с целым рядом природных катастроф, 
вызванных их деятельностью, и обеспокоены тенденцией нарастания 
неустойчивости природы. Поэтому экология в настоящее время приобретает особое значение как наука, помогающая найти пути выхода 
из возникающего кризиса. Все современное благополучие человечества и дальнейшая судьба зависят от общей системы жизни на нашей 
планете. Раскрывая законы связей, на которых основана устойчивость 
жизни, люди все глубже понимают, как нужно изменить и организовать свои собственные отношения с природной средой, по каким 
принципам развивать и использовать свою техническую вооруженность. Эти возможности во многом зависят от социального устройства общества. Поэтому две главные составные части современного 
экологического знания – это общая экология, изучающая всю живую 
природу в целом, и социальная экология, изучающая взаимосвязи человеческого общества с природой. Отсюда вытекают правила и приемы рационального природопользования, охраны природы и окружающей человека среды.  

Цель учебного курса «Экология» – формирование ценностных 

ориентаций мировоззренческого уровня, отражающих объективную 
целостность и ценность природы и базовых экологических знаний, 
необходимых для обеспечения профессиональной деятельности. 
Задачи:  
– изучение структуры и закономерностей функционирования 
экологических систем; 
– изучение закономерностей действия экологических факторов 
на биологические, природные, природно-антропогенные объекты и 
биосферу; 
– изучение механизмов саморегуляции существующих в экосистемах и антропогенных факторов их нарушающих; 
– изучение механизмов обеспечения экологической безопасности, рационального природопользования и реализации концепции устойчивого развития; 
– использование теоретического материала на практике в рамках 
профессиональной деятельности. 

Такой уровень знаний студенты могут получить при рациональном сочетании чтения теоретического курса с проведением практических работ. Для будущих техников-механиков небезынтересными будут вопросы экологии популяций, сообществ и экосистем. Изучая 
экологию, необходимо иметь в виду, что мы не только обитатели, но 
и созидатели современной биосферы, и сами служим экологическим 
фактором практически для всех живых организмов.  
В этой связи перед составителем настоящего пособия стояла задача систематизировать довольно обширный круг лекционных и 
практических занятий, формирующих необходимую систему знаний 
современных специалистов среднего звена. А также способствовать 
формированию у обучающихся экологической позиции, активизации 
творческой деятельности студентов в учебном процессе с учетом современных тенденций и овладению навыками проведения самостоятельных научных исследований.  
Предлагаемое учебное пособие является оригинальным изданием. Компактность изложения, его концептуальная и дидактическая 
ясность сочетаются с полнотой раскрытия тематики. Пособие логически структурировано, состоит из девяти тематических глав, каждая из 
которых сопровождается практикумом, заданиями к самостоятельной 
работе студентов.  
Предлагаемое учебное пособие апробировано в различных вариантах (практические работы на занятиях, работы в природной обстановке, при выполнении дипломных работ и т. д.). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ЭКОЛОГИИ 

 

Абиотические факторы – факторы неорганической (неживой) 

природы. 

Автотрофы – организмы, использующие в качестве источника 

углерода углекислый газ, то есть организмы, способные создавать органические вещества из неорганических – углекислого газа, воды, 
минеральных солей (растения и некоторые бактерии). К ним относятся фототрофы и хемотрофы.  

Агроэкосистемы (сельскохозяйственные экосистемы, агроцено
зы) – искусственные экосистемы, возникающие в результате сельскохозяйственной деятельности человека (пашни, сенокосы, пастбища). 

Агроэкология (сельскохозяйственная экология) – раздел при
кладной экологии, изучающий влияние факторов среды (биотических 
и абиотических) на продуктивность культурных растений, а также 
структуру и динамику сообществ организмов, обитающих на сельскохозяйственных полях, влияние агробиоценозов на жизнедеятельность культивируемых растений.  

Адаптация – приспособление к среде обитания, выработавшее
ся у организмов в процессе эволюции. 
Аменсализм – взаимоотношения, при которых один организм 
воздействует на другой и подавляет его жизнедеятельность, а сам не 
испытывает никаких отрицательных влияний со стороны подавляемого. 

Антропоцентризм – учение, основанное на представлении о 

«человеческой исключительности», противопоставлении человека 
природе. 

Ареал – пространство, на котором популяция или вид в целом 

встречается в течение всей своей жизнедеятельности. 

Аутэкология (экология особей, факториальная экология) – раз
дел экологии, изучающий взаимоотношения особей (организма) с окружающей средой. 
Аэроб – организм, способный жить лишь в среде, содержащей 
свободный молекулярный кислород; относятся почти все животные и 
растения, а также многие грибы и микроорганизмы. 

Биогеоценоз – однородный участок земной поверхности с опре
деленным составом живых (биоценоз) и косных (биотоп) компонентов, объединенных обменом веществ и энергии в единый природный 
комплекс. 

Биоиндикация – обнаружение и определение биологически и 

экологически значимых антропогенных нагрузок на основе реакции 
на них живых организмов и их сообществ. 

Биологическое разнообразие – разнообразие живых организмов, 

а также видов, экосистем и экологических процессов, звеньями которых они являются. 

Биомасса – масса организмов определенной группы (продуцен
тов, консументов, редуцентов) или сообщества в целом. 

Биосфера – оболочка Земли, состав, структура и свойства кото
рой в той или иной степени определяются настоящей или прошлой 
деятельностью живых организмов. 

Биосферные заповедники – составные части ряда государст
венных природных заповедников, использующиеся для фонового мониторинга биосферных процессов. 

Биотехнология – применительно к охране окружающей челове
ка природной среды разработка и создание биологических объектов, 
микробных культур, сообществ, их метаболитов и препаратов путем 
включения их в естественные круговороты веществ, элементов, энергии и информации.  

Биотические факторы – воздействие на организм других жи
вых организмов. 

Возобновимые природные ресурсы – исчерпаемые природные 

ресурсы, которые по мере использования постоянно восстанавливаются (животный мир, растительность, почва). 

Гетеротрофы – организмы, использующие в качестве источни
ка углерода органические соединения, т. е. организмы, питающиеся 
готовым органическим веществом (животные, грибы и большинство 
бактерий).  

Глобальная экология – комплексная научная дисциплина, изу
чающая биосферу в целом.  

Гомеостаз – состояние внутреннего динамического равновесия 

природной системы, поддерживаемое регулярным возобновлением ее 
основных структур, вещественно-энергетического состава и постоянной функциональной саморегуляцией ее компонентов. 

Гомойотермные организмы – организмы, способные поддер
живать внутреннюю температуру тела на относительно постоянном 
уровне независимо от температуры окружающей среды (птицы и 
млекопитающие). 

Государственные природные заповедники – территории и ак
ваторий, которые полностью изъяты из обычного хозяйственного использования с целью сохранения в естественном состоянии природного комплекса. 

Деградация почв – ухудшение качества почвы в результате 

снижения плодородия. 

Демэкология (экология популяций, популяционная экология) – 

раздел общей экологии, изучающий структурные и функциональные 
характеристики, динамику численности популяций, внутрипопуляционные группировки и их взаимоотношения, выясняющий условия, 
при которых формируются популяции. 

Дендрологические парки и ботанические сады – коллекции де
ревьев, кустарников и трав, созданные человеком с целью сохранения 
биоразнообразия и обогащения растительного мира, а также в научных, учебных и культурно-просветительных целях. 
Деструкция экосистем – разрушение структуры, стабильности 
и функционирования экосистем под влиянием естественных и антропогенных факторов. 

Живое вещество – совокупность всех живых организмов, суще
ствующих в данный момент; связано с окружающей средой биогенным током химических элементов путем дыхания, питания и размножения. 

Загрязнение – привнесение в окружающую среду или возникно
вение в ней новых (обычно не характерных для нее) вредных химических, физических, биологических, информационных агентов.  
Законы экологии Б. Коммонера: 
1) «Все связано со всем»: это означает, что живая динамика 
сложных и разветвленных экологических цепей 
образует в конечном итоге единую высокосвязанную систему;  
2) «Все должно куда-то деваться»: это неформальная 
перефразировка 
фундаментального 
физического закона сохранения материи. Здесь 
Коммонер ставит одну из труднейших проблем 
прикладной экологии – проблему ассимиляции 
биосферой отходов человеческой цивилизации;  
 
 
       Барри Коммонер  
           (1917–2012)      

3) «Природа знает лучше»: этот закон с призывом к осторожности в обращении с природными экосистемами;  
4) «Ничто не дается даром»: этот экологический закон объединяет в себе три предыдущих закона. По Коммонеру, глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которой ничего 
не может быть выиграно или потеряно, и которая не может явиться 
объектом всеобщего улучшения. Все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возмещено. 
Заповедник – особо охраняемая территория (акватория), нацело 
исключенная из любой хозяйственной деятельности (в том числе посещения людьми) в целях сохранения в нетронутом виде природных 
комплексов (эталонов природы), охраны видов живого и слежения за 
природными процессами. 
Захоронение отходов – изоляция отходов, не подлежащих 
дальнейшему использованию, в специальных хранилищах в целях 
предотвращения попадания вредных веществ в окружающую природную среду. 
Здоровый образ жизни – гигиеническое поведение, базирующееся на научно обоснованных санитарно-гигиенических нормативах, направленных на укрепление и сохранение здоровья, активизацию защитных сил организма, обеспечение высокого уровня трудоспособности, достижение активного долголетия.  
Здоровье – согласно Всемирной организации здравоохранения 
(ВОЗ), это многоуровневая система, объективное состояние и субъективное чувство полного физического, душевного и социального благополучия при хорошем самочувствии, работоспособности и способности к воспроизводству потомства, а не только отсутствие болезней 
и физических дефектов. 
Зона толерантности – интервал количественных значений 
экологического фактора между верхним и нижним пределами выносливости. 

Зоны рекреационные – часть окружающей среды, используемая 

для отдыха и туризма. 
Интродукция (биологическая) – переселение особей какоголибо вида животных и растений за пределы естественного ареала в 
новые для них места обитания. 

Исчерпаемые природные ресурсы – природные ресурсы, коли
чество которых ограничено и абсолютно, и относительно (полезные 

ископаемые, почвы, биологические ресурсы). Их делят на невозобновимые и возобновимые природные ресурсы. 

Кадастры природных ресурсов – это свод экономических, эко
логических, организационных и технических показателей, который 
характеризует количество и качество природного ресурса, а также состав и категории природопользователей этого ресурса. 

Канцерогены – вещества или физические агенты, способные вы
звать развитие злокачественных новообразований или способствовать 
их возникновению.  

Качество окружающей среды – совокупность показателей, ха
рактеризующих состояние окружающей среды; степень соответствия 
среды жизни человека его потребностям. 

Комменсализм – взаимоотношения, при которых один из парт
неров получает пользу от сожительства, а другому присутствие первого безразлично.  

Конкуренция – взаимоотношения, при которых организмы со
перничают друг с другом за одни и те же ресурсы внешней среды при 
недостатке последних.  

Консументы – гетеротрофные организмы, потребляющие орга
ническое вещество продуцентов или других консументов (животные, 
гетеротрофные растения, некоторые микроорганизмы). 

Контроль состояния окружающей среды – проверка соответ
ствия показателей качества окружающей среды (воды, атмосферного 
воздуха, почв и т. д.) установленным нормам и требованиям (ПДК, 
НДС, ПДВ, ПДВВ и др.). 

Ксенобиотики – загрязнители окружающей среды из любого клас
са химических соединений, которые не встречаются в природных экосистемах (например, пестициды, фенолы, детергенты, пластмассы и др.). 

Малоотходная технология – такой способ производства, кото
рый обеспечивает максимально эффективное использование сырья и 
энергии, с минимумом отходов и потерь энергии. 

Мониторинг окружающей среды (экологический мониторинг) – 

система наблюдения, оценки и прогнозирования состояния окружающей человека природной среды.  

Мутагены – факторы, вызывающие изменения числа и структу
ры хромосом.  

Мутуализм (облигатный симбиоз) – взаимовыгодное сожитель
ство, когда либо один из партнеров, либо оба не могут существовать 

без сожителя. Например, травоядные копытные и целлюлозоразрушающие бактерии. 

Национальные парки – относительно большие природные тер
ритории и акватории, где обеспечивается выполнение трех основных 
целей: экологической (поддержание экологического баланса и сохранение природных экосистем), рекреационной (регулируемый туризм и 
отдых людей) и научной (разработка и внедрение методов сохранения 
природного комплекса в условиях массового допуска посетителей).  

Невозобновимые природные ресурсы – исчерпаемые природные 

ресурсы, которые абсолютно не восстанавливаются (каменный уголь, 
нефть и большинство других полезных ископаемых) или восстанавливаются значительно медленнее, чем идет их использование (торфяники, многие осадочные породы). 

Неисчерпаемые природные ресурсы – природные ресурсы, ко
личество которых не ограничено, но не абсолютно, а относительно 
наших потребностей и сроков существования (воды Мирового океана, пресные воды, атмосферный воздух, энергия ветра, солнечная радиация, энергия морских приливов). 

Нейтрализм – сожительство двух видов на одной территории, 

не имеющее для них ни положительных, ни отрицательных последствий. Например, белки и лоси. 

Особо охраняемые природные территории (ООПТ) – террито
рии или акватории, в пределах которых запрещено их хозяйственное 
использование и поддерживается их естественное состояние в целях 
сохранения экологического равновесия, а также в научных, учебнопросветительных, культурно-эстетических целях. 

Памятники природы – уникальные, невоспроизводимые при
родные объекты, имеющие научную, экологическую, культурную и 
эстетическую ценность (пещеры, вековые деревья, скалы, водопады и 
др.). На территории, где они расположены, запрещена любая деятельность, нарушающая их сохранность. 

Паразитизм – взаимоотношения, при которых паразит не уби
вает своего хозяина, а длительное время использует его как среду 
обитания и источник пищи. К паразитам относятся: вирусы, патогенные бактерии, грибы, простейшие, паразитические черви и др. 

Пестицид – химическое соединение, используемое для зашиты 

от вредителей растений, сельскохозяйственных продуктов, древесины, изделий из шерсти, хлопка, кожи.