Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Основы экологии

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 205600.08.01
Доступ онлайн
от 772 ₽
В корзину
В учебнике приведены сведенияпо истории формированияи развития экологии, показан вклад зарубежных и российских ученых в становление основных ее направлений; представлены организменный, популяционный, биоценотический и биосферный уровни экологии; рассмотрены основные экологические факторы, главные среды жизни и адаптации к ним организмов; в популяционной экологии наряду с традиционным изложением материала постатической и динамической характеристикам популяций более подробно рассматриваются r и К стратегии организмов, модели роста, сделан акцент на биологических механизмах регуляции численности популяций организмов, в том числе человека, рассмотрены акклиматизацияи интродукциявидов; показаны структура и функционирование биоценозов, роль сукцессий в их формирова нии, поток энергии через трофические уровни, экологические пирамиды. Дана концепциябиосферы, раскрыта ее эволюцияи распределение в ней жизни, изложено представление о биотическом круговороте и биогеохимических циклах элементов. Многие положения проиллюстрированы примерами. Третье издание дополнено новыми материалами, особенно по биосфере. Для студентов, обучающихсяпо экологическим и биологическим направлениям, аспирантов, учителей школ и старшеклассников, а также для всех интересующихся экологией.
95
193
413
Христофорова, Н. К. Основы экологии : учебник / Н. К. Христофорова. — 3-е изд., доп. — Москва : Магистр : ИНФРА-М, 2023. — 640 с. — (Бакалавриат). - ISBN 978-5-9776-0272-3. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.ru/catalog/product/1930668 (дата обращения: 23.11.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов

                                    
Рекомендовано Учебнометодическим объединением
по классическому университетскому образованию
в качестве учебника для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по направлению 020400 «Биология»

Основы
экологии

Н. К. Христофорова

Учебник

2023

Москва

И
М
НФРА3е издание,
дополненное

УДК 574
ББК 28.081 + 28.681
Х93

Р е ц е н з е н т ы:

академик РАН, др биол. наук, проф. А. В. Адрианов
(Институт биологии моря ДВО РАН, ДВФУ);
чл.кор. РАН, др биол. наук, проф. В. В. Малахов
(МГУ им. М. В. Ломоносова)

Христофорова Н. К.
Х93
Основы экологии : учебник. — 3е изд., доп. / Н. К. Христофорова. — Москва : Магистр : ИНФРАМ, 2023. — 640 с. (Бакалавриат)
ISBN 9785977602723 (в пер.)
ISBN 9785160067605
Агентство CIP РГБ

В учебнике приведены сведения по истории формирования и развития
экологии, показан вклад зарубежных и российских ученых в становление основных ее направлений; представлены организменный, популяционный, биоценотический и биосферный уровни экологии; рассмотрены основные экологические факторы, главные среды жизни и адаптации к ним организмов; в популяционной экологии наряду с традиционным изложением материала по
статической и динамической характеристикам популяций более подробно рассматриваются r и К стратегии организмов, модели роста, сделан акцент на биологических механизмах регуляции численности популяций организмов, в том
числе человека, рассмотрены акклиматизация и интродукция видов; показаны
структура и функционирование биоценозов, роль сукцессий в их формировании, поток энергии через трофические уровни, экологические пирамиды. Дана
концепция биосферы, раскрыта ее эволюция и распределение в ней жизни, изложено представление о биотическом круговороте и биогеохимических циклах
элементов. Многие положения проиллюстрированы примерами.
Третье издание дополнено новыми материалами, особенно по биосфере.
Для студентов, обучающихся по экологическим и биологическим направлениям, аспирантов, учителей школ и старшеклассников, а также для всех интересующихся экологией.

Электронная версия книги доступна в электронной библиотечной системе
www.znanium.com

УДК 574
ББК 28.081 + 28.681

ISBN 9785977602723
© Христофорова Н. К., 2013
ISBN 9785160067605
© Издательство «Магистр», 2013

Предисловие к первому изданию .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 11
От автора .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 15

ГЛАВА
1
Экология как наука .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 19
1.1. Об Эрнсте Геккеле и его «экологии»
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 19
1.2. Краткий очерк истории экологии .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 35
От философов античности до середины XIX в.
. . . . . . . . . 35
Российские основоположники экологии
. . . . . . . . . . . . 47
Развитие экологии в последарвиновский период
. . . . . . . 60
Становление биоценологических представлений . . . . . . . . 62
Начало трофодинамических исследований сообществ . . . . . 73
Развитие популяционной экологии . . . . . . . . . . . . . . . 77
1.3. Место экологии среди других биологических наук .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 83
1.4. Основные разделы экологии .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 84
1.5. Учет организмов как специфический метод экологии
.  .  .  .  .  .  . 88
1.6. Современное состояние экологии и значение экологического
образования .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 92

ГЛАВА
2
Экологические факторы .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 95
2.1. Факторы среды и общие закономерности их действия
на организмы
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 95
2.2. Абиотические факторы
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 103
Свет
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Природа света и световой режим .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 103
Экологические группы растений по отношению к свету .  .  .  . 108
Фотопериодизм .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 113
Миграции животных .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 116
Температура
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Экологические группы организмов по отношению
к температуре .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 122

Основы экологии
5

Способы терморегуляции у животных .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 123
Изменение размеров животных с изменением
температурных климатических условий
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 126
Спячка как адаптация к неблагоприятным условиям
среды .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 128
Влажность
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
Водный режим наземновоздушных организмов .  .  .  .  .  .  .  . 130
Экологические группы растений по отношению к влажности
134
Приспособления растений к режиму влажности .  .  .  .  .  .  .  . 137
Приспособление наземных животных к режиму влажности . 139
Влияние климатических условий на распространение
живых организмов. Климадиаграммы .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 141
2.3. Биотические факторы .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 151
Внутривидовые отношения
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Внутривидовые адаптации. Конгруэнции .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 152
Каннибализм
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 153
Самоизреживание растительных популяций
.  .  .  .  .  .  .  .  .  . 155
Межвидовые отношения
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Конкуренция .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 159
Аллелопатия .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 161
Симбиоз
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 167
Мутуализм .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 171
Комменсализм
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 174
Паразитизм .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 176
Хищничество .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 182

ГЛАВА
3
Среды жизни
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 193
3.1. Водная среда .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 194
Общая характеристика
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
Свойства воды
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
Влияние морских течений на распределение температур
в водных массах и распространение организмов . . . . . . . 197
Экологические группы водных организмов . . . . . . . . . . 204
Адаптивные особенности водных растений . . . . . . . . . . 217
Адаптивные особенности водных животных . . . . . . . . . . 223
Осмос . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
Биофильтрация и ее экологическая роль . . . . . . . . . . . 227
Зональность водной среды . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

6
Основы экологии

Оглавление

3.2. Наземновоздушная среда жизни .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 234
Состав воздуха и его значение для жизни организмов . . . . 234
Осадки и адаптации к ним организмов . . . . . . . . . . . . 240
Снежный покров .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 241
Ледовый покров
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 246
Вечная мерзлота .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 247
Влияние ветра .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 249
3.3. Почва как среда жизни .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 251
Свойства почв и их значение для живых организмов . . . . . 251
Типы почв . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
Выщелоченная таежная почва, таежный подзол .  .  .  .  .  .  .  . 261
Бурая лесная почва, или лесной бурозем
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 262
Тропические лесные красноземы .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 264
Почвы злаковников умеренной зоны, черноземы .  .  .  .  .  .  . 265
Серая пустынная почва, серозем .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 266
Засоленная пустынная почва, солончаки
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 267
Болотная почва, торф
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 267
Экологические группы почвенных организмов
. . . . . . . . 269
Деградация почвы и борьба с эрозией и опустыниванием
. . 279
Зоологическая мелиорация почв . . . . . . . . . . . . . . . 287
3.4. Живые организмы как среда обитания
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 290
Виды паразитов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
Приспособления паразитов к условиям существования . . . . 291
Живой организм как место обитания . . . . . . . . . . . . . 298
3.5. Жизненные формы организмов .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 299
Жизненные формы растений . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
Жизненные формы животных . . . . . . . . . . . . . . . . . 309

ГЛАВА
4
Популяции .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 313
4.1. Разнообразие и классификация популяций .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 314
Биологический полиморфизм в популяциях
. . . . . . . . . 317
4.2. Структура популяций .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 320
Половая структура популяций . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
Возрастная структура популяций
. . . . . . . . . . . . . . . 323
Пространственная структура популяций . . . . . . . . . . . . 331
Этологическая структура популяций животных
. . . . . . . . 343
Внутривидовые группировки — стаи, стада, колонии, гаремы
346

Основы экологии
7

Оглавление

4.3. Динамика численности популяций
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 359
Рост популяции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370
Биотический потенциал .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 370
Динамика численности популяции во времени .  .  .  .  .  .  .  .  . 371
Модели роста популяций
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 373
Типы экологических стратегий
. . . . . . . . . . . . . . . . 381
4.4. Биологические механизмы регуляции численности .  .  .  .  .  .  .  . 389
Ультиматум первичных факторов . . . . . . . . . . . . . . . 390
Действие сигнальных факторов . . . . . . . . . . . . . . . . 393
Стратегии развития человеческой популяции . . . . . . . . . 400
4.5. Акклиматизация и интродукция .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 403
Формы акклиматизации
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408

ГЛАВА
5
Биоценозы. Биогеоценозы. Экосистемы
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 413
5.1. Структура и характеристика биоценозов .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 416
Видовая структура биоценоза . . . . . . . . . . . . . . . . . 416
Пространственная структура биоценоза
. . . . . . . . . . . 422
Экологическая структура биоценоза
. . . . . . . . . . . . . 429
Связи в биоценозе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431
Экологическая ниша
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434
5.2. Функционирование биоценозов .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 443
Поток энергии
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443
Перевариваемость и усвоение корма консументами . . . . . 445
Расход энергии на жизнедеятельность
. . . . . . . . . . . . 447
5.3. Биологическая продуктивность экосистем
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 451
Продукционнобиологические исследования
. . . . . . . . . 451
Создание органического вещества . . . . . . . . . . . . . . 454
Бактериальный фотосинтез .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 455
Хемосинтез .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 457
Первичная продукция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
Продуктивность степей
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 464
Пастбищная дигрессия и восстановление степей .  .  .  .  .  .  .  . 467
Вторичная продукция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471
Правило пирамид . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476
Распад экосистемной пирамиды Баренцева моря .  .  .  .  .  .  . 479
Перелов промысловой ихтиофауны .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 480
Деградация птичьих базаров .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 481

8
Основы экологии

Оглавление

Распад популяций морских млекопитающих .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 482
Дисбаланс в биологических процессах экосистемы моря
.  . 482
5.4. Детрит и редуценты
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 483
5.5. Динамика биогеоценозов. Сукцессии .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 491
Развитие биоценозов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491
Общие закономерности сукцессий
. . . . . . . . . . . . . . 500
5.6. Биогеоценоз и экосистема .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 506

ГЛАВА
6
Биосфера .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 509
6.1. Понятие о биосфере, ее границах и функционировании
.  .  .  .  . 509
Вещество биосферы
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514
Распределение жизни в биосфере
. . . . . . . . . . . . . . 514
6.2. Живое вещество и его функции в биосфере
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 528
Характеристика живого вещества
. . . . . . . . . . . . . . 528
Функции живого вещества в биосфере . . . . . . . . . . . . 532
6.3. Стабильность биосферы. Круговорот веществ и элементов .  .  . 541
Круговорот воды на планете
. . . . . . . . . . . . . . . . . 542
Биотический круговорот
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546
Биогеохимические циклы элементов . . . . . . . . . . . . . 549
Круговорот фосфора .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 550
Нарушение круговорота фосфора .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 555
Круговорот серы
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 561
6.4. Эволюция биосферы .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 569
Развитие биосферы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569
Среда биосферы
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 591
Новый этап в состоянии биосферы. Ноосфера
. . . . . . . . 597

Список рекомендуемой литературы
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 604

Предметный указатель .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 621

Именной указатель .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 633

Оглавление


                                    
Доступ онлайн
от 772 ₽
В корзину