Дисциплина «Общая экология»

1.Экология как наука (Геккель, 1866) – наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают;). История формир экологии (развитие чел-ва, получение первичн знаний-развитие эко). Этапы исторического развития (1.Накопление знаний, систематизация-Аристотель 500 видов животных; Теофраст-влияние почвы и климата на структуру раст, разделил дерев, куст, травы; 2.Крупномасшт ботанико-геогр исслед-Гумбольт в Ц и Ю Амер: значение климата для растений; Дарвин; 3.Увелич числа работ по эко проблемам-Дарвин: адаптация организмов; Аллен: размер частей тела и окраска в связи с климатом). Предмет, задачи и методы исслед совр экологии, положение экологии в системе естеств наук (Предмет: живые организмы во всей совокупности их взаимосвязи со средой; Задача: изучение взаимосв орг мира в естеств среде их обитания; Методы:набл, эксперимент, моделир).Направления развития совр экологии. Экология теор основа рац прир-ния(Этапы развития: 1.накопление примитив знаний о природе; 2.накопл материала учеными; 3.сбор и систематиз материала в эпоху геогр открытий; 4.становление экологии, углубление знаний; 6.определение понятия эко; 7.системные подходы к исслед, формирование общей экологии; 8. в конце 20в экологизация наук, чел-во осознаёт что загр планету в глоб масшт, эко мониторинг).

2.Учение о средах жизни. Понятия: среда жизни, биотоп (Для жизни организмов необходимо несколько сред. Среды жизни делятся на конкретные среды обитания, которые в свою очередь делятся на местообитания. Среда жизни – часть природы, окружающая живые орг и оказыв на них прямое или косвенное воздействие.Среда обитания – непосредственное окружение организма; среды жизни подразделяются на среды обитания (вода – морская и пресная). Местообитание – пространственно ограниченная сов-ть условий абиотич и биотич среды, обеспеч весь цикл развития особей, популяции или вида в целом (место – территория или акватория – с определенными условиями, где обнаруживается данный вид). Биотоп – пространство с более или менее однородными условиями среды, занимаемое биоценозом). Четыре среды жизни на Земле: наземно-возд (аэро и терробионты, много со₂ и о₂, много солн радиации, колебания темп, освещенности, влажности) водная (гидробионты, высокая плотность воды-передвижение, давление, движение воды, темпер, особый световой режим), почва (педобионты, богатая фауна и микрофлора, плотная, пористая среда, отсутствие света, много со₂ и мало о₂), живой организм (паразиты, обилие пищи, защищенность, мало о₂). Морфолог (форма тела, внеш облик), анатом (внутр строение), физиол (функционирование организма и отдел органов) и поведенч адаптации орг к среде.

3.Экологические факторы. Понятие экологического фактора(ЭФ-любой элемент среды, оказывающий прямое воздействие на организм и по отношению к которому у организма вырабатывается адаптация). Современные классификации экологических факторов по происхождению и по характеру воздействия (Классиф эф: 1.по происхожд: Абиотич фактор-влияние нежив природы:тепмер, свет, давл, кислород; Биотич-влияние живых компон: растений, животных, микробов; Антроп-влиян чел-ка; По хар-ру возд: 1.Периодические-изм в теч суток, года: а)первичные-свет, темп; б)вторичные-влажность, пища; 2.Непериод-наводнения, землетряс, к ним нет адаптаций). Общие закономерности действия на организмы. Закон оптимума (шелфорда-каждый эко фактор имеет опред. пределы положит влияния на организмы, как недостаток, так и избыток воздействия сказывается на жизнедеятельности особей). Экологическая валентность вида (значение между критическими точками, зона в кот вид оптимально себя чуствует). Экологическая классификация организмов. Закон выносливости(выносливость орг к одному фактору не означает устойчивост ко всем). Понятие лимит фактора(ограничивают возможность существование вида в экстремальных для него условиях). Взаимодействие эко факторов.

4. Температура как эко фактор(тепловой режим-важнейшее усл существ жив орг т.к. все физиологич процессы в них возможны при опред условиях; источник-солн излуч-солн радиация-непрерыв поток эл-магн излуч; для жив орг важен диапазон 290УФ-4000нм-ИК излуч; криофилы-бактерии, грибы, термофилы-насекомые, пауки, черви; анабиоз; темпер оптимум). Особенности изм теплового режима на Земле(кол-во доходящей до земли солн рад зависит от: угла падения, продолжит дня и ночи, от прозрачности атм; распред солн рад-от экватора к полюсам снижается; климат, температура-процессы, скорость процессов; сезонные, сут колебания-сигнальное значение). Специфика теплообмена у живых организмов (резистентность-антифризы; толерантность-криптобиоз-оцепенение). Пойкилотермия(хлоднокровные-нет пособности поддерживать темпер тела, зависят от ос), гомойотермия(теплокровные-подерж пост темпер тела независ от ос-птицы, млекопит, человек), гетеротермия(уровень обменных в-в изменяется в теч опред времени, особенность-эстивация-лет спячка). Способы терморегуляции у пойкилотермных организмов: физиологич(впадают в сост покоя) и физ(экономия тепла) и поведенческая(актив поиск мест обит)(бергман-размер тела, аллен-конечности). Эко преимущества пойкилотермии(при холоде-экономят энергию, при жаре её не вырабат) и гомойотермии(освоение новых мест обит).

5.Свет как эко фактор(первоисточник энергии на земле; для орг важна волна восприним света-спектр в нм, интенсивность, продолжит светового дня, фотосинтез-днём-вода+угл газ=глюкоза+кислород+тепло; сигнальное знач; фотосинтез=орг в-во, затем о2). Роль света в жизни растений(для фотосинтеза область света 380-710нм-физиологич актив радиац; дыхание растений-ночью). Эко группы растений по отношению к свету и их адаптации к световому режиму(1.светолюб-луговые травы, злаки; 2.тенелюб-ельники, троп леса; 3.теневыносл-универс группа, развиваются при полном и частичном отсутствии света). Сигнальное значение света(смена дня и ночи, смена сезона, повторяющиеся в жизненных циклах орг опред закономерности). Био ритмы: суточные(циркадные-продолжит светового дня), сезонные(цирканные-размножение, миграция) и многолетние(чередование урожайных и неурож лет, обилие или истощ попул). Сущность явления фотопериодизма у растений и животных(Ф-ритмические изм морфологич, биохим, физ св-в и функций организмов под влиянием чередования длит-ти освещ: зацветание, плодоношение, длительность жизнедеят-ти животных).

6.Вода как эко фактор в наземно-воздушной среде(один из гл факторов для сущ орг, основная среда протекания биохим процессов, осн составляющая в массе ж.о.-50-80%). Особенности водообеспеч наземных орг (пойкилогидр-содерж воды в тканях не постоянно, зависит от увл ос; не могут регулировать транспирацию, быстро теряют и поглащают воду-водоросли, грибы, лиш; гомойогидр-могут поддерж относит пост обводнение тканей не зависимо от ос- высшие растения-крупная центр вакуоль). Источники воды у растений и жив (роса, туман, дождь, вакуоль). Эко группы организмов по отношению к воде: гидатофиты(растения целиком наход в воде, нет транспирации, поглощ мин солей и воды всей пов тела-водяные лютики), гидрофиты(наземно-вод растения, частично погружены в воду, высокая транспирация, растут по берегам болот, рек-тросник, болотные) гигрофиты(наземные растения живущ в усл повыш влажности воздуха, на влаж почвах; теневые и световые; тропич растения, ива, ольха, рис) и гигрофилы, мезофиты(переносят непродолжит засуху, растут при ср увлаж-клевер, способны регулировать обмен-тимофеевка, папоротник) и мезофилы, ксерофиты(растут в усл недост увлажн, имеют приспособления по добыче воды, регулируют свой водообмен-растения степей, полупустынь: суккуленты-сочные, накапливают воду в себе-кактус; склерофиты-твердые, жесткие-шалфей) и ксерофилы. Способы регуляции водного режима(у животных: поведенческие-поиск воды, рытьё нор; морфологич-задерж воды с помощью образований-раковины; физиологич-в процессе обмена в-в образуют метаболич влагу, экономия воды).

7. Пища как эко фактор(это сами организмы; пищевая цепь-каждый предшествующий потребитель превращается в пищевой ресурс для др). Значение пищи для живых орг(питательная ценность; растительные клетки-целлюлоза и др в-ва представляющие собой волокна-высокое содерж углерода; травоядные пережевывают или перетирают, микроорг живущие в них расщепляют; плотоядные едят целиком вместе с полезн в-вами). Эко группы орг по способам питания(травоядные, плотоядные; детритофаги-едят растительный детрит обильно заселенный микроорг; фитофаги-поедают мелкие части растений-насекомые). Автотрофные(фото-хемо синтезирующие организмы, создают из неорг орг в-ва) и гетеротрофные организмы(потребляют автотрофов и орг в-во). Лимит роль качества и количества пищи у растений и животных((лимит пищи возникает в следствии защиты организмов от хищников-средства защиты-физ(шипы, скорлупа); хим(токсиканты); морфолог(защитн окраска, подражание формы, запаха); поведенч(норы, притворство, угроза, бег)).

8.Второстепенные эко факторы наземно-воздушной среды. Отличительные черты второстепенных эко факторов. Содержание О₂ в атмосферном воздухе и его влияние на живые организмы. Ветер, пожары(могут возникать естеств путем и антроп; По виду: верх, низов, подз; беглые-верх и низов: скачками; устойч-горит всё;), снеговой покров как эко факторы. Малоизученные эко факторы: ионизация воздуха(орг пост испыт на себе излучение с оч высокой энергией; альфа излуч-длина пробега нес см их останавл листок бумаги и кожа; Бета излуч-быстрые электроны, длина пробега нес м, в тканях нес см; Гамма излуч-легко проникает в живые ткани, может вызвать ионизацию; естеств ионизирующее излуч: космическая радиация-протоны, альфа-частицы, гамма-лучи; излуч радиактивных в-в- в горных породах; излучение радиоакт в-в попадающих в организм с воздухом, пищей, водой), давление(изменение; атмосф давл; барический градиент-100м на 0,6 Па, мм рт ст, мБа, ат; в воде с глубиной), эл-магнитное излучение(магнитное поле Земли-стрелка компаса, магнитные полюса не совпадают с геогр, способны меняться, области сильных магн аномалий), землетрясения(подземные толчки и колебания земной пов-ти, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний).

9.Популяция как форма существования вида(Попул-система кот делает вид практич бессмертным, первичный ранг совместного существования жив орг; приспособительные возможности попул выше чем одной особи; Демэко). Осн св-ва популяции(рождаемость-число вновь появившихся на свет особей на опред терр в ед времени; смертность-число умерших особей на опред терр в ед времени; плотность-ср число особей на ед площади; численность-общее кол-во; скорость роста-ср прирост попул за ед времени; рост попул-разность между родившимися и умер). Понятие популяции в эко (П-сов-ть особей одного вида, населяющих опред терр и находящийся в пост взаимодействии). Осн отличит черты и популяционные хар-ки(осн черты популяций: панмиксия-свободное скрещивание; длит время заселяют опред терр ограниченную от др; саморегулирующая сис-ма-много поколений). Геогр(охватывает группу особей населяющ терр с однород условиями, четкие границы, скрещивание), эко(приурочена к отдел местообит, слабо изолир от др попул, генетич обмен, обогащение генофонда при скрещ с разн попул), микропопуляция(входит в состав эко попул). Численность и плотность популяций. Способы учета численности(прямой-спутник, датчики; косвенный-изьятие особей, отлов, разведение). Размеры популяций-Принцип Олли(выживаемость и размер попул; при ср размере попул-макс выживаемость; мало особей-вымирание; много особей-мало ресурсов, конкуренция).

10.Понятие биоценоза(Мебиус 1977-группа растений, жив, микроорг живущих в опред условиях и взаимод между собой, фитоценоз + зооценоз + микробиоценоз), биогеоценоза(Сукачев 1942-сов-ть на опред терр жив, раст, микроорг с однородными усл среды кот находятся во взаимод; можно определить границы по фитоценозу), экосистемы(Тенсли 1935-сов-ть живых и нежив элементов в природе связанных в ед сис-му в кот происходит процесс передачи в-ва и энергии). Понятие, структура биоценоза. Основные виды межвидовых взаимосвязей в биоценозе. Понятие об экологической нише(ЭН-положение вида, кот он занимает в общей сис-ме биоценоза, комплекс его связей и требований к факторам среды). Понятие об экосистемах и биогеоценозах. Функциональные группы организмов в экосистемах(продуценты-автотрофные организмы; консументы-гетеротрофы-потребляют орг в-во, консументы 1го поядка-растит ядные, 2-3го порядка хищники; редуценты-орг разлогающие мертвое орг в-во кот потребляют продуценты). Типы экосистем по рангу круговорота энергии и вещества(микро ЭС-кочка, пень, муравейник; мезоЭС-болото, луг; макроЭС-прир зоны, тундра, океан; мегаЭС-биосфера).

11.Биосфера – как специфич оболочка Земли. Понятие(Зюсс 1875-та обл планеты в кот существует или когда-либо существовала жизнь), состав(осн компоненты-1.живое в-во-сов-ть орг; 2.биогенное в-во-всё то что создается и перерабат жив орг: уголь, нефть; 3.косное в-во-неживое, мертвое в-во: горные породы; 4.биокосное-создается живыми орг и костными процессами: почва, гумус); границы биосферы(биосфеа вкл в себя всю гидросферу, верхние слои литосферы, нижние слои атмосферы-мощность биосферы 40км). Функции живого в-ва в биосфере(живое в-во-сов-ть живых организмов биосферы, численно выраженная в элементарном химическом составе, массе и энергии; в основном элементы широко представленные в природе: кислород, сера, азот, фосфор, сера-макрокомпоненты-биогенные-рождающие жизнь; 1.энергетическая ф-ция-фотосинтез; 2.газовая-газовый состав атм 21% О_2, азот 78%, газы 1%, СО₂ 0,003%; 3.окислит-восст; 4.накопительная-накопл в орг хим компонентов-кальций, фосфор, иод; 5.деструкционная-разложение). Основные биогеохим циклы в биосфере(циклы углерода, азота, кислорода, фосфор, сера; круговорот углерода: СО и СО2-в больших кол-вах вулканич деят-ть: 1путь-поглощение С днем при фотосинтезе-растения/ночью выделяют-едят животные-дыхание/гибель/горение-атмосфера; 2путь-вымывание из почвы-карбонаты в воде с помощью растворенного кальция осаждаются на дно-коррал рифы-известняк: 1растворение в воду/механич разрушение при возд температуры-в атмосферу/микроорг-в почву, 2.известь-сжигание топлива-атмосфера).