Темы семинарских занятий

1. Типы изменения среды и реакция организма на эти изменения. Толерантность, экологическая валентность. Концепция лимитирующих факторов. Закон толерантности. Взаимодействие факторов.

2. Классификация ресурсов по Тилману (1982). Изоклины ресурсов. Концепция экологической ниши. Свойства ниши. Принцип Гаузе.

3. Определения популяции. Статические характеристики популяции: общая численность, плотность, структура. Агрегированность особей в популяции. Методы определения и причины, её определяющие. Территориальность. Соотношение затрат на охрану территории и получаемых при этом выгод.

4. Скорость роста численности, рождаемость, смертность. Динамика популяции как баланс протекающих в ней процессов. Таблицы выживания. Их типы и способы построения. Кривые выживания.

5. Экспоненциальная модель роста численности. Биотический потенциал. Логистическая модель роста численности популяции. Её свойства.

6. Внутривидовая конкуренция. Эксплуатация и интерференция. Зависимость смертности и плодовитости от плотности популяции. Чистое пополнение. Асимметричность конкуренции. Эффект самоизреживания.

7. Межвидовая конкуренция. Система уравнений Вольтерры – Лотки. Поведение модельной системы и исход конкуренции в зависимости от соотношения параметров уравнений.

8. Сосуществование конкурирующих видов. Степень допустимого перекрывания экологических ниш (модель МакАртура и Левинсона (1967)). Освобождение от конкуренции. "Смещение признаков", "Планктонный парадокс", "Кажущаяся конкуренция".

9. Конкуренция за два ресурса: графическая модель Д. Тилмана. Различие пороговых концентраций и предсказание исхода конкуренции. Принцип конкурентного исключения (закон Гаузе).

10. Хищничество и его типы. Функциональная реакция потребителя на увеличение числа жертв. Типы функциональной реакции (ее механизм).

11. Соотношение затрат на добывание пищи и получаемых при этом выгод (энергия оптимизации). Рранжированная и сбалансированная диеты. Переключение, его механизм и причины.

12. Модель широты спектра питания (Мак Артур, Пианка). Скорость получения энергии. Численная реакция потребителя на возрастание количества ресурса. Агрегирующий ответ. Теорема о пороговой ценности кормового пятна.

13. Колебания "хищник - жертва". Математические модели Лотки – Вольтерры и Розенцвейга - Макартура: их графическое выражение и интерпретация.

14. Эффективность регуляции хищниками популяций жертв в зависимости от их плотности в модели Лотки-Вольтерры. Морфологические и поведенческие способы защиты от хищника. Стратегии промысла. Фиксированная квота. Промысловое усилие.

15. Различные подходы к выделению сообществ, описанию их структуры и функционированию. Ординация и классификация сообществ. Консорция. Парцелла. Континуум сообществ. Краевой эффект. Пространственное распределение сообществ. Гепотеза Раменского-Глизона (1926).

16. Аллогенные и автогенные сукцессии. Первичные и вторичные сукцессии. Климаксные сообщества. Изменение энергетики и продуктивности сообщества в ходе сукцессии.

17. Видовое разнообразие и его типы. Индексы видового разнообразия. Процентное сходство. Коэффициенты общности. Значимость видов. Выровненность. Кривые значимости. Причины увеличения или уменьшения видового разнообразия сообществ. Градиенты видового богатства.

18. Экосистема. Основные функциональные группы организмов в экосистеме - продуценты, консументы, редуценты. Биомасса и продукция. Первичная продукция: чистая, валовая. Распределение первичной продукции. Соотношения: продукция/биомасса и дыхание/биомасса.

19. Схема потока энергии через трофический уровень. Модель трофической структуры наземного сообщества. Пирамиды биомассы, энергии и численности.

20. Водные экосистемы. Вода как среда жизни, ее свойства. Распределение первичной продукции. Соотношение автохтонного и аллохтонного органического вещества. Особенности наземных экосистем. Их отличие от водных. Важность детритных пищевых цепей.

2. Контрольные вопросы для самостоятельной работы

1. Охарактеризуйте основные исторические этапы развития экологии. Как изменялась направленность экологических исследований по мере становления экологии?

2. Дайте сравнительную характеристику свойств унитарных и модулярных организмов. Какие из указанных свойств, и как, способствуют выживанию данных групп организмов?

3. Каковы основные критерии при классификации факторов среды и типов изменения среды?

4. В чем различие между понятиями «толерантность» и «экологическая валентность»?

5. Назовите основные причины возникновения популяций? Каковы причины разнообразия организмов?

6. В чем заключаются механизмы адаптации к условиям среды и стратегии выживания у пойкилотермных и гомойотермных организмов?

7. Каковы механизмы адаптаций к экстремальным температурам у различных групп животных и растений?

8. Каковы механизмы адаптаций к экстремальным условиям влажности у различных групп животных и растений?

9. Приминимо ли правило "суммы эффективных температур" для определения сроков наступления различных типов активности и её продолжительности, для гомойотермных организмов?

10. В чем заключается различие механизмов поддержания водно-солевого обмена у морских и пресноводных животных?

11. У каких организмов наблюдается положительный или отрицательный геотропизм? С чем это связано?

12. Концентрация каких биогенных элементов является основным фактором, лимитирующим продукцию водных и наземных экосистем?

13. Привидите примеры прямого и косвенного воздействия закисления почвы на развитие и жизнедеятельность растений.

14. Какие факторы внешней среды обуславливаю периодическое изменение газового состава наземно-воздушной и водной сред обитания?

15. От чего, с точки зрения концепции лимитирующих факторов, зависит успех выживания организмов и популяций?

16. Каково соотношение энергетических затрат на поддержание гомеостаза, рост и размножение у различных групп пойкилотермных и гомойотермных организмов? Примеры.

17. Проанализируйте основные положения концепции экологической ниши. В чем заключается различие между понятиями «экологической ниши» по Д. Хадчинсону и - по Ю.Одуму?

18. В чем заключается сущность принципа «плотной упаковки» экологических ниш Мак-Артура?

19. В чем заключаются различия в «генетическом» и «экологическом» подходах в определении понятия популяции?

20. Каковы эмерджентные свойства популяции, как основной единицы существования вида?

21. В чем выражается активная и пассивная агрегация особей? Каковы причины, определяющие тот или иной характер пространственного размещения особей?

22. Каковы причины возникновения территориальности у животных? Примеры территориального поведения.

23. Может ли изменяться возрастная структура популяции без заметного колебания ее численности? Пример.

24. В чем заключаются экологические преимущества партеногенеза?

25. Как влияет половая структура популяции на продолжительность жизненного цикла, плодовитость и величину ареала, у различных видов животных?

26. В чем разница между когортой и возрастной группой?

27. Назовите основной критерий для классификации типов динамики популяций.

3. Примерная тематика рефератов

1. Миграции и расселение организмов. Причины, механизм, следствие.

2. Формы и механизмы адаптации организмов к экстремальным температурам.

3. Жизненные циклы организмов, их многообразие и экологическое значение.

4. Особенности распределения первичной продукции суши и мирового океана. Причины и закономерности.

5. Особенности распределения первичной продукции мирового океана. Причины и закономерности.

6. Формы и механизмы поведения у животных при внутривидовых взаимоотношениях.

7. Поведение животных при межвидовых взаимоотношениях.

8. Механизмы формирование островных сообществ.

9. Особенности существования системы «фитофаг-растение». Механизмы компенсации у растений.

10. Детритофаги и редуценты. Структура и функционирование детритных пищевых цепей.

11. Паразитизм, как форма взаимодействия организмов. Роль паразитизма. Разнообразие форм паразитизма. Влияние паразитизма на популяционную динамику хозяев.

12. Мутуализм. Формы мутуализма. Критерии при классификации мутуалистических взаимоотношений.

13. Эволюция биосферы. Основные этапы. Теории возникновения жизни.

14. Сукцессии - смены сообществ во времени. Энергетика сукцессий. Концепции климакса.